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Concreto Armado 1 - 1
CAPITULO 1
Introducción
Lecturas:
1.1 Capítulo 2 (Historia del Concreto Reforzado) y Capítulo 3 (El uso del Concreto en
Arquitectura) del libro Diseño de Estructuras de Concreto Reforzado. Henry J.
Cowan. Editorial Cecsa.
1.2 Greening of the Concrete Industry for Sustainable Development. P. Kumar Mehta.
ACI Concrete International, July 2002.
1.3 Reducing the Environmental Impact of Concrete. P. Kumar Mehta. ACI Concrete
International, October 2001.
1.4 Development of a national Building Code for Reinforced Concrete 1908-1977. George
Winter. ACI Concrete International, December 1982.
Concreto Armado 1 - 2
1.1 El consumo de cemento en el mundo
El cemento hidráulico Portland, patentado por primera vez en Inglaterra en 1824, es el
principal material cementante o aglomerante utilizado hoy en día para la fabricación del
concreto.
Se estima (Mehta) que el consumo mundial de cemento bordea los 1,500 millones de
toneladas anuales. Para fabricar esta cantidad de cemento, la industria del cemento
consume anualmente cerca de 2,700 millones de toneladas de materia prima. Si partimos
del hecho de que una mezcla típica de concreto contiene en peso, cerca del 12% de
cemento, 8% de agua y 80% de agregados, resulta que la industria del concreto consume
anualmente alrededor de 9,000 millones de toneladas de agregados (finos y gruesos) y
900 millones de toneladas de agua para el mezclado.
En el Perú, durante el año 1999 la demanda interna de cemento fue de 3.7 millones de
toneladas y en el año 2000 de 3.6 millones de toneladas. Una sola fabrica de cemento,
Cementos Lima, provee cerca del 43% de la demanda interna.
Las Tablas 1-1 y 1-2 muestran el consumo anual de cemento en algunos países
latinoamericanos y los países con mayor consumo de cemento.
Tabla 1-1. Consumo de cemento per capita en Latinoamérica
1993 1995 1999 2001
Consumo
total anual
año 1999 (*)
Mexico 287 325 287 278 28.4
Chile 218 223 210 234 3.1
Brasil 156 164 243 217 40.2
Venezuela 259 228 177 155 3.8
Argentina 169 190 202 145 7.3
Colombia 202 251 122 134 5.1
Bolivia 91 98 145 127 1.2
Perú 104 139 152 124 3.7
Uruguay 210 0.7
Paraguay 110 0.6
Cifras en kg / hab 94.1
(*) millones de toneladas
Tabla 1-2. Países con mayor consumo anual de cemento
1995 1998 1999 2000 2001
Per capita
año 2001
(kg / hab)
China 430 511 557 585 620 429
Estados Unidos 88 103 108 115 117 408
India 61 84 96 93 90 89
Japón 80 72 71 72 69 540
Corea del Sur 57 45 45 48 50 951
España 26 31 35 38 42 1,051
Italia 33 35 36 38 40 682
Brazil 28 40 40 39 39 217
Rusia 35 26 28 31 33 193
Alemania 38 37 38 35 31 370
México 21 26 28 30 28 278
Egipto 18 24 27 26 27 371
Indonesia 24 19 19 22 26 113
Turquía 29 34 32 32 25 380
Irán 16 18 21 21 23 350
Francia 19 19 20 21 21 352
Tailandia 34 22 19 18 19 293
Arabia Saudita 14 15 15 18 818
Taiwan 26 21 19 19 17 749
Vietnam 10 11 14 17 212
1,191 1,265 1,312 1,352
Cifras en millones de toneladas de consumo de cemento
Concreto Armado 1 - 3
Las cifras anteriores indican que la industria del concreto es, probablemente, la que más
recursos naturales consume en el mundo. A estas cifras es necesario agregar toda la
materia prima necesaria para la fabricación de las barras (acero) de refuerzo. Por
ejemplo, en el Perú durante el año 2000, el consumo de barras de acero utilizadas como
refuerzo en los elementos de concreto armado, fue cercano a las 320 mil toneladas. El
record histórico corresponde al año 1997 con 385 mil toneladas.
1.2 El Concreto Armado
El concreto armado es el material de construcción predominante en casi todos los países
del mundo. Esta aceptación universal se debe en parte, a la disponibilidad de los
elementos con los cuales se fabrica el concreto armado: grava, arena, cemento, agua y
barras de refuerzo. También se debe a su economía, en comparación con otros
materiales de construcción, y a la facilidad con la cual mientras el concreto se encuentra
en estado plástico, puede colocarse en los encofrados y moldes casi de cualquier forma
y tamaño.
El concreto armado no se restringe a lo que denominamos concreto vaciado en sitio, hoy
en día el concreto prefabricado en planta y luego transportado y colocado en la obra,
representa una alternativa que permite ahorros importantes en costo y tiempo de
ejecución.
Otra variante importante del concreto armado la constituye el concreto preesforzado, en
la cual se combinan aceros y concretos de alta resistencia. El acero se encuentra
sometido a un esfuerzo inicial (preesfuerzo) alto el cual se equilibra con los esfuerzos de
compresión en el concreto. Debido a esta precompresión, el concreto en las zonas de
tracción por flexión, por ejemplo en una viga, se agrietará para cargas o momentos
flectores mucho más altos que los correspondientes al concreto armado convencional.
Esto permite reducir significativamente el agrietamiento por flexión y las deflexiones así
como extender de manera importante las luces (claros libres) que es posible cubrir con
elementos de concreto reforzado.
1.3 Ventajas y Desventajas del Concreto Armado
El hecho de que el concreto armado sea uno de los materiales de construcción más
utilizado en el mundo, estriba en las innumerables ventajas que ofrece, algunas de ellas
se describen en 1.3.1. Sin embargo, al igual que cualquier otro material de construcción,
el concreto también presenta desventajas en comparación con otros materiales,
descritas en 1.3.2.
1.3.1 Principales Ventajas
a) Es un material con aceptación universal. Es relativamente fácil conseguir o
transportar los materiales necesarios para su fabricación (cemento, agregados, agua,
refuerzo de acero) aún en sitios remotos.
b) No se necesita mucha habilidad para su fabricación y utilización. No es necesario
contar con mano de obra altamente calificada. Este hecho se comprueba fácilmente
en la ciudad de Lima, si observamos todas las viviendas que se han edificado
mediante la autoconstrucción.
c) Es económico comparado con otros materiales. Esta suele ser una consideración
muy importante cuando se escoge el material de construcción predominante en una
obra. La economía depende del costo de los materiales y de la mano de obra así
como del tiempo necesario para la ejecución completa de la obra. Este último factor
suele ser importante ya que el propietario invierte dinero y no recibe un retorno de su
inversión hasta que la obra esté terminada y pueda ser ocupada. En consecuencia
Concreto Armado 1 - 4
los ahorros financieros que puedan lograrse al ejecutar una obra más rápido, pueden
ser mayores que los incrementos en materiales y mano de obra necesarios para
terminar la obra en un menor tiempo.
En muchos casos el costo o la inversión necesaria en el largo plazo asociada con los
costos de mantenimiento y durabilidad de la estructura, pueden exceder el costo
inicial. En consecuencia cualquier inversión inicial adicional que conduzca luego a
menores costos de mantenimiento y mayor durabilidad se recupera con creces.
d) El concreto armado se emplea en casi cualquier tipo o forma estructural, es decir su
uso no está limitado a un tipo o forma estructural particular. Se emplea en la
construcción de: Represas, puentes, edificios, casas, tanques, silos, tuberías, postes,
estructuras enterradas, túneles, plataformas marinas, obras portuarias, muelles, losas
de piso, pistas, veredas, naves industriales, estructuras de contención, reactores
nucleares, embarcaciones, etc.
e) Es un material de construcción con una buena durabilidad y un bajo costo de
mantenimiento. Las estructuras de concreto requieren menos mantenimiento que por
ejemplo las estructuras de acero o madera.
f) Las estructuras de un edificio deben ser capaces de soportar los efectos de un
incendio mientras que los ocupantes son evacuados y se termine de combatir el
fuego. El concreto es un material con resistencia al fuego, una estructura de concreto
armado sin detalles especiales, tiene una resistencia al fuego entre 1 a 3 horas. Las
estructuras de acero y las de madera deben protegerse con recubrimientos
especiales para lograr una resistencia similar a la del concreto.
g) Es un material apropiado para cumplir funciones estructurales y arquitectónicas Es
posible obtener diversas texturas y acabados. Se le maneja inicialmente en estado
plástico, por lo tanto la forma final depende de la forma del encofrado. La forma y las
dimensiones de los elementos son definidas por el diseñador y no están sujetas,
como en el caso de la madera y el acero, a la disponibilidad en el mercado de
secciones estándar.
h) Las estructuras de concreto armado poseen monolitismo e hiperestaticidad
(redundancia). Los nudos de los pórticos de concreto armado casi siempre son
rígidos lo cual origina una alta redundancia. La redundancia en una estructura
permite la redistribución de las fuerzas internas en la eventualidad de una sobrecarga
accidental no prevista, así se logra un mayor grado de seguridad al colapso.
i) Las estructuras de concreto armado poseen masa y rigidez, esto las hace menos
sensibles a las vibraciones verticales y laterales.
1.3.2 Principales Desventajas
a) El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de tracción. La resistencia en
tracción directa es de alrededor del 10% de su resistencia en compresión. Debido a
su baja resistencia en tracción las grietas o fisuras en las zonas sujetas a esfuerzos
de tracción son casi inevitables, en consecuencia es necesario adicionar refuerzo de
acero para absorber los esfuerzos de tracción y controlar el agrietamiento.
b) Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la
corrosión de las armaduras en concretos poco densos y permeables. La
interconexión entre las fisuras, microfisuras y los vacíos en el concreto proveen
trayectorias que permiten el ingreso de agua y otros elementos (iones dañinos) que
pueden iniciar diversos tipos de problemas de durabilidad.
c) Para la construcción de los elementos de concreto armado son necesarios los
encofrados mientras el concreto se encuentra en estado plástico. El encofrado
Concreto Armado 1 - 5
representa un costo importante para las estructuras vaciadas en obra y el proceso de
- encofrado, vaciado, desencofrado, apuntalamiento temporal - consume materiales y
mano de obra que inciden en el costo de la estructura.
d) El proceso constructivo puede ser lento. La secuencia de: encofrar, colocar
armaduras de refuerzo, vaciar el concreto, esperar el desarrollo de la resistencia,
desencofrar, etc. genera lentitud.
El retraso en el tiempo de entrega de una obra o un avance lento significan un mayor
“costo del dinero”. Hoy en día, la velocidad de avance en una obra para lograr plazos
de entrega más cortos, se ha convertido prácticamente en una obsesión.
En general si se logra emplear un mayor número de veces el mismo encofrado de las
columnas, vigas y losas, se obtiene una reducción de los costos de la obra. También
es posible lograr mayores velocidades de avance, con el uso de elementos
prefabricados y/o preesforzados y con el empleo de concretos de mayor resistencia
inicial para acortar los plazos de desencofrado.
e) El concreto sufre Cambios de Volumen en el tiempo, estos son:
- La Contracción de Secado o Retracción que puede originar fisuración en los
elementos de concreto armado (vigas, losas, muros) así como deflexiones
adicionales. El agrietamiento se produce en los elementos en los cuales la
retracción se encuentra restringida, es decir que no pueden retraerse libremente.
Las restricciones pueden ser externas provenientes de los apoyos (condiciones de
borde del elemento) o por la fricción en el caso de pavimentos o pueden ser
internas cuando las armaduras de refuerzo son asimétricas.
- El Flujo Plástico produce a lo largo del tiempo en el concreto comprimido bajo
cargas sostenidas, cambios importantes en los esfuerzos del acero de refuerzo y
deflexiones en vigas y losas adicionales a las instantáneas.
f) El concreto armado es un material con baja resistencia por unidad de volumen si se le
compara por ejemplo con el acero o la madera. Una manera (de entre las muchas
que existen) de medir la “eficiencia” de un material es mediante el cociente
(Resistencia / Peso específico), este cociente para algunos materiales de
construcción usuales es:
Acero Grado 60 (tracción o compresión) 4,200 kg/cm2
/ 7,800 kg/m3
 0.5 m3
/cm2
Aceros de alta resistencia (Grado 250) 17,500 / 7,800 2.2
Madera Tropical (compresión paralela) 300 / 900  0.3
Aluminio Aleación 6061-T6 2,600 / 2,700  1.0
Granito (compresión) 2,500 / 2,800  0.9
Concreto fc = 210 (compresión) 210 / 2,300  0.1
Concreto fc = 210 (tracción) 21 / 2,300  0.01
Muro de Adobe (compresión) 18 / 1700  0.01
1.4 Breve Reseña Histórica del Concreto y del Concreto Armado
1.4.1 Morteros
Los morteros de cal empezaron a utilizarse unos 2000 años AC. Aún hoy en día se
emplean en algunas partes del mundo. Este tipo de mortero tiene la desventaja de
disolverse gradualmente ante la acción del agua.
Alrededor del año 300 AC los Romanos descubrieron que ciertos materiales volcánicos
(hoy en día conocidos con el nombre de Puzolanas) molidos finamente y mezclados con
cal y arena daban origen a morteros con propiedades cementantes y resistentes al agua.
Concreto Armado 1 - 6
El uso de este tipo de mortero permitió la construcción de numerosas obras, entre ellas
acueductos, que perduran hasta nuestros días.
1.4.2 Concreto
Tal vez el ejemplo más importante del uso del concreto simple (sin armaduras de
refuerzo) es el Pantheon en Roma. Construido inicialmente por Agrippa alrededor del
año 30 AC, fue destruido dos veces por el fuego y finalmente reconstruido y modificado
por Adriano alrededor del año 120 DC.
El Pantheon es un edificio de planta circular de albañilería y concreto con acabado de
ladrillo en las paredes exteriores. La cimentación es un anillo de concreto de 4.5 m de
altura bajo todo el muro perimetral. Destaca el domo o cúpula de 43 m de diámetro, la
cúpula es una media esfera con un lucernario en la parte alta de unos 9 m de diámetro a
través del cual se ilumina el interior del edificio. El espesor de la cúpula es variable
desde unos 6 m en el arranque hasta 1.20 m en el lucernario. Para la construcción del
domo se usó en la parte inferior agregado de pedazos (cascote) de ladrillo y en la parte
superior agregados livianos provenientes de rocas volcánicas porosas (pómez). Fue
durante muchos siglos la estructura con claro libre más largo, hasta la construcción de la
Catedral de Florencia iniciada en el año 1420, cuya cúpula superó ligeramente el
diámetro del Pantheon. Las figuras 1-1 a 1-4 muestran algunos detalles de esta colosal
estructura.
Fig. 1-1 Esquema de la planta.
Fig. 1-2 Pórtico de entrada.
Fig. 1-4. Vista del domo desde el interior.
Se aprecia el lucernario.
Fig. 1-3 Vista aérea.
Concreto Armado 1 - 7
1.4.3 Cemento Portland
En 1824 Joseph Apsdin, patentó un proceso de calentamiento en horno de piedra caliza y
arcilla que producía un cemento artificial que al hidratarse y endurecerse adquiría la
misma resistencia que la piedra de la isla de Portland. En 1845 I.C. Johnson descubrió
que la mezcla calentada en exceso (calcinada) originaba un producto duro denominado
clincker y que moliendo finamente este producto se obtenía un mejor cemento. Este
cemento es el que utilizamos hasta hoy en día, con el nombre de Cemento Portland.
En 1871 se produjo Cemento Portland en Pennsylvania, sin embargo fue solo hasta
principios de los 1880 que se produjo en los Estados Unidos una cantidad significativa de
cemento.
1.4.4 Concreto Armado
Se considera a Joseph Monier (Francés) el creador del concreto armado, fue uno de los
primeros en patentar su uso. En 1850 comenzó a experimentar con macetas de concreto,
reforzadas con malla de alambre. Patentó su idea en 1867 y entre 1868 y 1875 patentó
numerosos sistemas de concreto armado para su uso en tanques, tuberías, losas de
piso, puentes y escaleras.
Entre 1875 y 1900 el desarrollo del concreto armado se produjo a través de numerosas
patentes en Europa y Estados Unidos. En 1904 existían 43 patentes registradas en el
mundo. En 1894 una publicación de la Sociedad de Ingenieros Civiles de Francia sentó
las bases para el diseño en flexión por esfuerzos admisibles.
En 1903 en la ciudad de Cincinnati, Ohio, se construyó el Ingalls Building, el primer
edificio alto (rascacielos) íntegramente en concreto armado. Este edificio de 16 pisos y 64
m de altura fue construido con pórticos y losas monolíticas. Las losas trabajando como
diafragmas rígidos en su plano, permitieron distribuir las cargas laterales de viento entre
los diversos pórticos. En la figura 1-5, tomada de la ASCE, se aprecia este edificio que
aún hoy en día existe (figura 1-6).
En el Perú (Harmsen) los primeros barriles de cemento llegaron en 1850 y los primeros
hornos para fabricar cemento en 1915. En el libro, Tópicos de Tecnología del Concreto
de Enrique Pasquel C. es posible encontrar una detallada reseña histórica del uso del
concreto en el Perú.
Fig. 1-5 Edificio Ingalls 1903. 16 pisos. Fig. 1-6 Edificio Ingalls en la actualidad.
Concreto Armado 1 - 8
1.4.5 Concreto Preesforzado
Se considera a Eugene Freyssinet el pionero del desarrollo del concreto preesforzado.
Realizó numerosas investigaciones, diseños y construcciones de notables puentes y
estructuras. Patentó diversos sistemas de preesfuerzo y de anclajes para los tendones.
En 1928, luego de numerosas pruebas e investigaciones iniciadas en 1911, concluyó que
era indispensable el uso de aceros de alta resistencia para que el preesfuerzo funcionara
adecuadamente en el concreto. El uso hasta entonces de aceros normales (de baja
resistencia) condujo a que debido a los fenómenos de flujo plástico y retracción del
concreto, gran parte del preesfuerzo inicial aplicado se perdía, con lo cual todas las
ventajas del preesfuerzo desparecen y se pone en serio riesgo la seguridad de la
estructura.
1.4.6 Concretos de Alta Resistencia
Las figuras 1-7 y 1-8 (Calavera) intentan resumir la evolución, tanto en la altura de los
edificios de concreto armado, como en la resistencia a compresión del concreto utilizado
en su construcción. En cuanto a la evolución de la resistencia a compresión del concreto,
es posible resaltar que ya se han ensayado en laboratorio mezclas de concreto de hasta
30,000 psi (2,100 kg/cm2
) y en la construcción de edificios se han utilizados concretos de
hasta 1,300 kg/cm2
.
En el Perú se han utilizado, con cierta frecuencia, concretos de hasta 450 kg/cm2
. Los
concretos más comunes que utilizamos en la construcción de edificios convencionales,
son los de 210 hasta 280 kg/cm2
, sin embargo se siguen empleando concretos de 175
kg/cm2
en la construcción de viviendas uni o multifamiliares. En estructuras
preesforzadas empleamos normalmente concretos de 350 kg/cm2
.
1959 1962 1964 1968 1970 1975 1989 1989 1997 Año
112 178 193 195 216 259 278 293 452 Altura (m)
350 350 420 530 420 630 840 840 820 fc (kg/cm2)
Fig. 1-7 Evolución de la altura de los edificios de concreto armado.
Concreto Armado 1 - 9
1.5 Códigos o Normas de Concreto Armado
Cada material suele tener su propio código (concreto, acero, madera, albañilería, etc.).
Existe un grupo de códigos generales aplicables a todos los materiales, por ejemplo en
el Perú existen, entre otras, la Norma de Cargas E-020, la Norma de Diseño
Sismorresistente E-030, la Norma de Suelos y Cimentaciones E-50. Estas se denominan
Normas Técnicas de Edificación y forman parte del Reglamento Nacional de
Construcciones.
El diseño y la construcción de edificios están regulados por leyes municipales, estatales
o nacionales (como en el caso del Perú) denominadas Códigos de Construcción o de
Edificación, estos tienen fuerza legal y su función principal es asegurar la seguridad del
público.
Los códigos o normas establecen los Requisitos Mínimos que deben cumplir las
estructuras, el material, los refuerzos y el diseño. Las normas establecen los niveles
mínimos de seguridad que debe tener una estructura o elemento estructural. Además
intentan asegurar que los niveles de seguridad sean mas o menos uniformes, es decir,
varias estructuras similares diseñadas por distintos ingenieros para un mismo grupo de
acciones o solicitaciones y con un mismo código, deberían tener niveles mínimos de
seguridad similares. Se dice similares y no idénticos ya que pueden existir diferencias
notables en la calidad y control en la ejecución de la obra.
Las normas provienen (Riddell, Hidalgo) de las siguientes fuentes:
a) Estudios teóricos. Resultados obtenidos a partir de una base teórica o modelo
matemático de un fenómeno físico. Los resultados teóricos suelen verificarse
experimentalmente en laboratorio para comprobar su validez y si es necesario, se
modifica la formulación teórica.
b) Evidencias experimentales. Resultados experimentales, muchas veces empíricos,
provenientes del estudio en laboratorio de fenómenos muy complicados para ser
modelados y analizados teóricamente. Estos resultados conducen a fórmulas o
expresiones que deben usarse con cuidado ya que podrían estar extrapolándose a
situaciones que escapan del rango de validez de los resultados experimentales.
1989 1989 1991 1991 1991 1991 1988 1989 1988 Año
840 840 840 840 880 980 980 1330 1330 fc (kg/cm2)
Fig. 1-8 Evolución de la resistencia del concreto en edificios.
Concreto Armado 1 - 10
En los códigos de concreto armado es bastante frecuente encontrar formulas
empíricas provenientes del ajuste de resultados experimentales. Ejemplos de estas
formulas son las que se utilizan para estimar el módulo de elasticidad del concreto, la
resistencia a la tracción por flexión del concreto, la resistencia al corte del concreto.
c) Práctica profesional. Buena parte del conocimiento en ingeniería proviene de lo que
se ha hecho en el pasado con buenos resultados, representa algo así como el “arte”
de la profesión. La incorporación en las normas de la experiencia local es importante
ya que permiten reflejar las características locales de los materiales, la calidad de la
mano de obra, el nivel y calidad de la supervisión de las construcciones, los usos y
costumbres. Esto es particularmente importante cuando se adoptan normas
extranjeras basadas en otras realidades.
d) Avance del conocimiento. Los códigos normalmente tratan de reflejar lo que se suele
denominar el “estado del arte” o del nivel de avance del conocimiento sobre el
comportamiento del material ante las distintas solicitaciones o combinaciones de
estas. A medida que se acumula o genera mayor información teórica y experimental,
así como información sobre el desempeño de las estructuras diseñadas con
determinado código – colapsos, mal comportamiento de estructuras reales, excesos
de resistencia, etc. - los códigos se modifican y mejoran. Esto es particularmente
importante en zonas de alta sismicidad, donde los terremotos fuertes suelen
provocar numerosas fallas estructurales las que obligan a revisar las disposiciones
de las normas.
Los códigos suelen ser una ayuda para el ingeniero, sin embargo, las disposiciones
contenidas en ellos no deben seguirse ciegamente, es preciso entender el porqué de
ellas para poder aplicarlas correctamente, ya que usualmente se han derivado para las
situaciones más comunes que no pueden extrapolarse a cualquier caso. También se
mencionó que los códigos fijan los requisitos mínimos que deben cumplirse, el ingeniero
estructural deberá aplicar su criterio y conocimiento para discernir los casos o
situaciones en las que las disposiciones de las normas pueden ser insuficientes o
exageradas.
1.5.1 Código del American Concrete Institute – ACI
El American Concrete Institute (ACI), es una organización científica y educacional sin
fines de lucro. Comenzó sus actividades en 1904, con otro nombre, con la finalidad de
servir como foro de discusión de todos los aspectos relacionados con el uso del concreto
como material de construcción.
En 1910 en los Estados Unidos la National Association of Cement Users, organización
que luego en 1913 se convertiría en el American Concrete Institute (ACI) publicó un
conjunto de regulaciones para el uso del concreto armado en edificaciones titulado
“Standard Building Regulations for the Use of Reinforced Concrete”. Este documento se
considera el primer código de edificaciones (Building Code) del ACI
El ACI publica periódicamente el “Building Code Requirements for Structural Concrete
ACI-318”. El primer código con el título ACI-318 se publicó en 1941. El ACI-318 es una
suerte de código modelo para el diseño del concreto armado, tiene fuerza legal solo si es
adoptado como parte de un código local.
EL ACI-318 ha servido y sirve de base para el desarrollo de numerosos códigos en todo
el mundo, por ejemplo en Canadá, Nueva Zelanda, Australia y varios países de Latino
América, entre ellos, Perú, Chile, Colombia, Ecuador.
El código del ACI se suele renovar cada seis años, la última edición corresponde al año
2002. La anterior edición corresponde al año 1995, corregida en el año 1999. El ACI del
Concreto Armado 1 - 11
2002 conjuntamente con el de 1999 y con la Norma Peruana, son las normas que se han
utilizado en estos apuntes.
1.5.2 Código o Norma Peruana
En el Perú la norma que rige el diseño de las estructuras de concreto armado es la
“Norma Técnica de Edificación E-060 - Concreto Armado”, que forma parte Reglamento
Nacional de Construcciones. Fue publicada en abril de 1989 por el extinto Ininvi (Instituto
Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda).
La Norma Peruana vigente está basada fundamentalmente en el código del ACI-318 del
año 1983 y en el suplemento del mismo del año 1986.
La Norma E-060 se encuentra actualmente en revisión por un comité nombrado por el
SENCICO (Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción) y
estará basada en el ACI del 2002.
1.5.3 Códigos Europeos
Cada país suele tener su propio código de edificaciones, sin embargo desde la formación
de la Comunidad Europea de Naciones, los países miembros de esta, han migrado hacia
un solo modelo de código común. En ese sentido el Código Modelo CEB-FIP 1990 para
Concreto Estructural, ha jugado un papel importante.
El Comité Europeo de Normalización (CEN) ha generado, sobre la base del Código
Modelo CEB-FIP, para el concreto estructural, el Eurocódigo 2 (EN 1992-1 Parte 1)
“Design of Concrete Stuctures”.

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Cap1 introduccion

  • 1. Concreto Armado 1 - 1 CAPITULO 1 Introducción Lecturas: 1.1 Capítulo 2 (Historia del Concreto Reforzado) y Capítulo 3 (El uso del Concreto en Arquitectura) del libro Diseño de Estructuras de Concreto Reforzado. Henry J. Cowan. Editorial Cecsa. 1.2 Greening of the Concrete Industry for Sustainable Development. P. Kumar Mehta. ACI Concrete International, July 2002. 1.3 Reducing the Environmental Impact of Concrete. P. Kumar Mehta. ACI Concrete International, October 2001. 1.4 Development of a national Building Code for Reinforced Concrete 1908-1977. George Winter. ACI Concrete International, December 1982.
  • 2. Concreto Armado 1 - 2 1.1 El consumo de cemento en el mundo El cemento hidráulico Portland, patentado por primera vez en Inglaterra en 1824, es el principal material cementante o aglomerante utilizado hoy en día para la fabricación del concreto. Se estima (Mehta) que el consumo mundial de cemento bordea los 1,500 millones de toneladas anuales. Para fabricar esta cantidad de cemento, la industria del cemento consume anualmente cerca de 2,700 millones de toneladas de materia prima. Si partimos del hecho de que una mezcla típica de concreto contiene en peso, cerca del 12% de cemento, 8% de agua y 80% de agregados, resulta que la industria del concreto consume anualmente alrededor de 9,000 millones de toneladas de agregados (finos y gruesos) y 900 millones de toneladas de agua para el mezclado. En el Perú, durante el año 1999 la demanda interna de cemento fue de 3.7 millones de toneladas y en el año 2000 de 3.6 millones de toneladas. Una sola fabrica de cemento, Cementos Lima, provee cerca del 43% de la demanda interna. Las Tablas 1-1 y 1-2 muestran el consumo anual de cemento en algunos países latinoamericanos y los países con mayor consumo de cemento. Tabla 1-1. Consumo de cemento per capita en Latinoamérica 1993 1995 1999 2001 Consumo total anual año 1999 (*) Mexico 287 325 287 278 28.4 Chile 218 223 210 234 3.1 Brasil 156 164 243 217 40.2 Venezuela 259 228 177 155 3.8 Argentina 169 190 202 145 7.3 Colombia 202 251 122 134 5.1 Bolivia 91 98 145 127 1.2 Perú 104 139 152 124 3.7 Uruguay 210 0.7 Paraguay 110 0.6 Cifras en kg / hab 94.1 (*) millones de toneladas Tabla 1-2. Países con mayor consumo anual de cemento 1995 1998 1999 2000 2001 Per capita año 2001 (kg / hab) China 430 511 557 585 620 429 Estados Unidos 88 103 108 115 117 408 India 61 84 96 93 90 89 Japón 80 72 71 72 69 540 Corea del Sur 57 45 45 48 50 951 España 26 31 35 38 42 1,051 Italia 33 35 36 38 40 682 Brazil 28 40 40 39 39 217 Rusia 35 26 28 31 33 193 Alemania 38 37 38 35 31 370 México 21 26 28 30 28 278 Egipto 18 24 27 26 27 371 Indonesia 24 19 19 22 26 113 Turquía 29 34 32 32 25 380 Irán 16 18 21 21 23 350 Francia 19 19 20 21 21 352 Tailandia 34 22 19 18 19 293 Arabia Saudita 14 15 15 18 818 Taiwan 26 21 19 19 17 749 Vietnam 10 11 14 17 212 1,191 1,265 1,312 1,352 Cifras en millones de toneladas de consumo de cemento
  • 3. Concreto Armado 1 - 3 Las cifras anteriores indican que la industria del concreto es, probablemente, la que más recursos naturales consume en el mundo. A estas cifras es necesario agregar toda la materia prima necesaria para la fabricación de las barras (acero) de refuerzo. Por ejemplo, en el Perú durante el año 2000, el consumo de barras de acero utilizadas como refuerzo en los elementos de concreto armado, fue cercano a las 320 mil toneladas. El record histórico corresponde al año 1997 con 385 mil toneladas. 1.2 El Concreto Armado El concreto armado es el material de construcción predominante en casi todos los países del mundo. Esta aceptación universal se debe en parte, a la disponibilidad de los elementos con los cuales se fabrica el concreto armado: grava, arena, cemento, agua y barras de refuerzo. También se debe a su economía, en comparación con otros materiales de construcción, y a la facilidad con la cual mientras el concreto se encuentra en estado plástico, puede colocarse en los encofrados y moldes casi de cualquier forma y tamaño. El concreto armado no se restringe a lo que denominamos concreto vaciado en sitio, hoy en día el concreto prefabricado en planta y luego transportado y colocado en la obra, representa una alternativa que permite ahorros importantes en costo y tiempo de ejecución. Otra variante importante del concreto armado la constituye el concreto preesforzado, en la cual se combinan aceros y concretos de alta resistencia. El acero se encuentra sometido a un esfuerzo inicial (preesfuerzo) alto el cual se equilibra con los esfuerzos de compresión en el concreto. Debido a esta precompresión, el concreto en las zonas de tracción por flexión, por ejemplo en una viga, se agrietará para cargas o momentos flectores mucho más altos que los correspondientes al concreto armado convencional. Esto permite reducir significativamente el agrietamiento por flexión y las deflexiones así como extender de manera importante las luces (claros libres) que es posible cubrir con elementos de concreto reforzado. 1.3 Ventajas y Desventajas del Concreto Armado El hecho de que el concreto armado sea uno de los materiales de construcción más utilizado en el mundo, estriba en las innumerables ventajas que ofrece, algunas de ellas se describen en 1.3.1. Sin embargo, al igual que cualquier otro material de construcción, el concreto también presenta desventajas en comparación con otros materiales, descritas en 1.3.2. 1.3.1 Principales Ventajas a) Es un material con aceptación universal. Es relativamente fácil conseguir o transportar los materiales necesarios para su fabricación (cemento, agregados, agua, refuerzo de acero) aún en sitios remotos. b) No se necesita mucha habilidad para su fabricación y utilización. No es necesario contar con mano de obra altamente calificada. Este hecho se comprueba fácilmente en la ciudad de Lima, si observamos todas las viviendas que se han edificado mediante la autoconstrucción. c) Es económico comparado con otros materiales. Esta suele ser una consideración muy importante cuando se escoge el material de construcción predominante en una obra. La economía depende del costo de los materiales y de la mano de obra así como del tiempo necesario para la ejecución completa de la obra. Este último factor suele ser importante ya que el propietario invierte dinero y no recibe un retorno de su inversión hasta que la obra esté terminada y pueda ser ocupada. En consecuencia
  • 4. Concreto Armado 1 - 4 los ahorros financieros que puedan lograrse al ejecutar una obra más rápido, pueden ser mayores que los incrementos en materiales y mano de obra necesarios para terminar la obra en un menor tiempo. En muchos casos el costo o la inversión necesaria en el largo plazo asociada con los costos de mantenimiento y durabilidad de la estructura, pueden exceder el costo inicial. En consecuencia cualquier inversión inicial adicional que conduzca luego a menores costos de mantenimiento y mayor durabilidad se recupera con creces. d) El concreto armado se emplea en casi cualquier tipo o forma estructural, es decir su uso no está limitado a un tipo o forma estructural particular. Se emplea en la construcción de: Represas, puentes, edificios, casas, tanques, silos, tuberías, postes, estructuras enterradas, túneles, plataformas marinas, obras portuarias, muelles, losas de piso, pistas, veredas, naves industriales, estructuras de contención, reactores nucleares, embarcaciones, etc. e) Es un material de construcción con una buena durabilidad y un bajo costo de mantenimiento. Las estructuras de concreto requieren menos mantenimiento que por ejemplo las estructuras de acero o madera. f) Las estructuras de un edificio deben ser capaces de soportar los efectos de un incendio mientras que los ocupantes son evacuados y se termine de combatir el fuego. El concreto es un material con resistencia al fuego, una estructura de concreto armado sin detalles especiales, tiene una resistencia al fuego entre 1 a 3 horas. Las estructuras de acero y las de madera deben protegerse con recubrimientos especiales para lograr una resistencia similar a la del concreto. g) Es un material apropiado para cumplir funciones estructurales y arquitectónicas Es posible obtener diversas texturas y acabados. Se le maneja inicialmente en estado plástico, por lo tanto la forma final depende de la forma del encofrado. La forma y las dimensiones de los elementos son definidas por el diseñador y no están sujetas, como en el caso de la madera y el acero, a la disponibilidad en el mercado de secciones estándar. h) Las estructuras de concreto armado poseen monolitismo e hiperestaticidad (redundancia). Los nudos de los pórticos de concreto armado casi siempre son rígidos lo cual origina una alta redundancia. La redundancia en una estructura permite la redistribución de las fuerzas internas en la eventualidad de una sobrecarga accidental no prevista, así se logra un mayor grado de seguridad al colapso. i) Las estructuras de concreto armado poseen masa y rigidez, esto las hace menos sensibles a las vibraciones verticales y laterales. 1.3.2 Principales Desventajas a) El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de tracción. La resistencia en tracción directa es de alrededor del 10% de su resistencia en compresión. Debido a su baja resistencia en tracción las grietas o fisuras en las zonas sujetas a esfuerzos de tracción son casi inevitables, en consecuencia es necesario adicionar refuerzo de acero para absorber los esfuerzos de tracción y controlar el agrietamiento. b) Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la corrosión de las armaduras en concretos poco densos y permeables. La interconexión entre las fisuras, microfisuras y los vacíos en el concreto proveen trayectorias que permiten el ingreso de agua y otros elementos (iones dañinos) que pueden iniciar diversos tipos de problemas de durabilidad. c) Para la construcción de los elementos de concreto armado son necesarios los encofrados mientras el concreto se encuentra en estado plástico. El encofrado
  • 5. Concreto Armado 1 - 5 representa un costo importante para las estructuras vaciadas en obra y el proceso de - encofrado, vaciado, desencofrado, apuntalamiento temporal - consume materiales y mano de obra que inciden en el costo de la estructura. d) El proceso constructivo puede ser lento. La secuencia de: encofrar, colocar armaduras de refuerzo, vaciar el concreto, esperar el desarrollo de la resistencia, desencofrar, etc. genera lentitud. El retraso en el tiempo de entrega de una obra o un avance lento significan un mayor “costo del dinero”. Hoy en día, la velocidad de avance en una obra para lograr plazos de entrega más cortos, se ha convertido prácticamente en una obsesión. En general si se logra emplear un mayor número de veces el mismo encofrado de las columnas, vigas y losas, se obtiene una reducción de los costos de la obra. También es posible lograr mayores velocidades de avance, con el uso de elementos prefabricados y/o preesforzados y con el empleo de concretos de mayor resistencia inicial para acortar los plazos de desencofrado. e) El concreto sufre Cambios de Volumen en el tiempo, estos son: - La Contracción de Secado o Retracción que puede originar fisuración en los elementos de concreto armado (vigas, losas, muros) así como deflexiones adicionales. El agrietamiento se produce en los elementos en los cuales la retracción se encuentra restringida, es decir que no pueden retraerse libremente. Las restricciones pueden ser externas provenientes de los apoyos (condiciones de borde del elemento) o por la fricción en el caso de pavimentos o pueden ser internas cuando las armaduras de refuerzo son asimétricas. - El Flujo Plástico produce a lo largo del tiempo en el concreto comprimido bajo cargas sostenidas, cambios importantes en los esfuerzos del acero de refuerzo y deflexiones en vigas y losas adicionales a las instantáneas. f) El concreto armado es un material con baja resistencia por unidad de volumen si se le compara por ejemplo con el acero o la madera. Una manera (de entre las muchas que existen) de medir la “eficiencia” de un material es mediante el cociente (Resistencia / Peso específico), este cociente para algunos materiales de construcción usuales es: Acero Grado 60 (tracción o compresión) 4,200 kg/cm2 / 7,800 kg/m3  0.5 m3 /cm2 Aceros de alta resistencia (Grado 250) 17,500 / 7,800 2.2 Madera Tropical (compresión paralela) 300 / 900  0.3 Aluminio Aleación 6061-T6 2,600 / 2,700  1.0 Granito (compresión) 2,500 / 2,800  0.9 Concreto fc = 210 (compresión) 210 / 2,300  0.1 Concreto fc = 210 (tracción) 21 / 2,300  0.01 Muro de Adobe (compresión) 18 / 1700  0.01 1.4 Breve Reseña Histórica del Concreto y del Concreto Armado 1.4.1 Morteros Los morteros de cal empezaron a utilizarse unos 2000 años AC. Aún hoy en día se emplean en algunas partes del mundo. Este tipo de mortero tiene la desventaja de disolverse gradualmente ante la acción del agua. Alrededor del año 300 AC los Romanos descubrieron que ciertos materiales volcánicos (hoy en día conocidos con el nombre de Puzolanas) molidos finamente y mezclados con cal y arena daban origen a morteros con propiedades cementantes y resistentes al agua.
  • 6. Concreto Armado 1 - 6 El uso de este tipo de mortero permitió la construcción de numerosas obras, entre ellas acueductos, que perduran hasta nuestros días. 1.4.2 Concreto Tal vez el ejemplo más importante del uso del concreto simple (sin armaduras de refuerzo) es el Pantheon en Roma. Construido inicialmente por Agrippa alrededor del año 30 AC, fue destruido dos veces por el fuego y finalmente reconstruido y modificado por Adriano alrededor del año 120 DC. El Pantheon es un edificio de planta circular de albañilería y concreto con acabado de ladrillo en las paredes exteriores. La cimentación es un anillo de concreto de 4.5 m de altura bajo todo el muro perimetral. Destaca el domo o cúpula de 43 m de diámetro, la cúpula es una media esfera con un lucernario en la parte alta de unos 9 m de diámetro a través del cual se ilumina el interior del edificio. El espesor de la cúpula es variable desde unos 6 m en el arranque hasta 1.20 m en el lucernario. Para la construcción del domo se usó en la parte inferior agregado de pedazos (cascote) de ladrillo y en la parte superior agregados livianos provenientes de rocas volcánicas porosas (pómez). Fue durante muchos siglos la estructura con claro libre más largo, hasta la construcción de la Catedral de Florencia iniciada en el año 1420, cuya cúpula superó ligeramente el diámetro del Pantheon. Las figuras 1-1 a 1-4 muestran algunos detalles de esta colosal estructura. Fig. 1-1 Esquema de la planta. Fig. 1-2 Pórtico de entrada. Fig. 1-4. Vista del domo desde el interior. Se aprecia el lucernario. Fig. 1-3 Vista aérea.
  • 7. Concreto Armado 1 - 7 1.4.3 Cemento Portland En 1824 Joseph Apsdin, patentó un proceso de calentamiento en horno de piedra caliza y arcilla que producía un cemento artificial que al hidratarse y endurecerse adquiría la misma resistencia que la piedra de la isla de Portland. En 1845 I.C. Johnson descubrió que la mezcla calentada en exceso (calcinada) originaba un producto duro denominado clincker y que moliendo finamente este producto se obtenía un mejor cemento. Este cemento es el que utilizamos hasta hoy en día, con el nombre de Cemento Portland. En 1871 se produjo Cemento Portland en Pennsylvania, sin embargo fue solo hasta principios de los 1880 que se produjo en los Estados Unidos una cantidad significativa de cemento. 1.4.4 Concreto Armado Se considera a Joseph Monier (Francés) el creador del concreto armado, fue uno de los primeros en patentar su uso. En 1850 comenzó a experimentar con macetas de concreto, reforzadas con malla de alambre. Patentó su idea en 1867 y entre 1868 y 1875 patentó numerosos sistemas de concreto armado para su uso en tanques, tuberías, losas de piso, puentes y escaleras. Entre 1875 y 1900 el desarrollo del concreto armado se produjo a través de numerosas patentes en Europa y Estados Unidos. En 1904 existían 43 patentes registradas en el mundo. En 1894 una publicación de la Sociedad de Ingenieros Civiles de Francia sentó las bases para el diseño en flexión por esfuerzos admisibles. En 1903 en la ciudad de Cincinnati, Ohio, se construyó el Ingalls Building, el primer edificio alto (rascacielos) íntegramente en concreto armado. Este edificio de 16 pisos y 64 m de altura fue construido con pórticos y losas monolíticas. Las losas trabajando como diafragmas rígidos en su plano, permitieron distribuir las cargas laterales de viento entre los diversos pórticos. En la figura 1-5, tomada de la ASCE, se aprecia este edificio que aún hoy en día existe (figura 1-6). En el Perú (Harmsen) los primeros barriles de cemento llegaron en 1850 y los primeros hornos para fabricar cemento en 1915. En el libro, Tópicos de Tecnología del Concreto de Enrique Pasquel C. es posible encontrar una detallada reseña histórica del uso del concreto en el Perú. Fig. 1-5 Edificio Ingalls 1903. 16 pisos. Fig. 1-6 Edificio Ingalls en la actualidad.
  • 8. Concreto Armado 1 - 8 1.4.5 Concreto Preesforzado Se considera a Eugene Freyssinet el pionero del desarrollo del concreto preesforzado. Realizó numerosas investigaciones, diseños y construcciones de notables puentes y estructuras. Patentó diversos sistemas de preesfuerzo y de anclajes para los tendones. En 1928, luego de numerosas pruebas e investigaciones iniciadas en 1911, concluyó que era indispensable el uso de aceros de alta resistencia para que el preesfuerzo funcionara adecuadamente en el concreto. El uso hasta entonces de aceros normales (de baja resistencia) condujo a que debido a los fenómenos de flujo plástico y retracción del concreto, gran parte del preesfuerzo inicial aplicado se perdía, con lo cual todas las ventajas del preesfuerzo desparecen y se pone en serio riesgo la seguridad de la estructura. 1.4.6 Concretos de Alta Resistencia Las figuras 1-7 y 1-8 (Calavera) intentan resumir la evolución, tanto en la altura de los edificios de concreto armado, como en la resistencia a compresión del concreto utilizado en su construcción. En cuanto a la evolución de la resistencia a compresión del concreto, es posible resaltar que ya se han ensayado en laboratorio mezclas de concreto de hasta 30,000 psi (2,100 kg/cm2 ) y en la construcción de edificios se han utilizados concretos de hasta 1,300 kg/cm2 . En el Perú se han utilizado, con cierta frecuencia, concretos de hasta 450 kg/cm2 . Los concretos más comunes que utilizamos en la construcción de edificios convencionales, son los de 210 hasta 280 kg/cm2 , sin embargo se siguen empleando concretos de 175 kg/cm2 en la construcción de viviendas uni o multifamiliares. En estructuras preesforzadas empleamos normalmente concretos de 350 kg/cm2 . 1959 1962 1964 1968 1970 1975 1989 1989 1997 Año 112 178 193 195 216 259 278 293 452 Altura (m) 350 350 420 530 420 630 840 840 820 fc (kg/cm2) Fig. 1-7 Evolución de la altura de los edificios de concreto armado.
  • 9. Concreto Armado 1 - 9 1.5 Códigos o Normas de Concreto Armado Cada material suele tener su propio código (concreto, acero, madera, albañilería, etc.). Existe un grupo de códigos generales aplicables a todos los materiales, por ejemplo en el Perú existen, entre otras, la Norma de Cargas E-020, la Norma de Diseño Sismorresistente E-030, la Norma de Suelos y Cimentaciones E-50. Estas se denominan Normas Técnicas de Edificación y forman parte del Reglamento Nacional de Construcciones. El diseño y la construcción de edificios están regulados por leyes municipales, estatales o nacionales (como en el caso del Perú) denominadas Códigos de Construcción o de Edificación, estos tienen fuerza legal y su función principal es asegurar la seguridad del público. Los códigos o normas establecen los Requisitos Mínimos que deben cumplir las estructuras, el material, los refuerzos y el diseño. Las normas establecen los niveles mínimos de seguridad que debe tener una estructura o elemento estructural. Además intentan asegurar que los niveles de seguridad sean mas o menos uniformes, es decir, varias estructuras similares diseñadas por distintos ingenieros para un mismo grupo de acciones o solicitaciones y con un mismo código, deberían tener niveles mínimos de seguridad similares. Se dice similares y no idénticos ya que pueden existir diferencias notables en la calidad y control en la ejecución de la obra. Las normas provienen (Riddell, Hidalgo) de las siguientes fuentes: a) Estudios teóricos. Resultados obtenidos a partir de una base teórica o modelo matemático de un fenómeno físico. Los resultados teóricos suelen verificarse experimentalmente en laboratorio para comprobar su validez y si es necesario, se modifica la formulación teórica. b) Evidencias experimentales. Resultados experimentales, muchas veces empíricos, provenientes del estudio en laboratorio de fenómenos muy complicados para ser modelados y analizados teóricamente. Estos resultados conducen a fórmulas o expresiones que deben usarse con cuidado ya que podrían estar extrapolándose a situaciones que escapan del rango de validez de los resultados experimentales. 1989 1989 1991 1991 1991 1991 1988 1989 1988 Año 840 840 840 840 880 980 980 1330 1330 fc (kg/cm2) Fig. 1-8 Evolución de la resistencia del concreto en edificios.
  • 10. Concreto Armado 1 - 10 En los códigos de concreto armado es bastante frecuente encontrar formulas empíricas provenientes del ajuste de resultados experimentales. Ejemplos de estas formulas son las que se utilizan para estimar el módulo de elasticidad del concreto, la resistencia a la tracción por flexión del concreto, la resistencia al corte del concreto. c) Práctica profesional. Buena parte del conocimiento en ingeniería proviene de lo que se ha hecho en el pasado con buenos resultados, representa algo así como el “arte” de la profesión. La incorporación en las normas de la experiencia local es importante ya que permiten reflejar las características locales de los materiales, la calidad de la mano de obra, el nivel y calidad de la supervisión de las construcciones, los usos y costumbres. Esto es particularmente importante cuando se adoptan normas extranjeras basadas en otras realidades. d) Avance del conocimiento. Los códigos normalmente tratan de reflejar lo que se suele denominar el “estado del arte” o del nivel de avance del conocimiento sobre el comportamiento del material ante las distintas solicitaciones o combinaciones de estas. A medida que se acumula o genera mayor información teórica y experimental, así como información sobre el desempeño de las estructuras diseñadas con determinado código – colapsos, mal comportamiento de estructuras reales, excesos de resistencia, etc. - los códigos se modifican y mejoran. Esto es particularmente importante en zonas de alta sismicidad, donde los terremotos fuertes suelen provocar numerosas fallas estructurales las que obligan a revisar las disposiciones de las normas. Los códigos suelen ser una ayuda para el ingeniero, sin embargo, las disposiciones contenidas en ellos no deben seguirse ciegamente, es preciso entender el porqué de ellas para poder aplicarlas correctamente, ya que usualmente se han derivado para las situaciones más comunes que no pueden extrapolarse a cualquier caso. También se mencionó que los códigos fijan los requisitos mínimos que deben cumplirse, el ingeniero estructural deberá aplicar su criterio y conocimiento para discernir los casos o situaciones en las que las disposiciones de las normas pueden ser insuficientes o exageradas. 1.5.1 Código del American Concrete Institute – ACI El American Concrete Institute (ACI), es una organización científica y educacional sin fines de lucro. Comenzó sus actividades en 1904, con otro nombre, con la finalidad de servir como foro de discusión de todos los aspectos relacionados con el uso del concreto como material de construcción. En 1910 en los Estados Unidos la National Association of Cement Users, organización que luego en 1913 se convertiría en el American Concrete Institute (ACI) publicó un conjunto de regulaciones para el uso del concreto armado en edificaciones titulado “Standard Building Regulations for the Use of Reinforced Concrete”. Este documento se considera el primer código de edificaciones (Building Code) del ACI El ACI publica periódicamente el “Building Code Requirements for Structural Concrete ACI-318”. El primer código con el título ACI-318 se publicó en 1941. El ACI-318 es una suerte de código modelo para el diseño del concreto armado, tiene fuerza legal solo si es adoptado como parte de un código local. EL ACI-318 ha servido y sirve de base para el desarrollo de numerosos códigos en todo el mundo, por ejemplo en Canadá, Nueva Zelanda, Australia y varios países de Latino América, entre ellos, Perú, Chile, Colombia, Ecuador. El código del ACI se suele renovar cada seis años, la última edición corresponde al año 2002. La anterior edición corresponde al año 1995, corregida en el año 1999. El ACI del
  • 11. Concreto Armado 1 - 11 2002 conjuntamente con el de 1999 y con la Norma Peruana, son las normas que se han utilizado en estos apuntes. 1.5.2 Código o Norma Peruana En el Perú la norma que rige el diseño de las estructuras de concreto armado es la “Norma Técnica de Edificación E-060 - Concreto Armado”, que forma parte Reglamento Nacional de Construcciones. Fue publicada en abril de 1989 por el extinto Ininvi (Instituto Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda). La Norma Peruana vigente está basada fundamentalmente en el código del ACI-318 del año 1983 y en el suplemento del mismo del año 1986. La Norma E-060 se encuentra actualmente en revisión por un comité nombrado por el SENCICO (Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción) y estará basada en el ACI del 2002. 1.5.3 Códigos Europeos Cada país suele tener su propio código de edificaciones, sin embargo desde la formación de la Comunidad Europea de Naciones, los países miembros de esta, han migrado hacia un solo modelo de código común. En ese sentido el Código Modelo CEB-FIP 1990 para Concreto Estructural, ha jugado un papel importante. El Comité Europeo de Normalización (CEN) ha generado, sobre la base del Código Modelo CEB-FIP, para el concreto estructural, el Eurocódigo 2 (EN 1992-1 Parte 1) “Design of Concrete Stuctures”.