Seminario de Estructuras Semanas 1, 2 (11, 23-09-15)
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8/18/2019 Seminario de Estructuras Semanas 1, 2 (11, 23-09-15)
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SEMINARIO DEESTRUCTURAS (2015-
2)
Semana 1, 2 (1, 23-09-15)
Presentaa !"rMS#$ -%n&$ Nat%'%a Sn#e* Ar+'a"
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8/18/2019 Seminario de Estructuras Semanas 1, 2 (11, 23-09-15)
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CONTENIDO DE ESTA CASE
Presentación del silabo de la asignatura.Introducción. Los materiales en las
estructuras de la arquitectura.
Aplicaciones del Concreto en diferentestecnologías. Concreto armado. Concretoarmado de alta resistencia. Concretopos y pre reforzado. El concreto en lasestructuras laminares. El concretocompuesto.
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Contenido del cursoEl enfoque es en relación con el espacio arquitectónico.
Se estudian el concreto armado, sus propiedades, ventajas
y desventajas.Las cimentaciones de concreto armado
Los muros de contenciònLas columnas y las placasLas vigas y las losas de concreto armadoLas estructuras laminares
El concreto pretensado
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COMPETENCIA
Define el espacio arquitectónico, estableciendo el material y
los sistemas estructurales que lo componen. Evaluando las
diferentes cargas que debe soportar y la trayectoria de estas
hasta el suelo, poniendo especial cuidado en las
solicitaciones ssmicas. Establece adem!s el tipo de unionesó vnculos que e"istir!n entre sus elementos. #re dimensiona
los elementos b!sicos contenidos en su dise$o
arquitectónico, utili%ando los diversos materiales y sistemas
estructurales.
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Sistemas de Evaluación
Las evaluaciones son&
' trav(s de ) parciales, evaluados en fechas
previas al cronograma de entrega de notas,
establecido por la *+#. 'dicionalmente se dejar!n trabajos de
investigación grupales para ser evaluados en
clases.
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CO!EI"O
El concreto. El concreto armado. Otros sistemas de concreto.El concreto armado# sus propiedades mec$nicas y cambio%olum&tricos . 'enta(as y des%enta(as. El acero de )efuerzo
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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EL CONCRETO
COC)E!O CICL*PEO
COC)E!O +I,PLE
concreto simple en cuya masa se
adiciona un porcentaje de piedras
grandes o medianas.
me%cla de arena y grava, unidos
por una pasta de cemento y de
agua. Es muy bueno para resistir
esfuer%os de compresión.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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¿QUE ES ELCONCRETO ARMAO!
Es un material
compuesto porconcreto ybarras de acerocorrugado. Esmuy utilizado entodo el mundo.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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CONCRETOS E ALTARESISTENCIA.
Los concretos de alta resistencia# tienen resistenciassuperiores a los -/ 01cm 2asta 34// 0g1cm. +uproducción requiere mayores estudios y mase5igencia en el control de calidad# con respecto al
concreto con%encionalLos concretos de alta resistencia son necesarios enlos siguientes casos6• Para colocar el concreto en ser%icio a una edad
menor. E(emplo dar tr$fico a pa%imentos.• En la construcción de edificios altos# reduciendo
la sección de las columnas.• En las estructuras de puentes de muc2a luz y para
me(orar la durabilidad de los elementos.
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EI"ICIOS ALTOS EN EL MUNO
!oronto7 Canad$f8c 9// 01cm a los tresmeses y por primera %ez
se usa el microsilise
C2icago7 EE:: f8c;9/ 01cma los 9/ días. ?uala Lumpur7
,alasia -
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EI"ICIOS ALTOS EN EL PER#
!O))E "EL CE!)O
C@'ICO4- pisos y 3/ m. dealtura -/ 01cmy =/ 01cm39>/7 39=/B
!orre de intercambiadorde calor Cementos Lima#33/ m de altura#4
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CONCRETO POSTENSAO
cables que conforman
la armadura de
postensado.
/iga postensada.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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CONCRETO EN ESTRUCTURASLAMINARES
#araboloide hiperbólico.
0estaurante de 1ochimilco,
2(li" andela. -("ico.
3anque nt%e.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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USOS EL CONCRETO ARMAO
P)E+A+
)E+E)'O)IO+
P
ICI
A-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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P:E!E+
)E!IC:LA"O+
,:)O+ "E CO!ECIO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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16/77E"IFICACIOE+
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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E+!):C!:)A+
LA,IA)E+
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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E #"n#ret" . s/s
!r"!%eaes
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El Concreto
• El concreto esta constituido por una me%cla de&cemento, agregado fino, agregado grueso,agua. En algunas ocasiones ser! necesarioagregarle& aire y aditivos$
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• El cemento una ve% hidratado genera la adhesión
qumica entre los componentes.
• Los aditivos son usados como acelerantes de fragua,
plastificantes del concreto, y entre otros como
incorporadores de aire para concretos que van ha
estar sometidos a proceso de hielo y deshielo.
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• El concreto es
muy bueno para
resistir esfuer%os
de compresión,mas no los de
tracción.
1$%Resistencia ala com&resión
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Resistencia a la com&resión
Estos par!metros son obtenidos a
trav(s del ensayo de un cilindro
est!ndar de 45 678 cm9 de di!metro y
7:5 6); cm9de altura.
La resistencia del concreto fc ? @ ;.4? f>c :=
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a#t"res /e ae#tan a res%sten#%a#
aB )esistencia de los agregados y laresistencia de la pasta de cemento quecontribuye en el grado de unión pasta de
cemento A agregado . Es decir la probetaensayada puede romperse a trav(s de la piedra
o en la interface agregadoBpasta.
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'$ La relación a(ua cemento )*+c$,C #ara c bajo F
G reduce porosidadH incrementa resistencia
IC #ara c alto F G aumenta porosidadH reduce
resistencia
Ic J ;.:8, para la
completa hidratación
del cemento.
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cB El aire incorporado en la me%cla a trav(s de aditivostiende a reducir la resistencia en compresión. 3ambi(n
el aire que queda atrapado por mala compactación
tiende a reducir la resistencia.
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d$ Ti&o de cemento,Keneralmente afecta la velocidad con la que se logra f>c. #or ejemplo, el
cemento tipo es de r!pido endurecimiento.
' la edad de un da los
concretos fabricados
con cemento tipo
e"hiben
apro"imadamente dosveces mayor que los
fabricados con cemento
tipo y a los siete das
una resistencia entre
7.: a 7.8 veces mayor.Los cementos 3ipo ,
tipo / y tipo /
desarrollan resistencia
en tiempos mas lentos
que el tipo .
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TIPO I, De uso general.TIPO II, De uso general, especficamentecuando se desea moderada
resistencia a los sulfatos o moderado calor de
hidratación.
TIPO III, uando se requiere alta resistenciainicial.
TIPO I-, uando se desea bajo calor dehidratación.
TIPO -, #ara emplearse cuando se desea altaresistencia a los sulfatos.
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Portland Ti&o I
Este cemento est! destinado al uso
comn y corriente en construcciones de
concreto y trabajos de alba$ilera. Su
uso est! recomendado en todas
aquellas obras en las cuales no serequieren caractersticas yo
especificaciones de otros tipos
especiales de cemento. Este cemento
se recomienda para la construcción de
estructuras de edificios, estructuras
industriales, viviendas unifamiliares,
conjuntos habitacionales, y todas
aquellas obras que se construyan sobre
terrenos que no est!n e"puestos a
sulfatos o estos son escasos. 678;
p.p.m.9
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Portland Ti&o II
Este cemento esta destinado a obras de
concreto en general, principalmente
donde se requiera una resistencia
moderada a la acción de los sulfatos yo
cuando se requiera un moderado calor
hidratación. Se recomienda para
estructuras de edificios, estructuras
industriales, puentes, obras portuarias,
tuberas de concreto, perforaciones, y
todas aquellas obras que requierensoportar la acción moderada de los
suelos !cidos yo aguas subterr!neas.
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Portland Ti&o -Este cemento esta destinado a obras, es
un cemento especial que adem!s de
reunir las cualidades del emento
#ortland tipo , es usado donde se
requiera una elevada resistencia a laacción concentrada de los sulfatos .Se
recomienda su uso en estructuras de
canales, alcantarillas, tneles y sifones
con suelos y aguas que contengan alta
concentración de sulfatos, as como deobras portuarias que est(n
permanentemente e"puestas a la acción
de las aguas marinas
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e$ La (radación . te/tura de los
a(re(ados,La gradación F porosidad.La te"tura F 'dherencia del agregado M pasta de cemento .
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0$ Las condiciones de 1umedad .tem&eratura durante el curado,Duración del curado. #erodos prolongados de curadoaumentan significativamente la resistencia.
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PA)A LA +E,AA 6
3. CO!I:A "IAPO+I!I'A E +E,AA
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COCEP!O+ A"ICIOALE+
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3$ Resistencia del concreto a latracción
• Es del =N al 78N de la resistencia a la
compresión. Sirve para medir la resistencia al
cortante.
• De este valor depende la fuer%a cortante
resistente.
'*2 c f fr ≈
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3) M"/" e east%#%a
El modulo de elasticidad tiene %alores relati%amentegrandes para materiales muy rígidos. E(emplo6
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CONCRETO
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ACERO
k!cm"#2$#E
k!cm"#2$2E
×=
×= '"5### c f Ec =
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CAM4IOS
OUMETRICOSDE CONCRETO
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4% Retracción o contracción de0ra(ua
• Los factores que afectan &• La mayor relación agua1cemento#• La mayor superficie de %aceado.• Dumedad del medio ambiente.•
Porcenta(e de refuerzo• Agregados. Los agregados restringen la contracción de lapasta de cemento. Los mas gruesos limitan la contracción. +iel agregado es fino aumenta la contracción.
• Cantidad de cemento en la mezcla. Las mezclas m$s ricascontraen m$s que las pobres.
La )etracción o Contracción es el acortamiento que e5perimentael concreto durante el proceso de endurecimiento y secado. +edebe principalmente a la perdida por e%aporación del e5ceso deagua del mezclado.
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Para reducir la contracción de 0ra(uaen el concreto es conveniente,
• 0educir el contenido de agua de la me%cla
• *sar agregados no poroso
• urar bien el concreto
• *sar juntas de contracción y construcción
en la estructura
• #roveer de refuer%o adicional por
temperatura
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5untas deconstrucción
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3%-ariaciones del volumen deconcreto &or tem&eratura
• El concreto se e"pande y se contrae con la
temperatura.
EL ACERO
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EL ACERO
A mayor contenido de carbono# ladureza# la resistencia a la tracción y ellímite el$stico aumentan. "isminuyenla ductilidad y la tenacidad.
ACERO
arbono.
-anganeso.
Silicio.
romo.+quel
/anadio.
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El refuerzo del concreto se presenta en tres
formas: varillas corrugadas, alambre y mallas
electrosoldadas
• 'arillas corrugadas y alambres • ,allas electro soldadas
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Pro&iedades mec6nicas del acero
• Es@:>;)O,;;;Pgcm:. Su comportamiento a
la tracción y a la compresión es similar.
Cur%a esfuerzo7 deformación ymódulo deelasticidad delacero.
DarmsenB
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• Coe7ciente de dilatación t8rmicaSu coeficiente es muy similar al del concreto. Esto
constituye una gran ventaja porque no se presentantensiones internas. 'mbos tienden a dilatarse y acontraerse de modo similar.
• Malea'ilidad
Kracias a esta propiedad se pueden doblar en fro lasvarillas de acero.
• O/idación del aceroEl acero debe estar libre de o"ido durante su colocación
pues este perjudica la adherencia con el concreto. El o"idoreduce la sección transversal de la varilla afectandodirectamente su capacidad resistente
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-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
•
Adaptabilidad para conseguirdi%ersas formas arquitectónicas.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
JPosibilidad de conseguir rigidezK
La rigidez, es lacapacidad que
tiene una
estructura para
oponerse a la
deformación antela acción de una
fuer%a o sistema
de fuer%as.
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
-
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JPosibilidad de conseguir resistenciaK
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
)ígida pero sinresistencia
Fle5ible peroresistente
resistente
o resistente
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
JPosibilidad deconseguir ductilidadK
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
LA UCTILIA
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UC
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
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• Factibilidad para lograr diafragmas rígidos 2orizontales.
D
D1
4
D14
D14
!ec2o rígido
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
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8/18/2019 Seminario de Estructuras Semanas 1, 2 (11, 23-09-15)
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• "urabilidad.
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
)esistencia al fuego.
*na estructura
de concreto
armado
normal, tieneuna
resistencia al
fuego entre 7
a ) horas
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
-
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Adaptabilidadpara,onolitismoentre losas#%igas ycolumnas.
-ENTA5AS E CONCRETO ARMAO
,onolitismo +in monolitismo
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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'IC:LO ,OOLI!ICO 'IC:LO O ,OOLI!ICO
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Est!n asociadas alpeso de los elementosque se requieren enlas edificaciones porsu gran alturaH #orejemplo, si se tienenluces grandes ovolados grandes, lasvigas o losas resultan
de dimensionesgrandes.
ES-ENTA5AS EL CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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'simismo, elementosarquitectónicos 6no
estructurales9 como
cornisas, tabiques, o
muebles pueden sercargas gravitatorias
importantes y
adem!s, aumentan
la fuer%a ssmica por
su gran masa.
ES-ENTA5AS EL CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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3ambi(n, su adaptabilidad al logro de formas diversas ha
trado como consecuencia configuraciones arquitectónicasmuy modernas e impactantes, pero con deficiente
comportamiento ssmico.
ES-ENTA5AS EL CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
-
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ES-ENTA5AS EL CONCRETO ARMAO
-Sc. ng. +atividad S!nche% 'r(valo
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AL:O+ !*PICO+ )EFE)I"O+ ALCOC)E!O A),A"O
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LA+ MA+E+ "E LO+ PO+!E+ "E IL:,IACI* "EL E+!A"IO DE)ACLIO
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!APIA
LA+ MA+E+ "E LO+ PO+!E+ "E IL:,IACI* "EL E+!A"IO D:A:CO
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LA+ MA+E+ "E LO+ PO+!E+ "E IL:,IACI* "EL E+!A"IO
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D:ACAO
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8/18/2019 Seminario de Estructuras Semanas 1, 2 (11, 23-09-15)
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3. In%estigar en el libro de Capeco# las dosificaciones
pr$cticas para concretos de resistencias6 fc Q 3><01cmH 3/ 01cmH =/ 01cm. Indique como se dosificaen obra de forma pr$ctica.
. In%estigar la diferencia entre (untas deconstrucción# contracción y dilatación. Ilustrare(emplos