FACULTAD DE INGENIERIA BUAP DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO TAREA No. 1: HISTORIA DEL D EL CONTRETO REFORZADO REFORZADO RAMOS PEREZ ROGELIO 200725792
José Monier (1823-1906) eran un jardinero y francés de los inventores principales de concreto ref orzado. Como jardinero, Monier no fue satisfecho con los materiales disponibles para hacer flowerpots. La arcilla estuvo rota y la madera fue resistida fácilmente gravemente y se podía romper por las raíces de la planta. Monier comenzó a hacer los potes y las tinas del cemento, pero éstos no eran bastante estables. Para consolidar los envases del cemento, él experimentó con el acoplamiento encajado del hierro. Él no era el primer a experimentar con concreto reforzado, sino que él vio algunas de las posibilidades en la técnica, y los promovió extensivamente. Monier exhibió su invención en Exposición de Parí s de 1867. Él obtuvo su primera patente encendido 16 de julio, 1867, en los canales hierro-reforzados para la horticultura. Él continuó encontrando las nuevas aplicaciones para el material, y obtuvo más patentes - las pipas y los lavabos hierro-reforzados (1868) del cemento; paneles hierro-reforzados del cemento para los façades del edificio (1869); puentes hechos del cemento hierro-reforzado (1873); vigas concretas reforzadas (1878). En 1875 el primer hierro-reforzó el puente del cemento construido siempre fue construido en el castillo de Chazelet. Monier era el diseñador. El punto importante de la idea de Monier era que combinó el acero y el concreto de una manera tal que las mejores calidades de cada material fueran traídas en juego. El concreto se procura y se forma fácilmente. Tiene fuerza compresiva o de machaca miento considerable, pero es algo deficiente en fuerza que esquila, y distintamente débil en fuerza extensible o que tira. El acero, por otra parte, es fácilmente asequible en formas simples tales como barras largas, y es extremadamente fuerte. Pero es difícil y costoso trabajar sube en formas modificadas para requisitos particulares. El concreto había sido evitado para hacer vigas, las losas y las paredes finas porque su carencia de fuerza extensible condenado le a fallar en tales circunstancias. Pero si a losa concreta se refuerza con una red de barras de acero pequeñas en su cara interior donde ocurren las tensiones extensibles, su fuerza enormemente será aumentada. François Hennébique las tinas concretas reforzadas y los tanques de Monier de la
sierra en la exposición de París y comenzaron a experimentar con maneras de aplicar este nuevo material a la construcción de edificios. Él instaló su propia firma el mismo año y en 1892 él patentó un sistema completo del edificio usando el material. En 1886 la patente de Gustav Adolf Wayss (1851-1917) Monier comprados del ingeniero del alemán y convertido el más lejos. Él condujo la investigación adicional en el uso del concreto reforzado como material de construcción, y estableció la firma de Wayss y de Freytag.
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Uso en la construcción El con creto se refuerza para darle fuerza extensible adicional; sin el refuerzo, muchos edif icios concretos no habrían sido posibles. El concreto ref orzado puede abarcar muchos tipos de estructuras y de componentes, incluyendo losas, paredes, vigas, columnas, fundaciones, marcos y más. El concreto ref orzado se puede clasif icar como concreto prefabricado y concreto "in-situ" del molde. Mucho del f oco en ref orzar el concreto s e colo ca encendido piso sistemas. Diseñar y poner el sistema más ef iciente del piso en e jecución es dominan te a crear las estructuras de edif icio óptimas. Los cambios p equeños en el diseño de un sistema del piso pueden tener impacto signif icativo en cos tes materiales, horario de la cons trucción, última fuerza, gastos de explotación, niveles de ocupación y uso f inal de un edif icio.
Materiales El con creto es una mezcla del cemento (generalmente Cemento de Portland) y piedra agregado. Cuando está mezclado con una cantidad pequeña de agua, el cem ento hidratos para f ormar un en re jado cristalino opaco micros cópico estructure el encapsulado y la f ijación del agregado en su estructura rí gida. Las mezclas de hormigón tí picas tienen alta resistencia a compresivo tensiones (cerca de 4.000 PSI (27.5 MPa)); sin embargo, apreciable tensión (e.g. debido a flexión) romperá el enre jado rí gido microscópico dando por resultado agrietarse y la s eparación del concreto. Por esta razón, el con creto no-ref orzado tí pico se debe apoyar bien para prevenir el desarrollo de la tensión. Si un material con de alta resistencia en la tensión, por e jemplo acero, se colo ca en el con creto, entonces el material compuesto, concreto ref orzado, resiste la compresión pero también la f lexión, y o tras acciones extensibles directas. Una sección concreta ref orzada donde el con creto resiste la compresión y el acero resiste la tensión se p uede hacer en casi cualquier f orma y tamaño p ara la industria de construcción. Dependiendo del tipo de mezcla y de acero de hormigón empleados, las estructuras con cretas ref orzadas pueden apoyar 300 a 500 veces su p eso combinado y comportarse, según mecánicos generales, como sola entidad estructural. Aunque el concreto y el acero aparecerían ten er una desventa ja del peso, este cociente de la ayuda es competitivo con los puentes de la balsa-madera del estudiante.
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Ventajas y Desventajas del Concreto Armado V entajas:
1. Es durable a lo largo del tiempo y no requiere de una gran inversión para su mantenimi ento. Tiene una vida útil extensa 2. Tiene gran resisten cia a la compresión en comparación con otros materiales. 3. Es resistente al efecto del agua 4. En fuegos de intensidad media el concreto armado sufre daños superf ici al es si se provee un adecuado recubrimi ento de acero. Es más resis tente al fuego que la madera y el acero estructural 5. Se le puede dar f orma que uno desee haciendo uso del encofrado adecuado 6. Le conf iere un carácter monolítico a sus estructura s lo que les permite resistir más ef icientemente las cargas latera les del viento o sismo. 7. No requiere mano de obra muy calif icada 8. Su gran rigidez y masa evitan problemas de vibraciones en las estructuras erigidas con él. 9. En la mayoría de lugares, es el material más económico 10. Por su gran peso, la inf luencia de las variaciones de cargas móviles es menor. Desventajas :
1. Tiene poca resistencia a la tracción aproximadamente la decima parte de su resistencia a la compresión. Aunque el acero se coloca de modo que a bsorba estos esfuerzos, la f ormación de grietas es inevitable. 2. Requiere de encofrado lo cual impli ca su habilitación, vaci ado, esperar hasta que el concreto Alcance la resistencia requerida y desencofrado, con el ti empo que estas operaciones implican. El costo del encofrado puede alcanzar entre un tercio y dos tercios del costo total de la obra 3.Su relación resistencia a la compresión versus peso está muy por deba jo que la correspondi ente al acer o, el cual es más ef i ciente cuando se trata de cubrir grandes luces. El concreto requiere mayores secciones y por ende el peso propio es una carga muy importante en el diseño. 4. Requiere de un permanente control de calidad, pues esta se ve afectada por las operaciones de mezcla, colocación, curado etc. 5. Presenta def or macion es variables con el tiempo. Ba jo cargas sostenidas, l as def lexiones en los elementos se incrementan con el tiempo
