DISEO ESTRUCUTRAL II

DISEO ESTRUCUTRAL II

UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONES

M.I. MARIO FILOMENO CABRERA SANDOVAL

COQUIMATLN, COLIMA A ENERO DE 20151DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESEl concreto simple est formado por una mezcla fraguada de cemento, agua, agregado fino, agregado grueso, aire y con frecuencia aditivos.

En general el proceso de elaboracin se resume; la mezcla plstica se coloca y se compacta en la cimbra, luego se cura para facilitar la aceleracin de la reaccin qumica de la hidratacin de la mezcla agua cemento, produciendo un concreto de aspecto duro.2DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESEl producto terminado tiene una alta resistencia a la compresin y una baja resistencia a la tensin.

Se dice que la resistencia a la tensin del concreto simple es de un dcimo de su resistencia a la compresin.

Por lo anterior, se proporciona refuerzo de tensin y de cortante en regiones donde existen tensiones de las secciones para compensar la debilidad en estas zonas de los elementos.3DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESLa mezcla de concreto y acero es llamado concreto reforzado.

Esta mezcla es la principal diferencia con respecto a la homogeneidad de las secciones estndar de acero o de madera.

Los dos componentes de la seccin de concreto reforzado heterogneo debern ser distribuidos y proporcionados de tal manera que se utilicen de forma ptima los materiales.4DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESSi todos los ingredientes son proporcionados en forma adecuada el producto terminado resultar fuerte, durable y en combinacin con las varillas de refuerzo, adaptable para usarse en los miembros principales de cualquier sistema estructural.5DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESDe lo anterior, un gran nmero de parmetros los que intervienen en el dimensionamiento de un elemento de concreto reforzado, tales como:El anchoEl peralteEl rea de refuerzoLa deformacin del aceroLa deformacin del concreto

6DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESElcomportamientomecnico de este material y su durabilidad enserviciodependen de tres aspectos bsicos:

Las caractersticas, composicin y propiedades de la pasta de cemento, omatrizcementante, endurecida.

Lacalidadpropia de los agregados.

La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.

7DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESEn el primer aspecto debe contemplarse laseleccinde un cementante apropiado, elempleode una relacinagua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada lacalidadde la matriz cementante.

8DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESRELACIN AGUA/CEMENTO

9fc(kg/cm2)c100 -200 -300 -400 -500 - a/c=0.33 a/c=0.40 a/c=0.50 a/c=0.67 a/c=1.0DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESCURADOMantener el grado de humedad durante el proceso de la reaccin qumica del fraguado.

CURACRETO: Pelcula impermeable que evita la evaporacin.

10DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESEn cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a lasfuncionesque debe desempear laestructura, a fin de que no representen el punto dbil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largotiempolos efectos consecuentes de las condiciones deexposicinyservicioa que est sometido.11DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESCementos portland simples, mezclados y expansivos

Para la elaboracin del clinker portland se emplean materias primas capaces de aportar principalmente cal y slice, y accesoriamente xido de fierro y almina, para lo cual se seleccionan materiales calizos y arcillosos de composicin adecuada.

Estos materiales se trituran, dosifican, muelen y mezclan ntimamente hasta su completa homogeneizacin, ya sea en seco o en hmedo.12DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESTambin es factible incorporar aditivos durante la molienda del clinker, siendo de uso frecuente los auxiliares de molienda y los inclusores de aire.

Los cementos portland propiamente dichos, o portland simples, moliendo solamente el clinker y el yeso sin componentes cementantes adicionales.

Los cementos portland mezclados, combinando el clinker y el yeso con otro cementante, ya sea este una escoria o una puzolana.

Los cementos expansivos que se obtienen aadiendo al clinker otros componentes especiales de carcter sulfatado, clcico y aluminoso.13DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESACERO ESTRUCTURAL

Se define como acero estructural al producto de la aleacin de hierro, carbono y pequeas cantidades de otros elementos tales como silicio, fsforo, azufre y oxgeno, que le aportan caractersticas especficas.

El acero laminado en caliente, fabricado con fines estructurales, se denomina como acero estructural al carbono, con lmite de fluencia de 250 megapascales (2549 kg/cm2 ).14DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESACERO ESTRUCTURAL

Su alta resistencia, homogeneidad en la calidad y fiabilidad de la misma, soldabilidad, ductilidad, incombustible, pero a altas temperaturas sus propiedades mecnicas fundamentales se ven gravemente afectadas, buena resistencia a la corrosin en condiciones normales.

15DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESACERO ESTRUCTURAL

El acero es ms o menos un material elstico, responde tericamente igual a la compresin y a la tensin, sin embargo con bastante fuerza aplicada, puede comenzar a comportarse como un material plstico, pero a diferencia de los materiales plsticos a mximas solicitaciones romper, pero su comportamiento plstico en tales situaciones como un terremoto, la fase plstica es til, ya que da un plazo para escapar de la estructura.16DISEO ESTRUCTURAL II UNIDAD I. INTRODUCCIN, MATERIALES Y ESPECIFICACIONESGRFICA ESFUERZO DEFORMACIN17

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