Propiedades mecánicas del concreto simple •
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La resistencia a la compresión del compresión del hormigón se determina en muestras cilíndricas estandarizadas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rápidas, que duran unos pocos minutos. Esta resistencia se la mide luego de ! días de "raguado #a$o condiciones controladas de humedad. %a resistencia a la compresión de hormigones normales &10 ' !0 (g)cm* y de mediana resistencia &350'+0 (g)cm* está dominada por la relación agua)cemento &a menor relación agua)cemento mayor resistencia* y por el nivel de compactación &a mayor compactación mayor resistencia*, pero tam#in son "actores importantes la cantidad de cemento &a mayor cantidad de cemento mayor r esistencia* y la granulometría de los agregados &me$ores granulometrías dan lugar a mayores resistencias*.
El hormigón es un material ine"iciente resistiendo cargas de traccióntracción- comparativamente esta resistencia representa hasta un 10 de su capacidad a la compresión. Es por ello que en el hormigón armado los es"uerzos de tracción son a#sor#idos por el acero de re"uerzo. El ensayo tradicional &/rue#a irecta de racción* consiste en una peque2a muestra con sección transversal rectangular, que presenta un ensanchamiento en los etremos longitudinales, lo que permite que las a#razaderas del equipo utilizado en la prue#a e$erzan "uerzas de tracción que romperán a la muestra en el sector central más d#il &por tener menor sección transversal*. 4unque transversal*. 4unque la resistencia a la tensión normalmente se desprecia en los cálculos de dise2o, es sin em#argo, una propiedad importante que a"ecta el tama2o y etensión de las grietas que se presentan. 4demás, la resistencia a la tensión de los miem#ros de c oncreto tiene un e"ecto de"initivo de reducción en sus de"leiones. &e#ido a la peque2a resistencia a la tensión del concreto, muy poco es"uerzo se ha hecho para determinar su módulo de elasticidad en tensión. in em#argo, con #ase en esta in"ormación limitada, parece ser que su valor es igual a su módulo de compresión.*
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El Módulo de Elasticidad es Elasticidad es di"erente para distintas resistencias a la compresión de los hormigones, e incrementa en valor cuando la resistencia del concreto es mayor. %a pendiente de la curva en el rango de comportamiento lineal reci#e la denominación de Módulo de Elasticidad del material o Módulo de Young, Young , que se sim#oliza 6Ec 6 Ec77 Módulos de elasticidad de hormigones de diferentes resistencias.
Resistencia (Kg/cm2)
Módulo de Elasticidad (Kg/cm2)
10
18000
!0
51000
350
!1000
+0
308000
Propiedades mecánicas del acero de refuerzo El acero es una aleación #asada en hierro, que contiene car#ono y peque2as cantidades de otros elementos químicos metálicos. 9eneralmente el car#ono representa entre el 0.5 y el 1.5 de la aleación. El acero utilizado en estructuras &#arras y ca#les* es un material apto para resistir solicitaciones traccionantes, lo que lo convierte en el componente ideal para com#inarse tcnicamente con el hormigón simple, con el que con"orma el hormigón armado y el hormigón prees"orzado •
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Resistencia a la tensión, Es la máima "uerza de tracción que soporta la #arra, cuando se inicia la rotura, dividida por el área de sección inicial de la #arra. e denomina tam#in, más precisamente, carga unitaria máima a tracción. Resistencia a la compresión El es"uerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que eisten dentro de un sólido de"orma#le o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección. El acero tra#a$a de igual "orma tanto a tensión como a compresión. M!"L# !E EL$%&''!$! Es la pendiente de la recta que identi"ica al rango elástico de comportamiento de los materiales, y en el caso del acero se representa 6Es7En los aceros estructurales sólidos en #arra o en per"il, utilizados en el hormigón armado, prácticamente en todos los casos se tiene un :nico módulo de elasticidad, lo que en las c urvas es"uerzo ; de"ormación se re"le$a en la pendiente :nica de los aceros con características di"erentes Es < 2*+,,,,,Kg / cm2
Tipos de Refuerzo corrugado El re"uerzo corrugado de#e cumplir con las =ormas de calidad que se dan a continuación y se designan como se indican en las siguientes &a-las. %a compro#ación de la designación de la #arra se realiza por medio de su peso por metro de acuerdo con los valores dados en las &a-las
DIMENSIONES NOMINALES DE LAS BARRAS DE REFUERZO Diámero !asado e" oca#os de pu$gada Desig"aci%" NOMINALES de $a !arra 'er(mero mm No- * *3 No- 2 23 No- / /3 No- 4 43 No- 1 13 No- 7
Diámero de refere"cia e" Masa pu$gadas +g,m
DIMENSIONES Diámero mm
&rea mm)*
.,/0
1-/
2*
2,50
6-4
7.
.,*0
.*-7
.*6
4,50
.4-6
.66
2,/0
.6-.
*5/
7,50
**-*
257
3-*43 3-413 3-66/ .-44* *-*24
73 No- 5 53 No- 6 63 No- .3 .3.-2 No- .. ..*-4 No- ./ .24-. No- .5 .53-.
2-3/* 2-672 . 4-313 . 1-/3/ . 7-637 . ..-253 * *3-*/3
.0
*4-/
4.3
.,50
*5-7
1/4
.,/0
2*-2
5.6
2,5
24-5
.331
2,/0
/2
./4*
.,/8
47-2
*45.
iendo el acero natural aquel que presenta en "orma #ien de"inida los puntos correspondientes al límite elástico y al escalón de rela$amiento &punto de "luencia*. El acero laminado en fro es aquel que no tiene #ien de"inido un escalón de rela$amiento. u carácter mecánico #ásico es su límite elástico convencional para el 0. de su de"ormación remanente. =o se permite la utilización de este tipo de acero, ni el tre"ilado, a menos que est eplícitamente permitido por la =orma #a$o la cual se "a#rica cualquiera de los materiales permitidos por el >eglamento •
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0rado 12 esta es "a#ricada para usarse como re"uerzo en el concreto la super"icie de la varilla esta provista de re#a#as o salientes llamadas corrugaciones las cuales evitan el movimiento relativo longitudinal entre el la varilla y el concreto que lo rodea. e "a#rica en una planta sider:rgica. u nom#re de grado se de#e que su resistencia a la "luencia varía entre 300 a +00 ?g)cm.
$lam-rón @arilla de acero que esta desprovista de re#a#as o salientes &Es lisa*, y si los tiene no cumple con las especi"icaciones de corrugación. u principal uso en la construcción es para la "a#ricación de estri#os. /resenta resistencias alrededor de "y <A00 ?g)cm, en diámetros de B7 o n:mero . e mane$a en presentación de rollos. $rme Elementos "a#ricados con acero grado A0 & "y < A000 ?g)cm* laminado en "rio, corrugado y electrosoldado. e utiliza para re"orzar castillos y cadenas de concreto. Están "ormados por dos o tres, o cuatro alam#res longitudinales corrugados cali#re 1+ y por alam#res transversales corrugados con las mismas características que los longitudinales, espaciados a cada 5 cm.
Las mallas electrosoldadas de alam#re se usan "recuentemente como re"uerzo de losas, pavimentos, cascarones y en lugares donde no se tiene su"iciente espacio para proporcionar el recu#rimiento necesario de concreto que se requiere para las varillas regulares de re"uerzo. %a malla se hace con alam#res estirados en "río, colocados en dos direcciones ortogonales y soldados en los puntos de intersección. %os tama2os y separación del alam#re pueden ser los mismos en am#as direcciones o pueden ser di"erentes, dependiendo de los requisitos del dise2o. %a malla de alam#re se coloca "ácilmente, tiene una
adherencia ecelente con el concreto y la separación de los alam#res se controla mu y #ien.
>ECDE= E C=4DE=F E% GFD/F>4DHE=F E% IF>DH9J= 4>D4FK a. En el hormigón armado el hormigón y el acero tra#a$an integradamente. #. %as de"ormaciones en el acero son similares a las del hormigón que está alrededor del acero c. El /rincipio de =avier ; Lernoulli esta#lece que 6las secciones transversales planas antes de la de"ormación permanecen planas despus de la de"ormación7 d. %as estructuras se de"orman ante la presencia de solicitaciones pues de#en resistir y equili#rar las cargas mediante es"uerzos internos y de"ormaciones eternas. e. En el hormigón armado, el hormigón no resiste a la tracción sino el acero ". El hormigón se comporta como material inelástico mientras el acero lo hace como material elasto ; plástico. g. El hormigón armado se dise2a para comportarse de manera d:ctil ante la presencia de cargas que superen a las de servicio. h. El control de la "ormación de articulaciones plásticas en sitios seleccionados de la estructura aporticada es vital para lograr el comportamiento d:ctil del hormigón armado.
Li#liogra"ía Estructuras de hormigón armado 3'4lvaro 9arcía Deseguer Goncreto estructural simple'Lasilio Gur#elo emas de hormigón armado' Darcelo >omo /roa2o
Hngeniería civil GHE=GH4 L4HG4 E %4 HE>>4 />FEF>K DF=4%@F >H@E>F MEC 4=9E% 4%CD=FK GI4GF= 4%4N4> MF=44= =44=4E% 4H9=4C>4K HEOF E E%EDE=F E GF=G>EF 9>C/FK G
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