HORMIGÓN ARMADO - Introducción

Presentación del tema: "HORMIGÓN ARMADO - Introducción"— Transcripción de la presentación:

1 HORMIGÓN ARMADO - Introducción
La invención del HºAº se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego. Sin embargo, fue el francés Joseph-Louis Lambot quien después de realizar varias pruebas, construye y patenta el primer invento realizado en HºAº. Se trató de un pequeño bote. Durante la I y II Guerra Mundial hubo escasez de acero para la construcción de navíos y el uso de HºAº, se volvió una práctica útil para barcos de transporte y de guerra. 

2 HORMIGÓN ARMADO - Introducción
HORMIGÓN + BARRAS DE ACERO MATERIAL HETEROGÉNEO Forman un sólido único desde el punto de vista mecánico HORMIGÓN: 1º material estructural capaz de adoptar importante variedad de formas. Mezcla de materiales inertes (piedra y arena) con un aglutinante (cemento), los cuales amasados con agua tienen la propiedad de endurecer con el tiempo (fraguado) y adquirir la capacidad de resistir compresiones. Escasa resistencia a tracción. BARRAS DE ACERO: Se usan barras cuya conformación superficial tiene por objeto mejorar la adherencia con el hormigón que las rodea, para evitar que se desprendan del hormigón al ser traccionadas y que ambos materiales tengan la misma deformación.

3 HORMIGÓN ARMADO - Introducción
LA UNIÓN DEL Hº CON LAS BARRAS DE ACERO, ESTRATÉGICAMENTE UBICADAS, PERMITE APROVECHAR LAS CARACTERÍSTICAS DE CADA MATERIAL, CREANDO PIEZAS CON CAPACIDAD DE RESISTIR FLEXIONES.

4 DIAGRAMAS TENSIÓN – DEFORMACIÓN

5 BARRAS DE ACERO PARA HORMIGÓN
La resistencia se obtiene por la composición química ACERO ADN 420 fy = 4200 Kg/cm2 εy = 2 ‰ Para cualquier acero E = Kg/cm2 Diagrama Tensión-Deformación Longitud comercial de las barras: 12 m

6 BARRAS DE ACERO - TABLAS

7 HORMIGÓN Diagrama Tensión-Deformación La resistencia depende de múltiples factores. Se controla mediante ensayos f’c = resistencia de rotura (28 días) f = resistencia ‘ = compresión c = hormigón Se adopta 0.85 f’c El Hormigón rompe cuando: Compresión: ε u=2 ‰ Flexión: εu = 3 ‰ a 3.5 ‰ Ec : según el tipo de hormigón Ec (H-20) = Kg/cm2

8 Cirsoc tipifica las clases de Hº de acuerdo a sus resistencias (f’c)
HORMIGÓN Cirsoc tipifica las clases de Hº de acuerdo a sus resistencias (f’c) Para HºAº : calidad mínima H-20 CLASE DE HORMIGON RESISTENCIA ESPECIFICADA A LA COMPRESIÓN APLICACIONES EN HORMIGONES f ´c Mpa Kg/cm² H – 15 15 150 SIMPLES H – 20 20 200 SIMPLES Y ARMADOS H – 25 25 250 H – 30 30 300 SIMPLES ARMADOS Y PRETENSADOS H – 35 35 350 H – 40 40 400 H – 45 45 450 H – 50 50 500 H – 60 60 600 UNIDADES 10 Kg/cm2 = 1 Mpa

9 SECCIÓN RECT. SOMETIDA A FLEXIÓN Y CORTE
Deformación total de una sección = giro + desplazamiento Momento Flector + Esfuerzos de corte “verticales” Esfuerzos de corte “rasantes” EN UNA SECCIÓN DE UNA VIGA SOMETIDA A FLEXIÓN Y CORTE EXISTEN 3 TIPOS DE TENSIONES Tensiones normales debidas al Mf (ff) Tensiones cortantes debidas al esfuerzo de corte (fv) Tensiones rasantes (fr)

10 SECCIÓN RECTANGULAR DE HºAº SOMETIDAS A Mf
MADERA Y ACERO Fisuras microscópicas. Se considera que el Hº trabaja sólo a compresión y el As proporciona la resistencia a tracción. Deformación ε z Mi Mi = C . z Mi = T . z z Mi C = 0,85 f’c . at . b T = As . fy

11 ρ = As / b.d ρ: cuantía ¿¿CUÁNTO ACERO?? ¿¿CUÁNTO HORMIGÓN??
Cuantía: relación entre el área de la armadura (As) y la sección útil del hormigón. ρ = As / b.d ρ: cuantía As: área de la armadura b.d: sección útil de hormigón Para evitar las roturas sin previo aviso debe respetarse las cuantías mínimas y máximas que indica el Cirsoc Para acero ADN 420 y hormigones f´c ≤ 300 k/cm² CUANTÍA ρ (%) H - 20 H – 25 H - 30 MÍNIMA 0,0033 MÁXIMA 0,0129 0,0161 0,0194

12 ARMADURAS DE ALGUNAS VIGAS DE HºAº
SIMPLE ARMADURA DOBLE ARMADURA VIGAS ALTAS RECUBRIMIENTO MÍNIMO SEPARACIÓN ENTRE HIERROS MÍN.

13 SECCIÓN RECT. DE HºAº SOMETIDA A CORTE
Vs Vn = Vc + Vs Vn = Resistencia nominal al corte Vc = Resistencia nominal al corte proporcionada por Hº Vs = Resistencia nominal al corte proporcionada por Fe

14 HIPÓTESIS PARA EL DIMENSIONADO
Adherencia perfecta entre el Acero y el Hormigón No será considerada la resistencia a tracción del Hormigón. Las deformaciones en la armadura y en el hormigón, son proporcionales a la distancia al eje neutro. Se adopta εu = 0,003 (3 ‰) como máxima deformación (flexión) en la fibra extrema comprimida del hormigón Se adopta εt ≥ 0,005 (5 ‰) del acero

15 DISEÑO POR RESISTENCIA MÉTODO DE DIMESIONADO:
El método de DISEÑO POR RESISTENCIA determina un margen de seguridad estructural a través de dos recursos: Mayorando las cargas o solicitaciones para aumentar la resistencia requerida. Minorando la resistencia nominal mediante el uso de un factor de reducción de la resistencia φ VALORES DEL FACTOR DE REDUCCION (φ) SEGÚN EL TIPO DE SOLICITACIÓN Secciones controladas por tracción 0,90 Secciones controladas por corte 0,75 VERIFICACIONES Ru ≤ Rd Md = 0,90 . Mn Vd = 0,75 . Vn deformaciones Rd = φ . Rn Ru:Resistencia requerida - Rd:Resistencia de diseño - Rn: Resistencia nominal - φ: Factor de reducción

16 ¿QUÉ DIMENSIONAMOS EN ESTRUCTURAS I?
Estructura isostática Estructura hiperestática

17 Nanzer / Marchisio

18 CARGA SOBRE LA VIGA Arquitectura Planta de Estructura Planta de Mx4-V4-Mx5 Vista

19 Vu = qu . luz / 2 Mu = qu . luz2 / 8 REACCIONES Y ESFUERZOS S/ Vx4
ESQUEMA DE CARGAS qu= 1,85 t/m 5,90 5,00 tn Viga simplemente apoyada con carga uniformemente distribuída ESFUERZO DE CORTE 5,00 tn Vu = qu . luz / 2 2,95 5,00 tn MOMENTO FLECTOR Mu = qu . luz2 / 8 Mc = 7,00 tm

20 DIMENSIONADO VIGAS DE HºAº DATOS GEOMÉTRICOS Y ESFUERZOS
RESULTADOS DE FLEXIÓN RESULTADOS DE CORTE Ing. Elicabe

21 Vx4 – DATOS GEOMÉTRICOS Y RESULTADOS DE FLEXIÓN
V último db estribos Desig. M último Separación estribos recubrimiento Arm. traccionada ancho altura útil As 4,2cm²

22 DIMENSIONADO LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN
ARMADURA Recubrimiento mín. Separación máx. de los hierros qDlosa = 0,55 t/m2 qLlosa = 0,10 t/m2

23 DIMENSIONADO LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN
DATOS GEOMÉTRICOS CARGAS Y ESFUERZOS RESULTADOS DE TRAMO RESULTADOS DE APOYO VERIFICA-CIONES Ing. Elicabe

24 CORRECCIÓN DE LA ALTURA PARA VERIFICACIÓN DE FLECHA LOSA 01

25 DIMENSIONADO LOSA 01 As = 3,74 cm²/m As rep= 2,07 cm²/m
M último de apoyo Desig. Luz Armadura principal Armadura de repartición altura cargas de servicio As = 3,74 cm²/m As rep= 2,07 cm²/m Ing. Elicabe

26 DETALLE Vx4 y L01 DETALLE Vx4 DETALLE L01

27 BARRAS DE ACERO - TABLAS