2. • El concreto es un material que se obtiene mediante una
mezcla de cemento, arena, grava y agua.
3. Su alta resistencia a la compresión lo hace apropiado para
elementos tales como columnas o arcos. Asimismo, el
concreto es un material relativamente frágil, con una baja
resistencia a la tensión comparada con la resistencia a la
compresión. Esto impide su utilización económica en
elementos estructurales sometidos a tensión (como en
vigas u otros elementos sometidos a flexión).
Para contrarrestar esta limitación, se consideró factible
utilizar acero para reforzar el concreto debido a su alta
resistencia a la tensión
5. El refuerzo, usualmente es conformado por barras
circulares de acero con deformaciones superficiales
apropiadas para proporcionar adherencia. La combinación
resultante de los dos materiales, conocida como concreto
reforzado, combina muchas de las ventajas de cada uno:
la buena resistencia a la compresión y la excelente
capacidad de moldeo del concreto con la alta resistencia a
la tensión y la aún mayor ductilidad y tenacidad del acero.
Peso volumétrico = 2400 kg/m3
6. Un concreto se especifica en base al esfuerzo de
resistencia a la compresión (f’c= en kg/cm2) en cilindros de
prueba estándar (15 x 30cm); comercialmente los podemos
encontrar clasificados como:
Concreto pobre: f´c=100 a 150 kg/cm2
Usos comunes plantillas, pisos, banquetas, dalas.
Concreto Estructural Convencional: desde f’c=200 hasta f’c=350
kg/cm2
Usos comunes: Castillos, cerramientos, losas, zapatas, trabes o
vigas, columnas, firmes, prefabricados, etc.
Concretos de Alta Resistencia: f´c > 400 kg/cm2.
Usos comunes Muros de rigidez, columnas y trabes o vigas en
edificios altos de oficinas, departamentos, centros comerciales,
hoteles, y rascacielos; trabes de gran claro presforzados,
bóvedas de seguridad y elementos prefabricados
7. Existen dos procedimientos principales para construir
estructuras de concreto.
• Cuando los elementos estructurales se forman en su
posición definitiva, se dice que la estructura ha sido
colada in situ o colada en el lugar.
• Cuando se fabrica en un lugar distinto al de su posición
definitiva se le conoce como prefabricado.
10. Es una combinación de hierro con pequeñas cantidades de
carbono, menos del 1%, y de pequeñas cantidades de otros
compuestos químicos como magnesio, azufre, silicio, etc.
Peso volumétrico del acero = 7,850 kg/m3
18. • Evaluación del peso propio por m2 de una losa solida de
concreto reforzado de 12cm
• Evaluación del peso propio por metro lineal de una viga
de concreto reforzado con sección transversal de 30cm x
50cm
• Si la termolita tiene un peso volumétrico de 650 kg/m3,
¿Cuantos cm de espesor se necesitan para que pese
100kg/m2?
19.
20. El diseño estructural se define como un conjunto de
actividades a desarrollar para determinar las
características físicas de una estructura, y que funcione
adecuadamente bajo condiciones de servicio.
Los pasos a seguir en un proceso de diseño estructural
son:
.- Estructuración
.- Análisis
.- Dimensionamiento.
21. La Estructuración es la fase del diseño donde se eligen los
materiales que compondrán la estructura para así conocer el
peso de la misma y sus propiedades mecánicas, la forma
general de esta, es decir, el tipo de estructura que en particular
esa obra requiere o debe tener. En esta etapa se requiere que el
proyectista tenga cierta experiencia y conocimiento de la teoría
estructural, ya que es necesario realizar el llamado
predimensionamiento de los elementos que compondrán la
estructura.
El Análisis es la fase del diseño dentro de la cual se tendrá que
determinar la respuesta de la estructura ante las diferentes
acciones a las cuales será sometida.
El Dimensionamiento es la fase del diseño donde se obtiene las
dimensiones correspondientes al detallar los elementos
estructurales que conforman la estructura, además se revisa si
esta cumple con los requisitos de seguridad establecida.
22. Un elemento estructural o miembro estructural es aquel
elemento de una estructura que recibe, soporta y transmite
cargas.
Elementos estructurales:
SUPERESTRUCTURA
Losas, vigas (de carga y amarre), columnas, muros de
carga, muros de contención, firmes.
SUBESTRUCTURA
Pedestales, vigas de cimentación o de desplante,
cimentaciones (zapata aislada, corrida, cimiento corrido,
losa de cimentación, pilotes, entre otros).
23. LOSAS
Elemento estructural cuyas dimensiones en planta son
relativamente grandes en comparación con su peralte. Las
acciones principales sobre las losas son cargas normales a
su plano, ya que se usan para disponer de superficies
útiles horizontales como los pisos de edificios o las
cubiertas de puentes.
Las losas normalmente trabajan a flexión.
24. Las losas se pueden clasificar
de acuerdo a su función en:
.- Losas de azotea
.- Losas de entrepiso
.- Losas de cimentación.
de acuerdo a su forma de trabajo en:
.- Losas en una dirección
.- Losas en dos direcciones
De acuerdo a su forma de construcción en:
.- Losas construidas in situ
.- Losas prefabricadas.
25. LOSAS
LOSAS COLADAS IN SITU
Cuando el concreto ocupa todo el espesor de la losa se le
llama losa maciza o sólida, y cuando parte del volumen es
ocupado por materiales mas livianos o espacios vacíos se
les llama losa aligerada.
27. LOSAS EN UNA DIRECCIÓN
Cuando la relación entre el claro largo y el claro corto es
mayor a 2, las losas se deben diseñar como losas en una
dirección.
31. LOSAS EN DOS DIRECCIONES
Cuando la relación entre el claro largo y el claro corto es
menor a 1.5, las losas se deben diseñar como losas en dos
direcciones.
32. LOSAS EN DOS DIRECCIONES
Las losas apoyadas perimetralmente son aquellas que
se apoyan sobre vigas o muros en sus cuatro lados y que
trabajan en dos direcciones, una característica de estas
losas es que cuando se deflexionan bajo la acción de
cargas normales a su plano lo hacen en curvatura doble.
Este tipo de losas forman parte comúnmente de sistemas
integrados por columnas, vigas y columnas.
33. LOSAS EN DOS DIRECCIONES
Apoyada perimetralmente
34. Las losas planas son aquellas que se apoyan
directamente sobre columnas, sin la intermediación de
vigas. Pueden tener ampliaciones en la columna o en la
losa o ser de peralte uniforme, en cuyo caso se denomina
placa o losa plana. Las losas aligeradas reciben a veces el
nombre de losas encasetonadas o reticulares y trabajan en
dos direcciones.
Las nervaduras o calles son los elementos estructurales
dentro de la losa que soportará las cargas, sean en uno o
dos sentidos.
40. LOSACERO
Este tipo de estructura es a base de lámina de acero
galvanizado y su fabricación le permite tener adherencia
con el concreto, trabajar como cimbra y contribuir como
acero de refuerzo del concreto.
41. Usos en losas de azotea y entrepisos de centros
comerciales, edificios corporativos, estacionamientos,
hoteles, hospitales, etc.
42. PREFABRICADOS
Este tipo de estructura es fabricada en un lugar diferente a
su destino colocándolas con grúas o montacargas.
45. VIGAS
• Elemento estructural cuya longitud es considerablemente
mayor a su dimensión transversal, como son el peralte
total y la base, y normalmente trabaja de manera
horizontal soportando cargas perpendiculares a su plano
de trabajo. Las vigas pueden tener uno o varios tramos y,
dependiendo de esto, son llamados vigas de un claro o
vigas continuas, respectivamente, y trabajan
normalmente a flexión y a cortante.
En función de su trabajo se pueden clasificar como:
• Vigas de carga.
• Vigas de amarre.
49. COLUMNAS
Elemento estructural de soporte, rígido, mas alto que
ancho y normalmente de sección rectangular o circular que
sirve a estructuras horizontales de un edificio como vigas
y/o losas, arcos u otros elementos estructurales. Trabajan
de manera vertical.
53. MUROS CARGADOR
Es un elemento de compresión que distribuye
continuamente cargas verticales en una dirección, las
cuales se propagan de manera gradual a los cimientos.
Son mas adecuados cuando la carga esta relativamente
distribuida de manera uniforme.
55. Muros confinados.- Los más empleados en el medio para la vivienda unifamiliar,
son aquellos que se encuentran rodeados por elementos llamados castillos y
cerramientos , cuya función es ligar al muro proporcionándole un confinamiento
que le permita un mejor comportamiento.
Castillo.- Debe colocarse uno en cada extremo o intersección de muro y a una
separación no mayor a 1.5H ni 4m. Los pretiles deberán tener castillos con
separación no mayor a 4m.
Cerramientos.- cadenas o dalas.- Deberá de colocarse en todo extremo superior e
inferior de muro a una separación no mayor que 3m, y en pretiles cuya altura sea
superior a 50cm.
56. MURO DE CONTENCIÓN
Elemento estructural que tiene como finalidad resistir las
presiones laterales producidas por el material retenido.
Solución económica
hasta 10 mts. de altura.
58. CIMENTACIONES
El objeto de una cimentación es proporcionar el medio para que
las cargas de la estructura, concentradas en columnas o en
muros, se transmitan al terreno produciendo en éste un sistema
de esfuerzos que puedan ser resistidos con seguridad sin
producir asentamientos, o con asentamientos tolerables. En
forma general las cimentaciones se clasifican en dos grupos las
cimentaciones directas y las cimentaciones indirectas
Tipos de cimentaciones
Cimentación directa.- Aquella en la cual los elementos verticales
de la superestructura se prolongan hasta el terreno de
cimentación, descansando directamente sobre él mediante el
ensanchamiento de su sección transversal con el fin de reducir
el esfuerzo que se transmite al suelo.
59. Pedestal
.- Elemento estructural de mayor sección que la columna y
menor que la zapata, su función estructural es distribuir las
cargas verticales a la zapata en forma de triángulo
60. Viga de cimentación
.- Elemento horizontal cuya función es amarrar los
elementos verticales columnas y repartir cargas al terreno,
65. Cimentación indirecta.- Es aquella que se lleva a cabo por
elementos intermedios como los pilotes o pilas, ya que el suelo
resistente se encuentra relativamente a gran profundidad.
67. CONCEPTOS BASICOS PARA ANALISIS DE VIGAS
Para el calculo de las vigas necesitamos una
representación sencilla de sus principales características,
las cuales son:
• Tipos de Cargas que recibe encima
• Tipos de Apoyos
• Tipos de Esfuerzos
68. ANALISIS DE VIGAS
Tipos de Cargas que recibe encima
• Cargas vivas (tabla de cargas vivas del reglamento,
diapositiva 9)
• Cargas muertas (evaluación de cargas de la losa o
cubierta, tipos de materiales y sistemas de construcción,
acabados civiles, acabados arquitectónicos,
instalaciones)
• Wd = CV(1.6) + CM(1.2) = kg/m2
69. VIGAS
• Tipos de Cargas que recibe encima
Ancho
tributario
Área tributaria
72. ANALISIS DE VIGAS
Tipos de Apoyos:
Consideración de análisis
para las vigas rígidas,
pesadas y estáticas para la
construcción.
Apoyo Simple = Apoyo Articulado
La magnitud de las
reacciones horizontales son
despreciables en
comparación de sus
reacciones verticales
(gravitacionales).
