miércoles, 7 de septiembre de 2011

---ACCIONES Y SUS EFECTOS SOBRE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES---PESO ESPECIFICO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN---

Acciones y sus efectos sobre los sistemas estructurales
  
Clasificación:

Atendiendo los conceptos de seguridad estructural y de los criterios de diseño, la clasificación mas racional de las acciones se hace en base a la variación de su intensidad con el tiempo. Se distinguen así los siguientes tipos de acciones:


Acciones permanentes.
Son las que actúan en forma continua sobre la estructura y cuya intensidad pude considerarse que no varía con el tiempo.

Pertenecen a este grupo las siguientes.
1.- Cargas muertas debidas al propio peso de la estructura y al de los elementos no estructurales de la construcción
2.- Empujes estáticos de líquidos y tierras
3.- Deformaciones y desplazamientos debido al esfuerzo de efecto del pre-esfuerzo y a movimientos diferenciales permanentes en los apoyos
4.- Contracción por fraguado del concreto, flujo plástico del concreto, etc.



Acciones variables.
Son aquellas que inciden sobre la estructura con una intensidad variable con el tiempo, pero que alcanzan valores importantes durante lapsos grandes

Se pueden considerar las siguientes:
1.- Cargas vivas, o sea aquellas que se deben al funcionamiento propio de la construcción y que no tienen carácter permanente
2.- Cambios de temperaturas
3.- Cambios volumétricos



Acciones accidentales.
Son aquellas que no se deben al funcionamiento normal de la construcción y que puede tomar valores significativos solo durante algunos minutos o segundos, a lo mas horas en toda la vida útil de la estructura.

Se consideran las siguientes
1.-Sismos
2.-Vientos
3.-Oleajes
4.-Explosiones



Tabla de pesos especificos.
PESO ESPECIFICO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Material
Peso específico aparente Kg/m3
A. Rocas
Arenisca
2.600
Arenisca porosa y caliza porosa
2.400
Basalto, diorita
3.000
Calizas compactas y mármoles
2.800
Granito, sienita, diabosa, pórfido
3.800
Gneis
3.000
Pizarra de tejados
2.800
B. Piedras artificiales
Adobe
1.600
Amiantocemento
2.000
Baldosa cerámica
1.800
Baldosa de gres
1.900
Baldosa hidráulica
2.100
Hormigón ordinario
2.200
Ladrillo cerámico macizo (0 a 10% de huecos)
1.800
Ladrillo cerámico perforado (20 a 30% de huecos)
1.400
Ladrillo cerámico hueca (40 a 50% de huecos)
1.000
Ladrillo de escorias
1.400
Ladrillo silicocalcáreo
1.900
C. Maderas
Maderas resinosas: Pino, pinabete, abeto


600
Pino tea, pino melis
800
Maderas frondosas: Castaño, roble, nogal
800
D. Metales
Acero
7.850
Aluminio
2.700
Bronce
8.500
Cobre
8.900
Estaño
7.400
Latón
8.500
Plomo
11.400
Zinc
7.200
E. Materiales diversos
Alquitran
1.200
Asfalto
1.300
Caucho en plancha
1.700
Linoleo en plancha
1.200
Papel
1.100
Plástico en plancha
2.100
Vidrio plano
2.600






http://www.monografias.com/trabajos6/dies/dies.shtml#acci

domingo, 4 de septiembre de 2011

modulo de elasticidad del concreto y el acero

MODULO DE ELASTICIDAD DEL CONCRETO.

El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría dibujar la curva que relaciona estos parámetros, la Figura 9.15 muestra la curva esfuerzo-deformación (expresada en ocasiones como la curva).


Figura 9.15. Curva Típica Esfuerzo-Deformación para el Concreto Bajo Compresión, y Puntos para Definir el Módulo de Elasticidad según ASTM C-469.

De la Figura 9.15, y de acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c. De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.




MODULO DE ELASTICIDAD DEL ACERO

Las características estructurales del acero estrucutral tipo A-36 se pueden apreciar en las curvas “esfuerzo-deformación unitaria” a tensión, mostradas. En ella se muestran, también, los aceros estructurales A572 y A-36 fabricados por Acerías de Caldas (ACASA) en la región.
Figura 3.3: curvas esfuerzo-deformación en aceros estructurales, adaptada de White, ref. 18
En la figura se pueden ver varias zonas:
Un comportamiento elástico hasta un esfuerzo alto. Se aplican las relaciones lineales entre el esfuerzo y la deformación, definidas por la Teoría de la Elasticidad. Los parámetros básicos son el Esfuerzo de Fluencia (fy) y la deformación unitaria de fluencia (Ey).
Una zona de comportamiento plástico, en la cual el esfuerzo permanece prácticamente constante, pero aumenta continuamente la deformación unitaria.
Un punto de falla o de ruptura. La deformación unitaria en la falla es de 0,20 (curva inferior de la figura) para el acero estructural usado corrientemente en la construcción de estructuras.
Los aceros de "alta resistencia" como los usados para los cables de preesforzado (fig.2.9 parte alta) y aceros especiales, no presentan la fluencia definida que se muestra en la figura para los aceros tipo A-36 (curva inferior de la figura), ni tienen el grado de ductilidad del acero estructural. En ellos, el esfuerzo de fluencia no se presenta tan claro como en los tipo A-36 y debe definirse. El acero para preesforzado tiene la resistencia más alta de las mostradas: fpu = 240 ksi (240.000 psi = 17.500 kgf/cm2). Su comportamiento puede compararse con el de los plásticos reforzados con fibras (FRP) que se muestra en la figura 2.22 de este capítulo.
La deformación del acero a partir de la fluencia es denominada ductilidad. Esta es una cualidad muy importante en el acero como material estructural y es la base de los métodos de diseño plástico. Permite, que la estructura absorba grandes cantidades de energía por deformación, circunstancia muy importante en zonas sísmicas, en las cuales es necesario que la estructura libere la energía introducida en su base por los terremotos.
El Módulo de Elasticidad es prácticamente independiente del tipo de acero está alrededor de 2000000 kgf/cm2.




miércoles, 31 de agosto de 2011

Losa Reticular y tipos de Losa Reticular.

¿Qué es una losa RETICULAR ?

Este tipo de losa se conoce así, puesto que en ella se forman "retículas", o huecos, las cuales tienen la función de "aligerar", de disminuir el peso de una losa y por consiguiente, reducir la cantidad de concreto a utilizar en dicha losa (con ello se reduce el costo de la misma).
Dichos huecos se logran mediante la colocación de casetones de fibra de vidrio.
También se les llaman "losas aligeradas". Este tipo de losas se utilizan principalmente en lugares donde se requiera salvar grandes "claros" (es decir: lugares donde queremos tener un gran espacio y pocos apoyos como columnas). Sus usos los podemos constatar en edificios escolares, estacionamientos de centros comerciales, etc.
Fácilmente reconocerás este tipo de losa en los mencionados lugares, pues al voltear al techo, ves que éste tiene grandes "huecos", de forma cuadrada, característicos de éste sistema.
Estas losas, generalmente son calculadas para soportar grandes cargas, y no por ser "reticular" tiene menos resistencia, al contrario, pueden haber losas de este tipo muy resistentes.
Un punto más a considerar para decidirse por este tipo de losas, (aparte del ya mencionado ahorro de concreto, y por ende de dinero), es su ligereza, lo que permite construir edificios muy altos, con poco peso de losas.


Tipos de losa RETICULAR


para una mayor informacion de este tema:
http://assig-camins.upc.es/camins/edificacio/RETICULAR.pdf

otra pagina donde explican el uso, colocacion y datos de este tipo de losa reticular se pueden entrar en: 

http://www.ipc.org.es/guia_colocacion/info_tec_colocacion/sopor_sup_colocacion/estabilidad/forjados_reticulares.html

domingo, 28 de agosto de 2011

MOMENTO, MOMENTO CORTANTE, MOMENTO TORCION

MOMENTO:
En mecánica newtoniana, se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden. También se le denomina momento dinámico o sencillamente momento.

MOMENTO CORTANTE:

El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q
Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. Para una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante mediante la relación:

Q_y = \int_\Sigma \tau_{xy}\ dydz, \qquad
Q_z = \int_\Sigma \tau_{xz}\ dydz, \qquad Q = \sqrt{Q_y^2+Q_z^2}

             Tension cortante:

La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega tau  \tau\ (Fig 1). En piezas prismáticas, las tensiones cortantes aparecen en caso de aplicación de un esfuerzo cortante o bien de un momento torsor.
En piezas alargadas, como vigas y pilares, el plano de referencia suele ser un paralelo a la sección transversal (i.e., uno perpendicular al eje longitudinal). A diferencia del esfuerzo normal, es más difícil de apreciar en las vigas ya que su efecto es menos evidente.


esquema del esfuerzo cortante.

Un problema que se presenta en su cálculo se debe a que las tensiones no se distribuyen uniformemente sobre un área, si se quiere obtener la tensión media es usada la fórmula:
 \tau_{med} = \frac {V}{A}
donde V (letra usada habitualmente para designar esta fuerza) representa la fuerza cortante y A representa el área de la sección sobre la cual se está aplicando. En este caso, el esfuerzo cortante, como su nombre lo indica, corta una pieza. En esta imagen (Fig 2.), el tornillo y el perno presentan esfuerzo cortante al ser cortados por las piezas que unen (línea verde).


MOMENTO DE TORSION:

El módulo de torsión o momento de torsión (o inercia torsional) es una propiedad geométrica de la sección transversal de una viga o prisma mecánico que relaciona la magnitud del momento torsor con las tensiones tangenciales sobre la sección transversal. Dicho módulo se designa por J y aparece en las ecuaciones que relacionan las tensiones tangenciales asocidas, el momento torsor (Mx) y la función del alabeo unitario (ω), esa relación viene dada aproximadamente por las dos ecuaciones siguientes:

\tilde\tau_{xy} = \left[\cfrac{\part \omega}{\part y}-(z-z_C)\right]\cfrac{M_x}{J} \qquad \qquad \tilde\tau_{xz} = \left[\cfrac{\part \omega}{\part z}+(y-y_C)\right]\cfrac{M_x}{J}





encontrado en: http://es.wikipedia.org

martes, 23 de agosto de 2011

Tipos,dimensiones, propiedades mecanicas de tensión y de doblado de varillas nacionles.

La varilla corrugada DEACERO DA-42 es producida en la moderna Planta Celaya, Gto. (México), que integra los más sofisticados avances tecnológicos de la industria siderúrgica.
DA-42 cumple ampliamente con las especificaciones de la Norma Mexicana
NMX-C-407 para varillas de Grado 42 que se consignan en las tablas referentes a Dimensiones Nacionales (1), así como en las Propiedades Mecánicas de Tensión (2) y de doblado (3).

NORMA MEXICANA NMX-C-407
TABLA1 Dimensiones Nominales
No. VARILLADIAMETROAREA
(mm)
PESO
(kg/m)
pulgmm
33/89.5710.560
41/212.71270.994
55/815.91981.552
63/419.02852.235
8125.45073.973
101 1/431.87946.225
121/238.111408.938
TABLA 2 Propiedades Mecánicas
Resistencia a la tensión=6,300 kg/cm2
Resistencia a la fluencia=4,200 kg/cm2
Alargamiento a la Ruptura en 200 mm
3/8, 1/2, 5/8 y 3/4
1
1 1/4 y 1 1/2
=
=
=
9%
8%
7%
TABLA 3 Propiedades Mecánicas de Doblado
VARILLADOBLADA A 180º
DIAMETRO DEL MANDRIL
3/8, 1/2 ,5/83.5 d
3/4 y 15.0 d
1 1/47.0 d
1 1/28.0 d
d = Diámetro de la varilla
*A temperatura ambiente (16 mínimo) bajo las siguientes condiciones:
Haciendo uso del mandril adecuado.
Aplicando una fuerza continua y uniforme.
Manteniendo unido el producto y el mandril durante el doblado
Especificaciones de Presentación
DIAMETRO
(plg)
PRESENTACION LONGITUD
(m)
VARILLAS
/ATADO
ATADOS
/PAQUETE
VARILLAS
/PAQUETE
VARILLAS DE 12 m X TONELADA
3/8 RECTA 9.15 Y 12.0 25 10 250 149 A 154
DOBLADA 12.0 25 10 250 149 A 154
1/2 RECTA 9.15 Y 12.0 15 10 150 84 A 86
DOBLADA 12.0 15 10 150 84 A 86
5/8 RECTA 12.0 10 10 100 53 A 55
3/4 RECTA 12.0 7 10 70 37 A 38
1 RECTA 12.0 4 10 40 21
1 1/4 RECTA 12.0 - - 25 13
1 1/2 RECTA 12.0 - - 15 9


encontrado en:  http://www.deacero.com/web/Deacero/Esp/Productos/VarillaCorrugadaDA42.asp?Op1=4&op2=VarillaCorrugadaDA42


domingo, 21 de agosto de 2011

Métodos y diferencias en la elaboracion del concreto in situ y el premezclado

La elección entre el concreto premezclado en planta y el elaborado in situ se basa en las circunstancias particulares de la obra en cuestión, en los aspectos técnicos y en los costos beneficios asociados con cada uno de ellos. A continuación se presenta una lista de pautas para justificar su elección y obtener una notable economía final con el concreto premezclado. Atendiendo a que ciertos elementos estructurales de una obra, como vigas, castillos y pisos, etc., que ocupan volúmenes pequeños, es común que muchas veces, y a solicitud del director de obra se requieran fabricar in situ. Pero cuando se necesite un concreto homogéneo de calidad controlada que cuente con el respaldo de la asistencia técnica del proveedor especializado, se deberá recurrir al concreto premezclado.

La ventaja más sobresaliente en el empleo de concreto premezclado es la garantía de su producción en cuanto a las propiedades mecánicas del material, avalado no sólo por un riguroso control mediante continuas pruebas realizadas sobre el producto final, sino que además se realizan diferentes controles de los componentes, a través de un tratamiento estadístico de los mismos, y la capacitación permanente del personal involucrado en dichas tareas.

Control de componentes
Todo proveedor de concreto premezclado antes de decidir el uso de una fuente de agregados pétreos, debe determinar sus diversas características físicas, como: peso específico, absorción, humedad y composición granulométrica. Luego de ser aceptados, se debe continuar con ensayos periódicos para volver a evaluar que esas mismas características perduren al recibir nuevos materiales y asegurar la homogeneidad del concreto durante todo el proceso de elaboración. Su almacenamiento se ha de realizar con métodos adecuados para que no se modifiquen las propiedades indicadas. Los controles periódicos sobre la humedad de los diferentes agregados que intervendrán en la preparación del concreto son muy importantes para considerar la posible modificación de la relación agua-cemento que interviene en forma directa sobre la resistencia del concreto.

El cemento también se controla mediante ensayos normalizados referentes a la finura, resistencia a la compresión, tiempos de fraguado, etc., y con menor frecuencia se realizan análisis químicos dado que, en la actualidad, se trata de un material debidamente controlado por la industria del cemento y que es respaldado por un protocolo de calidad. En el caso de que se decida emplear aditivos químicos, se realizan ensayos en los laboratorios de planta, lo que permite efectuar la mejor elección y dosificación de los mismos de acuerdo con la mezcla de cemento y agregados que se vaya a emplear.

Dosificación por volumen
Si se mezclan con pala o con revolvedora uno o dos sacos de cemento, agregados pétreos, arena y algunas cubetas con agua, se obtiene concreto. A este material preparado en obra solamente se le puede exigir una resistencia acorde a estructuras de menor importancia con resistencias a la compresión bajas. Pero si hablamos de estructuras complejas y con requerimientos especiales debemos de alguna manera apuntar a un eficiente control de la calidad, resistencia y durabilidad. Muchas veces se cree que un determinado consumo de cemento por metro cúbico de concreto asegure una resistencia a la compresión especificada en el proyecto. Pero esto, generalmente, trae aparejado un elevado contenido de cemento en detrimento de la seguridad que proporciona un buen estudio y control de la dosificación más adecuada para ese concreto que permite, seguramente, optimizar su costo.

Dosificación por peso
La dosificación del concreto premezclado se realiza siempre por peso en las plantas premezcladoras. El operador de la planta recibe del personal del laboratorio las dosificaciones finales con las que debe trabajar, cuyos contenidos están dentro de los límites establecidos por las normas en vigencia, determinando la humedad de los materiales y garantizando de esta manera una proporción adecuada de agregado grueso y fino, lo que redundará en un concreto más homogéneo, cohesivo en estado plástico y más durable en estado endurecido. Las balanzas de reloj y las celdas de carga que se emplean como sistema de pesaje de las plantas dosificadoras se revisan y calibran periódicamente, quedando siempre una constancia de dicho procedimiento. Las cantidades utilizadas en cada entrega quedan registradas en el parte de carga emitido por el sistema de automatización, con el objetivo de revisar que realmente se emplearon las cantidades indicadas en las dosificaciones y llevar adelante el control de stock de los inventarios.
Uno de los aspectos más destacables en la producción de concreto premezclado es el elemento humano. Las empresas premezcladoras ponen especial atención en la capacitación y experiencia del personal encargado de manejar la planta, teniendo éste por lo general muchos años de experiencia en el medio. Es así que el encargado conoce a simple vista la trabajabilidad y cohesión del concreto que está produciendo, y junto con el responsable del laboratorio de la planta realizan los ajustes adecuados, si son necesarios, para no alterar el contenido de cemento y producir un concreto de calidad. El control de calidad sobre el producto terminado se realiza de manera rigurosa mediante muestreos en la planta premezcladora o en la obra misma, determinando primero el revenimiento, la trabajabilidad, la cohesión y la elaboración continua de cilindros de ensaye para determinar la resistencia a la compresión del concreto. Con los resultados obtenidos de estas determinaciones se realiza un registro estadístico para verificar la uniformidad y el cumplimiento de las normas en vigencia de concreto premezclado (Normas NMX o ASTM).

Factores importantes
a) La ubicación de la obra, accesibilidad y relación con el entorno urbano circundante.
b) Las clases de concreto y el propósito de las estructuras.
c) Requerimientos técnicos.
d) Calidad.
e) Cantidad total a ser producida.
f) Tipo y tamaño de cada elemento estructural.
g) Disponibilidad de concreto premezclado en el ámbito local.
h) Programa.
i) Tipo de contrato, diseño y construcción, características del cliente o constructor.
En una etapa siguiente, se debe tomar una decisión entre los dos métodos, premezclado o hecho en obra, después de una evaluación cuidadosa de las opciones comerciales y técnicas, junto: con un programa de tareas práctico y eficiente.
Si se considera la opción del concreto premezclado, se debe realizar un análisis de costos. Dependiendo del contrato, se deberá tener en cuenta si se requiere el concreto, por ejemplo, fuera de los horarios normales de trabajo, lo que obligará a incluir costos adicionales, junto con las cargas por tiempos de espera y de carga. Para el caso del concreto hecho in situ, la preparación es más onerosa y se vuelve más compleja. Comparada con la opción del concreto premezclado, una cantidad similar de material necesita todavía ser transportada por carretera. Sin embargo, el número de viajes se puede reducir sustancialmente si el material adecuado cumple las normas respectivas y se puede disponer localmente. Los transportes de agregados pueden ser despachados fuera de las horas pico, evitando el tráfico y, con ello, las demoras.

Problemas que se pueden presentar en la preparación del concreto en obra
a) Reducción de la durabilidad.
b) Agrietamientos.
c) Variaciones de la resistencia a la compresión o flexión.
d) Segregación de los materiales componentes.
e) Falta de continuidad en el elemento estructural.
f) Importantes contracciones.
g) Aumento en la permeabilidad.
h) Aumento en el sangrado.
i) Riesgo en la estabilidad de la estructura.
j) Reducción de la capacidad de adherencia con el acero de refuerzo.
k) Reducción o variación del módulo de elasticidad.

Ventajas del concreto premezclado
a) Considerables avances en la tecnología y el equipamiento.
b) Adecuado control de calidad sobre
el concreto suministrado.
c) Provisión de materiales componentes con pesadas controladas y precisas.
d) Posibilidad de suministro las 24 horas.
e) No se requiere espacio de almacenamiento para los agregados y el cemento en la obra.
f) Eliminación de desperdicios o fugas de materiales.
g) Menor control administrativo por el volumen y dispersión de compras de agregados y cemento.
h) Mayor limpieza en la obra, evitando multas por invadir frecuentemente la vía pública con los materiales.
i) Asesoramiento técnico especializado sobre cualquier aspecto relacionado con el uso o característica del concreto.
j) La máxima experiencia trasladada al producto y puesta al alcance del usuario.
k) Conocimiento real del costo del concreto.
I) Mayores velocidades de colado y por consecuencia un avance en la terminación de la obra.
m) Reducción de colados suspendidos, ya que el productor normalmente cuenta con más de una planta premezcladora.
n) Disponibilidad de bombas de concreto para concreto bombeado.