MATERIALES Utilizados en la construcción

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    1/69

    1.2 MATERIALESINTRODUCCIN A LAS ESTRUCTURAS

    1.2.1Tiposdemateriales1.2.2Caractersticasdemateriales1.2.3Comportamientodelosmaterialessimplesycompuestos

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    2/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Las caractersticas que hacen que

    un material sea adecuado

    estructuralmente se relacionan con

    sus propied des me ni s y on su

    osto

    La propiedad mecnica ms

    importante es la resistencia la

    rigidez y la uniformidad Adems el

    material debe tener propiedades de

    impermeabilidad y durabilidad ante

    la intemperie y de aislamiento

    trmico y acstico as como

    proporcionar cualidades estticas a

    la construccin

    Cada material estructural en especial si es

    natural como la piedra o la madera, presenta

    caractersticas y limitaciones que determinanla forma estructural y la apariencia esttica.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    3/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    La tcnica o proceso constructivo que se pretenda seguir depende de losMATERIALESque se utilicen. El calculo es solo una herramienta para preversi las formas y dimensiones de una construccin son aptas para soportar las

    cargas.

    EstudioEstructural

    Inicia

    Estudio de los

    materiales

    Resistencia y estabilidad,

    etc.

    El estudio de las estructuras se inicia observando las caractersticas

    principales de los materiales para la construccin. esto tienen estrecha

    relacin con la resistenciay estabilidad,en especial las propiedades de la

    piedra, ladrillos, madera, , acero y concreto.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    4/69

    Principales materiales estructurales

    PTREOS

    MADERA

    ACERO

    CONCRETO

    ALUMINIO

    POLIMEROS

    YESOC

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y SUS

    PROPIEDADESMATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    5/69

    Procedencia natural o

    artificial

    Resistencia y mdulo de

    elasticidad a compresin

    relativamente alto y Baja o

    casi nula resistencia a latensin.

    Este material es de

    carcter frgil, tanto en

    compresin como en

    tensin.

    PETREOS MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    6/69

    La mampostera es un sistema que consiste en la construccin de muros yparamentos, mediante la colocacin manual de elementos ptreos unidas

    o sobrepuestas .

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    PETREOS

    Fue utilizado por los

    romanos para construir

    puentes y acueductos.

    Actualmente se utilizan

    ladrillos de arcilla y

    bloques de concreto

    unidos mediante

    morteros

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    7/69

    Mampostera simple Es el tipo de mampostera estructuralsin refuerzo.

    Mamposteraconfinada. Es lamampostera conelementos de concretoreforzado (vigas ycolumnas de amarre.Es la ms comn y conella se construyen lamayor parte de lasviviendas de 1 y dospisos

    Mampostera Reforzada. Se apoya de un refuerzo horizontal y celdas

    rellenas cada cierta distancia.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    8/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    La unin se realiza por medio

    de juntas de morteros dediferentes composiciones.Las

    zonas de contacto entre las

    piezas individuales constituyen

    planos de debilidad para la

    transmisin de esfuerzos de

    tensin y cortante.

    PETREOSPETREOS

    El refuerzo de estos materiales

    mediante barras de acerointegradas permite eliminar su baja

    resistencia a esfuerzos de tensin.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    9/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESMADERA

    La madera la producen yutilizan las plantas.

    Estructuralmente es unmaterial muy resistenteempleado desde loscomienzos de lasconstrucciones humanas

    y contina sindolo hoy.

    Fue uno de los primeros materiales utilizados por el hombre para construccin deviviendas, herramientas para cazar, etc.

    Desde el siglo XX a de C. fue uno de los materiales predilectos para la construccin depalacios, templos y casas

    En el siglo XIV d.C; se descubren nuevas tcnicas y materiales para la construccin, talescomo el hormign armado, el hierro, todos los sustitutos de la madera, etc., disminuyeron

    en gran medida su uso.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    10/69

    Mxico es un pas que por su ubicacin geogrfica posee los tres grandes

    ecosistemas forestales (bosques, selvas y zonas ridas), lo cual le permite contarcon una de las floras ms ricas y variadas del mundo.

    MADERA MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    11/69

    Las casas de troncos representan el estilo de construccin ms antigua, Al principio las

    casas de troncos estaban hechas por troncos de madera apilados horizontalmente y

    ensamblados en las esquinas del edificio.

    MADERA MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Cuando aparecieron los primeros aserraderos de madera, los constructores comenzaron a

    serrar los troncos, para optimizar el uso de la materia prima y estandarizar las medidas del

    material.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    12/69

    P

    A

    R

    TE

    S

    D

    E

    L

    A

    MA

    D

    E

    R

    A

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESMADERA

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    13/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    La madera tiene un comportamiento

    anisotropico filiforme que quiere

    decir; buenacapacidadderesistencia

    alatensinyalacompresinparalelasalafibrao l hilo de laestructura celular de la misma.

    Su comportamiento se puedeconsiderar lineal dentro de la

    amplitud de variacin de los

    esfuerzos tiles.

    Tiene capacidad muy alta para absorberflexin, pero no es dctil como el

    acero. su mdulo de elasticidad es bajo y vara dependiendo de la especie

    de la que proviene, pero un valor promedio es: 1.5 x 105 kg/cm2

    MADERA

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    14/69

    Debido a las cualidades que

    presenta, es ventajoso su

    uso en estructuras de

    grandes claros. lasdesventajas estructurales de

    la madera son;

    MADERA MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Poca resistencia al fuego.

    Poca resistencia a la tensin

    y compresin en direccin

    perpendicular al hilo

    Poca resistencia al cortante

    a lo largo del hilo.

    Poca durabilidad enambientes agresivos

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    15/69

    EJEMPLOS DE SU USO

    MADERAMADERA

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y SUS

    PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    16/69

    AplicacionesConstruccin

    Cubiertas

    Cocheras

    Casas de madera

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    17/69

    Cubiertas curvas

    Puentes

    Mesanine

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    18/69

    Prgolas

    Prgolassin

    adosar Prgolas

    adosadas

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    19/69

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    20/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESVENTAJAS

    Alta resistencia.

    Rigidez.

    Ductiilidad,

    Propiedades estructurales estables.

    Comportamiento lineal y elstico.

    Variabilidad segn composicin

    qumica.

    Compatibilidad con otros materiales.

    ACERO

    DESVENTAJAS

    Rpida absorcin de calor

    Perdida de resistencia cuando se

    expone al fuego

    Se corroe, requiere proteccin y

    mantenimiento.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    21/69

    Hasta antes de la dcada delos sesentas, en Mxico se

    empleaban en la construccinlos aceros de resistenciareducida clasificados como de

    grado estructural.

    El acero de grado estructuralque se usaba en los 60s enMxico tenia poca resistencia.

    Actualmente para reforzar elconcreto se usa acero de alta

    resistencia,en forma de barra

    o varilla.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    22/69

    Existen dos mtodos

    para elevar laresistencia del acero

    Fsico

    Qumico

    Se realiza por estiramiento o

    torsin de las barras

    Emplea aleaciones especiales o

    eleva el contenido de carbono

    de las barras. Mayor contenido

    de carbono, menor ductilidad

    MAYOR RIGIDEZ

    El acero tiene propiedades casi idnticas

    a la tensin y a la compresin, lo quepermite que sus propiedades ms importantesse puedan determinar por medio de pruebas detensin realizadas en laboratorio con probetasde ensayo

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    23/69

    Nota: Conforme se

    incrementan las

    cargas, la muestra o

    espcimen de prueba

    aumenta su longitud L

    en una cantidad

    y

    disminuye el reaSdesu seccin transversal

    Por esta razn para cuantificar

    la resistencia del acero, se

    somete muestras de acerolaminado a pruebas de

    tensin como vemos en la

    Fig. 2.1siguiente

    En el momento de hacer esta

    prueba se elabora un

    diagrama de esfuerzos y

    deformaciones, siendo las

    ordenadas los esfuerzos ylas abscisas las

    deformaciones unitarias .Fig.2.1 Curvaesfuerzodeformacindelaceroconbajo

    contenidode

    carbono

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    24/69

    Fig.2.1.Curvaesfuerzodeformacindelaceroconbajocontenidodecarbono

    Lmiteelstico

    Lmitedeproporcionalidad

    Lmitedecargamxima

    Lmitedefluencia Lmitederotura

    Esfuerzo

    DeformacinunitariaO

    = P / A

    = / L

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    25/69

    Lmiteelstico

    Lmitedeproporcionalidad

    Lmitedecargamxima

    Lmitedefluencia Lmitederotura

    Esfuerzo

    DeformacinunitariaO

    = P / A

    = / L

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Vemos que la grfica es una lnea recta (esta es la etapa elstica) hasta el punto donde

    comienza la cedencia, es decir, hasta el lmite elstico, que es la parte de la grfica donde se

    puede aplicar la ley de Hooke,La deformacin es proporcional a la carga

    aplicada,y denominamos lineal al comportamiento resultante

    ACERO

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    26/69

    Lapendientede la curva esfuerzo deformacin en la etapa elstica (parte recta) es

    la constante de proporcionalidad de la ley de Hooke y se llamamdulo de Young o

    mdulo de elasticidad, generalmente se representa con la letraE, y es lo quepermite expresar la relacin lineal que establece la ley de Hooke entre esfuerzo y

    deformacin de la siguiente manera:

    = E = esfuerzo unitario en kg/cm

    E = modulo de elasticidad en kg/cm = deformacin unitaria en cm/cm

    El mdulo de elasticidadE, que es la pendiente de la curva esfuerzo deformacin, enrealidad es una medida de larigidez,ya que a medida que un material es ms rgido, su

    modulo de elasticidad es mayor

    El mdulo de elasticidad tambin recibe el nombre derigidez relativa,ya que entre mayor

    sea su valor para una deformacin unitaria dada se requiere un incremento mayor delesfuerzo unitario

    Nota: El modulo de elasticidad es diferente para cada

    material; para el acero tiene un valor aproximado de

    2,000,000 kg/cmindependientemente de su calidad

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    27/69

    Ellmite de proporcionalidades el mximoesfuerzo que puede soportar un material sin

    apartarse de la ley de Hooke

    Ellmite elstico es el mximo esfuerzo

    que puede soportar un material bajo carga sin

    sufrir deformacin permanente una vez que se

    le ha retirado la carga

    El lmite de fluencia tambin conocido como

    lmite elstico aparente, es el primeresfuerzo para el cual ocurre un incremento en ladeformacin al mantener constante la carga. Eneste punto el material fluye o se deformaplsticamente.

    La Fig. 2.1 tambin muestra que

    existen puntos bien marcados a lo

    largo de la curva esfuerzo

    deformacin

    NOTA: En aceros laminados encaliente, se aprecia claramente ellimite de fluencia. En aceros laminado

    en frio no se pareca el limite defluencia por lo que se calcula por medio

    del mtodo de la paralela.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    28/69

    El lmite de carga mxima, tambin

    conocido como ltima resistencia, es e lmayor esfuerzo, basado en la seccin original,

    que puede desarrollar un material. Esto quiere

    decir que es la mxima ordenada de la curva

    esfuerzo deformacin

    Ellmite de rotura,tambin conocido como

    resistencia a la fractura, es el esfuerzo

    en un material, basado en la seccintransversal original, en el instante en que se

    rompe, es decir, es la ordenada final de la

    curva esfuerzo deformacin

    La Fig. 2.1 tambin muestra queexisten puntos bien marcados a lo

    largo de la curva esfuerzo

    deformacin

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    29/69

    EN RESUMEN:

    El lmite de proporcionalidades el mximoesfuerzo que puede soportar un material sin apartarse

    de la ley de Hooke

    El lmite elstico es el mximo esfuerzo quepuede soportar un material bajo carga sin sufrir

    deformacin permanente una vez que se le haretirado la carga

    El lmite de fluencia tambin conocido como

    lmite elstico aparente,es el primer esfuerzopara el cual ocurre un incremento en la deformacin

    al mantener constante la carga. En este punto elmaterial fluye o se deforma plsticamente.

    Ellmite de carga mxima,tambin conocido

    comoltima resistencia,es el mayor esfuerzo,basado en la seccin original, que puede desarrollar

    un material. Esto quiere decir que es la mximaordenada de la curva esfuerzo deformacin

    El lmite de rotura, tambin conocido como

    resistencia a la fractura,es el esfuerzo en unmaterial, basado en la seccin transversal original, en

    el instante en que se rompe, es decir, es la ordenadafinal de la curva esfuerzo deformacin

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    30/69

    Elcontenido de carbono

    determina en el aceroestructural una de las

    caractersticas ms Importantes

    del acero, la cual es la

    ductilidad: a menor contenido

    de carbono, mayor ductilidad ya mayor cantidad de carbono

    menor ductilidad, es decir,

    mayorrigidez.

    Lasbarrasque se empleancomo refuerzo en el concreto,

    vienen en forma circular,

    tambin se llaman

    varillas, y provienen dela laminacin de lingotes de

    acero. Los aceros laminados

    en caliente tienen curvas

    esfuerzo-deformacin donde

    se aprecia claramente el lmitede fluencia.

    Gradoestructu

    ral

    Gradointerme

    dio

    Gradoduro

    LmitedeFluenciafy 2300 2800 4200

    Esfuerzo

    permisible

    fs1265 1400 2100

    Esfuerzoderuptura 4000 5000 6000

    El tipo de acero lo determina generalmente el

    lmite o esfuerzo de fluencia. Existen tres tipos de

    acero que se emplean en la elaboracin de

    barras para la construccin, dependiendo de su

    grado de dureza:grado estructural, grado

    intermedio y grado duro.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    31/69

    Gradoestructural

    Gradointer

    medio

    Gradoduro

    Lmitede

    Fluenciafy 2300 2800 4200

    Esfuerzopermisiblefs 1265 1400 2100

    Esfuerzoderuptura

    4000 5000 6000

    En relacin con losesfuerzos permisibles, enreglamentos se establece que la tensin o compresin

    en el acero grado estructural debe considerarse como:

    fs = 1265 kg/cm2 mientras que en otros aceros

    debe tomarse comofs = 0.5 fy

    Para los tres grados de dureza elmdulo de elasticidad es el mismoy vale:

    E=2000

    000

    Kg/cm

    2

    Los aceros que se emplean en estructuraspresforzadas alcanzan un esfuerzo de ruptura de

    14000 a 22000 kg/cm2 con un lmite defluencia definido por el esfuerzo correspondiente a

    una deformacin permanente de 0.002 entre12000 y 19000 kg/cm2.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    32/69

    Las barras de refuerzo se fabrican para

    su comercializacin en tiras de 12

    metros en doce dimetros

    diferentes,que van de de pulgada a1 pulgada. Pueden ser lisas ocorrugadas. La corrugacin puede sersimple o doble

    El objeto de las corrugaciones es: lograr

    una mejoradherencia mecnica entreel acero y el concreto Las corrugacionesdeben tener una altura mnimacomprendida entre el 4 y el 5% del

    dimetro nominal de la barra.

    Dimetro nominal : Corresponde al dimetro de

    una barra lisa cuyo peso por unidad de longitud

    sea igual al de la corrugada.

    Tiposde

    corrugacin

    en

    las

    varillas

    de

    refuerzo.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    33/69

    Para poder distinguir

    fcilmente losdiferentes grados ytamaos, las barrastraen marcas de

    Identificacin Impresasen su superficie.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

    MATERIALES ESTRUCTURALES YACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    34/69

    Barrasde

    grado

    40o50

    Barrasde

    grado60

    Barrasde

    grado65

    Con letras se Identifica al fabricante o siderrgica queproduce la barra.

    Un nmero indica el dimetro de la barra.

    El tipo de acero se Identifica con una letra. Se emplea Spara acero de lingote, N para lingote nuevo, R o un smbolopara acero de riel, A para acero de ejes y W para acero

    de baja aleacin.

    El grado de la barra se Indica con nmeros o bien conuna marca adicional que por lo general son, lneaslongitudinales continuas para los aceros de alta resistencia.La barra de grado 60 puede tener el' numero 60 o una lnealongitudinal continua adicional al corrugada. Una barragrado 75 puede tener el nmero 75 o dos lneaslongitudinales continuas adicionales al corrugado. En estasdesignaciones, grado 50 significa que el acero tiene unlimite de fluencia de 5000 kg/cm2 grado 60 implica 6000

    kg/cm2 .

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    ACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    35/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    El acero enseccionestieneResistencia, rigidez, ductilidad yy eficiencia estructural alta yaque se puede fabricar con la

    forma mas adecuada pararesistir flexin o compresin

    Al incrementar la resistencia delacero, se reduce su ductilidad

    pero no varia el modulo deelasticidad, se vuelven mscrticos los problemas depandeo local de las secciones.

    La desventaja mas grande delacero es su fragilidad ante lacorrosin. requiere proteccin ymantenimiento.

    ACERO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    36/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESACERO

    Elementosestructuralesdeacero

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    37/69

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    38/69

    VENTAJAS

    Se controla su resistencia.

    Resistencia a compresin.

    Durabilidad.

    Moldeabilidad.

    Monolitismo y Continuidad.

    Logra dar continuidad a laestructura.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESCONCRETO

    DESVENTAJAS

    Gran peso volumtrico.

    Vara en rigidez con el tiempo.

    Deformacin por contraccin.

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    39/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESCONCRETO

    Simple

    Reforzado

    Presforzado

    Aligerado

    Combinacindecemento+agregados

    Concretosimplemsaceroderefuerzo

    Consisteeninduciresfuerzosdecompresinenlaszonasdeconcretoquevanatrabajaratensin,estasseinducenestirandoelaceroconqueserefuerzalaseccindelconcretohacindoloreaccionarcontralamasadelmismo.

    Elaboradoconmaterialesligerosparareducirlamagnituddesupesopropio.

    Tiposdeconcreto

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    40/69

    En el ensaye de cilindros de concreto simple,

    la carga mxima se alcanza a una deformacin

    unitaria aproximada de0.002 cm/cm

    Elconcreto simplees resistente a

    la compresin, pero muy dbil a la

    tensin, por sta razn en los

    miembros estructurales donde los

    esfuerzos de trabajo son decompresin tales como: presas,

    muelles o cierto tipo de zapatas,

    puede utilizarse concreto simple sin

    refuerzo.

    Esfuerzod

    e

    ruptura

    en

    elcon

    creto

    Deformacin unitariaenelconcreto(cm/cm)

    00 0.001 0.002 0.003

    fc

    0.004

    SUS PROPIEDADESCONCRETO SIMPLE

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    41/69

    En la grfica tambin vemos que la

    parte inicial de la curva no es

    rigurosamente recta, lo cual indica

    que el concreto no es unmaterial elstico, sin embargo, sin

    cometer gran error podemos suponer

    que arriba de 0.50fc el concreto no es

    un material lineal

    El concreto simple no tiene un

    lmite de fluencia definido, sino

    que la curva esfuerzo deformacin

    se prolonga suavemente hasta el

    punto de ruptura cuando la

    deformacin es aproximadamente

    0.004

    Esfuerzod

    e

    ruptura

    en

    elcon

    creto

    Deformacin unitariaenelconcreto(cm/cm)

    00 0.001 0.002 0.003

    fc

    0.004

    CONCRETO SIMPLE SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    42/69

    El mdulo de elasticidad de alguna

    manera representa el grado de

    rigidez del material; por tanto,

    cuando dos materiales tienen diferentemdulo de elasticidad, su grado derigidez es diferente.

    Dentro del limite elstico el mdulo deelasticidad se define como el cocienteentre el esfuerzo unitario y la deformacin

    unitaria.

    Esfuerzod

    e

    ruptura

    en

    elcon

    creto

    Deformacin unitariaenel

    concreto(cm/cm)

    00 0.001 0.002 0.003

    fc

    0.004

    Nota: El mdulo de elasticidad en elconcreto se incrementa con suresistencia y su valor es

    aproximadamente igual a la dcima

    parte del que tiene el acero.

    Esto quiere decir que concretos de diferenteresistencia tienen diferente grado de rigidezy bajo esfuerzos iguales sus deformacionesno son las mismas, es decir, sus mdulos deelasticidad son diferentes.

    CONCRETO SIMPLE SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    43/69

    Debido a la baja resistencia del concreto simple a la tensin, se

    colocan varillas de acero para reforzar las zonas de tensin en los

    miembros del concreto, dando lugar a un material heterogneo que

    se conoce comoConcreto Reforzado

    En este la seccin

    transversal se

    comporta como unaseccin compuesta de

    dos materiales, acero y

    concreto, y que se

    supone que responde

    como una sola unidad,

    presentando un

    comportamiento lineal

    CONCRETO REFORZADOMATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    44/69

    Dimensionar una estructura de concretoconsiste en dar forma a la estructura paraque cumpla determinada funcin, con ungrado de seguridad razonable ycomportamiento adecuado en condiciones

    normales de servicio.

    En el concreto reforzadoel acero absorbe los

    refuerzos de tensin,evitando agrietamientosy deformaciones debidasa las cargas de larga

    duracin, al mismotiempo que proporcionaconfinamiento lateral.

    CONCRETO REFORZADOMATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    45/69

    El concreto reforzadoaprovecha de maneraeficiente las caractersticasdel concreto a compresin,durabilidad, resistencia alfuego y moldeabilidadjunto con las de alta

    resistencia a tensin yductibilidad del acero, ascomo las deformacionespor contraccin y cambiosvolumtricos para formar

    un material compuesto

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESCONCRETO REFORZADO

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    46/69

    En el concreto preesforzado, el acero

    se sujeta a la tensin antes de la

    aplicacin de las acciones

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESCONCRETO

    PREESFORZADO

    Material que permite eliminar

    o reducir el inconveniente de

    agrietamiento del concreto.

    Consiste en inducir esfuerzos

    de compresin a las zonas de

    concreto que va a trabajar a

    tensin. Permitiendo reducir latensin del concreto y no se

    produzca agrietamiento

    La compresiones se inducenestirando el acero con que se

    refuerza la seccin del

    concreto hacindolo

    reaccionar contra el mismo.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    47/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESCONCRETO

    PREESFORZADO

    VENTAJAS

    Ahorro de cimbra

    Ahorro de tiempo en construccin

    Gran resistencia estructural

    Fcil colocacin

    Limpieza en la obra

    DESVENTAJAS

    Costo de la obra puede ser muy elevado.

    Se necesita mas espacio para que la

    maquinaria pueda maniobrar.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    48/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Losa Hueca Presforzada

    Suusoenlaobraeficientiza losprocesosdeconstruccin,ademsdereducircostosytiemposdeejecucun

    VENTAJAS Aislamientotrmicoyacstico Productoaligeradopormediodehuecos

    Facilita

    el

    enductado de

    instalaciones

    elctricas Sepuedefabricardiferenteslargosy

    peraltes

    CONCRETO PREESFORZDO

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    49/69

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Muros

    Estn hechos total o parcialmente en

    fabrica mediante elementos de concreto;pueden incluir una ilimitada gama de

    texturas, acabados y colores.

    Con relacin al aislamiento el muroprefabricado contiene un factor de 3.7

    veces mayor al block de concreto, los

    muros son fijados a la estructura del

    edificio mediante anclajes metlicos

    previamente diseados.

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    50/69

    Labardaprefabricadadeconcreto

    arquitectnicoOptibarda

    Sonpanelesprefabricados,bajoestrictas

    normas

    de

    calidad,

    sujetos

    a

    columnasprefabricadasdeconcretoenformadeH.

    Esun

    concepto

    creado

    para

    dar

    bellezaalasparabardasen fachada,deunamanerarpida,sencillayeconmica.

    Empleaconcreto

    arquitectnico,

    con

    fachadadepiedraporamboslados,condiferentescolores queNOrequieremantenimiento!!!

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    LaalturadelaOptibarda esde2.2m.,conopcindeelevarlaa2.4m.Lalongituddecadapanelvaraentre3y4mts.

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

    CONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    51/69

    Procedimiento:

    Primero,las

    columnas

    son

    llevadas

    ala

    obra

    donde

    se

    hacenpozosde45cmdedimetroy1metrodeprofundidad.

    Luegosecolocalacolumnaconunagra,montacargasoretroexcavadora,asegurndonosqueestaperfectamente

    enforma

    vertical

    yala

    separacin

    indicada

    por

    los

    paneles.Despus,secuelaconcretoalrededordelacolumna,pararellenarelpozo,yestofuncionarcomocimentacin.

    Ya

    colocadas

    las

    columnas,

    llegan

    los

    paneles

    a

    la

    obra.

    Conlagra,montacargasoretroexcavadora,selevantanysecolocanentrelascolumnas.Habiendodejandoniveladoelterrenodondedescansar.ExisteelacabadodepiedratipoLedge Stone,queledaunacabadodepiedranaturalalabarda.Sepuedencombinarloscolores,

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    52/69

    SUS PROPIEDADES

    Lospanelesdefachada Slenderwallcombinan:

    Concretoarquitectnicoprefabricado,mallagalvanizada,pernosNelsontermoprotegidosyperfilesdeacerogalvanizado.Tiene grandesventajascomo:pesoligero(140kg/m2),lamitadqueunsistemadeprecoladosordinariooblock.Estosetraduceen:

    Estoreducecostosenlaestructura,yaseametlicaodeconcretoyenlacimentacin.Reduceeltiempodemontajeydeltiempodeconstruccin..

    Concretoarquitectnicotieneacabadodealtacalidadcon grangamadecoloresyacabadosalamedidadecadaproyecto.Adems*Slenderwallestadiseadoparadisminuirengranmedidalatrasferenciadetemperaturayruido.

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    53/69

    SlidosySandwich PanelesdeFachada

    Paneles de fachada slidos y sndwich

    En los edificios de estacionamiento, el sistema msutilizado, es el slido. Su espesor vara segn susdimensiones. Con este sistema se agilizaenormemente el proceso constructivo. Y con elconcreto arquitectnico, se puede lograr acabados y

    colores muy variados

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

    Los paneles tipo Sndwich, se pueden usar encualquier tipo de edificacin; constan de dos capasde concreto, separadas, por una capa depoliestireno; que da grandes ventajas deaislamiento. Es importante considerar el peso delsistema al realizar la ingeniera del edificio.Cualquier sistema de prefabricado de concretoarquitectnico disminuye enormemente elmantenimiento de los edificios

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    54/69

    SUS PROPIEDADES

    Losas

    Se utilizan planchas prefabricadas las

    cuales son ensambladas en el suelo y

    luego son colocadas mediante la

    utilizacin de gatos hidrulicos

    posteriormente son colocadas lascolumnas segn especificaciones exactas.

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    55/69

    ModulcreteIILosaSemifabricada

    Modulcrete II

    Esun

    sistemas

    de

    paneles

    de

    losa

    semiprefabricada,paraestacionamientos,edificios,residencias,etc,.Permitetenerconcretoaparenteyaseablancoogris,conelacabadoquesedeseeyotrasgrandesventajas.Eseconmico,porque

    CONCRETO

    PREFABRICADOO

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADES

    Esfcildeusarreducetiemposenobra Reduceapuntalamientoyeliminacimbra Reducelanecesidaddemanodeobra

    especializadaencampo.

    La

    calidad

    que

    se

    obtiene

    es

    muy

    superior

    a

    los sistemastradicionales. Mejoralacalidadporquesepuedeobtener

    concretoaparenteconacabadodealta

    calidad.

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    56/69

    SUS PROPIEDADESPREFABRICADOO

    ConcretoTraslucido

    Esunconcretopolimricocompuestoabasedecemento,agregadosyaditivos.Permiteelpasode

    laluz

    ydesarrolla

    caractersticas

    mecnicas

    superioresaladelconcretotradicional.Estadiseadobajopatentesmexicanas.

    Elconcretotraslucidotieneunaresistenciaala

    compresin

    de

    450

    kg/cm2.

    Adems,

    no

    absorbe

    agua,pesovolumtrico30%menoraldelconcretotradicional,entremuchasotrasventajas.

    Tieneunagranvariedaddeaplicaciones,porejemplo:Muros,cubiertasparacocina,placaspara

    lavabos,pisos,

    tragaluces,

    mamparas,

    ventanas

    ciegas,repisas,mesasdecentro,escaleras,terrazas,lmparas,maceta.

    Sevendeenplacasde60x120x2.5cms,obienfabricacinamedidadelasnecesidadesespecificasde

    cada

    proyecto.

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    57/69

    SUS PROPIEDADESPREFABRICADOO

    Optistep PisoFlotado

    Esunsistemadepiezasdepisodeconcretoarquitectnicoprefabricadocolocadassobrecalzasdepolietileno.Estascalzaselevanlaspiezasdeconcreto1.5centmetrosdelpiso,permitiendoqueelaguadelluvia,dreneporlalosatalcomolohacaantesdelOptistep.

    Esecolgicoporquelosrayosdelsolyanotocarnlalosadeconcreto,OptiStep,creaunacmaradeaireventiladaentrelaspiezasdeconcretoylalosa,

    haciendo

    que

    la

    losa

    no

    se

    caliente,

    y

    por

    ende,

    el

    consumodeenergadisminuye.Empleaconcretoarquitectnicodealtacalidadconunagranvariedaddecoloresyacabados:Esdefcilinstalacin. Laspiezassesujetanalalosa

    nicamente

    mediante

    peso

    propio

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    58/69

    SUS PROPIEDADESPREFABRICADOO

    Optistep.norequiereatornillarniperforarabsolutamentenada,porende,nosedaarenningnsentidolalosaolaimpermeabilizacin.

    Lascalzas,

    son

    colocadas

    sobre

    la

    impermeabilizacindemaneradirecta.Laspiezasdeconcreto,serncolocadassobrelascalzas..

    Lascalzascuentansonseparadores,que

    ajustarnlas

    separacin

    entre

    cada

    pieza,

    de

    maneraautomtica.Todaslasjuntastendrnlamismaseparacin.

    Laplanicidad quesetieneenlalosa,eslamisma

    quese

    tendr

    en

    el

    deck.

    Prctico;Cuandoserequierahaceralgnmantenimientooalgunainstalacinenlalosa,laspiezasdeconcretoylascalzaspuedenser

    retiradasyvueltas

    ainstalar,

    sin

    ningn

    dao

    MATERIALES ESTRUCTURALES YCONCRETO ALIGERADO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    59/69

    SUS PROPIEDADES

    Es un concretoelaborado con

    materiales ligeros,

    con lo que sereduce la magnitud

    del peso propio.

    MATERIALES ESTRUCTURALES YALUMINIO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    60/69

    SUS PROPIEDADES

    Excelente

    resistencia, modulode elasticidad bajo,presenta ligereza y

    es de costoelevado.

    Seusaparaunagranvariedaddeelementosestructurales,decorativosyfuncionalesenlaconstruccindeedificios.Lasprincipalesventajassonsupesoligeroysualtaresistenciaalacorrosin.Entrelasdesventajasestnsusuavidad,subajarigidez,susgrandesvariacionesdedimensinporsuexpansintrmica,subajaresistenciaalfuegoysucostorelativamentealto.

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    61/69

    Y SUS PROPIEDADES

    Los polmeros tienenpropiedades fsicas y qumicas

    muy diferentes constituidaspor molculas gigantes perosencillas

    Los que se obtienenindustrialmente se conocen

    como homopolmeros o

    tambin

    plsticos.

    Tienen un costo elevado y son

    susceptibles al fuego

    Enlaconstruccinlosmasempleadossonel

    Nylon,elpoliester,elpolietileno,elpoliuretano

    termoplastico yelpolicarbonato,

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    62/69

    Aprovechando la

    moldeabilidad de lasresinas, su ligereza,

    alta resistencia a

    tensin y costorazonable, se

    pueden reforzar con

    fibra de vidrio,

    Y SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    63/69

    Las estructuras de fibra de

    vidrio reforzadas con polister,

    ofrecen la mismaestandarizacin que las

    estructuras de madera.

    Ofrecen una inspeccin msfcil y un mantenimiento

    reducido por la naturaleza de su

    diseo.

    Adicionalmente a su peso

    ligero, el material es de alta

    resistencia e impermeable a

    cualquier condicin de ambiente

    Y SUS PROPIEDADES

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    64/69

    Hay perfiles estndaresconsistentes en vigas

    compuestas de resina depolister isoftlico y unrefuerzo de fibra de vidriotipo E al 60%en forma de

    roving de material de hilocontinuo, que se utilizanpara estructurassecundarias, donde las

    solicitacionesson moderadas .

    Y SUS PROPIEDADES

    Las vigas de ensayo tienen una longitud de casi 2metros. El tipo de perfil es muy parecido a unaIPE120

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    65/69

    Caractersticasgeomtricasdel

    perfildeensaye

    readelaseccin(A)=18,4cm2

    Distanciaentreapoyosenensayo:L=180cm

    Mom.deinerciarespectodelejez(Iz)=393,87cm4

    Mom.deinerciarespectodelejey(Iy)=29,62cm4

    Md.resistenterespectodelejez(Wz)=62,76cm3

    Md.resistenterespectodelejey(Wy)=9,75cm3

    Radiodegirorespectoelejez(iz)=4,58cm

    Radiodegirorespectoelejey(iy)=1,27cm

    Longitudperfil:

    Lp =

    200cm

    Y SUS PROPIEDADES

    Serealizarondoscargas:laprimeracargafuedesde0ton hasta2ton.Esteserealizparacomprobarelcomportamientoelsticodelperfilensayado.Despussedescargysevolvia

    cargarhasta

    la

    rotura.

    Se alcanz

    una

    carga

    de

    19.59kN conunaflechade27.59mm

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    66/69

    El Policarbonato o fibra de carbono, esun material para el siglo 21. E s e l

    desarrollo ms reciente en el campo delos materiales compuestos siguiendo laidea de que uniendo fibras sintticascon varias resinas, se pueden lograrmateriales de baja densidad, muyresistentes y duraderos. estcompuesta por muchos hilos decarbono en forma de hebra

    Y SUS PROPIEDADES

    Sedesarrollinicialmenteparalaindustriaespacial,ahora,albajardeprecio,sehaextendidoaotroscampos:eltransporte,aeronutica,aldeporte,hastaencarterasdebolsilloyrelojes.

    MATERIALES ESTRUCTURALES

    Y SUS PROPIEDADESPOLIMEROS

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    67/69

    El policarbonato o fibra de carbonotiene una resistencia casi 3 vecessuperior a la del acero, y su densidades 4,5 veces menor.

    Existen muchas clases de FC conpropiedades diversas, adaptadas amuchas aplicaciones.

    Es resistente a la corrosin, al fuego einercia qumica y la conductividadelctrica. Ante variaciones detemperatura conserva suforma.

    Y SUS PROPIEDADES

    Enlaconstruccin,,seemplealafibradecarbonoenpuentesypasarelasaportandoventajaseconmicasfrentealosmtodos

    tradicionales.

    MATERIALES ESTRUCTURALES Y

    SUS PROPIEDADESYESO

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    68/69

    SUS PROPIEDADES

    Frgil y dbil en cuanto

    a resistencia a

    compresin, se puede

    reforzar con fibras y

    elementos qumicos,

    resistencia a loscambios extremos del

    medio, al fuego y a la

    humedad.

    MATERIALES

  • 7/21/2019 MATERIALES Utilizados en la construccin

    69/69

    TIERRAS PIEDRAS AGREGADOS AGLUTINANTES ACEROS ALUMNINIOYVIDRIO

    MADERAS

    ELECTRICO HIDRULICO SANITARIO MORTEROS CONCRETOS CIMBRAS

    HERRAMIENTASYEQUIPO

    MANODEOBRA

    ESPECIFICACIONESDEOBRA

    HERRAMIENTAMENOR MAQUINARIALIGERA MAQUINARIA

    PESADA

    ALBAIL PINTOR ELECTRICISTA ALUMINIERO CARPINTERO PLOMERO

    CIMENTACIN ESTRUCTURA ALBAILERIA INSTALACIONES RECUBRIMIENTOS PUERTASYVENTANAS

    PREFABRICADOS FIERRO

    HERRERO

    OBRAEXTERIOR

    JARDINERA PINTURASYADITIVOS

    PRELIMINARES

    VARIOS