261587564 Trabajo Concreto Armado i

CONCRETO ARMADO I

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

TRABAJO ENCARGADO: CONCRETO ARMADO I

PRESENTADO POR: MAMANI RAMOS LUISALIPIO

SOTO SANCA DIETER ELARD CARITA PEREZ HOWARD DOCENTE:

Ing. JAIME MEDINA LEIVA

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CONCRETO ARMADO I

INTRODUCCIÓN En su acepción más general se refiere a la forma en que se organizan las partes de un sistema u objeto. Desde el punto de vista ingenieril, las estructuras están ligadas a la construcción; así, son estructuras los puentes, los edificios, las torres, las presas, etc. De una forma más específica, y más adaptada a las modernas tipologías de construcción, entendemos por estructura aquella parte de la construcción que soporta el conjunto, es decir, que es capaz de resistir las diversas acciones que actúan sobre ella (peso propio, sobrecargas de uso, viento, movimientos sísmicos, etc.).

El análisis de estructuras tiene, pues, como objetivo fundamental determinar las respuestas de las estructuras cuando estas se ven sometidas a las diferentes acciones que deben soportar durante su construcción y vida útil. Por respuesta estructural se entiende, básicamente, la determinación de los estados de tensión y deformación a los que la estructura va a estar sometida por efecto de los diferentes estados de carga que se consideran. La determinación de los estados de tensión necesaria de cara a satisfacer los criterios de resistencia que establecen las correspondientes correspondientes normativas y los usos de buena práctica para garantizar la seguridad de las estructuras. Por su parte, la determinación de los estados de deformación suele ser necesaria para satisfacer los criterios de rigidez, que están a menudo ligados a requisitos de funcionalidad. funcionalidad. El pre dimensionamientode las estructuras es una de las etapas de mayor importancia en el proyecto de edificios. Las empresas dedicadas al diseño de estructuras ahorran trabajo cuando de entrada se acierta con las dimensiones de los elementos estructurales. Además permite dedicar más tiempo a otras tareas que lo exigen como es el detallado y la revisión de los planos definitivos. Para la realización del análisis y diseño estructural, se idealizan tanto la geometría de la estructura como las acciones y las condiciones de apoyo mediante un modelo matemático adecuado. El modelo elegido debe ser capaz siempre de reproducir el comportamiento estructural dominante. Generalmente, las condiciones de compatibilidad o las relaciones tenso-deformacionales de los materiales resultan difíciles de satisfacer estrictamente, por lo que pueden adoptarse soluciones en que estas condiciones se cumplan parcialmente, siempre que sean equilibradas y que se satisfagan a posteriori las condiciones de ductilidad apropiadas.







MARCO TEÓRICO

El primer paso para crear una estructura, es definir el sistema estructural (aporticada, albañilería, etc), con el fin de lograr economía, seguridad y estética, para lograr estas condiciones, es necesario buscar formas simples que tengan continuidad en elevación y en planta lograr cierta simetría. A continuación continuación se procede a la ubicación de los elementos resistentes, es decir, a la estructuración; esta etapa es generalmente generalmente la más difícil y a la vez la más importante de la Ingeniería Estructural. Luego de obtenidos los esfuerzos internos (fuerza cortante, momento flector, etc), se procede a su diseño, es decir a determinar la geometría de las secciones y a determinar las cantidades de acero. Estos a su vez son plasmados en planos, los cuales contienen toda la información necesaria sobre las dimensiones y las cantidades de acero, las mismas que permitirán construir la edificación sin problemas. El análisis estructural se plasma en los siguientes planos: planos: - Planos de cimentación - Planos de techos (losas) - Planos de detalles (vigas, escaleras, etc) - Especificaciones Especificaciones Técnicas (Información complementaria) complementaria)

A. ESTRUCTURAS APORTICADAS En estas estructuras de concreto armado podrán existir t abiques de albañilería que sirven como separadores de ambientes, es decir, no tienen función estructural; estos tabiques deben estar separados del esqueleto estructural mediante juntas sísmicas, rellenadas rellenadas con un material deformable (tecnopor).

B. DIAFRAGMA HORIZONTAL (LOSAS) Son estructuras de concreto armado que se utilizan como entrepisos o techos de una edificación. Cumplen las siguientes funciones: -

Transmitir Transmit ir hacia las vigas cargas verticales como: peso propio, tabiquería,







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movimiento sísmico, pues dadas sus dimensiones se consideran indeformables en su plano constituyendo para el análisis un diafragma rígido. Para asumir dicha hipótesis, es necesario que las losas no tengan grandes aberturas o reducciones significativas de sus dimensiones dimensiones en planta.

LOSAS ALIGERADAS Está constituida por viguetas de concreto armado distanciadas 0.40 m entre ejes y conectadas por una losita superior de concreto de 5 cm de espesor. El espacio entre viguetas está rellenado por ladrillos de arcilla o bloques huecos de concreto. Las viguetas aportarán su resistencia solamente en la zona comprimida, mientras que el concreto en la zona traccionada solo servirá de protección al acero contra la corrosión. Las losas están sometidas a flexión y corte, por lo que es necesario reforzar las viguetas con acero, con el fin de otorgar a este elemento resistencia a la flexión. El diseño por corte es el más crítico en las viguetas, por lo que muchas veces la pequeña sección de la nervadura no es suficiente, siendo necesario ensanchar las viguetas a fin proporcionar proporcionar la resistencia necesaria necesaria por corte.

C. VIGAS Son elementos de concreto armado que cumplen la función de distribuir y soportar cargas verticales, a la vez de unir los diversos elementos resistentes conformando un armazón horizontal. horizontal. En estructuras aporticadas, aporticadas, forman junto con las columnas columnas los pórticos, que constituyen el elemento resistente. resistente. Las vigas se analizan por cualquier método elástico o haciendo uso del método de los coeficientes del ACI, si se satisfacen los requisitos para su utilización. El diseño de vigas involucra las siguientes etapas: - Cálculo del refuerzo longitudinal. longitudinal. - Cálculo del refuerzo transversal o por corte. - Determinación de los puntos de corte del acero y detallado del anclaje del refuerzo.







inclinación. inclinación. En este sentido, sentido, es recomendable recomendable una inclinación inclinación de 20° a 50°. Para pendientes menores, lo usual es emplear rampas.

E. COLUMNAS Las columnas son elementos utilizados para resistir básicamente solicitaciones de compresión axial, aunque por lo general, ésta actúa en combinación con corte y flexión, ya que en una estructura aporticada, la continuidad del sistema genera momentos flectores en todos sus elementos. Según su sección transversal, existen columnas cuadradas, columnas rectangulares, columnas circulares, columnas en L, columnas en T, columnas en cruz, etc. Según su comportamiento ante las solicitaciones, existen dos tipos de columnas de concreto armado: columnas con estribos y columnas zunchadas. Los estribos cumplen las siguientes funciones: -

Definir la geometría de la armadura horizontal

-

Mantener en su posición el acero longitudinal durante la construcción. construcci ón.

-

Controlar el pandeo transversal de las varillas cuando estén sometidas a compresión.

-

Colaborar en la resistencia a las fuerzas cortantes.

Los zunchos helicoidales cumplen las siguientes funciones: -

Confinar al concreto del núcleo de la columna para mejorar su capacidad resistente.

-

Definir la geometría de la armadura longitudinal

-

Mantener en su posición al acero longitudinal durante la construcción. construcci ón.

-

Controlar el pandeo transversal transversa l de las varillas cuando estén sometidas a compresión.

-

Aumentar la resistencia a las fuerzas cortantes.

F. DISPOSICIONES DISPOSICIO NES ESPECIALES PARA DISEÑO SÍSMICO -

El porcentaje porcentaj e de refuerzo longitudinal longitudin al debe limitarse a un mínimo de 1% y un máximo de 6% del área total de la sección.









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-

Para satisfacer los requerimientos requerimient os de esfuerzo cortante derivado por el desplazamiento lateral y cargas verticales, deberá proporcionarse estribos suplementarios además de lo requerido por confinamiento. El espaciamiento máximo del refuerzo por cortante en las columnas debe ser d/2.

-

En ningún caso la longitud del traslape será menor de 30 veces el diámetro de la varilla.







PROCEDIMIENTO DEL ANALISIS El objetivo del proyecto consiste en diseñar la parte estructural y sus detalles de una edificación de 4 pisos (vivienda).

A. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTIC AS DE LA EDIFICACIÓN EDIFIC ACIÓN 

Ubicación del edificio: Puno-Puno-Laykakota



Uso: vivienda



Azotea: no utilizable, sin parapetos, parapetos, sin tanque de agua



Terreno de fundación: Suelo tipo S2



Lugar de emplazamiento: emplazamient o: Zona sísmica 2



Sistema estructural: Pórticos de concreto concreto armado



Área: 332,267 m2

B. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES: MATERIALES: 

Resistencia a la compresión del concreto : ,= 210 kg/cm2



Acero de refuerzo: Corrugado de , = 4200 Kg/cm2







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CARGAS UNITARIAS A. Pesos Volumétricos 

Peso volumétrico del concreto armado = 2400 kg/m3



Peso volumétrico de la albañilería = 1800 kg/m3



Peso volumétrico del tarrajeo = 2000 kg/m3



Puertas de madera = 700 kg/m3



Puertas de metal = 2450 kg/m3

B. Peso en unidades área 

Losa aligerada armada en dos direcciones = 330 kg/m2



Muros de cabeza cabeza ( t=25 cm) + tarrajeo tarrajeo = 500 kg/m2



Muros de soga (t=15 cm ) + tarrajeo = 285 kg/m2



Ventanas = 50 kg/m2

C. Cargas vivas 

Aulas = 250kg=m2:



Talleres = 350kg=m2:



Auditorios, gimnasios = 400kg=m2:



Laboratorios = 300kg=m2:



Corredores y escaleras = 400kg=m2:







PREDIMENSIONAMIENTO DE LA VIVIENDA Debemos definir como punto de partida el sistema estructural idealizado para el cálculo, para lo cual debemos calcular dimensiones tentativas para evaluar preliminarmente las diferentes solicitaciones, que exigen funcionalidad de la estructura, esto debido al peso propio de la misma, de los elementos no estructurales, el peso de sus ocupantes y efectos del medio. La Estructura debe diseñarse para que tenga resistencia y rigidez adecuada ante las cargas mínimas de diseño, es decir debe diseñarse para resistir todas las cargas aplicables tales como cargas vivas, cargas muertas y efectos sísmicos y de viento. Se debe prestar especial atención a los efectos de las fuerzas debidas al preesfuerzo, cargas de grúa, vibración, impacto, contracción, relajamiento, expansión del concreto de contracción, cambios de temperatura, fluencia y asentamientos desiguales de los apoyos.

G. PREDIMENSIONAMIENTO PREDIMENSIO NAMIENTO DE LOSAS Tratándose de una losa aligerada los cálculos se realizaran con las siguientes formulas: ℎ = /18 → /25

Para: L/18:

Para mano de obra, equipos y herramientas herramient as de poca eficiencia y baja

calidad L/25:

Mano de obra, equipos y herramientas herramient as de mayor eficiencia y alta

calidad. Donde: L = Luz más critica







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económico que una losa maciza del mismo espesor (menos concreto y menos peso independiente del menor costo del encofrado).

H.-PREDIMENSIONAMIENTO H.PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

Para vigas que soportan losas armadas en un solo sentido:

a) Vigas Principales: ALTURA DE LA VIGA: ℎ = /9 → /12

L/9: Para mano de obra, equipos y herramientas herramient as de poca eficiencia y baja calidad. L/12: Mano de obra, equipos y herramientas herramient as de mayor eficiencia eficiencia y alta calidad. Donde: L: luz libre entre ejes. L: 5.45 ℎ =

5.45 9

→

5.45 12

ℎ = 0.60 → 0.45

Adoptamos el promedio promedio de los valores valores obtenidos obtenidos anteriormente, anteriormente, teniendo como resultado:  = . . 









ℎ = /14

Donde: L: luz libre entre ejes. L: 4.623 ℎ =

4.623 14

ℎ = 0.33

Teniendo como resultado:  = . . 

BASE DE LA VIGA: =

1 2

ℎ = 0.175

La base dependerá del proceso constructivo, al que está sometido; como en este caso el espesor del muro es de 20 cm, entonces la base siempre debe ser mayor al espesor antes mencionado; por lo que adoptaremos  = 0.25

H. PREDIMENSIONAMIENTO PREDIMENSIO NAMIENTO DE COLUMNAS Haremos uso de recomendaciones japonesas.

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