01)CONCRETO ARMADO SEMANA 1-(13,17-03-17)

HORARIO DE CLASES Hora Inicio

Hora Fin

LUNES

MARTES

MIERCOLES

JUEVES

04:10

04:54

AUI 3530

AUI 3530

AUI 3530

AUI 3543

04:55

05:39

05:50

06:34

06:35

07:19

07:30

08:14

08:15

08:59

S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102 AUI 3539

AUI 3530

AUI 3539

AUI 3543

S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102 AUI 3543

AUI 3543

AUI 3539

AUI 3539

S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102 S0101C C102

MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

15/03/2017

VIERNES

SABADO

CALENDARIO ACADEMICO 2017-I • Inicio de Clases 13 Marzo • Sesiones de clase de 13 de Marzo al 14 de Mayo

• Exámenes parciales del 08 al 14 de Mayo • Sesiones de Clase del 15 de Mayo al 02 de Julio

• Exámenes finales del 03 al 09 de Julio


15/03/2017

EN ESTA SEMANA 1, SE DESARROLLARÁ: •Presentación del silabo, requerimientos, competencia y Sistema de Evaluación de la asignatura. • Prueba de entrada •Evaluación conjunta de la prueba de entrada

•Solución de la prueba de entrada •Sistemas estructurales de edificaciones y otras infraestructuras •Importancia del conocimiento de las estructuras en el diseño .Algunas simplificaciones para los análisis estructurales de pórticos con cargas verticales .Complementaciones al metrado de cargas

15/03/2017 MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

Concreto Armado enfocado hacia casos reales del diseño de vigas, losas y columnas. ¡ Es la tecnología mas preferida en el mundo! “Para mantenerse actualizado, el ingeniero necesita una solida formación en el comportamiento básico del concreto y del acero como materiales estructurales, y en el comportamiento de elementos de concreto reforzado”. ( Ing. Nilson) MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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

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EL concreto armado, usos, ventajas y desventajas, sistemas estructurales básicos Elementos estructurales que componen una estructura. Las cargas, NTE -0.20 ,Estructuración, camino de cargas, metrado de cargas. Propiedades mecánicas del concreto, El acero de refuerzo. Diseño por flexión de vigas, de losas macizas, para cargas verticales. Detalles del refuerzo, Anclajes y empalmes y longitud de desarrollo. Diseño a flexión de secciones T , para cargas verticales. Diseño a flexión de secciones rectangulares doblemente reforzadas. Corte de refuerzo longitudinal para los elementos sometidos a flexión. Deflexiones en vigas. Deflexiones instantáneas y diferidas. Límites de deflexión. Cálculo de deflexiones. Esfuerzo cortante y tracción diagonal, para cargas verticales Los sismos y sus efectos en las estructuras Métodos simplificados para evaluar las fuerzas sísmicas. Diseño por flexión y corte de vigas sometidas a cargas sísmicas además de las cargas verticales. Análisis y diseño de columnas.


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REQUERIMIENTOS DEL CURSO ¡CONOCIMIENTOS!

1. Dominio del análisis estructural de las estructuras sometidas a cargas verticales y horizontales 2. Lectura de planos 3. Camino y Metrado de cargas 4. Correcto entendimiento del comportamiento estructural ¡APTITUDES Y ACTITUDES!

1. 2. 3. 4. 5.

Asistencia normal a clases Criterio y capacidad creativa para resolver problemas. Estar atentos en clase y estudiar en forma sistemática Comprensión lectora, buena redacción Desarrollar aplicaciones prácticas justificando cada paso con orden y limpieza . 6. Desarrollar la capacidad de investigar por si mismos. MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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

Diseña los elementos sometidos a flexión, corte y flexo comprensión, considerando que la realidad sísmica de su entorno requiere del análisis de los diferentes tipos de carga a los que estará sometida la estructura. Demostrando un comportamiento ético.


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¡EL PLAGIO SERÁ SANCIONADO SEVERAMENTE!

LAS EVALUACIONES SON: 1)C1, C2= Consolidados 1 y 2, correspondientes a la primera y segunda unidad. Cada uno de ellos comprende:  Pruebas de desarrollo semanales 40%  Prueba de desarrollo única 60% en cada unidad 2)Examen Parcial y Examen Final NOTAS: Semanalmente se dejarán trabajos de investigación que servirán para que el alumno se prepare para las pruebas de desarrollo y esté apto a responder las preguntas formuladas en clases. Las participaciones correctas en clases servirán para incrementar 1 punto en cada consolidado siempre y cuando el alumno acumule un mínimo de 5 participaciones semanales La asistencia influye en la calificación del examen final de la siguiente forma: 0 FALTAS NOTA EF * 1.10

1 FALTA

NOTA EF * 1.05

>= 2 FALTAS

NOTA EF * 1.00


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• Idealizar las vigas del eje 1’ y eje 2. • Realizar el metrado de cargas muertas PARA LA VIGA 1’. • Calcular los momentos flectores y fuerzas cortantes para carga muerta DE LA VIGA 1’.

DATOS Espesor de la losa 0.20m Altura del pórtico (3 pisos): 3.00 m Vigas en la dirección X: 0.30m x 0.60m Vigas en la dirección Y: 0.30m x 0.60m Columnas: 0.40m en X, 0.40m en Y S/C = 350kg/m2

Duración : 30 minutos MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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Sistemas estructurales en estructuras de concreto armado (definido en la NTE-030 vigente desde enero 2016)


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SISTEMAS ESTRUCTURALES BASICOS DE EDIFICACIONES EN ZONAS SISMICAS NTE-030 ANTERIOR


NTE-030, 2014, VIGENTE

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PÓRTICOS


¡NO!

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MIXTOS O DUALES

Se busca combinar pórticos de columnas y vigas, con muros de corte (placas) en las 2 direcciones de la planta, para lograr rigidez lateral y controlar el nivel de desplazamientos relativos entre piso y piso. MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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LOS SISTEMAS DUALES O MIXTOS

Y X

MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo 15/03/2017


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MUROS PORTANTES


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TIPOS DE MUROS PORTANTES MADERA

CONCRETO ARMADO

ALBAÑILERIA CONFINADA

ALBAÑILERIA ARMADA MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo 15/03/2017

La planta mostrada corresponde a un edificio de 03 niveles • • •

Idealizar las vigas del eje 1’ y eje 2. Realizar el metrado de cargas muertas PARA LA VIGA 1’. Calcular los momentos flectores y fuerzas cortantes para carga muerta DE LA VIGA 1’.

DATOS Espesor de la losa 0.20m Altura del pórtico (3 pisos): 3.00 m Vigas en la dirección X: 0.30m x 0.60m Vigas en la dirección Y: 0.30m x 0.60m Columnas: 0.40m en X, 0.40m en Y S/C = 350kg/m2


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Diferencia entre pórticos monolíticos y no monolíticos

Flexo compresión Compresión

Puente peatonal UNCPHuancayo previo a su rigidización

Piedras Neolíticas – Stonehenge, Wiltshire, Gran Bretaña

VINCULO MONOLITICO


VINCULO NO MONOLITICO

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ING. CESAR HUAPAYA

MSc. Ing. Natividad Antonieta Sánchez Arévalo

IZAJE DEL PUENTE




EL PUENTE DESPUES DEL IZAJE Y SU COMPORTAMIENTO



SITUACIÓN ACTUAL DEL PUENTE


•

Idealizaciones Estructurales Y Algunas simplificaciones para los análisis estructurales de pórticos con cargas verticales del ACI


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Para el análisis por cargas de gravedad (no para cargas horizontales) de pórticos con geometría y cargas “razonablemente regulares”, la norma permite una simplificación importante en la geometría aislando el entrepiso de un pórtico.

Modelo simplificado para el análisis por cargas verticales (ACI)


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15/03/2017

0.40 x 0.40

3

w

0.40 x 0.40 2,50

0.30 x 0.60

0.40 x 0.40

0.40 x 0.40

2,50 0.40 x 0.40

6,40

2.70

w= 1ton/m

2

0.30 x 0.60

w= 1ton/m

2.70

4 3.2 ton

3.2 ton 6.40

3,00

3,00

0.40 x 0.40

1 3,20


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DESPUES DE RESOLVERLO POR EL MÉTODO DE CROSS SE OBTIENEN LOS DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR


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1

6.50

2

6.50

3

.50

C

6.00

6.50

.50

B

6.00

6.50

.50

A 6.00 .50

6.00 .50


.50

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2.60

2.60

2.60 3.00

3.00

6.40

6.40

6.40

6.40 1

6.50

2

6.50

3

.50

C

6.00

6.50

.50

B

6.00

6.50

.50

A 6.00 .50


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6.00 .50

.50

1

6.50

2

6.50

3

.50

C

6.00

6.50

.50

B

6.00

6.50

.50

A 6.00 .50

6.00 .50


.50

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2.60

2.60

2.60

3.00

6.40

3.00

6.40

6.40


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6.40

2.60

2.60

C (.50 X .50)

V (.30 X .60)

3.00

3.00

6.40

6.40


C (.50 X .50)

6.40

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MÉTODO DE COEFICIENTES DEL ACI PARA VIGAS Y PÓRTICOS CONTINUOS

¿QUÉ SON LAS VIGAS Y LOS PÓRTICOS CONTINUOS?


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APLICACIONES DEL MÉTODO DE COEFICIENTES DEL ACI


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ALGUNOS EJEMPLOS DE METRADO DE CARGAS



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2 1

MURO INERCIA IT Relación de Rigideces K1 K2 K2/K1

W*L2/10 = 0.677 Tn-m

W*L2/11 = 0.615 Tn-m

40 25

L= L=

500 320 W*L^2/16

W*L2/16 = 0.423 Tn-m

W*L2/16 = 0.423 Tn-m

W*L2/16 = 0.423 Tn-m

W*L /14 = 0.483 Tn-m

4.75 0.25

23.6011905 162.760417 6.89627995

b= h=

W*L2/10 = 0.677 Tn-m

W*L2/16 = 0.423 Tn-m

2

52083.3333

4.75 0.25

W*L2/14 = 0.483 Tn-m

4.75 0.25

4.75 0.25

0.25

COEFICIENTES DEL ACI: Este método, reconocido , por la Norma , permite calcular momentos y fuerzas cortantes para el diseño de elementos continuos. Se puede utilizar como alternativa al análisis estructural de pórticos para cargas de gravedad. Es aplicable a: •Vigas continuas, aligerados o losas armadas en una dirección. •Deben de haber dos o más tramos de luces más o menos iguales. La luz del tramo mayor, de dos adyacentes, no debe exceder en más del 20% de la luz del menor (L mayor ≤ 1.2 L menor). •Elementos prismáticos de sección constante •La carga viva no debe exceder de tres veces la carga muerta. •Solo debe haber cargas uniformemente distribuidas. Las cargas muertas y vivas uniformemente distribuidas en cada uno de los tramos tienen la misma intensidad. •El pórtico al cuál pertenece la viga bajo análisis, debe estar arriostrado lateralmente sin momentos importantes debidos al desplazamiento lateral de la estructura producido por la carga de gravedad.

NTE-060

(8.3.4)N

TE MÉTODO DE COEFICIENTES PARA VIGAS

NTE-060 (8.3.4)NTE

1/24

1/24

1/24

1/24


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1/24

1/24

1/24

1/24

COEFICIENTES PARA FUERZAS CORTANTES:


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MÉTODO DE COEFICIENTES PARA PÓRTICOS

1.15 (1/2)


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Los momentos «A», dependen del grado de rigidez de las columnas con respecto a las

vigas


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Cada coeficiente debe multiplicarse por w ln2

¿CÓMO MEDIR EL GRADO DE RIGIDEZ DE LAS COLUMNAS CON RESPECTO A LAS VIGAS?


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Tomando como ejemplo el primer caso, los coeficientes para momentos negativos en los apoyos de los tramos EXTERNOS, debe analizarse tomando en cuenta la relación de rigidez «R» en flexión entre la columna y la viga que se encuentran en un nudo.

Ochoa Laguna J.

Si: R columna R viga R columna R viga

≤ 8; entonces A=1/16 ˃ 8; entonces A=1/12 MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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Para momento de semi empotramiento (restringe parcialmente el giro) Para momento de empotramiento (No hay giro)

Al darse el caso de que: R columna ≥ R viga

8; garantiza el apoyo empotrado

≈ R columna < R viga

6

6

8; garantiza el apoyo semi empotrado

≈

6

Ochoa Laguna J. MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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6

EN RESUMEN


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Según la Norma E.060, Se puede utilizar el método de coeficientes del ACI, para vigas con apoyos simples y vigas de pórticos monolíticos. Solo variaran los momentos flectores en los apoyos extremos.

En resumen: Momentos negativos en los apoyos extremos: . En apoyos simples: . En apoyos de columnas: . En apoyos muy rígidos: MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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w*ln²/24 w*ln²/16 w*ln²/12

METODOS APROXIMADO DE LOS COEFICIENTES Fuerzas cortantes 1.15 (1/2)

(Lermo C., 2016) MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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CONSIDERACION DE LA ALTERNANCIA DE CARGAS VIVAS EN LAS LOSAS LAS CARGAS VIVAS SIEMPRE ESTARAN VARIANDO EN CANTIDAD Y UBICACION EN LOS DIFERENTES PAÑOS QUE COMPRENDE UNA LOSA ORIGINANDO EN MUCHOS CASOS CONDICIONES DESFAVORABLES PARA EL DISEÑO. EL DISEÑADOR DEBE TENER EN CUENTA ESTE HECHO CONSIDERANDO DIFERENTES CONDICIONES DE UBICACIÓN DE LAS SOBRECARGAS OPARA PODER ENCONTRAR LOS MONENTOS FLECTORES NEGATIVOS Y POSITIVOS MAS DESFAVORABLES. (Lermo C., 2016)


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LA ALTERNANCIA DE CARGAS VIVAS CONSIDERA LOS MOMENTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS MAXIMOS PARA LAS SITUACIONES MAS DESFAVORABLES. CUANDO SE USA EL METODO DE COEFICIENTES DEL ACI, LA ALTERNANCIA YA ESTA INCLUIDA. SI NO SE PUEDE USAR EL METODO DEL ACI, EL DISEÑADOR ESTA OBLIGADO A CONSIDERAR EN SU ANALISIS LA ALTERNANCIA DE CARGAS.

Cumple con el equilibrio de fuerzas

No cumple con el equilibrio de fuerzas MSc. Ing. Natividad Sánchez Arévalo

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Importancia del conocimiento de las estructuras en el diseño VER DIAPOSITIVAS EJERCICIO COMPLETO LUIS A.


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01)CONCRETO ARMADO SEMANA 1-(13,17-03-17)

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