CONCRETO ARMADO , 1, Diapositivas de Estructuras y Materiales

¡Descarga CONCRETO ARMADO , 1 y más Diapositivas en PDF de Estructuras y Materiales solo en Docsity! FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL CURSO : CONCRETO ARMADO I DOCENTE : ING. IDROGO PÉREZ CÉSAR ANTONIO CORREO : antoniocesar5@hotmail.com PIMENTEL 2020 Concreto Armado | EL CONCRETO SIMPLE El Concreto - Generalidades Materiales cementantes Componentes Áridos O del Concreto Agregados > Agua de Mezclado [Aditivos]  El Concreto - Generalidades Materiales cementantes o Aglomerantes que tienen las propiedades de adherencia y cohesión requeridas para unir fragmentos minerales entre sí, formando una masa sólida continua, de resistencia y durabilidad adecuadas. > - Cementos - Cales - Alquitranes - Asfaltos  El Concreto - Generalidades Los áridos agregados o Ocupan alrededor de las tres cuartas partes del volumen total del concreto, es importante que sus características 2 mecánicas sean adecuadas y que estén PAE libres de impurezas. - Agregado Fino (arenas) (Pasan el Tamiz N? 4) - Agregado Grueso (gravas o piedras) (No pasan el Tamiz N* 4)  El Concreto -— Generalidades El Concreto -— Resistencia a Largo Plazo rosistonola Pc 0.85 Fe 0.70 feel; —— homigón normal ———— hormigón con rctardanto Saa hormigón con acelerante l | | días | 1 1 Y 1 7 14 28 56 34 12  El Concreto - Propiedades Mecánicas Resistencia a la Compresión (f'c) - Se determina en muestras cilíndricas estandarizadas de 15cm de diámetro y 30cm de altura, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rápidas, que duran unos pocos minutos. - Esta resistencia se mide luego de 28 días de fraguado bajo condiciones controladas de humedad.  El Concreto - Propiedades Mecánicas Módulo de Elasticidad (Ec) [fe = 630 Eg em? 20 *= 420 Kgirm? 20 fe-210 Egin? 0|Kgrca? 210 0.001 6.002 0003 0.004 0.005 Cea Ec E, = e Ec=15000/Pc + + 0001 0002 0003 0.004 0.006 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 Resistencia a la Módulo de Elasticidad Compresión (Kggom2) (gor! 210 217000 280 251000 350 281000 420 307000 E  El Concreto - Propiedades Mecánicas Resistencia al Corte (Vc) -« La resistencia al corte del concreto “vc” tiene órdenes de magnitud y comportamiento similares a la resistencia a la tracción Ve =-/Fo Resistencia ala Resistencia al Corte Compresión [Kg/ome) (Kg/ cm?) 210 14 280 17 350 19 420 20 630 25 840 29  El Concreto - Propiedades Mecánicas Flujo Plástico - Cuando se somete al concreto a cargas de larga duración, el material tiene una deformación instantánea en el momento inicial de la carga y una deformación adicional a largo plazo como producto del flujo plástico del concreto. 5 | deformación P= constante l- constante Concreto Armado | EL ACERO DE REFUERZO  El Acero Estructural en el Concreto Barras de Refuerzo Laminadas en Caliente El refuerzo de acero se distribuye mormalmente en barras y varillas de sección básicamente circular, con resaltes O corrugaciones en la superficie para mejorar la adherencia con el concreto. Calidades de Acero de Refuerzo Los aceros de refuerzo que se producen en el Perú (Sider Perú y Aceros Arequipa) deben cumplir con alguna de las siguientes normas: - Norma Peruana ITINTEC 341.031-A-42. Acero Grado 60. - Norma ASTM A615. Acero Grado 60. - Norma ASTM A706. Acero de baja aleación, soldable. Grado 60.  El Acero Estructural en el Concreto DENOMINACIÓN: Fierro Corrugado ASTM A615-Grado 60. DESCRIPCIÓN: Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hibond de alta adherencia con el concreto. USOS: Se utiliza en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo: en viviendas, edificios, puentes, obras industriales, ete. NORMAS TÉCNICAS: Composición Quimica, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales: + ASTM A615 Grado 60. » Norma Técnica Peruana NTP 341.031 Grado 60. - Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú. FIERRO CORRUGADO ASTMA615-GRADO60 NTP341.031-GRADO 60 PROPIEDADES MECÁNICAS: Límite de Fluencia (fy) = 4,280 kg/cm? mínimo. Resistencia a la Tracción (R) =56,320 kg/cm? minimo, Relación Rify 2125 Alargamiento en 200 mm: Diámetros: 6mm, ¿mm 3/8, 12 e 13/8 Doblado a 180" = Bueno en todos los diámetros. Los diámetros de doblado especificados por las normas técnicas para la prueba de doblado sor DIÁMETRO BARBA (d) ria] ir | sr [aero [13 35d | 354 | 350 | 50d | 50d | 2.04 azo [as [556 | 953 [1270 | 2507  PRESENTACIÓN: Se produce en barras de 9 m de longitud en los siguientes diáme- tros: 6 mm, 8 mm, 3/8, 12 mm, 1/27, 5/8, 3/4, 1, 1 3/8. Previo acuerdo, se puede producir en otros didmetras y longitudes requeridos por los dientes. Se suministra en paquetes de 2 toneladas y en varillas, Las barras de 6 mm también se comercializan en rollos de 550 Kg. DIMENSIONES Y PESOS NOMINALES: El Acero Estructural en el Concreto IDENTIFICACIÓN: Los fierros son identificados por marcas de laminación en alto rebeve que indican el fabricante, el diámetro y el grado del acero. A 1! DIAMETRO ASIS Gro 60 INTP sans! Grade ga nia  El Acero - Propiedades Mecánicas Rango de Comportamiento Elástico 0-|Kgicm2 600 40 2001 Na Elástico EZ AAA HH AA a eo E ibas 355935588 e a = a 3 a a a = 2 = = a 3 >  El Acero - Propiedades Mecánicas Esfuerzo de Fluencia - Se define como el esfuerzo bajo el cual el acero continúa deformándose sin necesidad de incrementar las cargas de tracción. 0-|Kgicm? 60 400% TEO A SNE Zona de Flnencia 0.0187 0.0204 0.0224 0.0244 0.0264 0.084 0.030+ 0.016  El Acero - Propiedades Mecánicas Esfuerzo de Fluencia 07 |Kg/cm2 Iy+ Fluencia 0.0124 0.014 0.016 0.0187 0.0204 0.0224 0.024 0.0264 A AS  El Acero - Propiedades Mecánicas Módulo de Elasticidad (Es) - Es la pendiente de la recta que identifica al rango elástico de comportamiento de los materiales. o Kg/em? O uja Es=2100000 Kg/cm2 0.028 0.0307  El Acero - Propiedades Mecánicas Ductilidad D,= Ss Dd: Indice de ductilidad por deformación 4 eu: Deformación unitaria de rotura y ey: Deformación unitaria de inicio de fluencia  Concreto Armado | EL CONCRETO REFORZADO  El Concreto Reforzado - Desventajas - El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de tracción. La resistencia en tracción directa es alrededor del 10% de su resistencia en compresión. : Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la corrosión de las armaduras. . Para la construcción de elementos de concreto armado son necesarios los encofrados, lo que representa un costo importante para las estructuras vaciadas en obra. . El proceso constructivo puede ser lento. . El concreto sufre cambios de volumen en el tiempo. . El concreto es un material baja resistencia por unidad de volumen si se compara con otros materiales como el acero. El Concreto Reforzado - Comportamiento E AX ss El Principio de Compatibilidad de Deformaciones - Las deformaciones en el acero son similares a las deformaciones del concreto simple que rodea a las varillas El Principio de Navier-Bernoulli - En estructuras, las secciones planas antes de la deformación permanecen planas luego de la deformación.  El Concreto Reforzado - Comportamiento Comportamiento del Concreto Reforzado ante Cargas de Compresión.- Ts z10 1050 > ue "Diagrama Estuerzo-Dotormación del Hormigón + + Í + + + + + + + + 0.001 0.002 0.003 0004 0.005 0.005 0.007 0.008 0.0098 0.010 001 002 $  El Concreto Reforzado - Comportamiento Tercer Rango de Deformaciones a Compresión (Concreto Inelástico y Acero Inelástico) 05 |Kglcm? A partir de este punto, el acero entra en fluencia por 3150] lo que no incrementa su capacidad resistente, y aproximadamente en ese mismo rango de deformaciones el concreto empieza su proceso de 420 | a 2100 colapso por lo que su capacidad se reduce — continuamente cada vez que se incrementan las 210 deformaciones. 1050 T Pr t t + t + t 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.008 0.010 001 002 *  El Concreto Reforzado - Comportamiento Comportamiento del Concreto Reforzado ante cargas de Flexión.- Cuando los elementos están sometidos a flexión, parte de las fibras de concreto armado están solicitadas a compresión y parte a esfuerzos de tracción, con una variación de deformaciones unitarias y de esfuerzos, por lo que los criterios manejados en los dos numerales previos deben ser tomados en consideración simultáneamente.  El Concreto Reforzado - Comportamiento Primer Rango de Deformaciones a Flexión (Concreto Elástico a Compresión, Concreto Elástico a Tracción y Acero Elástico a Tracción) Dos consideraciones deben incorporarse a este rango que corresponde a la primera etapa de carga progresiva. En primer lugar, debido a la presencia de acero en la zona traccionada, el eje neutro se desplaza ligeramente desde el centro de gravedad de la sección de concreto mM Eje Neutro hacia la zona en que está el acero de refuerzo. En segundo lugar, las deformaciones transversales Fe tienen una variación lineal desde la fibra más comprimida hasta la fibra más traccionada por el principio de Navier — Bernoulli. Bajo esta hipótesis de M comportamiento, las deformaciones unitarias máximas EN. no pueden superar, en la zona de tracción, la deformación que produce la rotura del concreto (aprox. Es 0.0001 para los concretos de uso más frecuente).  El Concreto Reforzado - Comportamiento al L j lb LL Ll 1 LL +9 4 41 En este rango las deformaciones externas se vuelven ligeramente no lineales debido a que poco a poco se van ampliando las zonas del elemento estructural en las que el concreto de tracción se ha fisurado.  El Concreto Reforzado - Comportamiento Tercer Rango de Deformaciones a Flexión (Concreto Inelástico a Compresión, Concreto Fisurado a Tracción y Acero Elástico a Tracción) Generalmente el concreto a compresión es el primer material en ingresar al Rango Inelástico (e>0.0007 para un concreto de 210 Kg/cm2 y e>0.0008 para un concreto de 280 Kg/cm2), mientras el acero a tracción aún se mantiene dentro del Rango Elástico (e<0.002 para un acero con esfuerzo de fluencia de 4200 Kg/cm2). 0” |Kgfcm? 6000 07 |Kgcm? 4000: 21 Y” 2000: 0.0024 0.0044 0.0064 D.008+ 0.0144 0.016 0.018 0.0204 0.0224 0.0244 0.0264 0.028 0.010 0.0124  El Concreto Reforzado - Comportamiento FJI IC Il AA 3 al zz Itliltlilig PA A 43 dal 0% 1 ? T 1 T T T 1 1 T 5 Este comportamiento inelástico creciente es válido hasta que el acero alcance su esfuerzo de fluencia, lo que para aceros de 4200 Kg/cm, aproximadamente coincide con el esfuerzo máximo en el concreto (e=0.002).  El Concreto Reforzado - Comportamiento Conclusiones: - En el concreto armado el concreto y el acero trabajan integradamente. - Las deformaciones en el acero son similares a las del concreto que está alrededor del acero. - El Principio de Navier-Bernoulli establece que “las secciones transversales planas antes de la deformación permanecen planas después de la deformación”. - Las estructuras se deforman ante la presencia de solicitaciones pues deben resistir y equilibrar las cargas mediante esfuerzos internos y deformaciones externas. - En el concreto armado, el concreto no resiste a la tracción sino el acero. - El concreto se comporta como material inelástico mientras el acero lo hace como material elasto-plástico.