Taller de Estructuras N1
Prof. Titular Ordinario Ing. Ernesto R. Villar Nivel III Prof. Titular Ordinario Ing. Jorge E. Farez Nivel II
Prof. Adjunto Ing. Miguel Lozada Nivel I Prof Adjunta interina Ing. Patricia Langer Nivel I
Nivel II Titular: Ing. Jorge E. Farez Ing. Ral Rimoldi
Ing. B. Luciano Farez Arq. Juan Fostel Arq. Nair Farez
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HORMIGN ARMADO INTRODUCCIN
Hormign Armado 1. Introduccin. Historia del HA. Caractersticas ppales
de los materiales componentes.
2. Sistemas estructurales en HA. Descripcin y funcionalidad.
3. Seguridad y confiabilidad de las estructuras. Coef seguridad
4. Flexin en vigas. Diagrama de tensiones. Ecuaciones de clculo. Ejemplos
5. Losas en una direccin. Vigas T y L.
6. Corte en vigas.
7. Torsion
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El Hormign fue usado por primera vez en Roma alrededor del siglo tres antes de Cristo. Estaba constituido por agregados unidos mediante un aglomerante conformado por una mezcla de cal y ceniza volcnica. Este material poda sumergirse en agua manteniendo sus propiedades a diferencia de los morteros de cal usados siglos antes en la antigua isla de Creta. La obra mas grande erigida por los romanos fue el panten con su bveda de 43.20 m. de dimetro. El uso de este material en la construccin paso al olvido con la cada del imperio y no fue si no hasta mediados del siglo XVIII que su uso se extendi nuevamente.
Un poco de historia
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El Panten de Roma, Siglo III AC
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Muro en Palestina, Italia, Siglo I AC
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El primer registro del uso del hormign en los tiempos modernos, se remonta a 1760 cuando, en Inglaterra, John Smeaton descubri, mientras proyectaba el faro Eddistone, que la mezcla de la caliza calcinada y arcilla daba lugar a un conglomerante hidrulico resistente al agua. En 1824 joseph Aspdin elabor cemento mezclando arcilla y caliza de diferentes canteras y calentndolo en un horno. El concreto obtenido con este aglomerante se asemejaba a las piedras propias de la isla de Portland, al sur de Inglaterra, motivo por el cual se le llamo cemento Portland, material que comenz a fabricarse con mayor fuerza desde entonces. En ocasiones, la mezcla era calentada en exceso y se endureca, siendo desechada por considerase intil. En 1845, I C. Johnson descubri que el mejor cemento provena de la pulverizacin de esta sustancia " intil " denominada clinker. Este es el cemento que se conoce hoy en da.
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Faro Eddiestone, Inglaterra, 1760
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El hormign armado se us desde la tercera dcada del siglo XIX. Entre 1832 y 1835, Sir Marc Isambard y Francois Martin Le Brun erigieron, en Inglaterra y Francia, respectivamente, estructuras de este material tales como arcos y edificaciones. En 1848, Joseph Louis Lambot construyo un bote de hormign reforzado el cual presento en la exposicin de Paris en 1854 y patent en 1855. En Inglaterra W.B. Wilkinson, registr, en 1855 un piso de hormign reforzado de cuerdas de acero. Un ao despus, Francois Coignet patent un sistema de refuerzos para pisos consiste en barras de acero embebidas en el hormign.
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A pesar de los antecedentes antes indicados, el francs Josep Montier, es considerado el creador del Hormign armado. Dedicado a la jardinera, fabric macetas de hormign con refuerzos de malla de alambre, registrando el sistema en 1867. En los aos siguientes patent el uso de esta tcnica para la construccin de tanques, tuberas, vigas, columnas y escaleras . En 1879 G. A. Wayss, de la firma Wayss and Freitag de Alemania, compro la patente de Montier y en 1887, public acerca de sus mtodos constructivos. Por su parte, Rudolph Schuster, de Austria adquiri tambin los derechos de la patente. De este modo el nombre de Montier, como creador del hormign armado, se extendi por todo Europa.
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Ventajas del Hormign
Permite la posibilidad de moldearlo en distintas
formas y figuras (Arcos, pilas, columnas, cscaras, etc)
Se pueden ajustar sus propiedades segn la necesidad
(resistencia, durabilidad, etc)
Habilidad para resistir altas temperaturas (puede
mantener la integridad estructural por mucho mas
tiempo que el acero estructural)
No necesita cubiertas protectoras (como si el acero para
que no se corroa con el tiempo)
Puede ser un elemento estructural y arquitectnico al
mismo tiempo
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Propiedades del Hormign
TRABAJABILIDAD
DURABILIDAD
RESISTENCIA A LA COMPRESION
RESISTENCIA A LA PENETRACION DE CLORUROS
RESISTENCIA A LA ABRASION
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Naturaleza del Hormign
Es un material compuesto
Los agregados ocupan entre un 65% -80% del volumen
Agregado fino: arena
Agregado grueso: piedra
Cemento
Agua
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Microestructura del Hormign
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Agregados: fino y grueso
Agregados gruesos:
Proveen densidad (llenado de espacios)
Proveen resistencia
Agregados finos:
Llenan los vacos mas pequeos entre el agregado
grueso
Incrementa la resistencia del ligante de cemento
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La matriz de cemento
Cemento:
Produce una estructura cristalina
Genera ligamiento entre los agregados
Agua:
Provoca que ocurra la reaccin qumica
Genera la trabajabilidad
Relacin agua/cemento
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Hormign Armado:
Qu es?
Cmo trabaja?
Cules son sus aplicaciones?
Cules son sus caractersticas mas sobresalientes?
Cules son sus puntos dbiles?
Cules son las alternativas a los sistemas
convencionales?
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Qu es el Hormign Armado?
Una combinacin de hormign y acero (en general)
Que actan en conjunto
Produciendo un material de construccin fuerte, durable
y verstil
Aprovechando las mejores propiedades de cada
materiales
Hormign: Resistencia a la compresin
Acero: Resistencia a la traccin
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Propiedades
Resistencia a la traccin
Resistencia a al compresin
Resistencia al corte
Durabilidad
Resistencia al fuego
Acero
Buena
Buena (algo disminuida por
pandeo)
Buena
Problemas de corrosin
Pobre rpida prdida de resistencia
a altas T
Hormign
Pobre (1/10 de Rc)
Buena
Suficiente
Buena
Buena
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Hormign Armado El Hormign falla de manera frgil (repentina, sin
aviso nada bueno para las estructuras!)
Con el acero agregamos capacidad para tomar
esfuerzos de traccin
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Hormign Armado
Resumiendo:
Los materiales son complementarios
El acero provee resistencia a traccin y algo de
resistencia al corte
El hormign provee resistencia a la compresin y
protege al acero para darle durabilidad y resistencia
al fuego
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