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 Docentes: Ing. B. Luciano Farez Ing. Ral Rimoldi
Ing. Federico Giangrasso Ing. Ramiro Piatti
Ing. Fernando Puglisi
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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 simple en vigas. Diagrama de tensiones. Ecuaciones de clculo. Ejemplos
5. Losas en una direccin. Vigas T y L.
6. Corte en vigas.
7. Columnas
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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 sino 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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El Panten de Roma, Siglo III AC
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Muro en Palestina, Italia, Siglo I AC
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1793 John Smeaton - Inglaterra Faro Eddystone - mezcla de caliza calcinada y
arcilla da lugar a un conglomerante hidrulico resistente al agua.
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
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 Eddyestone, Inglaterra, 1760
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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.
1848 Joseph Louis Lambot construy un bote de hormign
reforzado el cual present en la exposicin de Paris en 1854 y patent en 1855.
1855 En Inglaterra W.B. Wilkinson, registr un piso de
hormign reforzado de cuerdas de acero. 1856
Francois Coignet patent un sistema de refuerzos para pisos consistente en barras de acero embebidas en el hormign.
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1867 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.
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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Estructuras de Hormign Armado Hitos
1854 Primer casa construida con Hormign Armado por William Wilkinson
1875 Primer casa de Hormign Armado construida en Estados Unidos por William Ward-
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Estructuras de Hormign Armado Hitos
En 1891, George Bartholomew construy el primer pavimento de hormign en EEUU
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Estructuras de Hormign Armado Hitos
En 1902, August Perret dise y construy un edificio de departamentos en Paris utilizando hormign reforzado con acero para las columnas, vigas y losas.
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Estructuras de Hormign Armado Hitos
En 1904, se construy en Cincinnati, Ohio, el primer edificio en altura hecho de hormign armado. Tiene 16 pisos y 64 metros de altura.
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Por qu utilizar hormign? - Ventajas -
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
COHESIN
DURABILIDAD
RESISTENCIA A LA COMPRESION
RESISTENCIA A LA PENETRACION DE CLORUROS
RESISTENCIA A LA ABRASION
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Estados del Hormign
PLSTICO
Trabajabilidad
Moldeo y llenado
FRAGADO
Comienzo del endurecido
ENDURECIDO
Aumento de resistencia
Durabilidad
Cambia tus propiedades!
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Naturaleza y composicin 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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Relacin agua/cemento
Es el indicador mas importante de resistencia
A menor relacin a/c mayor es la resistencia final
del hormign.
Relacin mnima a/c para asegurar la hidratacin del
cemento
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Curado del hormign
Def: Es el proceso mediante el cual se mantiene un
contenido satisfactorio de temperatura y humedad
durante un determinado periodo de tiempo
inmediatamente posterior al hormigonado para que
se desarrollen las propiedades buscadas.
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Resistencia a la compresin
Def: Es la mxima resistencia medida en una probeta
a la edad de 28 das y se expresa en MPa.
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Resistencia a la compresin
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Diseo de la mezcla
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Diseo de mezcla
TRABAJABILIDAD
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Diseo de mezcla
ADITIVOS
Incorporacin de aire
Agentes para dar trabajabilidad (fluidificantes)
Agentes retardadores
Agentes acelerantes
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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
Material de construccin fuerte, durable y verstil
Aprovecha las mejores propiedades de cada materiale
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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