Trabajo de Acero COPIA
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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Universidad Nacional Experimental de los llanos Occidentales
“Ezequiel Zamora”
Unellez- Guasdualito
Guasdualito , 06 de febrero del 2013
Integrantes :
Arellano Norma
Braca Jesús
Roa José
ESTRUCTURA
ÍNDICE
Introducción…………………………………………………………………… 3
Estructura de Acero………………………………………………………….. 4
Concreto Armado…………………………………………………………….. 11
Elementos y Perfiles más Usados en la Construcción…………………... 14
Diseño de Elementos de Acero Sometida Atención Elementos Huecos 16
Aplicación Delos Diseños de Concreto Armado Para Losa, Vigas Y
Columnas ……………………………………………………………………..
18
La Normas COVENNIN……………………………………………………… 21
Conclusión…………………………………………………………………..... 30
Bibliografía 31
Anexo…………………………………………………………………………... 32
2
INTRODUCCIÓN
El concreto es un material heterogéneo que depende de numerosas
variables, como lo es la calidad de cada uno de los materiales componentes de
que está formado, de las proporciones en que estos son mezclados entre sí y de
las operaciones de mezclado, transporte, colocación y curado. Esto da lugar a que
aún para una misma clase y tipo de concreto, este presente una cierta variabilidad
en sus propiedades. La forma más eficiente para considerar y manejar la
variabilidad del concreto, es mediante procedimientos estadísticos.
La Estadística es la ciencia de tomar decisiones en presencia de la
incertidumbre, ya que en la trayectoria de la investigación científica,
constantemente existe un enfrentamiento con la incertidumbre, y aunque esta no
da solución a todas las situaciones que impliquen inseguridad, se han ido
desarrollando nuevos métodos que proporcionan el fundamento para el análisis de
estas situaciones con base científica, de una forma lógica y sistemática. Tanto el
estudio de la estadística, como el empleo de los métodos estadísticos, pueden y
son dirigidos a los campos específicos de la investigación y tecnología del
concreto, véase Norma Venezolana
COVENIN 3549.
Los métodos estadísticos manejan datos obtenidos de observaciones, en
forma de mediciones o conteo, siempre a partir de una fuente de observaciones,
con el objetivo de llegar a conclusiones respecto a dicha fuente. El conjunto de
observaciones tomado de una fuente, con el objetivo de obtener información de
ella se llama muestra, en tanto que la fuente se denomina población. Uniendo los
dos conceptos antes expuestos se debe decir entonces, que los métodos
estadísticos son aquéllos que sirven para obtener conclusiones acerca de
poblaciones a partir de muestras.
3
ESTRUCTURA DE ACERO
Se define como estructura de acero los elementos o conjuntos de elementos
de este material que forman la parte resistente y sustente de una construcción.
VENTAJAS DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO
Los edificios cuya estructura es un entramado de acero se construyen con
gran rapidez ya que, por ejemplo, mientras se fabrican en taller los
elementos de la estructura se pueden realizar los trabajos de movimiento
de tierras y cimentación. Tras ensamblar en obra los elementos de acero se
puede construir inmediatamente la cubierta, de manera que los trabajos de
acabados se pueden efectuar a cubierto. El montaje es independiente de
las condiciones climáticas y por consiguiente se pueden garantizar los
plazos de ejecución y la entrega final de las obras. Los entramados de
acero se pueden reforzar a posteriori con gran facilidad, tal como pueden
exigir determinadas obras de reforma, por ejemplo, reforzar los pilares para
montar puentes-grúa o reforzar las jácenas para suspender guías,
instalaciones, etc.
VENTAJAS - Si se producen asentamientos de la cimentación, los
entramados de acero permiten elevar y alinear partes enteras de un edificio
(construcciones a media ladera). - La gran resistencia de los perfiles de
acero permite que la sección de pilares jácenas sea mínima. Esto permite
que la altura entre plantas y la superficie de fachada sea más reducida
(menor volumen construido). - La menor sección de los pilares y la ausencia
de paredes de carga reducen la superficie ocupada por la estructura. - Las
estructuras de acero son especialmente rentables para grandes claros.
VENTAJAS Los entramados de acero correctamente dimensionados
permiten realizar los trabajos de acabados sin problemas. Los edificios de
4
varias plantas con estructura de acero son más ligeros, lo que implica una
cimentación más económica. Una estructura de acero se puede
desmontar y volver a levantar en otro sitio. Los edificios con estructura de
acero ofrecen una gran libertad compositiva por la reducida sección
estructural de sus elementos portantes.
DESVENTAJAS? Los inconvenientes de los elementos de acero son el
riesgo de corrosión y la escasa resistencia en caso de incendio. Ambos se
pueden superar mediante un revestimiento resistente al fuego o una
imprimación. Sin embargo, las estructuras mixtas de acero y concreto
ofrecen una mayor protección contra incendios. En las naves industriales
suele no ser necesario colocar un revestimiento resistente al fuego. Si no se
exigen medidas especiales de protección contra incendios, se aplica
simplemente una imprimación anticorrosiva a la estructura de acero, que
necesita un determinado mantenimiento en función de las solicitaciones de
corrosión.
PROPIEDADES DEL MATERIAL El acero empleado en la construcción
está normalizado. Esta norma abarca todos los productos empleados en la
construcción de estructuras de acero a excepción de tubos y aceros para
fines especiales como, por ejemplo, de grano fino. Los aceros para la
construcción que se encuentran en el mercado se clasifican en tres grupos.
Se diferencian por las propiedades mecánicas, sobre todo el límite de
rotura, y por un menor margen de tolerancia en los ensayos. Grupo 1:
cumple los requisitos generales respecto a la soldadura. Grupo 2: para
requisitos más elevados. Grupo 3: previsto para requisitos especiales. Los
materiales empleados en la construcción de estructuras de acero suelen ser
aceros de carbono sin aleaciones. En una especie de proceso de
clasificación se tienen en cuenta las influencias más importantes para elegir
el material, fundamentalmente en los elementos constructivos soldados y
5
sometidos a tracciones. El riesgo de rotura depende sobre todo de los
siguientes factores: estado de tensiones (sobre todo si actúan fuerzas en
diferentes direcciones); importancia del elemento constructivo; temperatura
(influencia del frío); grosor del material; y conformación en frío. El riesgo de
rotura aumenta cuando hay una gran concentración de tensiones,
especialmente si actúan fuerzas en diferentes direcciones, originadas no
sólo por las sobrecargas de uso, sino también por las soldaduras
realizadas. La importancia del elemento constructivo se juzga en función de
los daños que ocasionaría su rotura. Los elementos constructivos de primer
orden se cuestionan en el colapso de toda la estructura. Para las mismas
condiciones, el riesgo de rotura aumenta al disminuir la temperatura. Por
esto, para temperaturas bajas se han de exigir mayores requisitos a los
productos de acero. El riesgo de rotura aumenta, sobre todo, cuanto mayor
es el espesor del material. De los niveles de clasificación y del espesor del
material se deduce de qué grupo ha de ser el acero a emplear.
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL Y DE TRABAJO DEL ACERO
propiedades mecánicas: Alta resistencia a la flexión y a la compresión.
Coeficientes y esfuerzo de trabajo Resistencia del acero: 2531 kg/cm2 F
actor de reducción (según reglamento): 0.9 Módulo de elasticidad
(constante): 2,000 000 Kg/cm2 A cero comúnmente utilizado en nuestro
país: DESIGNACIÓN A.S.T.M. A-36 (NOM-B-254): Esfuerzo de fluencia
mínimo: 2531 kg/cm2 >>> 36000 lbs/pulg2 Esfuerzo mínimo especificado
de ruptura: 4078 a 5625 kg/cm2 >>> 58000 a 80000 lbs/pulg2.
Diagrama de deformación del acero O-P diseño plástico Se diseñan, las
estructuras, con la capacidad de deformarse y después regresar a su forma
original.
6
PERFILES ESTRUCTURALES IPS, PTC, PTR ÁNGULO LOSACERO Z y T
PERFILES COMPUESTOS ARMADURAS CABLES MALLAS
CRITERIOS PARA ESTRUCTURA criterio 1: la estructura debe ser
económica y segura criterio 2: rigidez inherente en conexiones criterio 3:
menor peso = menor costo criterio 4: menor empleo de mano de obra en la
fabricación y montaje = menor costo.
14. CARGAS SOBRE ESTRUCTURA Muerta Viva [personas, muebles,
artículos y maquinaria] Nieve Fuerzas dinámicas [cargas móviles como
autos] viento y sismo Recipientes de almacenamiento Fuerzas por cambio
de temperatura Fuerzas por empuje de tierra.
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO 1. Selección de la estructura 2. -
Determinación de las cargas sobre la estructura (personas autos, etc.) 3. -
Momentos y fuerzas que intervienen 4. - Dimensionamiento por sección 5. -
Funcionamiento bajo condiciones de servicio 6. - Revisión
CONCIDERACIONES Es recomendable tener alguna idea del proceso de
fabricación. 1. exactitud y tolerancia de las piezas [aumenta costos la
exactitud] 2. Rigidez de miembros grandes [casi imposible la rectitud total]
3. Métodos para enderezado [enderezado en frío, ya en obra]
DISEÑO ES IMPORTANTE DISEÑAR LOS DETALLES DE LAS
ESTRUCTURAS METÁLICAS
DISEÑO LA ESTRUCTURA PUEDE SER INTEGRADA EN EL
CONCEPTO FORMAL DE LOS EDIFICIOS
7
PLANOS DE TALLER: Número de parte o marca - Cantidad de piezas -
dimensiones - Localización - T amaño de agujeros - Detalles de cortes -
Conexiones de taller.
MONTAJE: Durante la carga, descarga, transporte, almacenamiento y
montaje de las piezas de acero, éstas no deben sufrir sobre solicitaciones,
alabeos o deformaciones. Especialmente cuando se manejan con cadenas,
deberán protegerse adecuadamente. El montaje de estructuras de acero
8
El concreto y las pisos de son comúnmente coladas sobre
cubiertas dobladas de acero que sirven como cimbras
económicas para el concreto húmedo y que se dejan en el lugar
después que económicas para el concreto húmedo y que se dejan
en el lugar después que el concreto fragua
hay que poner especial cuidado en obtener las formas indicadas en los
planos. La correcta posición de los elementos debe comprobarse con
repetidas mediciones. También hay que asegurar suficientemente la
estabilidad y resistencia de la estructura durante el montaje. Los
apuntalamientos y otros dispositivos auxiliares de montaje no deberán
quitarse hasta asegurarse de que sean estáticamente innecesarios. Sólo se
empezarán a roblonar y soldar las partes cuando el armazón se haya
completado y las piezas estén bien aseguradas y ajustadas con pernos y
mordazas. El espacio entre la placa de apoyo y el cuerpo de obra macizo
debe rellenarse con mortero de cemento. Para comprobación, deben ser
accesibles todos los roblones, pernos y cordones de soldadura. En uniones
no accesibles en la comprobación final, debe efectuarse una comprobación
previa. Las soldaduras en obra deben reducirse a las mínimas
indispensables. Para la ejecución de juntas de vigas soldadas debe
recapacitarse concienzudamente la secuencia de los cordones de
soldadura. Las soldaduras de cuello entre cordón y alma, efectuadas en
taller, deben terminar algo separadas de la junta a soldar en obra. Las
grandes estructuras de acero soldado se empiezan a construir desde el
centro para que las sucesivas piezas puedan adaptarse a las
construcciones de soldadura sin originar sobre solicitaciones.
MONTAJE: Seguridad de los empleados b. Seguridad del material c.
Economía del montaje y transporte d. Rapid é z
PROCESO COMÚN DE CONSTRUCCIÓN 1. Cimentación 2. Columnas 3.
Contra venteo de columnas [en toda una planta] 4. Izar viguetas y trabes
con uniones temporales 5. se plomean las columnas y se nivelan las
viguetas 6. se hace la conexión definitiva 7 se continúa en el siguiente nivel
con el mismo proceso. considerar esfuerzos y deformaciones de la
9
estructura durante el proceso de montaje considerar que tal vez se
requieran equipos especiales proceso de montaje en varios pisos:
generalmente en tramos de dos pisos.
EQUIPOS: en edificios de 30 a 60m se usan grúas montadas en camiones
en edificios de más de 60m se utilizan pulas o grúas especiales izadas a
nivel superior de cada marco terminado en algunos casos se usan obra
falsa para montar la estructura se utiliza el montaje en voladizo para
algunos puentes ubicados en acantilados.
ESTRUCTURAS MIXTAS: Las estructuras mixtas son aquellas en las que
están conectados estáticamente perfiles de acero sometidos a tracciones,
con elementos de hormigón sometidos a compresiones. La actuación
conjunta de ambos materiales se consigue con una unión rígida en la junta
de contacto. Como conectores se emplean bulones, pernos o ganchos, con
o sin cartelas. La sección de una viga de acero puede ser más ligera si está
conectada a la capa superior de hormigón. Esto puede llegar a reducir
hasta el 30% el espesor total del forjado o, si se mantiene la misma altura,
emplear menos acero. Otra ventaja de las vigas mixtas es que se pueden
satisfacer con relativa facilidad los requisitos de protección acústica, contra
incendios y corrosión (revestimiento con hormigón), así como el
almacenamiento de calor y el arriostramiento con un material de
construcción barato como es el hormigón. Los pilares mixtos se construyen
hormigonado perfiles laminados, rellenando con hormigón el núcleo de un
pilar compuesto de sección cerrada u hormigonado directamente el interior
de los perfiles tubulares. Los pilares mixtos, además de soportar cargas
más grandes, poseen una buena resistencia al fuego. Los pilares mixtos de
perfiles tubulares pueden dimensionarse de manera que se alcance una
determinada resistencia al fuego sin un revestimiento de protección en el
exterior, de manera que se puede dejar el acero visto. Aunque
estructuralmente no es necesario armar el hormigón del núcleo, por motivos
10
de protección contra incendios se han de colocar armaduras para descargar
la sección de acero.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS: P ara cubrir gran claro: dos tipos de
estructuras: Cascarones Reticulares
ESTRUCTURASGRAN CLARO
EDIFICIOS DE GRAN ALTURA: Se utilizan diversos tipos de sistemas
estructurales dependiendo de la altura del edificio.
EDIFICIOS DE GRAN ALTURA: Marcos con vigas libremente apoyadas
[hasta 6 niveles] 2. Marcos con conexiones semirrígidas y ayuda de algún
muro de relleno [hasta 15 niveles]
EDIFICIOS DE GRAN ALTURA: Marcos con nudos rígidos [hasta 40
niveles] su economía se reduce después de 20 niveles 4. Combinación de
marcos rígidos y marcos contra venteados [hasta 60 niveles]
GRAN ALTURA:. Más de 60 pisos se utilizan sistemas de contra venteo en
marcos tipo cajón: [funciona como las paredes de un tubo] a- columnas muy
juntas y vigas rígidas b- contra venteo muy cerrado en la pared exterior c-
contra venteo de toda la fachada
FUNDAMENTOS DE CONCRETO ARMADO
Compuesto por cuatro elementos básicos como son: grava, arena, cemento
(tipo I, II, III, IV, V) y agua, con ellos se genera una “piedra” sumamente dura y
resistente, es por esto que se usa en estructuras ofreciendo una muy buena
capacidad para someterse a compresión.
Agregados pétreos (Aprox ¾ partes) Indispensable que sean de la mejor
calidad, esto es: Grava: Se debe buscar la mayor cantidad de superficies
planas y angulosidad (triturados son los más indicados), con ello se
garantiza una mayor cobertura de la mezcla y un mejor trabe entre los
componentes (adherencia y cohesión); especial cuidado en el tamaño
11
máximo. Evitar el cuarzo (por ello y por su forma el material de río no es
recomendable) Arena: Libre de materia orgánica, con una finura correcta,
según gradación de diseño. Evitar cuarzo.
Concreto Simple: Es el concreto que conocemos, pero sin la presencia de
acero de refuerzo, este material solo podrá usarse en elementos sometidos
a compresión. Tiene especial importancia estructural cuando su uso final es
construcción de elementos que trabajan por gravedad (peso propio), ej.:
Concreto ciclópeo (concreto simple + Rocas con tam > 10”), estribos de
puentes y “muertos” para anclaje de cables en puentes colgantes o
atirantados, bases para ciertas estructuras o equipos.
CONCRETO ARMADO: Se le da este nombre al concreto simple + acero
de refuerzo; básicamente cuando tenemos un elemento estructural que
trabajará a compresión y a tracción (tensión). Ningún esfuerzo de tensión
será soportado por el concreto, es por ello que se debe incluir un área de
acero que nos asuma esta solicitación, dicho valor se traducirá en el
número de varillas y su diámetro, así como su disposición.
TENSIÓN COMPRESIÓN
DISEÑO Y RELACIÓN A/C: Primero que todo se tiene que conocer la
gradación (porcentaje de partículas ordenadas en tamaños) de cada uno de
los agregados; hay varios métodos, pero todos ellos conducirán a dosificar
por peso la grava, la arena, el agua y dejarlos en función de un saco de
cemento, por ej.: para un concreto de 210 Kg./cm2, tenemos un saco de
cemento + 60 Kg. de grava + 50 Kg. de arena + 85 Kg. agua (1kg agua= 1
Lt. Agua) También podemos encontrar la dosificación para producir 1 m3
del concreto deseado, por ej.: para 1 m3 de concreto de 210 kg/cm2 se
requiere:
12
6. 320 Kg. de cemento + 1530 Kg. de grava + 770 Kg. de arena + 180 Kg. de
agua. Por cada diseño habrá una relación agua – cemento (a/c) la cual será
inmodificable y cualquier cambio en ella irá en detrimento de la manejabilidad y
resistencia. En general una relación agua/cemento ( a/c ) baja, medida al peso,
que mantenga una adecuada trabajabilidad en el Concreto fresco, conduce a
hormigones de mayor resistencia y mejor calidad. Se requiere aproximadamente
una relación a/c mínima de 0.25 para que todo el cemento presente en la mezcla
reaccione químicamente con el agua formando pequeños puentes cristalizados
entre las superficies de las partículas de agregados. Estos cristales son los
responsables de la posesividad entre las partículas y de la resistencia del
Concreto en general.
Lamentablemente una relación a/c cercana a 0.25 (que en teoría nos
proporcionaría la mayor resistencia), no puede ser conseguida en un Concreto
normal, pues la disminución de agua de amasado provoca una pérdida importante
de trabajabilidad e inclusive puede llegar a imposibilitar la consecución de una
mezcla apropiada. Para asegurar una mezcla homogénea y una trabajabilidad
razonable en un hormigón normal (sin aditivos) serán necesarias relaciones a/c
mínimas del orden de 0.60
La falta de agua de curado durante el fraguado del Concreto (particularmente
en los primeros días en que las reacciones son más intensas) tiene efectos
adversos sobre la resistencia final del hormigón, pues provoca que las partículas
de cemento no reaccionen totalmente, dando lugar a pocos cristales de unión
entre partículas de áridos, con lo que disminuye la cohesión.
CONTROL DE MEZCLAS EN OBRA: Las propiedades más importantes a
controlar en obra son: Asentamiento (slump) y la resistencia a compresión
Asentamiento: Nos indica la trabajabilidad del concreto e indirectamente
nos muestra su reacción inicial (fraguado inicial); consta de una muestra
que se toma bajo ciertos parámetros, la cual es ensayada en el cono de
13
Abrams y se reporta una medida en centímetros o pulgadas, dependiendo
del sistema de medición que aplique según el país. A mayor asentamiento
mayor fluidez (trabajabilidad)
Resistencia a la compresión: Se toman muestras en unas camisas
cilíndricas, las cuales serán sometidas a compresión controlada a los 7, 14
y 28 días
PATOLOGÍAS DEL CONCRETO: Debido al mal vibrado se ocasionan
“hormigueros”, estos son bolsas de aire que quedaron al momento del
vaciado. Oxidación el acero, perder adherencia, acabados. Al haber altas
temperaturas, mucho viento y un mal curado, el concreto se “consume” toda
el agua presente y se “reseca”, generando una contracción que puede
producir fisuras y hasta grietas. Variación de la relación a/c, implica
reducción en la resistencia final; en obra es común la adición de agua para
recuperar manejabilidad y debido a ello se modifica ostensiblemente dicha
relación. Exceso de aditivos, ya sea para retardar, acelerar, plastificar,
puede desencadenar grandes problemas en el fraguado y en la resistencia.
MURO Diagrama Esfuerzos H: La presión ejercida por el concreto, es
función de la altura del elemento, del espesor y de la densidad del concreto
= 2.4 ton/m3. Al restringir la base, el mayor esfuerzo estará concentrado a
1/3 de H, por ello hay que poner especial cuidado en esta zona 1/3 H Al
bombear se ocasionará una mayor solicitación en nuestras formaletas, pues
además de la densidad del concreto (peso por metro cúbico), tendremos un
llenado a presión lo cual incrementará los esfuerzos ejercidos.
PERFILES ESTRUCTURALES
Los perfiles estructurales son elementos de construcción que permiten
reforzar las estructuras debido a sus características de alta resistencia a la presión
y a las compresiones.
14
Por lo general, los perfiles estructurales son utilizados junto con las varillas
y cables que le dan forma a la estructura de la construcción. Sin embargo, pueden
ser utilizados como el elemento principal para procesos de construcción.
Dentro de los diferentes tipos de perfiles estructurales se encuentran los
fabricados a partir de fibra mineral.
ELEMENTOS PARA LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO
Los elementos usados en la construcción en acero son:
Columnas de alma llena
Columnas compuestas
Vigas de alma llena
Vigas alveolares
Vigas en Celosía
Vigas Vierendeel
Losas
Arriostramientos
Conexiones apernadas y soldadas
LOS PRODUCTOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO SON
LOS SIGUIENTES:
Perfiles laminados
Tubos sin costura
Cables
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Perfiles soldados ,
Perfiles conformados ,
Tubos con costura : todos estos elaborados a partir de chapas de acero.
Secciones huecas estructurales .
DISEÑO DE MIEMBROS SOMETIDOS BAJO TENSIÓN O COMPRESIÓN
DIRECTA
El esfuerzo normal directo de compresión o de tensión (s), se calcula como:
s = F / A (16)
16
Se deben cumplir las siguientes condiciones:
El miembro con carga debe ser recto.
La sección transversal debe ser uniforme a lo largo de toda la longitud
considerada.
El material debe ser homogéneo.
La carga debe aplicarse a lo largo del eje centroidal.
Los miembros a compresión deben ser cortos para que no se pandeen.
EXISTEN TRES TIPOS DE PILARES MIXTOS:
Perfiles Embebidos en Hormigón: Es el tipo más antiguo de pilar mixto. El
hormigón y las armaduras no tienen aquí una contribución importante en el
soportado de las cargas. El soportado de las cargas es realizado sobre todo
por el perfil que se beneficia de una buena protección térmica.
PERFILES CON HORMIGÓN EN LAS ALAS: Este tipo de pilar puede estar
dimensionado para estabilidades al fuego que van desde 30 min hasta 120
min. El hormigón tiene armadura que contribuye a soportar las cargas.
Los estribos se sueldan al alma del pilar para asegurar el funcionamiento solidario
del hormigón armado con el perfil de acero.
PERFILES HUECOS RELLENOS DE HORMIGÓN: Los perfiles huecos de
acero ofrecen una solución interesante y fácil para la realización de pilares
mixtos. Las experiencias de resistencia al fuego muestran que es necesario
un armado mínimo en el perfil.
Es necesario practicar taladros para la evacuación del vapor de agua en los
extremos superior e inferior de los pilares, en cada nivel o cada 5 m. Esta solución
17
mantiene la estética y la forma del pilar así como la posibilidad de todas las formas
de unión.
Vigas Mixtas
Perfiles conectados a una losa de hormigón
Una de las ventajas de las vigas mixtas consiste en que se minimiza el
canto de la viga con la asociación del acero y el hormigón. El hormigón que resiste
mal los esfuerzos de tracción es utilizado sólo en el lado superior comprimido y el
acero en la parte de abajo traccionada.
DISTINGUIMOS TRES TIPOS DE VIGAS MIXTAS.
Perfiles conectados a una losa de hormigón: La conexión entre el perfil y
la losa de hormigón se asegura mediante unos conectadores soldados en el
ala superior del perfil. La losa de hormigón puede ser una losa maciza u
hormigonada in situ sobre una chapa de acero colaborante. Para aumentar
18
la estabilidad al fuego, podemos recurrir a protecciones antes comentadas
o sobredimensionar la sección.
Perfiles laminados integrados en el canto de una losa de hormigón :
Este dispositivo confiere una resistencia muy buena al fuego a causa de la
casi completa envoltura de la viga de la que tan sólo el ala inferior queda
vista. Sin embargo, el conjunto tiene un canto importante ya que tiene que
incluir el canto de la viga más un recubrimiento de al menos 5 cm de
hormigón por encima del ala superior del perfil.
Perfiles con hormigón en las alas: La realización y la puesta en ejecución
de este tipo de perfiles se identifica con la de pilares. Las conexiones en el
caso de la figura no son indispensables. Sin embargo, si son hechas a una
losa de hormigón o una chapa nervada colaborante, puede reducirse la
sección, teniendo una buena capacidad de resistencia al incendio.
19
LOSAS MIXTAS
PROTECCIÓN DE LOSAS MIXTAS
Las losas mixtas están constituidas por hormigón y por chapas de acero
nervadas.
Las chapas perfiladas tienen un papel resistente y de encofrado,
permitiendo una puesta en ejecución rápida y económica. La cara inferior de las
chapas nervadas no necesita generalmente protección. Las losas mixtas tienen un
grado de estabilidad al fuego de 30 min sin protección adicional.
20
Una resistencia superior puede ser obtenida fácilmente y de forma
económica mediante el añadido de armadura de acero en los nervios. Será similar
para las losas cuando se utilice la chapa de acero como encofrado perdido.
Una alternativa de protección adicional consiste en proyectar productos como los
anteriormente indicados sobre la cara inferior de la chapa de acero o bien añadir
un falso techo. Esta solución es válida económicamente para exigencias de
estabilidades de 120 min y más. En caso de incendio importante, la chapa de
acero retiene las explosiones del hormigón.
COVENIN 1976:2003
Esta Norma Venezolana establece procedimientos de base estadística que
ayuden a planificar la ejecución de ensayos de resistencia del concreto, evaluar y
utilizar sus resultados de la manera lo más eficiente posible, tanto en lo que
respecta al control de calidad como al cumplimiento de los requisitos.
Los procedimientos establecidos aquí fueron preparados para el concreto
con especial referencia al análisis y tratamiento de los resultados de los ensayos
normativos a compresión de este material; sin embargo los principios estadísticos
que se utilizan tienen validez de carácter general y por lo tanto son también útiles
para el tratamiento de resultados de ensayos relativos a cualquier otra propiedad
del concreto o para cualquier otro material.
REFERENCIAS NORMATIVAS:
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este
texto, constituyen requisitos de esta norma Venezolana. Las ediciones indicadas
estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está
sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas,
que analicen la conveniencia de usar las ediciones más recientes de las normas
citadas seguidamente:
21
NORMAS VENEZOLANAS COVENIN:
COVENIN 345:1980 Método para la extracción de probetas cilíndricas y viguetas
de concreto
COVENIN 633:2003 Concreto premezclado. Requisitos.
COVENIN 1753-87 Estructuras de concreto armado para edificios. Análisis y
diseño.
COVENIN 3549:1999 Tecnología del concreto. Manual de elementos de
estadística y diseño de experimentos.
TIPOS DE LOSAS:
Las losas son elementos estructurales planos cuyo espesor es pequeño
comparado con sus otras dimensiones, y que formando parte de los entrepisos,
tienen como función estructural el soporte directo de las cargas que actúan sobre
ellos, y la transmisión de las mismas hacia otros elementos estructurales como
vigas, columnas y tabiques. El tipo de carga más común que deben soportar las
losas son las cargas verticales, provenientes de su peso propio y elementos que
forman parte de los entrepisos designadas como cargas permanentes y cuya
notación es D
(Dead load)y sobrecargas de uso como el peso de muebles, personas, etc.
designadas como cargas de uso o accidentales, con notación L (Live load). Sin
embargo, en zonas de alta sismicidad, como la que corresponde a zona de Cuyo,
las losas de hormigón armado tienen una importante misión en cuanto se refiere a
la transmisión de acciones inerciales que se generan durante la ocurrencia de
movimientos sísmicos. En estos casos, las fuertes aceleraciones que se inducen
en un edificio debido a los movimientos de su base, generan fuerzas inerciales,
tanto horizontales como verticales, y que los entrepisos deben absorber y ser
capaces de transmitir a los elementos con suficiente rigidez y resistencia lateral.
22
Las losas pueden clasificarse en general en dos categorías, de acuerdo al tipo de
apoyo:(i) Losas apoyadas en vigas, ver Fig. 4.1(a)(ii) Losas sin vigas (entrepisos
sin vigas).En el caso de losas sin vigas las cargas que ellas soportan son
transmitidas a columnas o tabiques, y se distinguen también dos casos, según que
la columna posea o no capitel. En la Fig. 4.1 (b) y (c) se ilustra este tipo del as. En
casos de losas apoyadas sobre vigas, como se muestra en Fig. 4.1(a), las cargas
son transmitidas a vigas perimetrales del panel de losa. Dependiendo de la
relación L y /Lx, las losas se pueden armar con armadura principal en dos o una
dirección. Cuando la relación de luces es mayor que 2, en general se puede
considerar a la losa formada por un haz de fajas paralelas a la dirección de la
menor luz y de ancho unitario. Sin embargo, como se verá luego, siempre es
colocada una armadura de repartición en dirección perpendicular a la armadura
principal. En las fajas adyacentes a las vigas de borde se debe tener en cuenta
que aquella hipótesis simplificadora ya no es válida y se debería proveer armadura
adicional paralela a la armadura de repartición para compensar los esfuerzos
adicionales que allí se generan. Sin embargo, la cantidad y forma de disposición
de las barras de acero en las losas será una función de la filosofía de diseño y
análisis en sus diversos métodos que más adelante se aplicará en detalle. Es decir
entonces que existe otra posible clasificación que es:(i) Losas en dos direcciones.
(ii) Losas en una dirección.
23
DISTINTOS TIPOS DE LOSAS.
De acuerdo a los materiales y procedimientos con que son construidas las
losas, éstas se clasifican en:(i) losas tipos macizas o sólidas.(ii) losas nervura das.
(iii) losas tipos alivianadas con elementos prefabricados. Las losas macizas son
aquellas que en todo su espesor, generalmente constante, están constituidas por
hormigón con la adecuada cantidad de armadura dispuesta en dos direcciones
perpendiculares y que deben tomar los esfuerzos detracción generados por los
24
momentos flectores, torsores y el corte. Las losas tipo nervura das, que son una
especie de variante de la losa sólida, están constituidas por nervios de hormigón
armado en forma de sección T
Se Diseñará por el Método Elástico las Dos Vigas, para que resista
cierta cantidad de carga, por lo cual se empezara desde la granulometría del
agregado que se utilizara para el diseño de la mezcla de concreto, hasta el
dimensionamiento, cantidad de refuerzo necesario del elemento y por último la
fundida del elemento estructural (viga). Las vigas se fallarán a los 28 días después
de fundida las vigas.
En este caso el concreto a diseñar será de 21.1 Mpa. Después de fallar las
vigas se harán los cálculos y se compararan con los cálculos teóricos.
EL objetivo principal de este laboratorio es poner en práctica todos los
conocimientos vistos en clase para realizar un correcto diseño de vigas a flexión;
para contar con una formación más integral y que nos ayude a entender un poco
como son los procesos constructivos, para que al momento de diseñar los
elementos estructurales se tengan en cuenta estos factores de construcción, y
poder realizar un buen diseño y adicional hacerlo fácil de construir. Estar en
capacidad de predecir el comportamiento de los elementos estructurales cuando
estos se dan a servicio y hacen parte de una estructura, pues los métodos con los
cuales trabajamos para diseñarlos dejan de lado la influencia de los procesos
constructivos y la integración del elemento en un conjunto que debe trabajar
como tal.
TIPOS DE LOSAS:
Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas
monolíticas de mayor peralte, por vigas de otros materiales independientes o
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integradas a la losa; o soportadas por muros de concreto, muros de mampostería
o muros de otro material, en cuyo caso se las llama Losas Sustentadas sobre
Vigas o Losas Sustentadas sobre Muros, respectivamente.
ARMADURA REQUERIDA EN LOSA NIVEL +7.50
ARMADURA EN LOSAS NIVELES +2.50, +5.00
ARMADURA EN LOSA NIVEL +7.50
ARMADURA Y DISTRIBUCION DE ALIVIANAMIENTOS EN LOSAS
NIVELES +2.50, +5.00
ARMADURA Y DISTRIBUCION DE ALIVIANAMIENTOS EN LOSA NIVEL
+7.50
DISEÑO DE JUNTAS VIGAS-COLUMNAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO:
Publicado por: Sergio en abril 17, 2012
El objetivo de estas recomendaciones es determinar la dimensión de la
junta y el refuerzo longitudinal y transversal en la intersección de vigas y columnas
en construcciones de marco de concreto.
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Una junta se define como la porción de la columna que está dentro del
peralte de la viga o vigas que se unen a la columna.
En muchos diseños, los tamaños de columnas se pueden determinar a
partir de los requisitos de diseños de detalles de las juntas. Se presta especial
atención a las juntas, para asegurar el comportamiento estructural apropiado en
todas las condiciones de carga que razonablemente puedan esperarse, y para
alertar al proyectista en cuanto a las posibles congestiones del refuerzo.
Las juntas estructurales se clasifican en dos categorías: Tipo 1 y Tipo 2,
con base a las condiciones de carga y deformaciones previstas en las juntas, al
resistir las cargas laterales.
Tipo 1: Una junta tipo 1 conecta elementos diseñados para satisfacer los
requisitos de resistencia del reglamento ACI-318 y en los cuales no se
provén deformaciones inelásticas significativas.
Tipo 2: Una junta tipo 2 conecta elementos diseñados para tener una
resistencia sostenida bajo reversiones de deformación dentro del rango
inelástico.
La junta tipo 1 es la que se encuentra en una estructura continua resistente a
momento y la cual es diseñada con base en su resistencia, sin considerar
requisitos especiales de ductilidad. Cualquier junta diseñada para resistir cargas
por gravedad y cargas normales de viento, pertenece a esta categoría.
La junta tipo 2 conecta elementos necesarios para disipar energía a través de
reversiones de deformación dentro del rango inelástico; a este grupo pertenecen
las juntas en estructuras de marcos resistentes a momento, diseñada para resistir
movimientos sísmicos, vientos fuertes o efectos de explosión.
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Consideraciones de Diseño:
Secciones críticas
Según Carlos Ricardo Llopiz en su artículo “Filosofías para el diseño de
estructura de hormigón armado”7 Una junta viga-columna se debe dimensionar
para resistir en las secciones criticas las fuerzas especificadas. Las
recomendaciones de diseño se basan en la suposición de que las secciones
críticas están inmediatamente adyacentes a la junta.
Fuerzas
La junta se debe diseñar para la interacción de las fuerzas
multidireccionales que los elementos trasmiten a la junta, incluyen cargas axiales,
de flexión, de torsión y cortantes. Estas fuerzas son consecuencias de los efectos
de cargas aplicadas externamente, así como de las resultantes de fluencia,
contracción, temperatura, o asentamiento.
La junta debe resistir todas las fuerzas que le puedan ser transferidas por
elementos adyacentes, empleando aquellas combinaciones que produzcan la
distribución de fuerzas más severa en la junta, incluyendo el efecto de cualquier
excentricidad del elemento. Se deben tomar en cuenta las fuerzas producidas por
deformaciones resultantes de efectos dependientes del tiempo y de la
temperatura. Las fuerzas de diseño que los elementos transfieren a la junta no son
fuerzas: determinadas por un análisis convencional; sino que deben calcularse a
partir de resistencia nominales de los elementos.
Para cada junta se deben determinar los elementos que alcanzaran fluencia
flexionante inicial debido a cargas de gravedad, cargas laterales y efectos
secundarios; también se deben determinar las fuerzas de diseño en el refuerzo de
flexión en las caras de la junta y el elemento.
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Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera
dimensión es pequeña comparada con las otras dos dimensiones básicas. Las
cargas que actúan sobre las losas son esencialmente perpendiculares al plano
principal de las mismas, por lo que su comportamiento está dominado por la
flexión.
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Conclusión
Podrías mencionar que el hormigón es un elemento en la construcción muy
importante y uno de los más usados tanto en obras civiles como en casa
habitación debido a su resistencia tanto en cuanto a su rigidez como en la
resistencia al medio ambiente eficacia y rapidez, en su sencillez en preparación
etc., además de que sirve principalmente en aquellas partes donde se reciben y
transmiten cargas (cimentaciones, columnas trabes, losas, muros de carga
(principalmente de contención) , también podrías mencionar que sus ventajas
además de las que mencione anteriormente que tiene bajos costos de preparación
y conservación, se adapta a cualquier forma y su resistencia al fuego.
Es el mejor invento del hombre, sirve tanto a tensión (tracción) usando el
acero y a compresión hormigón juntos hacen el hormigón armado juntos se
pueden utilizar en diseño de puentes, presas, edificios, todo lo que veas a tu
alrededor y hasta una simple viga de concreto armado.
Cabe destacar.
Las losas de concreto forman la parte más difícil y que al mismo tiempo
requiere más trabajo del proceso constructivo, por lo que deben hacerse en forma
cuidadosa con objeto de evitar posibles accidentes motivados por defectos de
construcción. Las losas de concreto armado se apoyan sobre muros o vigas. El
armado se hace con varilla del número 2 1/2 o del 3.
Por último los diseños de hoy en día son de gran envergadura debido a que
cada bloque que se coloque debe de ir con una precisión para que sea un buen
diseño de construcción
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Bibliografía
www.google.com
wikkiperdia.com
http://www.buenastareas.com/materias/conclusion-de-losas-de-concreto-
armado/0
http://mx.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20101115124647AAC8dnp
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