acero, calculo de acero

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ACERO DE REFUERZO
Se denomina así al acero que
queda embebido en la masa de
concreto
Se usa para:
•Resistir los esfuerzos que
transmiten las cargas.
•Cambios volumétricos
•Cambios por temperatura
presentaciones para su uso con el
concreto.:
•Varilla corrugada
•Varilla lisa
•Torones (cables)
•Malla electrosoldada
•Castillos (armaduras) prefabricados (armex)
•Escalerilla
•Perfiles laminados en caliente y en frío
VARILLA COMERCIAL EN MEXICO fy = 4200 KG/CM2
VARILLAS DELGADAS fy = 6000 kg/cm2
Diámetros 5/16”, ¼”, 3/16”, 5/32”
Longitudes comerciales de 6 y 12 m

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Nomenclatura

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Recubrimiento al acero de refuerzo
Silletas, separadores

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Uniones de varillas
a) Traslapes
b) Uniones soldadas
precalentamiento
soldadura
c) Uniones mecánicas
coples

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Cople roscado
Sistema aluminotérmico
Coples lisos con perforaciones que se rellenan con aluminio
fundido o resina epóxica
Alambron fy= 2500 kg/cm2 diametro = ¼” nº 2
Rollos de 500, 625, 1250 y 2500 kg
Armex fy= 6000 y 5000 kg/cm2
Largos de 6 m

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Malla electrosoldada
fy = 5000 y 6000 kg/cm2, corrugadas y lisas, hojas de 2.5x 6 m y rollos de
2.5x 40m
Escalerilla

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Habilitado del acero de refuerzo

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Curva esfuerzo-deformación
unitaria
• Este tipo de información nos permite
conocer el comportamiento de un material
bajo la acción de las cargas, así por Ej., el
aluminio es un material de bajo peso pero
bajo la acción de cargas importantes
resulta demasiado deformable lo que hace
que su uso se vea limitado.
Li d
Barra de acero sin aplicación de fuerzas
A =πd2/4
Inc. Long. = L2 – Li = deformación= Δ
Def. unit. = ε = Δ / Li = ε1
σ = esfuerzo = F2 / Α = σ1
L2
d
F2 F2
Li
A =πd2/4
Inc. Long. = L3 – Li = deformación= Δ
Def. unit. = ε = Δ / Li = ε2
σ = esfuerzo = F3 / Α = σ2
L3
d
F3 F3
Li
A =πd2/4
Inc. Long. = L4 – Li = deformación= Δ
Def. unit. = ε = Δ / Li = ε3
σ = esfuerzo = F3 / Α = σ3
L4
d
F4 F4
Li
A =πd2/4

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Def. unit.
esfuerzo
σ1
σ2
σ3
ε1 ε2 ε3
Grafica esfuerzo-deformación unitaria
• Otro análisis que se puede hacer cuando se
cuente con este tipo de información se
refiere al hecho de que un material como el
alambrón puede ser de baja resistencia pero
tiene una alta capacidad de deformación y
esto se refleja que con el se puede hacer
dobleces de forma mas rápida y sin temor a
que se fracture en cambio un acero con
mayor resistencia se torna mas duro mas
quebradizo por su poca capacidad de
deformación. se hace de este tipo de
información, entonces cuando a los aceros
se les hace pruebas de laboratorio
• el informe indique mayor resistencia a la
norma puede ser motivo de preocupación
pues ello significa aceros mas duros, y el
exceso de resistencia puede ocasionar que
el acero no fluya al mismo tiempo que el
concreto y ello conduzca a un tipo de falla
frágil pues si el acero fluye dentro del
concreto avisa que va a fallar mediante
fisuramiento o ruidos, en cambio si no fluye
por el exceso de resistencia el que trabaja
mas es el concreto y si alcanza su limite de
resistencia simplemente falla o incluso
estalla generando un colapso brusco y
repentino de la estructura o del elemento, sin
previo aviso
• Se debe tener presente que los materiales
que se usan en la construcción son poco
deformables y, a simple vista, no
podemos apreciar que le esta sucediendo
a un material, elemento o construcción, al
ser sometido a cargas

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• También se debe tener presente lo
siguiente:
• En el laboratorio se efectúan ensayes
físicos que nos proporcionan indicadores
de la capacidad de un material al ser
sometidas a un esfuerzo, a esto se llama
RESISTENCIA existen varios tipos de
resistencia y de esfuerzos
• Si a una barra de cierto material se somete
a fuerzas de tensión hasta que se rompe la
fuerza o carga máxima aplicada se le llama
CARGA ULTIMA, esta carga dividida entre
el área de la sección en que se aplico la
carga se le llama RESISTENCIA ULTIMA
O ESFUERZO ULTIMO.
Debido a que los materiales al ser sometidos a
estos esfuerzos últimos sufren grandes
deformaciones (alargamientos o
acortamientos) se vuelve inadecuado diseñar
una construcción para la resistencia ultima y
se diseñan para resistencias bastante
menores que la ultima estas resistencias son
las que normalmente se conocen como
RESISTENCIA DE UN MATERIAL pero su
nombre mas apropiado es el de
RESISTENCIA PERMISIBLE, ESFUERZO
PERMISIBLE O ESFUERZO DE TRABAJO
•
• ESFUERZO ó CARGA ÚLTIMA
• Factor de seguridad ( FS) = --------------------------------------------------
• ESFUERZO ó CARGA PERMISIBLE
•
• En la actualidad se utiliza el concepto siguiente:
• CARGA ÚLTIMA
• Factor de carga = ----------------------------------------
• CARGA DE TRABAJO
Modulo de elasticidad (E)
• Cuando a un material se le aplican por ej, fuerzas
que lo alarguen o acorten dicho alargamiento u
acortamiento recibe el nombre general de:
• DEFORMACIÖN = long. Inicial – long. Final.
• Si el valor de la deformación se divide entre el valor
de la long. Inicial recibe el nombre de:
• Deformación unitaria = deformación/long. Inicial
• Ahora bien las fuerzas nunca se aplican en un punto
siempre se actúan en superficies y al valor que se
obtiene de dividir el valor de la fuerza (kg) entre el
área (cm2) se le conoce con el nombre de :
• ESFUERZO = fuerza/ Área

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• Que no debe confundirse con el concepto
de resistencia ya este se refiere a la
capacidad de un material de resistir fuerzas
y el efecto que generan las cargas es el
esfuerzo, siempre debemos partir del
principio que:
• Resistencia > Esfuerzo
• De lo antes descrito se deduce que a cada
valor de esfuerzo le corresponde un valor de
deformación unitaria, cuando esto se grafica
se obtiene la llamada Grafica esfuerzo -
deformación unitaria
• Si dicha grafica presenta un tramo recto
decimos que tenemos un material con
propiedades elásticas y el valor que
describe dicha propiedad se le llama
MODULO DE ELASTICIDAD (E), y se
obtiene
• E = Esfuerzo / Deformación unitaria y sus
unidad de medida es en kg/cm2 y por ello
no debe confundirse con el de resistencia.
• EL Valor de E finalmente lo que indica es
que tan deformable es un material, ó que
tanta fuerza se le debe aplicar a un
material para que se deforme una unidad
de longitud.
• A continuación se enlistan algunos valores
de E para diversos materiales
• Material E (kg/cm2)
• Acero 2100000
• Cobre 1200000
• Aluminio 700000
• Concreto 10000√ f´c
• Madera 100000
• Vidrio 700000
• Adobe 10000