Hormigon I

Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de Cuyo P1- PROGRAMA DE ASIGNATURA Asignatura: HORMIGÓN I Carrera: INGENIERÍA CIVIL Año: 2013

Semestre: 2º

Horas Semestre: 105

Horas Semana: 7

OBJETIVOS

CONTENIDOS UNIDAD 1: FILO SOFÍA D E DISEÑO DISEÑO PA RA LA S ESTRUCTURA S DE HORMIGÓN HORMIGÓN AR MADO . 1.A. Est ado s lím ites . Tendencias. Particularidades del Diseño de Hormigón Armado en zonas sísmicas. 1.B 1. B . A cc io nes de Dis eñ o . Cargas Gravitatorias. Terremoto de Diseño. Combinación de Acciones. 1.C 1. C . Reglamento Reglamento Argentino de Cargas permanentes y Sobrecargas Mínimas de Diseño para Edificios y otras Estructuras, CIRSOC 101-2005. 1.D 1. D . Respuesta Global Global y Local : requerimientos de Rigidez, Resistencia y Ductilidad. Acción, Esfuerzo y Respuesta. Respuesta Global y Respuesta Local. Demandas y Suministro. Interacción. 1.G. Diferentes Niveles de Resistenc Resistenc ia : Requerida, Nominal, Ideal, Diseño y Sobre-resistencia. 1.H. Prescripciones Reglamentarias Reglamentarias de no rmas utilizadas en nuestro medio con relación a los requerimientos de Diseño. Reglamento de Reglamento CIRSOC 201 para estructuras de hormigón armado, año 2005. UNIDAD 2: CA RACT ERÍSTICAS MEC ÁNICAS DEL HORMIGÓN HORMIGÓN Y DEL ACER O DE REFUER ZO. 2.A. 2.A. Razón Razón de ser del horm igón Arm ado . Breve referencia histórica . 2.B. Característi cas m ecánic as de los mater iales: cu rvas ten sión -defor mac ión para el hormigón. Tracción y Compresión. Especificaciones técnicas y resultados de ensayos. Simplificaciones. Módulo de Elasticidad. Carga cíclica. Velocidad de carga y deformación. Influencia de la edad del hormigón. Relación de Poisson. Propiedades Térmicas. 2.C. 2.C. Contracción y Fluenc ia lenta del hormig ón. Concepto. Causas. Evaluación . 2.D. 2.D. Materiale Materialess aprobado s por Norm as vigentes . Medios de ensayos y control de calidad de los materiales. Hormigón Fresco y Endurecido. Resistencia Característica: determinación y concepto. 2.E. Ac ero. Tipos. Respuesta monotónica en tracción e inelástica cíclica. Efecto de la Velocidad de deformación. 2.F. 2.F. Curvas de com port amiento real y relaciones tensión-deformación adoptadas por las normas. Rigidez, Resistencia y Ductilidad en los materiales. Factor de sobre resistencia: concepto de la sobre resistencia y su utilización en el diseño. Centro Universitario (M5502KFA), Ciudad, Ciudad, Mendoza. Casilla de Correos 405. República Argentina. Tel. +54-261-4494002. Fax. +54-261-438012 +54-261-4380120. 0. Sitio web: http://fing.uncu.edu.ar http://fing.uncu.edu.ar Página 1 de 7

UNIDAD 3. RESISTENCIA Y DEFORMA CIÓN A FLEXIÓN. VIGAS. 3.A. El diagrama Mom ento-Curvatura. Rigidez, Resistencia y Ductilidad. Relación con el diseño Global. Concepto de rótula plástica. Implicancias en el diseño sismo-resistente. 3.B. Comp ortamient o Real. Suposiciones básicas y simplificaciones para el Diseño y Análisis. Redistribución de Momentos. Concepto. Utilidad. Aplicación práctica. Limitaciones. 3.C. El bloqu e Rectangu lar de Tension es de hormi gón . Esquema Sección, Deformación, Tensión, Fuerzas. Ecuaciones de Compatibilidad y de Equilibrio. 3.D. Anális is y D is eñ o d e Secc io nes R ect ang ul ares . VIGAS con capas de armadura simple, doble y múltiple. Distribuciones de armaduras no convencionales. Uso de programas computacionales. 3.E. Redefin ici ón de la Rigi dez. Elementos de Hormigón Armado a Flexión . 3.F. Cu an tías m íni m as y m áxi m as en v ig as . Falla Balanceada: concepto y aplicación . 3.G. El Factor d e Reducción d e Resistencia. Criterios del ACI- 318-2005 y del C-201-2005 3.H. Importanc ia del d etalle. Planos de obra. Limitaciones de las dimensiones de vigas según códigos. 3.I. Seccion es T y L . Su funcionamiento. Unión Viga –Losa. Ancho efectivo. Implicancias. Diferencia entre comportamiento a momento positivo y a momento negativo. 3.J. Principio de Func ionam iento del c onju nto Placa Colaborante (Steel deck) de Ac ero más Losa de horm igón armado. Utilización con vigas metálicas y de hormigón armado. Solución en entrepisos de edificios. Propiedades de la sección: uso de sección transformada. UNIDAD 4. DISEÑO Y ANÁLISIS DE LOSA S DE HOR MIGÓN AR MADO . 4.A. Tipos de Los as . Macizas, nervuradas y alivianadas prefabricadas. Tablas auxiliares. Sistema Compuesto: Viga de Acero-Chapa Colaborante-Losa de hormigón armado. 4.B. Anális is d e carg as d e las los as . Identificación de las cargas permanentes y accidentales. Resolución de un caso práctico sencillo. Materiales más comunes del sistema de entrepisos. CIRSOC 101-05. 4.C. Aplicación de la Norma CIRSOC para los as en una y do s direcc iones . Redistribución de esfuerzos. Concepto. Rigidez efectiva. Requisitos para y valores máximos de redistribución de momentos. 4.D. Necesidad y form a de verificar las deformacio nes instant áneas y diferidas. Código CIRSOC 201. 4.E. Dispo sicio nes de Armadu ras. Cuantías mínimas y máximas . 4.F. Com portam iento de las losas en su plano . Rol como Diafragmas Rígidos en el plano. UNIDAD 5. RESISTENCIA DE MIEMBRO S A FLE XIÓN Y ESFUERZO AXIA L. 5.A. Column as de Hormig ón Armado. Introducción. Tipos de Secciones más comunes. 5.B. Com port amiento y Diseñ o del Ho rmig ón Arm ado a Tracción y Co lum nas Cortas a Compresión. Teoría de Respuesta Elástica. Material Compuesto. Limitaciones de su aplicación práctica. 5.C. Di seño en est ad o últ im o . Expresión de la Resistencia Nominal y de Diseño según las normas. 5.D. El hormigón A rmado Confinado. Rol de la armadura longitudinal y de la transversal. Tendencias actuales. Columnas Rectangulares y Circulares. Leyes constitutivas propuestas por Priestley para Hormigón armado confinado. Aplicación Práctica. Influencia en Resistencia y Deformación. 5.E. Comp ortamient o y Diseñ o d e Colum nas Co rtas a Flexión y Ax ial . Diagramas de Interacción. Su obtención en forma simplificada. Uso en el diseño. Programas computacionales. Significado de la falla balanceada en Flexo-compresión. Implicancias en el diseño sismo-resistente. Centro Universitario (M5502KFA), Ciudad, Mendoza. Casilla de Correos 405. República Argentina. Tel. +54-261-4494002. Fax. +54-261-4380120. Sitio web: http://fing.uncu.edu.ar Página 2 de 7

5.F. Armadu ra Transversal. Función y Distintas disposiciones. Códigos. 5.G. Tabiques d e Hormig ón Armado a Flexión y Ax ial. Análisis seccional. Dimensiones. 5.H. Cuant ías m íni m as y m áxi m as p ara co lu m nas y tab iq ues . Prescripciones reglamentarias. UNIDAD 6. DISEÑO DE MIEMBRO S SOMETIDOS A C ORTE. 6.A. Introdu cción . Enunciado del problema. Ecuación básica de Resistencia. El peligro de falla frágil. Necesidad del diseño por capacidad. Diferencia con método por Resistencia. 6.B. Concepto y d eterminación de los esfuerzos de co rte. Flujo de corte. 6.C. Mecanism os d e resistencia al corte: contribución del hormigón y de la armadura. Descripción de los Mecanismos de Resistencia al Corte de Vigas sin armadura de alma. Criterio del ACI-318 y C201-2005 vs. NZS-3101e IC-103-II-2005. 6.D. Rol de la armadu ra de cort e. Analogía del mecanismo de reticulado. 6.E. Comportamiento observado entre diferentes armaduras de corte. Estribos inclinados, verticales y barras dobladas. Diferencia entre demandas de cargas verticales y de sismo. 6.F. Interacción d e flexión y c orte . El efecto del corte en rótulas plásticas. 6.G. Influenc ia del cor te en la armadu ra de flexión . Interrupción de la armadura longitudinal. Criterios. CIRSOC 201-05 vs. IC-103-II-05. 6.H. Disposiciones constru ctivas y reglamentarias. Cuantías mínimas y máximas. Detalle correcto e incorrecto de los estribos. 6.I. Influencia del Esfuerzo Axial en la Resistencia al Corte. Casos de diferentes elementos estructurales. Limitaciones de códigos. 6.J. Corte en seccio nes de elemento s de altura variable. Criterios. UNIDAD 7. DISEÑO DE MIEMBRO S SOMETIDOS A TORSIÓN. 7.A. Elementos so licitado s a torsión. Casos de estructuras isostáticas e hiperestáticas. Torsión por equilibrio y por compatibilidad. Concepto. Identificación en casos prácticos. 7.B. Compo rtamiento del hormigón simple sometido a Torsión. Comportamiento elástico y Plástico. Momento Torsor de Fisuración. 7.C. Torsión el elemen tos de hor mig ón armado som etido. Rigidez y resistencia. 7.D. Dimens ionado de seccio nes rectangu lares y tubu lares a torsión . Disposiciones de armaduras. 7.E. Combin ación de Corte y Tors ión. Criterios de normas para limitar tensiones . 7.F. Determinación del Mom ento Torso r Último o Mayorado . Torsión Crítica. Criterio del CIRSOC 201-2005. 7.G. Rigi dez a Torsión. Expresiones y diferencia con rigidez a flexión en Hormigón Armado. UNIDAD 8. ANCL AJ ES Y EMPALMES. 8.A. Introdu cción. Adherencia en axial y en flexión. El material hormigón armado combinado. 8.B. Relación Tensión v s. Deslizamiento. Diferencia entre barras lisas y conformadas. Factores de influencia: posición y diámetro, confinamiento. 8.C. Prescripcio nes Reglam entarias. ACI-318, CIRSOC y NZS. Longitud de Desarrollo. Ganchos normales. Efectos favorables y desfavorables de los ganchos. Casos en que deben evitarse y casos de obligatoriedad de uso. Experiencias prácticas y observación del comportamiento durante sismos. 8.D. Emp almes directo s e indirectos . Desarrollo armadura en flexión. Interrupción de barras. Casos de momentos positivos y negativos. 8.E. Caso s d e mé ns ulas co rtas y ancl ajes en l as bas es. Mecanismo de biela-tensor. Centro Universitario (M5502KFA), Ciudad, Mendoza. Casilla de Correos 405. República Argentina. Tel. +54-261-4494002. Fax. +54-261-4380120. Sitio web: http://fing.uncu.edu.ar Página 3 de 7

8.F. Emp almes de Mallas soldadas y de Paquetes de Barras. Criterios de normas. 8.G. Desarrollo de armadura de alma. Criterios de normas. 8.H. Nuevas Tendencias p ara el desarrollo y anclaje de barras. Investigaciones en curso. UNIDAD 9. BA SES DE HORMIGÓN AR MADO . 9.A. Generalidades. Cimentaciones Superficiales y Profundas. Individuales y combinadas . 9.B. Comp ortamiento de Cimentaciones superficiales . Criterios de Diseño. 9.C. Tipo s d e zapatas m ás co mu nes. 9.D. Criterios p ara la elección m ás apro piada d el sistem a de fu ndación. Asentamientos admisibles. 9.E. Determin ación d e A cci on es d e dis eñ o. Verificación de tensiones del terreno. Códigos. Caso de Diseño de zapatas aisladas centradas. 9.F. Diseñ o y Verific ación a Co rte o Pu nzo nado . Acc ión de Vig a. Acción en dos direcciones. 9.G. Dis eñ o de zapat as a fl exión . Distribución de Armaduras según normas. 9.H. Transferenci a de fuerzas en la base de la co lum na. Códigos. 9.I. Disposiciones de las armaduras. Anclajes. Empalmes. Recubrimientos. Prescripciones reglamentarias. METODOLO GÍA DE E NSEÑANZA

a) Contenido conceptual. Se prioriza integración de teoría con práctica. Visitas a obra e informes individuales. Motivación a la investigación. b) Comprensión del fenómeno físico: primero concepto, luego análisis y justificación numérica. Práctica, obra, información sobre investigaciones, material de referencia, motivación concurrencia a cursos y seminarios, uso de elementos computacionales como herramientas auxiliares, creación de programas simples y participación en clase. c) Laboratorio: por sus propios medios diseñar, construir y ensayar pequeños modelos de hormigón armado en escala reducida: vigas. Ensayar los materiales, y elaborar informe.

d) Medios para clases teórico-prácticas: pizarrón con tizas de colores, power point, videos (videos de ensayos dinámicos de California y Japón). Clases en el IMERIS, junto a laboratorios: se desarrollan los experimentos y se siguen de cerca otros proyectos de investigación paralelos. e) Apuntes guía con aspectos fundamentales. La literatura básica está en inglés. Siempre se motiva al lector que consulte y amplíe con la fuente o referencia indicada. Ej.: aplicación de los reglamentos de HoAo ACI-318 y NZS-3101, base de nuestras normas. f) Importancia del detalle de las estructuras para lograr su correcta materialización en obra. Desarrollar esquemas estructurales.

Actividad Teoría y resolución de ejercicios simples

Carga horaria por semestre 45

Formación práctica Formación Experimental – Laboratorio

25

Formación Experimental - Trabajo de campo

10

Resolución de problemas de ingeniería

15

Proyecto y diseño

10

Centro Universitario (M5502KFA), Ciudad, Mendoza. Casilla de Correos 405. República Argentina. Tel. +54-261-4494002. Fax. +54-261-4380120. Sitio web: http://fing.uncu.edu.ar Página 4 de 7

Total

105

B IBL IOGRA FÍA

Título

Autor(es)

Editorial

Año de edición

Ejemplares disponibles

Estructuras de Concreto Reforzado

R. Park y T. Paulay

Limusa

1975

8

Seismic Design of Reinforced and Masonry Buildings

T. Paulay y N. Priestley

J. Wiley & sons

1992

2

Diseño de Estructuras de A. Nilson Concreto

Mc Graw Hill

1999

8

Reinforced Concrete Slabs

R. Park y W. Gamble

J. Wiley & sons

1980

0

Estructuras de Hº Aº

F. Leonhardt-T1

El Ateneo

1983

13


F. Leonhardt-T3

El Ateneo

1986

6


F. Leonhardt-T5

El Ateneo

1983

3

Curso de Hº Aº

O. Moretto

El Ateneo

1970

8

Tecnología del Concreto

A.M. Neville

Trillas

1998

2

Building Code Requeriments for Reinforced Concrete.

ACI-318

American 2008 Concrete Institute

0

Nueva Zelanda

1995

0

New Zealand Standard, NZS, 3101:1995, Parte 1 (Código) y Parte 2 (Comentarios). Reglamento CIRSOC 201 y Anexos. T. 1 y 2

CIRSOC

INTI

2005

1 de C/U

Reglamento INPRESCIRSOC 103

INPRES

INTI

2005

1

Reglamento CIRSOC 101 y Anexos

CIRSOC

INTI

2005

1 de C/U

Código de Constr. Sismo Resistente de Mendoza.

Ministerio de Obras Públicas

Consejo Profesional

1987

11

Memorias 1-EIPAC-92

R. Park y o.

FI-UNCUYO

1992

2

Memorias 2-EIPAC-94

N. Priestley y o.

FI-UNCUYO

1994

2

Memorias 3-EIPAC-97

V.V. Bertero y o.

FI-UNCUYO

1997

2

Memorias 4-EIPAC-99

T. Paulay y o.

FI-UNCUYO

1999

2

Memorias 5-EIPAC-00

M. Calvi y o.

FI-UNCUYO

2000

2


Apunte: Filosofía del Diseño para Estructuras e Hormigón Armado.

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Jul 2008

1

Apunte: Características Mecánicas del Hº Aº

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Nov 2011

1

Apunte: Comportamiento C.R. LLopiz Resistencia y Deformación de Elem. de Hº Aº Sometidos a Flexión

FI-UNCUYO

Sep2011

1

Apunte: Fund y Aplicac. Proyectos Reglam. Cirsoc:Vigas-Flexión

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

2003

1

Apunte: Diseño y Análisis C.R. LLopiz de Losas de Hormigón Armado.

FI-UNCUYO

Ago 2013

1

Apunte: Elementos de Hº C.R. LLopiz Aº sometidos a FlexoCompresión.

FI-UNCUYO

Sep 2012

1

Apunte Análisis y Diseño al Corte

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Nov 2012

1

Apunte Análisis y Diseño a Torsión

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Dic 2008

1

Apunte: Anclajes y Empalmes

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Oct 2009

1

Apunte: Bases de Hº Aº

C.R. LLopiz

FI-UNCUYO

Jul 2008

1

EVALUACIONES Para el examen final el alumno debe obtener la regularidad a partir de aprobar obligaciones que debe cumplir durante el cuatrimestre de dictado. Puede rendir como libre, pero el examen es muy riguroso. Cursado Normal: Al final del cursado normal, CN, del cuatrimestre el alumno es calificado desde 1 a 10, asociada a cantidad de puntos que logre, desde 1 a 100. Si obtiene una nota entre 1 a 5, equivalente a menos de 14 y 54 puntos respectivamente, se considera que no ha cumplido con los requisitos mínimos que lo habilitan al examen final como alumno regular. Para esto debe obtener una nota igual o superior a 6, que implica sumar más de 55 puntos. Resultado del examen final: En la gran mayoría de los casos, el Examen Final, EF, será escrito, EE, y sus temas serán elegidos dentro del contenido total de la materia. El EF escrito tiene una duración aproximada entre 2:00 a 2:30 hs. Para el EF el alumno debe concurrir con la carpeta completa y corregida de trabajos prácticos y trabajos experimentales. Para aprobar la materia en todos los casos se debe aprobar el EF. Para cada examen la cátedra escribirá en el examen los requisitos para su aprobación. Calificación final: La nota final es una combinación de la de CN y EF.


En casos de rendimientos extremos, muy bueno para excelente o regular para malo, el alumno podrá ser evaluado oralmente inmediatamente luego de su examen final escrito para obtener la máxima nota (10) o para decidir si no aprueba o lo hace con la nota mínima (4).

TRABAJOS PRÁCTICOS. TP-1: Losas, Vigas, Columnas, Tabiques y Fundaciones. Análisis de cargas. TP-2: Losas, Vigas, Columnas, Tabiques y Fundaciones. Estados básicos. Combinaciones. Esfuerzos. TP-3: Flexión en Vigas. Secciones Rectangulares y Secciones T y L. TP-4: Flexión. Losas de Hormigón Armado. Prefabricadas. Coladas in situ. TP-5: Columnas a Flexo-Compresión. TP-6: Corte en Vigas. TP-7: Anclajes y empalmes. TP-8: Torsión en Vigas. TP-9: Bases Centradas. Además se desarrollará durante el cursado un Trabajo Práctic o Glo balizad or que cada alumno deberá completar a lo largo del año y que tendrá presentaciones parciales según indique la cátedra.

INFORME FINAL del TAE. En función del trabajo analítico-experimental que le corresponda al alumno. El Informe debe cumplir con los requisitos que debe satisfacer un informe técnico de un profesional universitario. Debe contener: a. Introducción. b. Objetivos c. Alcances d. Desarrollo e. Conclusiones (recomendaciones si las hubiera) y bibliografía. Debe estar redactado en forma correcta, y cumplir con prolijidad, orden, dibujos a escala y aclaraciones donde fuera necesario. Debe llevar fotos del desarrollo de su proyecto, tanto de la construcción como de la fase de ensayos.

Program a de examen

Bolilla

Unidades

1

135

2

246

3

357

4

458

5

529

6

612

7

756

8

867

9

934


Hormigon I

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