E S T R U C T U R A S I

F.A.D.U. / UdelaR AÑO 2017

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estudio de secciones de hormigón armado de tramos lineales

Determinación de la viabilidad de las formas proyectadas

¿Proponemos, proyectamos, formas viables?

UNIDAD TEMATICA : ESTUDIO DE SECCIONES DE HORMIGON ARMADO EN TRAMOS LINEALES Comprende: estudio de secciones rectangulares, introducción al análisis de tramos superficiales y estudio de secciones nervadas. MATERIAL DE APOYO � FICHAS:

o TRAMOS LINEALES- ESTUDIO DE SECCIONES DE H.A.(publicación de Olceda y en formato digital)

o VERIFICACION AL CORTANTE (publicación de Olceda, arq. Schinca)

� CORTANTE-APUNTES DE CLASE DE ESTABILIDAD II

(fotocopiadora) � EJERCICIOS RESUELTOS , publicados y en formato digital(pag.web)

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BIBLIOGRAFIA � HORMIGON ARMADO de Jiménez Montoya, García Meseguer y

Morán Cabré � NORMA UNIT 1050:2000 (sobre Hormigones en masa y Hormigón

armado) � VIDEOS 535/537:

o Control de calidad de barras y mallas de acero para H.A. o Fabricación y ensayos de probetas de hormigón o Flexión simple en hormigón armado

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Esquema estructural

RedimensionadoViable

Hipótesis de carga

Diagrama de solicitaciones(momento flector, axil, cortante)

ANTEPROYECTO

Acciones

Verificación de secciones

Determinar la VIABILIDAD

Elección de secciones críticas

Adopción de modelos de comportamiento

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1) HORMIGON EN MASA

- Hormigón Ciclópeo- Hormigón de Cascotes

2) ESTRUCTURAS DE ACERO

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3) HORMIGON ARMADO CON ELEMENTOS RIGIDOS

4) ESTRUCTURA MIXTA

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5) HORMIGON PRETENSADO

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6) HORMIGON REFORZADO CON FIBRAS DE ACERO

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d) Fibras con extremos chatos.

a) Fibras onduladas. Modelo TABIX

c) Fibras con extremos conformados. Modelo HE

b) Fibras recta con cabezas con extremos en forma de cono. Modelo TWINCONE

e) Fibras rectas o retorcidas.

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VIGAS

PILAR

Definición: como material heterogéneo

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BARRAS DE ACERO PARA HORMIGÓN ARMADO

Aceros conformados

Figura 1. Ejemplo de un tipo de barra con resaltes y nervios laminada en caliente y torsionada en frío.

Figura 1. Barra con una serie de resaltes

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Con el avance en el conocimiento del material y con nuevas experimentaciones cambian también las teorías que se aplican a su estudio

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ESTADOS LIMITES Método de los estados límites: se establecen criterios de seguridad con los cuales se pretende reducir a un valor suficientemente bajo la probabilidad, siempre existente, de que sea alcanzado por la estructura o por parte de ella uno o más de los estados límites. Se entiende como tales aquellos estados o situaciones de la estructura tales que al ser rebasados colocan a la estructura o a parte de ella fuera de servicio; es decir, que la estructura deja de reunir las condiciones de seguridad, funcionalidad y durabilidad con las que fue proyectada.

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ESTADOS LIMITES ULTIMOS Son aquellos que colocan a la estructura fuera de servicio por colapso o rotura de la misma o de una parte de ella. • Estado límite de equilibrio • Estados límites de agotamiento o de rotura • Estado límite de inestabilidad o de pandeo • Estado límite de adherencia • Estado límite de anclaje • Estado límite de fatiga

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ESTADO LIMITE DE EQUILIBRIO

EJEMPLOS DE PÉRDIDA DEL EQUILIBRIO ESTÁTICO DE TODA LA ESTRUCTURA, CONSIDERADA COMO CUERPO RÍGIDO.

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ESTADO DE INESTABILIDAD O PANDEO POR FLEXION LATERAL DEBIDO A COMPRESION EXCENTRICA

Configuración de rotura de columna de hormigón rota por pandeo

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ESTADOS LIMITES DE UTILIZACION Son aquellos que de ser alcanzados colocan a la estructura fuera de servicio por razones de durabilidad, funcionales o estéticas. • Estado límite de fisuración controlada • Estado límite de deformación • Estado límite de vibraciones

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Fisuración controlada

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ESTUDIAREMOS SISTEMAS ESTRUCTURALES DONDE TANTO LOS ELEMENTOS LINEALES COMO LOS SUPERFICIALES ESTÁN SOMETIDOS PRINCIPALMENTE A FLEXION

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ESTUDIAREMOS SISTEMAS ESTRUCTURALES DONDE TANTO LOS ELEMENTOS LINEALES COMO LOS SUPERFICIALES ESTÁN SOMETIDOS PRINCIPALMENTE A FLEXION

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FLEXION : fenómeno complejo donde se da simultáneamente la acción de un momento flector y un esfuerzo cortante

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Momento flector

Cortante

Modelos de comportamiento

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Se plantearán siete hipótesis generales para el estudio de secciones de hormigónarmado sometidas a solicitaciones que provocan tensiones normales, en el estado límiteúltimo de agotamiento resistente.

HIPÓTESIS GENERALES

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HIPOTESIS B

No se considera la resistencia del hormigón a la tracción

HIPOTESIS AExiste adherencia entre el hormigón y el acero

HIPÓTESIS GENERALES

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Tramo lineal: l o / h ≥ 2

HIPOTESIS C

Se considera válida la hipótesis de Bernouilli que dice que las secciones perpendiculares al eje de la pieza al deformarse se mantienen planas y perpendiculares a la elástica.

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DIAGRAMAS TENSIÓN-DEFORMACIÓN

PARA EL HORMIGON

HIPOTESIS D

La deformación de una fibra de hormigón o de acero fija unívocamente la tensión de esa fibra de la sección, en función de diagramas de tensión – deformación adecuados para cada material

Diagrama Parábola Rectángulo

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DIAGRAMAS TENSIÓN-DEFORMACIÓN

PARA EL ACERO

HIPOTESIS D

La deformación de una fibra de hormigón o de acero fija unívocamente la tensión de esa fibra de la sección, en función de diagramas de tensión – deformación adecuados para cada material

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HIPOTESIS E

Una sección de hormigón armado encuentra el estado límite último de agotamiento resistente cuando en fibras características se alcanzan ciertas deformaciones:

�en el acero en tracción, deformación del 0.010 (estado de deformación plástica excesiva)�en el hormigón en compresión, deformación del 0.0035 (estado de rotura en flexión)�en fibras de hormigón en compresión distantes 3/7 h de las fibras más comprimidas, deformación del 0.0020 (estado de rotura en compresión)

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HIPOTESIS FDefine criterios con los que se encara el tema de la seguridad . Se definen valorescaracterísticos de las variables aleatorias ( acciones y resistencia de los materiales) y coeficientes de ponderación de dichos valores.

Determinación de las resistencias características de los materiales:

HORMIGÓN ACERO

Para el área rayada (5% del total), se demuestra que k=1,64

(Coeficiente de desviación cuadrática)

δ tiene valores Tabulados

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Tabla: Estados límites últimos. Coeficientes de min oración de los materiales

Material Coeficiente Básico

Nivel de Control

Corrección

Acero γs=1,15

Reducido +0,05

Normal 0

Intenso -0,05

Hormigón γc=1,50

Reducido (1) +0,20

Normal 0

Intenso (2) -0,10

Se debe tener en cuenta en el caso de soportes u otras piezas hormigonadas en vertical, que laresistencia de proyecto debe además minorarse en el 10% (veáse apartado 26.5)

(1)Este nivel de control sólo se puede utilizar en obras de ingeniería de pequeña importancia, enedificios de viviendas de una o dos plantas, o en aquellos edificios de vivienda de hasta cuatroplantas en los que el hormigón sólo se destine a elementos trabajando a flexión con lucesmoderadas. Con este nivel de control no se debe adoptar en el cálculo una resistencia deproyecto mayor de 17,5MPa.

(2)Hormigón para elementos prefabricados en instalación industrial permanente con control intenso.

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Coeficiente Corrección

γf=1,6

Nivel de control en la ejecución

Reducido +0,20

Normal 0

Intenso -0,10

Daños previsibles en

caso de accidente

Mínimos y exclusivamente

materiales

-0,10

Medios 0

Muy importante +0,20

Tabla: Estados límites últimos. Coeficientes de pon deración de las acciones

Se debe tener en cuenta que en el caso de daños previsibles muy importantes no es admisible uncontrol de ejecución a nivel reducido.

Se puede reducir el valor final de γf, en un 5% cuando estudios, cálculos e hipótesis sean muyrigorosos, considerando todas las solicitaciones y todas sus combinaciones posibles y estudiando conel mayor detalle la fisuración, anclajes, nudos, enlaces, apoyos, etc.

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HIPOTESIS G

Se aplican a la sección las ecuaciones generales de equilibrio para un sistema de fuerzas contenidas en un plano.

∑ FH = 0 ; ∑ FV = 0 ; ∑ M = 0

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EN SINTESIS

-En el estudio que planteamos en el curso sustituiremos la estructura realpor otra ficticia de similar comportamiento estructural, s ometida asolicitaciones más desfavorables y construida con materia les deresistencias menores . La estructura ficticia se proyecta para que seencuentre en el estado límite de agotamiento resistente, lo que la coloca dellado de la seguridad con el margen deseado.

-Se hará el estudio de las secciones críticas, o sea de aquellas donde uno ovarios de los esfuerzos característicos alcanzan sus valores máximos.

-El estudio nos permite determinar la armadura necesaria de la sección yverificar si las dimensiones (forma) fijadas previamente son las adecuadas.También verificaremos si el área de acero resultante del estudio puede serubicada en la sección de hormigón permitiendo una correcta distribución y unadecuado llenado de la pieza (estudio de viabilidad).

-Verificadas una o a veces más secciones críticas y aplicando criteriosadecuados de organización de armaduras a lo largo de la pieza, alcanzamosla seguridad exigida.

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Esquema estructural

RedimensionadoViable

Hipótesis de carga

Diagrama de solicitaciones(momento flector, axil, cortante)

ANTEPROYECTO

Acciones

Verificación de secciones

Determinar la VIABILIDAD

Elección de secciones críticas

Adopción de modelos de comportamiento

Material estructural

arquitecta: MARIANA JAURI 2015

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