El documento trata sobre el acero, concreto y sus propiedades. Explica que el acero es una aleación de hierro con carbono y otros elementos, y que el concreto es una mezcla de cemento, agregados y agua. También describe las curvas de esfuerzo-deformación para el acero y concreto, los módulos de elasticidad y Poisson, y cómo la resistencia del concreto aumenta con el tiempo hasta alcanzar su máxima a los 28 días. Finalmente, compara las teorías elástica y plástica para el diseño

1. CONCRETO Y ACERO

2. ¿QUé ES EL ACERO?
Aleación metálica obtenida de la adición de
carbono y otros elementos en pequeñas
cantidades (manganeso, sicilio y elementos
residuales) al mineral de hierro, para producir
un material de mayor dureza y resistencia;
Por metonimia, cualquier arma blanca.

3. ¿QUé ES EL CONCRETO?
Es la mezcla constituida por elcemento, agregados inertes (finoy grueso) y agua en proporcionesadecuadas para que se obtenganla resistencia prefijada.

4. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL CONCRETO?
Es tan importante conocer las deformaciones como los
esfuerzos. Tales deformaciones pueden clasificarse en cuatro
tipos: deformaciones elásticas, deformaciones laterales,
deformaciones plásticas, y deformaciones por contracción.
Curva típica esfuerzo-deformación para concreto de 350 kg/cm2.

5. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL CONCRETO?
•Deformaciones elásticas: La curva esfuerzo-deformación para el
concreto no es una línea recta aun a niveles normales de esfuerzo, ni
son enteramente recuperables las deformaciones. Pero, eliminando
las deformaciones plásticas de esta consideración, la porción inferior
de la curva esfuerzo-deformación instantánea, que es relativamente
recta, puede llamarse convencionalmente elástica
•
•
•
•
•
•Deformaciones laterales: Cuando al concreto se le comprime en una
dirección, al igual que ocurre con otros materiales, éste se expande
en la dirección transversal a la del esfuerzo aplicado

6. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL CONCRETO?
•Deformaciones plásticas: La plasticidad en el concreto es definida
como deformación dependiente del tiempo que resulta de la
presencia de un esfuerzo.
•
•
•Deformaciones por contracción: La contracción del concreto es algo
proporcional a la cantidad de agua empleada en la mezcla. De
aquí que si se quiere la contracción mínima, la relación agua
cemento y la proporción de la pasta de cemento deberá
mantenerse al mínimo

7. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL ACERO?
Se deben tomar en cuenta los siguientes conceptos:
•
•Deformación Elástica: si después de la supresión de una carga, un
cuerpo regresa a su tamaño y forma original.
•
•Zona de Fluencia: es cuando seguimos aplicando carga hasta
pasar la zona de fluencia, notamos que la deformación unitaria
se incrementa rápidamente, que se desvía de la línea recta, a
veces un decremento de carga, aun cuando la deformación
unitaria siga aumentando.

8. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL ACERO?
•Zona Plástica: es en la cual pequeños incrementos de cargas
producen deformaciones mayores que la producida en la zona
plástica. Se representa por el punto mas alto del diagrama.
•
•Carga de Ruptura: es cuando se aplica una carga máxima y la
probeta de acero se quiebra.

9. -CURVAS DE ESFUERZO
DEFORMACIóN DEL ACERO?
E
D
C
B
A
Deformación
Tensión
A: Limite Elástico
B: Pto de fluencia superior
C: Pto de Fluencia inferior
D: Pto de Carga Máxima
E: Pto de Carga de Ruptura

10. MODULO DE ELASTICIDAD DEL
ACERO
El valor que la resistencia a tracción sin
sobrepasar el límite elástico del acero será
de 2.100 kg/cm2 aproximadamente.

11. MODULO DE ELASTICIDAD DEL
CONCRETO
El módulo varía con diversos factores, notablemente con la
resistencia del concreto, la edad del mismo, las propiedades de los
agregados y el cemento, y la definición del módulo de elasticidad en
sí, si es el módulo tangente, inicial o secante. Aún más, el módulo
puede variar con la velocidad de la aplicación de la carga y con el
tipo de muestra o probeta, ya sea un cilindro o una viga. Por
consiguiente, es casi imposible predecir con exactitud el valor del
módulo para un concreto dado
Concreto (Hormigon) de Resistencia: E =110 Kg/cm2. 215000130 Kg/cm2. 240000170 Kg/cm2. 275000210 Kg/cm2. 300000300 Kg/cm2. 340000380 Kg/cm2. 370000470 Kg/cm2. 390000

12. MODULO DE ELASTICIDAD DEL
CONCRETO

13. El módulo de elasticidad es un parámetro muy importante
en el análisis de las estructuras de concreto ya que se
emplea en el cálculo de la rigidez de los elementos
estructurales.
Material Valor Modulo de Elasticidad aproximado (Kg/cm2)Concreto (Hormigon) de Resistencia: E =110 Kg/cm2. 215000130 Kg/cm2. 240000170 Kg/cm2. 275000210 Kg/cm2. 300000300 Kg/cm2. 340000380 Kg/cm2. 370000470 Kg/cm2. 390000
MODULO DE ELASTICIDAD DEL
CONCRETO

14. MODULO DE POISSON
Cuando una barra esta sometida a una carga de tracción simple se produce en
ella un aumento de longitud en la dirección de la carga, así como una
disminución de las dimensiones laterales perpendiculares a esta. La relación
entre la deformación en la dirección lateral y la de la dirección axial se define
como relación de Poisson. La representaremos por la letra griega µ. Para la
mayoría de los metales esta entre 0.25 y 0.35.
Es la relación entre la tensión normal al esfuerzo que se aplica y la tensión
paralela a dicho esfuerzo.
Es la relación entre la deformación transversal y la longitudinal.

15. RELACIóN MODULAR

16. EFECTO DE LA EDAD EN EL
CONCRETO
¿QUé ES EL
FRAGUADO?
Es el proceso de hidratación de los
distintos componentes de un
aglomerante hidráulico por el cual este
adquiere mayor consistencia que se
pone en evidencia en los ensayos
tipificados.

17. ¿QUé ES EL
ENDURECIMI
ENTO?
EFECTO DE LA EDAD EN EL
CONCRETO
Es el proceso de aumento de la
resistencia mecánica posterior al
periodo de fraguado.

18. EFECTO DE LA EDAD EN EL
CONCRETO
Los efectos indeseables que el agua de mezclado de calidad inadecuada puede
producir en el concreto, son a corto, mediano y largo plazo. Los efectos a corto
plazo normalmente se relacionan con el tiempo de fraguado y las resistencias
iniciales, los de mediano plazo con las resistencias posteriores y su
endurecimiento (a 28 días o más) y los de largo plazo pueden consistir en el
ataque de sulfatos, la reacción álcali-agregado y la corrosión del acero de
refuerzo.

19. EFECTO DE LA EDAD EN EL
CONCRETO
El concreto se vuelve mas resistente
con el tiempo, siempre y cuando
exista humedad disponible y se tenga
una temperatura favorable. Por tanto,
la resistencia a cualquier edad
particular no es tanto función de la
relación agua - cemento como lo es
del grado de hidratación que alcance
el cemento. El concreto después de
largo tiempo es capas de resistir
grandes esfuerzos de compresión. El
concreto ha alcanzado su máxima
resistencia a los 28 días.

20. EFECTO DE LA EDAD EN EL
CONCRETO
Evolución de la Resistencia a compresión de un Hormigón Portland normalEdad del hormigón en días 3 7 28 90 360Resistencia a compresión 0,40 0,65 1,00 1,20 1,35
En condiciones normales el concreto portland normal comienza a fraguar entre
30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y
termina el fraguado trascurridas sobre 10 ó 12 horas. Después comienza el
endurecimiento que lleva un ritmo rápido en los primeros días hasta llegar al
primer mes, para después aumentar más lentamente hasta llegar al año donde
prácticamente se estabiliza. En el cuadro siguiente se observa la evolución de
la resistencia a compresión de un concreto tomando como unidad la
resistencia a 28 días, siendo cifras orientativas

21. TEORIAS DE DISEÑO DEL
CONCRETO ARMADO
Existen dos teorías para el diseño de estructuras de
concreto reforzado: “La teoría elástica” llamada también
“Diseño por esfuerzos de trabajo” y “La teoría plástica” ó
“Diseño a la ruptura”.
LA TEORíALA TEORíA
ELáSTICAELáSTICA es
ideal para calcular los
esfuerzos y
deformaciones que se
presentan en una
estructura de concreto
bajo las cargas de
servicio.
LA TEORíALA TEORíA
PLáSTICAPLáSTICA
es un método para
calcular y diseñar
secciones de concreto
reforzado fundado en las
experiencias y teorías
correspondientes al
estado de ruptura de las
teorías consideradas.

22. DIFERENCIAS DE AMBAS TEORIAS
LA TEORíA ELáSTICALA TEORíA ELáSTICA LA TEORíA PLáSTICALA TEORíA PLáSTICA
En la proximidad del fenómeno de ruptura,
los esfuerzos no son proporcionales a las
deformaciones unitarias,
esto llevaría errores hasta de un 50% al
calcular los momentos resistentes últimos de
una sección
obtenemos valores muy aproximados a los
reales obtenidos en el laboratorio.La carga muerta en una estructura,
generalmente es una cantidad invariable y
bien definida, en cambio la carga viva puede
variar mas allá del control previsible.
se asignan diferentes factores de seguridad a
ambas cargas tomando en cuenta sus
características principales.En el cálculo del concreto reforzado se hace
necesario la aplicación del diseño plástico,
porque bajo cargas de gran intensidad, los
esfuerzos no son proporcionales a las
deformaciones.
Fracción defectuosa (FD) es igual a un 20% Fracción defectuosa (FD) es igual a un 10%