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HORMIGÓN ARMADO EDGARDO LUIS LIMA
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ENCUADRE DEL TEMA CARRERA: INGENIERO AGRIMENSOR MATERIA: ELEMENTOS DE CONSTRUCCIONES CIVILES BOLILLA: HORMIGÓN ARMADO Propiedades del hormigón y el acero que fundamentan la teoría del hormigón armado. Disposiciones constructivas. Distintos tipo de Losas, vigas, columnas y fundaciones. Entrepisos. Elementos prefabricados y pretensados.
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UN POCO DE HISTORIA
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GALILEO HOOKE NAVIER MONIER LAMBOT INGALLS 1995 GPS
UN POCO DE HISTORIA GALILEO HOOKE NAVIER MONIER LAMBOT INGALLS 1995 GPS
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3.700 aC PIRÁMIDE DE KEOPS 160 m de altura 250 m de lado ARPEDONAPTAS
UN POCO DE HISTORIA 3.700 aC PIRÁMIDE DE KEOPS 160 m de altura 250 m de lado ARPEDONAPTAS
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1848 JOSEPH LOUIS LAMBOT (1814 – 1887)
UN POCO DE HISTORIA 1848 JOSEPH LOUIS LAMBOT (1814 – 1887) CONSTRUYE UN BOTE DE HORMIGÓN Y ACERO SE PRESENTA EN LA EXPOSICIÓN DE PARÍS DE 1855
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1908 PRIMERA PIEZA PRETENSADA EUGENE FREYSSINET
UN POCO DE HISTORIA PRIMERA PIEZA PRETENSADA EUGENE FREYSSINET 1908 Tirante de hormigón pretensado para soportar el arco de ensayo para el puente de Le Veurdre de hormigón armado
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1936 EDIFICIO KAVANAGH BUENOS AIRES
UN POCO DE HISTORIA 1936 EDIFICIO KAVANAGH BUENOS AIRES El edificio de hormigón armado mas alto del mundo (33 pisos) Sánchez, Lagos y de la Torre
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1939 PRIMER PUENTE PRETENSADO Alemania Eugene Freyssinet 33 m de luz
UN POCO DE HISTORIA 1939 PRIMER PUENTE PRETENSADO Alemania Eugene Freyssinet 33 m de luz
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¿ QUÉ ES EL HORMIGÓN ARMADO ?
UNA PRIMERA PREGUNTA: ¿ QUÉ ES EL HORMIGÓN ARMADO ? ES UNA COMBINACIÓN DE: HORMIGÓN (simple agregados ligante y agua) Y ARMADURAS
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¿ CUALQUIER COMBINACIÓN DE
HORMIGÓN Y ARMADURAS ES HORMIGÓN ARMADO ? EL HORMIGÓN ARMADO ES UNA COMBINACIÓN RESISTENTE ENTRE HORMIGÓN Y ARMADURAS, DONDE EL HORMIGÓN APORTA LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y LA MASA Y LAS ARMADURAS LA RESISTENCIA A TRACCIÓN Y LA DUCTILIDAD PARA ESO SE DEBEN ENCONTRAR EN UBICACIÓN Y CANTIDAD PERFECTAMENTE ESTABLECIDAS
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UNA MEZCLA “HOMOGÉNEA” DE HORMIGÓN Y ARMADURAS, NO ES HORMIGÓN ARMADO
EL HORMIGÓN ARMADO ES UN MATERIAL ESENCIALMENTE HETEROGÉNEO LA HETEROGENEIDAD ES UNA DE SUS FORTALEZAS
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SI LAS ARMADURAS NO ESTÁN UBICADAS CORRECTAMENTE
NO ES HORMIGÓN ARMADO NO ES HORMIGÓN ARMADO
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SI LAS ARMADURAS NO ESTÁN EN CANTIDAD SUFICIENTE
NO ES HORMIGÓN ARMADO NO ES HORMIGÓN ARMADO
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DONDE EL HORMIGÓN APORTA LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y LA MASA
RECAPITULAMOS: EL HORMIGÓN ARMADO ES UNA COMBINACIÓN RESISTENTE ENTRE HORMIGÓN Y ARMADURAS, DONDE EL HORMIGÓN APORTA LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y LA MASA Y LAS ARMADURAS LA RESISTENCIA A TRACCIÓN Y LA DUCTILIDAD PARA ESO SE DEBEN ENCONTRAR EN UBICACIÓN Y CANTIDAD PERFECTAMENTE ESTABLECIDAS EL HORMIGÓN ARMADO ES UN MATERIAL ESENCIALMENTE HETEROGÉNEO
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¿ QUÉ LE PEDIMOS A UN MATERIAL PARA USO ESTRUCTURAL ?
EL HORMIGÓN ARMADO ES UN MATERIAL PARA USO ESTRUCTURAL ¿ QUÉ LE PEDIMOS A UN MATERIAL PARA USO ESTRUCTURAL ? RESISTENCIA DUCTILIDAD ECONOMÍA DURABILIDAD TRABAJABILIDAD
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RESISTENCIA TENGAMOS EN CUENTA QUE EN LAS ESTRUCTURAS CIVILES UNA BUENA PARTE DE LA RESISTENCIA SE UTILIZA PARA SOPORTAR EL PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA SI BIEN DEPENDE DE LA MAGNITUD DE LA ESTRUCTURA LUZ DEL PUENTE O ALTURA DEL EDIFICIO PARA FIJAR UN ORDEN DE MAGNITUD DIGAMOS QUE EL PESO ES APROXIMADAMENTE EL 50% DE LA CARGA TOTAL CONSTRUYAMOS UNA “TORRE” QUE AGOTE LA RESISTENCIA POR SU PROPIO PESO
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RESISTENCIA
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RESISTENCIA
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DUCTILIDAD ES LA CAPACIDAD DE DEFORMARSE ANTES DE ROMPERSE
ES MUY CONVENIENTE QUE ESA DEFORMACIÓN SE PRODUZCA UNA VEZ SUPERADAS LAS CONDICIONES DE SERVICIO
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DUCTILIDAD
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DUCTILIDAD
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DURABILIDAD
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DURABILIDAD Puente Gerardi Casa del Puente 1945 Puente Boutiron 1920
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TRABAJABILIDAD Ópera de Tenerife Calatrava Polideportivo Valencia
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TRABAJABILIDAD MONOLITISMO Meccano
Construcción con perfiles prefabricados
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TRABAJABILIDAD MONOLITISMO
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EL CAMPO COMPLETO DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL
SI BIEN EXISTEN DIFERENCIAS CUANTITATIVAS ENTRE EL HORMIGÓN PRETENSADO Y EL HORMIGÓN ARMADO CONCEPTUALMENTE NO LAS HAY, Y PUEDE CONSIDERARSE AL HORMIGÓN ARMADO COMO UN HORMIGÓN PRETENSADO CON FUERZA DE PRETENSADO NULA SI ADEMÁS ADMITIMOS QUE SI NO HAY TRACCIONES PUEDE NO HABER ARMADURA PODREMOS INCORPORAR EL HORMIGÓN SIMPLE HORMIGÓN ESTRUCTURAL HORMIGÓN ARMADO HORMIGÓN PRETENSADO HORMIGÓN SIMPLE
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HORMIGÓN ARMADO HORMIGÓN ESTRUCTURAL HORMIGÓN PRETENSADO HORMIGÓN SIMPLE
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La idea de eliminar las tracciones
HORMIGÓN PRETENSADO La idea de eliminar las tracciones precomprimiendo las piezas es muy antigua
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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HORMIGÓN PRETENSADO
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NO SE PUEDE CONSTRUIR HORMIGÓN PRETENSADO
ARMADURAS ACTIVAS Y PASIVAS ARMADURAS PASIVAS fy < 500 MPa De lo contrario son incapaces de controlar la fisuración ARMADURAS ACTIVAS fy 1800 MPa De lo contrario son incapaces de compensar las pérdidas NO SE PUEDE CONSTRUIR HORMIGÓN PRETENSADO CON LOS “MATERIALES” DEL HORMIGÓN ARMADO NO SE PUEDE CONSTRUIR HORMIGÓN ARMADO CON LOS “MATERIALES” DEL HORMIGÓN PRETENSADO
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RESISTENCIA A COMPRESIÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RESISTENCIA A COMPRESIÓN ESFUERZO UNIAXIAL ENSAYANDO UNA PROBETA A COMPRESIÓN CRECIENTE SE OBTIENE: EN RIGOR LO QUE SE OBTIENE ES LA “TENSIÓN MEDIA DE ROTURA” DE “ESA” PROBETA
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RESISTENCIA A TRACCIÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN RESISTENCIA A TRACCIÓN LA RESISTENCIA A TRACCIÓN DEL HORMIGÓN ES DEL ORDEN DEL DÉCIMO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN CURVA TENSIONES - DEFORMACIONES
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN CURVA TENSIONES - DEFORMACIONES SI A UNA BARRA DE HORMIGÓN DE UN METRO DE LONGITUD SE LA ACORTA 3 mm SE ROMPE SI A UNA BARRA DE HORMIGÓN DE UN METRO DE LONGITUD SE LA ALARGA 0.1 mm SE ROMPE
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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN EL HORMIGÓN SUFRE DEFORMACIONES A MEDIDA QUE TRANSCURRE EL TIEMPO RETRACCIÓN FLUENCIA EN REALIDAD ESTA DIVISIÓN ES CONVENCIONAL LA MAGNITUD DE LA RETRACCIÓN Y DE LA FLUENCIA HACE QUE SEA NECESARIA SU CONSIDERACIÓN
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SE PODRÁ FISURAR AÚN SIN CARGA
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL HORMIGÓN EL ACORTAMIENTO DEL HORMIGÓN POR RETRACCIÓN ES MAYOR QUE SU CAPACIDAD DE DEFORMARSE EN TRACCIÓN SE PODRÁ FISURAR AÚN SIN CARGA LA DEFORMACIÓN DEBIDA A LA FLUENCIA LENTA PUEDE SER TRES VECES LA DEFORMACIÓN INICIAL
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EL ACERO ES MUCHO MÁS DÚCTIL QUE EL HORMIGÓN
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL ACERO EL ACERO ES MUCHO MÁS DÚCTIL QUE EL HORMIGÓN
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PROPIEDADES DEL ACERO Armaduras pasivas
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL ACERO Armaduras pasivas
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PROPIEDADES DEL ACERO Armaduras activas Hormigón pretesado
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL ACERO Armaduras activas Hormigón pretesado Hormigón postesado Hormigón pretesado: Cordones de dos y tres alambres Alambres de acero BR de baja relajación
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PROPIEDADES DEL ACERO Hormigón postesado:
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL ACERO Hormigón postesado: Cordón de siete alambres de baja relajación Cordón engrasado envainado
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CORROSIÓN PROPIEDADES DEL ACERO
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO CORROSIÓN PROPIEDADES DEL ACERO LA CORROSIÓN DE LAS ARMADURAS ES, LARGAMENTE, LA PRINCIPAL CAUSA DE DETERIORO DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO
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PARA DISMINUIR LA CORROSIÓN PUEDEN UTILIZARSE :
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Y DEL ACERO QUE FUNDAMENTAN LA TEORÍA DEL HORMIGÓN ARMADO PROPIEDADES DEL ACERO PARA DISMINUIR LA CORROSIÓN PUEDEN UTILIZARSE : BARRAS GALVANIZADAS BARRAS DE ACERO INOXIDABLE BARRAS RECUBIERTAS CON RESINAS EPOXI PRESENTAN ALGUNOS INCONVENIENTES, ADEMÁS DEL COSTO
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ES ESENCIAL PARA LA EXISTENCIA DEL HORMIGÓN ARMADO
PROPIEDADES DEL CONJUNTO ADHERENCIA LA ADHERENCIA ES UN FENÓMENO QUE SE PRODUCE EN LA SUPERFICIE DE CONTACTO ENTRE LA BARRA DE ARMADURA Y EL HORMIGÓN QUE LO RODEA Y PERMITE LA TRANSMISIÓN DE ESFUERZOS ENTRE AMBOS MATERIALES ES ESENCIAL PARA LA EXISTENCIA DEL HORMIGÓN ARMADO
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PROPIEDADES DEL CONJUNTO
ADHERENCIA TENSIÓN DE ADHERENCIA
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PROPIEDADES DEL CONJUNTO
ADHERENCIA BARRAS CONFORMADAS
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ADHERENCIA ANCLAJES Y EMPALMES VÍNCULO ENTRE H° Y A° FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO ADHERENCIA LA ADHERENCIA ES FUNDAMENTAL EN TRES ASPECTOS DEL HORMIGÓN ARMADO ANCLAJES Y EMPALMES VÍNCULO ENTRE H° Y A° FISURACIÓN
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PROPIEDADES DEL CONJUNTO
ADHERENCIA ANCLAJES Y EMPALMES
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PROPIEDADES DEL CONJUNTO
ADHERENCIA ANCLAJES Y EMPALMES
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PROPIEDADES DEL CONJUNTO
ADHERENCIA EMPALMES MECÁNICOS
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PARA QUE EL ACERO ALCANCE TENSIONES DEL ORDEN DE LOS 200 MPa
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA LA DEFORMACIÓN DE ROTURA DEL HORMIGÓN A TRACCIÓN ES: ectu ≈ = 0.1 %0 AL EXISTIR LA ADHERENCIA: ec = es es = ectu ≈ = 0.1 %0 ss = ec x Ec ≈ 20 MPa PARA QUE EL ACERO ALCANCE TENSIONES DEL ORDEN DE LOS 200 MPa EL HORMIGÓN DEBERÁ HABER SUPERADO SU DEFORMACIÓN DE ROTURA POR TRACCIÓN SE HABRÁ FISURADO
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DEL HORMIGÓN ARMADO TRACCIONADO ES INEVITABLE
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA LA FISURACIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO TRACCIONADO ES INEVITABLE ¿ES NECESARIO “CONTROLAR” DICHA FISURACIÓN?
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EXISTEN DISTINTOS MOTIVOS PARA CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA EXISTEN DISTINTOS MOTIVOS PARA CONTROLAR LA FISURACIÓN MÁS PRECISAMENTE CONTROLAR LA “ABERTURA” DE LAS FISURAS RAZONES ESTÉTICAS O PSICOLÓGICAS Hay acuerdo general que fisuras del orden de 0.4 ó 0.5 mm afean la estructura y producen inquietud en los usurarios RAZONES DE IMPERMEABILIDAD La máxima abertura admisible dependerá del tipo de fluído y de su presión RAZONES DE PROTECCIÓN DE LAS ARMADURAS No existe consenso respecto a relación entre la corrosión de las armaduras y la abertura de las fisuras
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE?
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE? BÁSICAMENTE HAY DOS FORMAS
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE? BÁSICAMENTE HAY DOS FORMAS MEDIANTE ALGÚN MECANISMO QUE ANULE O REDUZCA LAS TENSIONES DE TRACCIÓN
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE? BÁSICAMENTE HAY DOS FORMAS MEDIANTE ALGÚN MECANISMO QUE ANULE O REDUZCA LAS TENSIONES DE TRACCIÓN PRETENSADO
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE? BÁSICAMENTE HAY DOS FORMAS MEDIANTE ALGÚN MECANISMO QUE ANULE O REDUZCA LAS TENSIONES DE TRACCIÓN PRETENSADO PROCURANDO QUE EL NÚMERO DE FISURAS SEA ELEVADO
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ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA ES NECESARIO CONTROLAR LA FISURACIÓN ¿DE QUÉ MANERA PUEDE HACERSE? BÁSICAMENTE HAY DOS FORMAS MEDIANTE ALGÚN MECANISMO QUE ANULE O REDUZCA LAS TENSIONES DE TRACCIÓN PRETENSADO PROCURANDO QUE EL NÚMERO DE FISURAS SEA ELEVADO ADHERENCIA
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ESTO BÁSICAMENTE SIGNIFICA: COLOCAR BARRAS DE DIÁMETROS PEQUEÑOS
PROPIEDADES DEL CONJUNTO FISURACIÓN ADHERENCIA PROCURANDO QUE EL NÚMERO DE FISURAS SEA ELEVADO ADHERENCIA ESTO BÁSICAMENTE SIGNIFICA: COLOCAR BARRAS DE DIÁMETROS PEQUEÑOS
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HORMIGÓN ARMADO EDGARDO LUIS LIMA
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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FISURACIÓN DE UN TIRANTE
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