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E S T R U C T U R A S I
estudio de secciones de hormigón armado de tramos lineales
Determinación de la viabilidad de las formas proyectadas
¿Proponemos, proyectamos, formas viables?
UNIDAD TEMATICA : ESTUDIO DE SECCIONES DE HORMIGON ARMADO EN TRAMOS LINEALES Comprende: estudio de secciones rectangulares, introducción al análisis de tramos superficiales y estudio de secciones nervadas. MATERIAL DE APOYO � FICHAS:
o TRAMOS LINEALES- ESTUDIO DE SECCIONES DE H.A.(publicación de Olceda y en formato digital)
o VERIFICACION AL CORTANTE (publicación de Olceda, arq. Schinca)
� CORTANTE-APUNTES DE CLASE DE ESTABILIDAD II
(fotocopiadora) � EJERCICIOS RESUELTOS , publicados y en formato digital(pag.web)
E S T R U C T U R A S I
BIBLIOGRAFIA � HORMIGON ARMADO de Jiménez Montoya, García Meseguer y
Morán Cabré � NORMA UNIT 1050:2000 (sobre Hormigones en masa y Hormigón
armado) � VIDEOS 535/537:
o Control de calidad de barras y mallas de acero para H.A. o Fabricación y ensayos de probetas de hormigón o Flexión simple en hormigón armado
E S T R U C T U R A S I
Esquema estructural
RedimensionadoViable
Hipótesis de carga
Diagrama de solicitaciones(momento flector, axil, cortante)
ANTEPROYECTO
Acciones
Verificación de secciones
Determinar la VIABILIDAD
Elección de secciones críticas
Adopción de modelos de comportamiento
E S T R U C T U R A S I
1) HORMIGON EN MASA
- Hormigón Ciclópeo- Hormigón de Cascotes
2) ESTRUCTURAS DE ACERO
E S T R U C T U R A S I
d) Fibras con extremos chatos.
a) Fibras onduladas. Modelo TABIX
c) Fibras con extremos conformados. Modelo HE
b) Fibras recta con cabezas con extremos en forma de cono. Modelo TWINCONE
e) Fibras rectas o retorcidas.
E S T R U C T U R A S I
BARRAS DE ACERO PARA HORMIGÓN ARMADO
Aceros conformados
Figura 1. Ejemplo de un tipo de barra con resaltes y nervios laminada en caliente y torsionada en frío.
Figura 1. Barra con una serie de resaltes
E S T R U C T U R A S I
Con el avance en el conocimiento del material y con nuevas experimentaciones cambian también las teorías que se aplican a su estudio
E S T R U C T U R A S I
ESTADOS LIMITES Método de los estados límites: se establecen criterios de seguridad con los cuales se pretende reducir a un valor suficientemente bajo la probabilidad, siempre existente, de que sea alcanzado por la estructura o por parte de ella uno o más de los estados límites. Se entiende como tales aquellos estados o situaciones de la estructura tales que al ser rebasados colocan a la estructura o a parte de ella fuera de servicio; es decir, que la estructura deja de reunir las condiciones de seguridad, funcionalidad y durabilidad con las que fue proyectada.
E S T R U C T U R A S I
ESTADOS LIMITES ULTIMOS Son aquellos que colocan a la estructura fuera de servicio por colapso o rotura de la misma o de una parte de ella. • Estado límite de equilibrio • Estados límites de agotamiento o de rotura • Estado límite de inestabilidad o de pandeo • Estado límite de adherencia • Estado límite de anclaje • Estado límite de fatiga
E S T R U C T U R A S I
ESTADO LIMITE DE EQUILIBRIO
EJEMPLOS DE PÉRDIDA DEL EQUILIBRIO ESTÁTICO DE TODA LA ESTRUCTURA, CONSIDERADA COMO CUERPO RÍGIDO.
E S T R U C T U R A S I
ESTADO DE INESTABILIDAD O PANDEO POR FLEXION LATERAL DEBIDO A COMPRESION EXCENTRICA
Configuración de rotura de columna de hormigón rota por pandeo
E S T R U C T U R A S I
ESTADOS LIMITES DE UTILIZACION Son aquellos que de ser alcanzados colocan a la estructura fuera de servicio por razones de durabilidad, funcionales o estéticas. • Estado límite de fisuración controlada • Estado límite de deformación • Estado límite de vibraciones
E S T R U C T U R A S I
ESTUDIAREMOS SISTEMAS ESTRUCTURALES DONDE TANTO LOS ELEMENTOS LINEALES COMO LOS SUPERFICIALES ESTÁN SOMETIDOS PRINCIPALMENTE A FLEXION
E S T R U C T U R A S I
ESTUDIAREMOS SISTEMAS ESTRUCTURALES DONDE TANTO LOS ELEMENTOS LINEALES COMO LOS SUPERFICIALES ESTÁN SOMETIDOS PRINCIPALMENTE A FLEXION
E S T R U C T U R A S I
FLEXION : fenómeno complejo donde se da simultáneamente la acción de un momento flector y un esfuerzo cortante
E S T R U C T U R A S I
Se plantearán siete hipótesis generales para el estudio de secciones de hormigónarmado sometidas a solicitaciones que provocan tensiones normales, en el estado límiteúltimo de agotamiento resistente.
HIPÓTESIS GENERALES
E S T R U C T U R A S I
HIPOTESIS B
No se considera la resistencia del hormigón a la tracción
HIPOTESIS AExiste adherencia entre el hormigón y el acero
HIPÓTESIS GENERALES
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Tramo lineal: l o / h ≥ 2
HIPOTESIS C
Se considera válida la hipótesis de Bernouilli que dice que las secciones perpendiculares al eje de la pieza al deformarse se mantienen planas y perpendiculares a la elástica.
E S T R U C T U R A S I
DIAGRAMAS TENSIÓN-DEFORMACIÓN
PARA EL HORMIGON
HIPOTESIS D
La deformación de una fibra de hormigón o de acero fija unívocamente la tensión de esa fibra de la sección, en función de diagramas de tensión – deformación adecuados para cada material
Diagrama Parábola Rectángulo
E S T R U C T U R A S I
DIAGRAMAS TENSIÓN-DEFORMACIÓN
PARA EL ACERO
HIPOTESIS D
La deformación de una fibra de hormigón o de acero fija unívocamente la tensión de esa fibra de la sección, en función de diagramas de tensión – deformación adecuados para cada material
E S T R U C T U R A S I
HIPOTESIS E
Una sección de hormigón armado encuentra el estado límite último de agotamiento resistente cuando en fibras características se alcanzan ciertas deformaciones:
�en el acero en tracción, deformación del 0.010 (estado de deformación plástica excesiva)�en el hormigón en compresión, deformación del 0.0035 (estado de rotura en flexión)�en fibras de hormigón en compresión distantes 3/7 h de las fibras más comprimidas, deformación del 0.0020 (estado de rotura en compresión)
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HIPOTESIS FDefine criterios con los que se encara el tema de la seguridad . Se definen valorescaracterísticos de las variables aleatorias ( acciones y resistencia de los materiales) y coeficientes de ponderación de dichos valores.
Determinación de las resistencias características de los materiales:
HORMIGÓN ACERO
Para el área rayada (5% del total), se demuestra que k=1,64
(Coeficiente de desviación cuadrática)
δ tiene valores Tabulados
E S T R U C T U R A S I
Tabla: Estados límites últimos. Coeficientes de min oración de los materiales
Material Coeficiente Básico
Nivel de Control
Corrección
Acero γs=1,15
Reducido +0,05
Normal 0
Intenso -0,05
Hormigón γc=1,50
Reducido (1) +0,20
Normal 0
Intenso (2) -0,10
Se debe tener en cuenta en el caso de soportes u otras piezas hormigonadas en vertical, que laresistencia de proyecto debe además minorarse en el 10% (veáse apartado 26.5)
(1)Este nivel de control sólo se puede utilizar en obras de ingeniería de pequeña importancia, enedificios de viviendas de una o dos plantas, o en aquellos edificios de vivienda de hasta cuatroplantas en los que el hormigón sólo se destine a elementos trabajando a flexión con lucesmoderadas. Con este nivel de control no se debe adoptar en el cálculo una resistencia deproyecto mayor de 17,5MPa.
(2)Hormigón para elementos prefabricados en instalación industrial permanente con control intenso.
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Coeficiente Corrección
γf=1,6
Nivel de control en la ejecución
Reducido +0,20
Normal 0
Intenso -0,10
Daños previsibles en
caso de accidente
Mínimos y exclusivamente
materiales
-0,10
Medios 0
Muy importante +0,20
Tabla: Estados límites últimos. Coeficientes de pon deración de las acciones
Se debe tener en cuenta que en el caso de daños previsibles muy importantes no es admisible uncontrol de ejecución a nivel reducido.
Se puede reducir el valor final de γf, en un 5% cuando estudios, cálculos e hipótesis sean muyrigorosos, considerando todas las solicitaciones y todas sus combinaciones posibles y estudiando conel mayor detalle la fisuración, anclajes, nudos, enlaces, apoyos, etc.
E S T R U C T U R A S I
HIPOTESIS G
Se aplican a la sección las ecuaciones generales de equilibrio para un sistema de fuerzas contenidas en un plano.
∑ FH = 0 ; ∑ FV = 0 ; ∑ M = 0
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EN SINTESIS
-En el estudio que planteamos en el curso sustituiremos la estructura realpor otra ficticia de similar comportamiento estructural, s ometida asolicitaciones más desfavorables y construida con materia les deresistencias menores . La estructura ficticia se proyecta para que seencuentre en el estado límite de agotamiento resistente, lo que la coloca dellado de la seguridad con el margen deseado.
-Se hará el estudio de las secciones críticas, o sea de aquellas donde uno ovarios de los esfuerzos característicos alcanzan sus valores máximos.
-El estudio nos permite determinar la armadura necesaria de la sección yverificar si las dimensiones (forma) fijadas previamente son las adecuadas.También verificaremos si el área de acero resultante del estudio puede serubicada en la sección de hormigón permitiendo una correcta distribución y unadecuado llenado de la pieza (estudio de viabilidad).
-Verificadas una o a veces más secciones críticas y aplicando criteriosadecuados de organización de armaduras a lo largo de la pieza, alcanzamosla seguridad exigida.
E S T R U C T U R A S I
Esquema estructural
RedimensionadoViable
Hipótesis de carga
Diagrama de solicitaciones(momento flector, axil, cortante)
ANTEPROYECTO
Acciones
Verificación de secciones
Determinar la VIABILIDAD
Elección de secciones críticas
Adopción de modelos de comportamiento
Material estructural
arquitecta: MARIANA JAURI 2015
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