Antecedentes históricos del concreto
Document Transcript
1. ESTRUCTURAS DE CONCRETO ESTRUCTURAS DE CONCRETO EN LA
ARQUITECTURADEFINICIÓN DE ESTRUCTURA. Una estructura puede definirse como el
conjunto de partes o componentes que se combinan en forma ordenada para cumplir
una función dada como ser el sustento o el esqueleto de un edificio, salvar un
claro como en los puentes; encerrar un espacio, como sucede en los distintos
tipos de edificos, o contener un empuje, como en los muros de contención, entan
ques o silos Esta estructura debe cumplir la función para la que fue diseñada
además de mantener el coso dentro de los límites económicos y satisfacer
determinadas exigencias estéticas. La elección de una forma estructural dada
implica la elección del material con que se piensa realizar la estructura. Al
hacer esta elección el arquitecto debe tener en cuenta las características de
la mano de obra y el equipo disponible, así como también el procedimiento de
construcción mas adecuado para el caso. DEFINICIÓN DE CONCRETO. El concreto es
un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla
cuidadosamente proporcionada de cemento, arena, grava y agua; después, esta
mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones desea das. Se pueden
obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente
las proporciones de los materiales que lo componen. Estas propiedades dependen
en gran medida de las proporciones de la mezcla, del cuidado con que se mezclan
los distintos materiales constitutivos y de las condiciones de humedad y
temperatura bajo las cuales se mantenga la mezcla desde el momento en que se
coloca en
2. la formaleta hasta que se encuentra totalmente
endurecida. Los factores que hacen del concreto un material de construcción
universal son tan evidentes que han sido utilizados de diversas maneras por
miles de años debido a su alta resistencia al fuego y a los agentes climáticos;
pero una de las desventajas que presenta es porque se considera un material
relativamente frágil y con una baja resistencia a la tensión comparada con su
resistencia a la compresión, lo cual impide su utilización en elementos
estructurales sometidos a tensión y para solucionar esta desventaja se
considero factible utilizar el acero para reforzar el concreto debido a su alta
resistencia a la tensión. La combinación resultante de los dos materiales es
conocida como concreto reforzado el cual combina muchas de las ventajas de cada
uno como son: su costo relativamente bajo, la buena resistencia al clima y al
fuego, la buena resistencia a la compresión y, la excelente capacidad de moldeo
del concreto con la alta resistencia a la compresión y la aun mayor tenacidad y
ductibilidad del acero.Es precisamente esta combinación la que permite el casi
ilimitado rango de usos yposibilidades del concreto reforzado en la
construcción de edificios, puentes, presas,tanques, depósitos y muchas otras
estructuras.ESTRUCTURAS DE CONCRETO APLICADAS A LA ARQUITECTURALas estructuras
de concreto aplicadas a la arquitectura presentan ciertas características
derivadas de losprocedimientos utilizados para su construcción, que las hacen
distinguirse de las estructuras de otros materialesuna de estas características
es su moldeabilidad, propiedad que brinda al arquitecto y proyectista gran
libertaden la elección de formas; gracias a lo cual es posible construir una
amplia variedad de estructuras.Otra característica importante es la facilidad
con que puede lograrse la continuidad en laestructura lo cual no se consigue en
estructuras metálicas y que en las estructuras deconcreto es consecuencia
natural de las características mismas del material.
3. Otra característica peculiar de estas estructuras es el
agrietamiento, que debe de tenerse encuenta al estudiar su comportamiento bajo
las condiciones de servicio.Existen dos procedimientos principales para
construir estructuras de concreto:Cuando los elementos estructurales se forman
en su posición definitiva, se dice que laestructura ha sido colada, in situ o
en su lugar.Si se fabrica en un lugar distinto a su posición definitiva en la
estructura el procedimientorecibe el nombre de prefabricación.El arquitecto
debe elegir entre estas alternativas, guiándose siempre por las ventajas
económicas, constructivasy técnicas que pueden obtenerse en cada caso.
Cualquiera que sea la alternativa que escoja, esta elección influyede manera
importante en el tipo de estructura que se adopte.Una de las aplicaciones de
las estructuras de concreto es en la construcción de puentes Puente Gateway
Bridge sobre el río Brisbane, en Australia, ya que para su construcción se
empleo el hormigón ligero y duradero reforzado con barras o enrejados
metálicos.Puentes de Tamar
4. CIMIENTOS DE EDIFICIOSUno de los elementos principales de
las estructurasde concreto son los cimientos, los cualesproporcionan un apoyo y
estabilidad a los edificios,son los primeros componentes
estructuralesinstalados en casi todas las obras. Los cimientos de zapata son un
sistema económico empleado en obras construidas en terreno estable. En la cimentación
sobre pilotes se distribuye el peso a lo largo de su longitud, a diferencia de
los pilares o pozos, que transmiten la carga del edificio al lecho de roca
estable sobre el que descansan. Los cimientos de losa continua son placas de
hormigón reforzadas, y se utilizan cuando las cargas son relativamente grandes
y el terreno es inestable; estos cimientos hacen que el edificio „flote‟ sobre
el suelo como una sola unidad Las estructuras para edificios de varios pisos
pueden construirse de muchas maneras, de las que aquí se muestran tres. La
estructura de entramado es una red de columnas, vigas y largueros unidos para
proporcionar fuerza y estabilidad. En la estructura suspendida, todos los pisos
menos la planta baja están colgados de un núcleo central. Cada piso está unido
directamente al núcleo y colgado mediante cables de la estructura del techo
situada sobre él. La estructura estática está compuesta por pilares y vigas
(pies derechos y jácenas).
5. ANTECEDENTES HISTORICOS DEL CONCRETO.La historia del
cemento es la historia misma del hombre en la búsqueda de unespacio para vivir
con la mayor comodidad, seguridad y protección posible. Desdeque el ser humano
supero la época de las cavernas, ha aplicado sus mayoresesfuerzos a delimitar
su espacio vital, satisfaciendo primero sus necesidades devivienda y después
levantando construcciones con requerimientos específicos.Templos, palacios,
museos son el resultado del esfuerzo que constituye las bases para el progreso
de lahumanidad. El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero – mezcla de arena con
materia cementosa – para unirbloques y lozas de piedra al elegir sus asombrosas
construcciones. Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos
depósitos volcánicos, mezclados con caliza yarena producían un mortero de gran
fuerza, capaz de resistir la acción del agua, dulce o salada. Un material
volcánico muy apropiado para estas aplicaciones lo encontraron los romanos en
un lugar llamado Pozzuoli con el que aun actualmente lo conocemos como
pozoluona. Investigaciones y descubrimientos a lo largo de miles de años, nos
conducen a principios del año pasado, cuando en Inglaterra fue patentada una
mezcla de calizadura, molida y calcinada con arcilla, al agregársele agua,
producía una pasta que de nuevo se calcinaba semolía y batía hasta producir un
polvo fino que es el antecedente directo de nuestro tiempo. Nota El nombredel
cemento Portland le fue dado por la similitud que este tenía con la piedra de
la isla de Portland del canalingles. La aparición de este cemento y de su
producto resultante el concreto ha sido un factor determinantepara que el mundo
adquiera una fisionomía diferente. Edificios, calles, avenidas, carreteras,
presas y canales,fabricas, talleres y casas, dentro del más alto rango de
tamaño y variedades nos dan un mundo nuevo decomodidad, de protección y belleza
donde realizar nuestros más ansiados anhelos, un mundo nuevo paratrabajar, para
crecer, para progresar, para vivir.1824: - James Parker, Joseph Aspdin patentan
al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinaciónde alta
temperatura de una Caliza Arcillosa.1845: - Isaac Johnson obtiene el prototipo
del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla decaliza y arcilla
hasta la formación del "clinker".1868: - Se realiza el primer embarque
de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos.1871: - La compañía
Coplay Cement produce el primer cemento Portland en los Estados Unidos.1904:
-La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera vez sus
estándares de calidadpara el cemento Portland.1906: - En C.D. Hidalgo Nuevo
León se instala la primera fabrica para la producción de cemento en México,con
una capacidad de 20,000 toneladas por año.1992: - CEMEX se considera como el
cuarto productor de cemento a nivel MUNDIAL con una producción de30.3 millones
de toneladas por año.
6. ESFUERZOS QUE SOPORTAN LAS ESTRUCTURAS.Dependiendo de su
posición dentro de la estructura y del tipo de fuerzas que actúan sobre ellos,
loselementos o piezas de las estructuras soportan diferentes tipos de
esfuerzos. Dichos esfuerzos pueden ser:De traccción, cuando las fuerzas que
actúan sobrela pieza tienden a estirarla, tal y como sucede, porejemplo, con
los cables de un puente colgante.De compresión, cuando las fuerzas que soporta
lapieza tienden a aplastarla, como es el caso, porejemplo, de los pilares.De
flexión, cuando las fuerzas que actúan sobrela pieza tienden a doblarla, como
sucede con lasvigas.De corte o cizalladura, cuando las fuerzas quesoporta la
pieza tienden a cortarla. Este es el tipode esfuerzo al que están sometidos los
puntos deapoyo de las vigas.De torsión, cuando las fuerzas que soporta lapieza
tienden a retorcerla. Este es el caso de losejes, los cigüeñales y las
manivelas.LAS FLECHAS ROJAS = TRACCIÓN O TENSIÓNLAS FLECHAS VERDES = FLEXIÓNLAS
FLECHAS AMARILLAS = COMPRESIÓNCARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL ACERO
PROPIEDADES MECÁNICAS: Resistencia: es la oposición al cambio de forma y a la
fuerzas externas que pueden presentarse como cargas son tracción, compresión, cizalle,
flexión y torsión. Elasticidad: corresponde a la capacidad de un cuerpo para
recobrar su forma al dejar de actuar la fuerza que lo ha deformado
7. Plasticidad: es la capacidad de deformación de un metal
sin que llegue a romperse si la deformación se produce por alargamiento se
llama ductilidad y por compresión maleabilidad. Fragilidad: es la propiedad que
expresa falta de plasticidad y por lo tanto tenacidad los metales frágiles se
rompen en el límite elástico su rotura se produce cuando sobrepasa la carga del
límite elástico. Tenacidad: se define como la resistencia a la rotura por
esfuerzos que deforman el metal; por lo tanto un metal es tenaz si posee cierta
capacidad de dilatación. Dureza: Es la propiedad que expresa el grado de
deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una fuerza
determinada. Existen dos Dureza física y dureza técnica. Ductilidad: es la
capacidad que tienen los materiales para sufrir deformaciones a tracción
relativamente alta, hasta llegar al punto de fractura. Resilenca: Es la
capacidad que presentan los materiales para absorber energía por unidad de
volumen en la zona elástica. PROPIEDADES FÍSICAS Propiedades de los cuerpos:
encontramos entre otras Materia, Cuerpo, Estado de agregación, Peso, Masa, Volumen,
Densidad, Peso específico(m/v) Propiedades Térmicas: están referidas a los
mecanismos de calor y para ello señalamos que existen tres mecanismos: *
Conducción: se produce cuando la fuente emisora está en contacto directo con el
que se desea aumenta Tº * Convección: para que ocurra transferencia de calor
por convección es necesario que exista un fluido quien sea el encargado de
transmitir el calor de la fuente emisora hacia el cuerpo o ambiente *
Radiación: Se produce porque la fuente de calor se encuentra en contacto en
forma directa con el ambiente. Esta fuente emisora genera rayos infrarrojos que
sirven de medio de transferencia de calor. Propiedades Eléctricas: Están
relacionadas con la capacidad de conducir la corriente eléctrica. Propiedades
Ópticas: están referidos a la capacidad que poseen los materiales para reflejar
o absorber el calor de acuerdo a las siguientes características:
Color-Brillo-Pulido. Propiedades Magnéticas: Están referidas a la capacidad que
poseen los materiales metálicos para inducir o ser inducidos por un campo
electromagnético, es decir actuar como imán o ser atraídos por un
imán.CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL
CONCRETODensidadResistenciaViscosidadRigidezFluidezPlasticidadDuctilidadConsistenciaDocilidadPermeabilidadDurabilidadPropiedad
visco-elasto-plástica
8. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO o Resumen o El
desperdicio producido por las plantas premezcladoras de concreto representa un
problema de residuos sólidos que necesita solución. Este concreto puede ser
utilizado para fabricar agregados. En este trabajo, se presenta el desempeño de
concretos fabricados con agregados reciclados obtenidos a partir de cilindros
de concreto premezclado y diferentes consumos de cemento. Los resultados
experimentales mostraron que el comportamiento del concreto con agregados
reciclados es similar al del concreto con agregados naturales, lo que sugiere
que puede ser utilizado como un concreto clase dos, de acuerdo con el
Reglamento de Construcción del Distrito Federal (RCDF). o Descriptores:
Agregado reciclado, concreto reciclado, propiedades mecánicas del concreto. o
Introducción o Las plantas premezcladoras de concreto generan un porcentaje
importante de desperdicio (estimado en un 10%) del concreto producido. Esto
representa una pérdida de las materias primas que componen el concreto,
principalmente del agregado natural, ya que este insumo es un recurso natural
no renovable. Además, este desperdicio también implica la necesidad de un sitio
para su disposición final, lo que a su vez, representa un problema debido a la
escasez de áreas disponibles para ello. Por lo tanto, resulta imperativo dar
una solución al problema. En este trabajo se propone el reciclaje del concreto
premezclado para fabricar agregados gruesos como una posible solución. Para
mostrar la factibilidad de la propuesta, en esta investigación se evaluaron las
propiedades mecánicas de concretos elaborados con agregados gruesos producto
del reciclaje de especímenes de concreto premezclado, y se compararon, ante
igualdad de condiciones de fabricación, con las propiedades de concretos
naturales (hechos con agregados naturales). Las propiedades mecánicas
comparadas fueron el módulo de elasticidad y las resistencias a la compresión,
tensión y flexión, todas obtenidas mediante pruebas de laboratorio. Los
resultados experimentales obtenidos mostraron que los agregados, producto del
reciclaje de concreto premezclado, producen concretos reciclados que pueden
utilizarse como concretos clase dos, de acuerdo con el Reglamento de Construcción
del Distrito Federal (RCDF, 2003). Estos resultados muestran la factibilidad
del reciclaje de concreto como una solución al problema, reutilizando el
concreto premezclado y el obtenido de la demolición de estructuras existentes.
o Agregados o En este trabajo, los agregados gruesos naturales utilizados
fueron calizas, y a éstos se les llama como tal (agregados naturales). Por otra
parte, a los agregados gruesos producto de la trituración de concreto
premezclado, se les llama agregados reciclados. Estos agregados son también de
caliza, ya que se tuvo especial cuidado de que el concreto premezclado
utilizado para fabricarlos, estuviera compuesto solamente de caliza natural.
Respecto del agregado fino, sólo se utilizó arena andesítica natural.
9. o Para los dos tipos de agregados gruesos, naturales y
reciclados, se consideró un tamaño máximo de agregado (TMA) de 19 mm (3/4). De
acuerdo con este TMA, se utilizó un intervalo granulométrico correspondiente a
un material bien graduado, según la norma ASTM C 33.o Fabricacióno La
granulometría original de los agregados naturales estaba fuera de los límites
establecidos en la norma ASTM C 33 para el TMA considerado, por lo que fue
necesario triturar el material para recomponer sus tamaños y cumplir así con la
norma. Esta recomposición de tamaños se hizo considerando una proporción del
35% de partículas que pasan la malla de 9.5 mm (3/8) y 65% que pasan la malla
de 19 mm (3/4). Esta proporción permitió cumplir con lo establecido en la norma
ASTM C 33.o El proceso de recomposición granulométrica aplicado a los agregados
naturales se muestra en la figura 1.o
10. o El equipo de trituración utilizado fue la trituradora
eléctrica de muelas del laboratorio de materiales del Instituto de Ingeniería,
UNAM (IIUNAM), la cual acepta un TMA de 75 mm (3). Para el cribado del
material, se utilizó la criba eléctrica del laboratorio de mecánica de rocas
del IIUNAM. Este equipo cuenta con las mallas de 19 mm (3/4), la de 9.5 mm
(3/8), y la de 4.76 mm (#4). La criba entrega por separado cuatro tipos de
materiales: retenido 19 mm (R19), pasa la 19 mm (P19), pasa la 9.5 mm (P9.5) y
el que pasa la malla de 4.76 mm (P4.76).o Los tamaños utilizados para la
recomposición granulométrica fueron el P19 y el P9.5.o Respecto de los
agregados reciclados, éstos se fabricaron de acuerdo al mismo procedimiento de
trituración y cribado utilizado en los agregados naturales (Figura 1), con la
diferencia de que la materia prima fue concreto premezclado. En este caso se
realizó una trituración primaria manual y posteriormente se siguió con el
proceso de fabricación mostrado en la figura 1.o Propiedades físicaso Las
propiedades físicas estudiadas para los agregados gruesos fueron la
granulometría, coeficiente de forma, humedad, absorción, densidad relativa y peso
volumétrico compactado. Los resultados se presentan en conjunto para los
agregados naturales y reciclados con fines de comparación.o Las propiedades
físicas estudiadas para el agregado fino fueron la granulometría, módulo de
finura, humedad, absorción, densidad relativa y peso volumétrico compactado.o
Granulometríao La granulometría de los agregados gruesos, naturales y
reciclados, se controló de acuerdo a la norma ASTM C 33 para tener las mismas
condiciones y así tener una base de comparación. En la figura 2 se muestran las
curvas granulométricas de los dos tipos de agregados gruesos.
11. oo En el caso del agregado fino, no se hizo una
corrección granulométrica, ya que se consideró que su granulometría era
aceptable para ser utilizada en las mezclas de concreto. La figura 3 muestra la
curva granulométrica de la arena.oo El módulo de finura de la arena se obtuvo
de acuerdo con la norma ASTM C 125. El valor fue de 3.15, lo que indica que la
arena es gruesa.o Coeficiente de formao El cálculo del coeficiente de forma se
hizo de acuerdo con la norma francesa NFP 18– 301. La tabla 1 presenta los
resultados obtenidos. En esta tabla se observa que el coeficiente de forma de
los agregados gruesos naturales y reciclados es similar, lo cual era de
esperarse debido a que ambos materiales son producto de trituración. La forma
de las partículas de ambos agregados cumple los límites establecidos por el
RCDF.
12. oo Humedado La humedad que todos los agregados
(naturales, reciclados y arena) tenían en el momento de los experimentos se
midió siguiendo el procedimiento establecido en la norma ASTM C 566. Los
valores obtenidos se presentan en la tabla 2. Se observa claramente que los
agregados gruesos reciclados tenían una humedad mayor que la de los naturales.
Estos valores de humedad se utilizaron para realizar los proporcionamientos de
las mezclas de concreto, ya que se previnieron variaciones en las mismas.oo
Absorcióno Esta propiedad se midió de acuerdo con la norma ASTM C 127 y 128,
para agregados gruesos y finos, respectivamente. Los resultados se muestran en
la tabla 3. Es evidente que los agregados gruesos reciclados son notablemente
más absorbentes que los naturales. Sin embargo, ambos están dentro de los
rangos normales, al igual que la arena.oo Densidad relativao La densidad
relativa de los agregados se midió de acuerdo con las normas ASTM C 127 y 128,
para agregados gruesos y finos, respectivamente. En la tabla 4 se presentan los
resultados. Se aprecia que la densidad de los agregados reciclados fue menor
que la de los naturales, lo cual podía esperarse, ya que el contenido de pasta
de cemento en el material reciclado disminuye la densidad global del agregado.
13. oo El intervalo normal de densidad relativa para la
mayoría de los agregados naturales es de 2.40–2.90 (Kosmatka et al. 1992), por
lo que el agregado reciclado tiene una densidad relativa ligeramente baja
respecto a la de un agregado natural. Sin embargo, el valor medido en el
laboratorio (2.36) es muy bueno para ser un agregado reciclado ya que está muy
próximo al rango de variación de los agregados naturales.o Peso volumétrico
compactadoo Esta propiedad se midió de acuerdo con la norma ASTM C 29. De
acuerdo con Kosmatka (1992), el peso volumétrico compactado de un agregado
usado para concreto de peso normal, varía de 1200 a 1760 kg/m3. Los valores
obtenidos en el laboratorio están dentro de este intervalo (Tabla 5).oo
Elaboración de concretoso De aquí en adelante, a los concretos fabricados con
los agregados naturales se les llama "concretos naturales", y a los fabricados
con agregados reciclados se les llama "concretos reciclados". En
ambos tipos de concreto se utilizó arena natural de andesita con las
propiedades físicas descritas anteriormente.o Proporcionamientoso Para la
elaboración de las mezclas de concreto se utilizó un procedimiento modificado a
partir del método ACI 211 (Martínez–Soto, 2005).o El procedimiento seguido fue
el siguiente: primero se fijaron los consumos de cemento a utilizar en cada
mezcla, es decir, 200, 300 y 400 kg/m3 para los dos tipos de agregados,
naturales y reciclados. A partir del TMA considerado y el revenimiento fijado
para todas las mezclas en 10 cm, se encontró un consumo de agua establecido por
el método ACI. Después se definieron los volúmenes absolutos en porcentaje para
agregados finos y gruesos que se consideraron congruentes para cada consumo de
cemento, ya que el volumen de agregado grueso que establece el método ACI, era
el mismo para todas las mezclas, pues depende del módulo de finura de la arena.
En la figura 4 se muestra el procedimiento de dosificación de las mezclas.
14. oo Las mezclas resultado de estas proporciones se
nombraron de la siguiente manera: las elaboradas con agregado de caliza natural
se etiquetaron como CN200, CN300 y CN400, y las elaboradas con agregado de
caliza reciclada como CR200, CR300 y CR400 para cada consumo de cemento de 200,
300 y 400 kg/m3, respectivamente.o En la tabla 6 se presentan las cantidades
correspondientes al agua de mezclado utilizada y a la cantidad de cemento
ajustadas al peso volumétrico obtenido en el laboratorio, ya que el rendimiento
de la mezcla en muchos casos fue ligeramente mayor que uno. Cuando se observa
la tabla 6, es posible notar que los porcentajes de agregado que se muestran en
la figura 4, no corresponde directamente a los pesos de agregados mostrados en
la tabla, principalmente en los naturales. Esto se debe a que los agregados
gruesos naturales tienen un peso específico mucho mayor que la arena utilizada,
mientras que los agregados reciclados tanto finos como gruesos, tienen pesos
específicos muy semejantes, además las cantidades presentadas están afectadas
por la humedad que el material contenía en el momento que se hicieron los
proporcionamientos.o Ensayes de laboratorioo Los ensayes de laboratorio
practicados a los concretos elaborados, fueron en estado fresco: el
revenimiento, el peso volumétrico fresco y el contenido de aire, y en estado
endurecido: las resistencias a compresión, a tensión y a flexión, así como el
módulo de elasticidad, según los procedimientos establecidos en las normas ASTM
correspondientes.o Para el estudio de estas propiedades se fabricaron cilindros
y vigas de concreto estándar de 0.15 x 0.30 m y 0.15 x 0.15 x 0.60 m,
respectivamente.o Las propiedades de resistencia a la compresión se estudiaron
a las edades de 7, 14 y 28 días, mientras que el resto de los ensayes se
estudiaron para 28 días solamente.o Resultados y discusión
15. o Propiedades en estado frescoo Revenimientoo Para
obtener el revenimiento de las mezclas de concreto se utilizó el procedimiento
establecido en la norma ASTM C 143. En la tabla 7 se presentan los
revenimientos obtenidos. Como se puede apreciar la mayoría de los revenimientos
se encuentran dentro de los límites de tolerancia (± 2.5 cm) que están
establecidos en la fracción 6.1.2 de la norma ASTM C 94. Sólo la mezcla CR300
estuvo fuera de los límites.oo Los resultados de otras investigaciones
similares muestran que la trabajabilidad de las mezclas recicladas es menor que
la de las mezclas naturales (e.g., Sagoe, 2001). Los resultados obtenidos en
este trabajo concuerdan con esta tendencia generalizada, según se observa en la
figura 5 donde se presentan los valores de revenimiento para los concretos
reciclados y naturales.oo Peso volumétrico frescoo Los pesos volumétricos
frescos obtenidos de acuerdo con el procedimiento establecido en la norma ASTM
C 138, se presentan en la tabla 8. En ésta se observa
16. que los pesos volumétricos de los concretos reciclados
fueron bajos en relación con los que alcanzaron los naturales. Lo cual era de
esperarse. Otras investigaciones realizadas (Sagoe, 2001) con agregado
reciclado de mayor peso específico como el basalto, han reportado mezclas
recicladas de pesos volumétricos mayores a los aquí obtenidos. Esto es
congruente con los resultados presentados en este trabajo donde se utilizó
agregado reciclado de caliza.oo Por otra parte, según lo establecido en el
RCDF, este concreto reciclado se clasifica como concretos clase dos, ya que
tiene pesos volumétricos frescos de 1,900 a 2,200 kg/m3, mientras que los
naturales están clasificados como concretos clase uno por tener pesos
volumétricos frescos mayores a 2,200 kg/m3.o Contenido de aireo El contenido de
aire de las mezclas de concreto se obtuvo de acuerdo con el procedimiento que
se establece en la norma ASTM C 231. En la tabla 9 se presentan los contenidos
de aire obtenidos de las seis mezclas elaboradas.oo En esta tabla se observa
que todas las mezclas tuvieron contenidos de aire normales entre, el 1.5, y 2.0
%, sólo la mezcla CR300 obtuvo un contenido de aire ligeramente mayor.o
Propiedades en estado endurecido
17. o Resistencia a la compresióno La resistencia a la
compresión de las mezclas de concreto se obtuvo siguiendo el procedimiento
establecido en la norma ASTM C 39. Las resistencias a la compresión obtenidas
se presentan en la tabla 10.oo Si se representan las relaciones agua–cemento
(a/c) y las resistencias a la compresión (fc) a 28 días en una gráfica, se
observa que los concretos reciclados tienen mayores resistencias respecto de
los naturales para una misma relación a/c. Hay que tomar en cuenta que los
concretos reciclados requieren de mayores consumos de agua que los naturales
para alcanzar revenimientos similares (Figura 6). En general, en la literatura
técnica relacionada se han publicado valores de resistencia a la compresión
simple, menores a los aquí obtenidos. Sin embargo, las referencias disponibles
hasta el momento (Sagoe, 2001; Katz, 2003) no presentan los valores de sus
concretos naturales homólogos, por lo que no es posible saber si la situación
obtenida en esta investigación ha sido obtenida por otros autores.oo Ahora, si
se relaciona el consumo de cemento con la resistencia a la compresión obtenida,
se puede observar que cuando se tiene un consumo de hasta 300 kg/m 3 de
cemento, la eficiencia en los concretos reciclados es mayor que en los
naturales, mientras que para consumos mayores a 300 kg/m3 la eficiencia es
mayor para los
18. concretos naturales como se observa en la figura 7,
aunque las diferencias son pequeñas.oo Resistencia a la tensióno Para un
concreto de peso normal, la resistencia a la tensión se estima en 1.20 a 1.50
veces la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión, para concretos clase
dos y clase uno, respectivamente (RCDF). Esta propiedad se obtuvo siguiendo el
procedimiento establecido en la norma ASTM C 496. Las resistencias a la tensión
que alcanzaron las mezclas de concreto se presentan en la tabla 11. Como se
puede observar en esta tabla, los concretos reciclados alcanzaron valores de
resistencia a la tensión, ligeramente menores que los concretos naturales: 96%
para el CR200, 92% para el CR300 y 84% para el CR400. Abdol et al., (2001)
obtuvo la misma tendencia en sus investigaciones con concretos reciclados de
caliza, lo cual respalda los resultados obtenidos en esta investigación.
19. oo Al representar en una gráfica los valores obtenidos y
los establecidos en el reglamento como tendencias centrales, se puede observar
que los concretos reciclados pueden considerarse dentro de la clasificación
para concretos clase dos, mientras que los naturales como concretos clase uno
(Figura 8).oo Resistencia a la flexióno La resistencia a la flexión o módulo de
ruptura para un concreto de peso normal se considera como 2 y 1.4 veces la raíz
cuadrada de la resistencia a la compresión para concretos clase uno y clase
dos, respectivamente. Para obtener los valores de resistencia a la flexión que
alcanzaron los concretos, se siguió el procedimiento establecido en la norma
ASTM C 78.o En la tabla 12 se presentan las resistencias a la flexión de los
concretos estudiados.
20. oo Como se observa en la tabla 12, nuevamente los
concretos reciclados presentaron valores menores que los que alcanzaron los
concretos naturales, a excepción del CR200 que fue mayor que su homólogo
natural. Sin embargo, los valores que alcanzaron todas las mezclas de concreto
estudiadas tienen líneas de tendencia que caben dentro de la clasificación de
concretos clase uno en ambos tipos de concretos como se aprecia en la figura
9.oo Módulo de elasticidado Para obtener el módulo de elasticidad de las
mezclas de concreto, se utilizó la norma ASTM C 469. De acuerdo con el RCDF el
módulo de elasticidad puede estimarse como 14,000 veces la raíz cuadrada de fc
para concretos clase uno y como 8,000 veces la raíz cuadrada de fc para
concretos clase dos.o En la tabla 13 se presentan los valores alcanzados de
módulo de elasticidad para los concretos estudiados.
21. oo En la misma, se observa que los concretos reciclados
como en todas las propiedades mecánicas estudiadas, presentaron valores por
debajo de los alcanzados por los concretos naturales.o Como se observa en la
figura 10, los valores alcanzados por los concretos reciclados tuvieron módulos
de elasticidad superiores a los correspondientes a concretos de clase dos
(RCDF), mientras que los concretos naturales se clasificaron dentro de los
concretos clase 1.oo Las deformaciones unitarias máximas que alcanzaron los
concretos reciclados fueron del mismo orden que los naturales y se encontraron
en el intervalo de 0.0029 a 0.0036, como se muestra en la figura 11. Los
trabajos disponibles en la literatura técnica hasta el momento, no presentan
resultados comparables a los obtenidos en esta investigación, ya que las
condiciones de los ensayes de otros autores (e.g., Katz, 2003) no son las
mismas que las de este trabajo.
22. oo Conclusioneso El reciclaje de concreto para fabricar
agregado grueso y sustituir al natural es una práctica que debe empezar a
realizarse a la brevedad posible, ya que la disponibilidad de bancos de
materiales pétreos es cada día más escasa.o Este trabajo de investigación
reveló que el agregado reciclado con granulometría adecuada produce mezclas de
buena calidad y con un comportamiento mecánico similar al de los concretos
naturales.o Los concretos reciclados pueden ser utilizados como concretos clase
dos, lo que lo convierte en un concreto con una cantidad de aplicaciones nada
despreciables.o En las resistencias a la tensión y flexión, se encontró que
para consumos de cemento de 300 kg/m3 y mayores, la relación ft/fc1/2 y
MR/fc1/2 eran menores para los concretos reciclados, lo que se puede deber a
que a bajas relaciones agua–cemento, domina el comportamiento del agregado
grueso y a altas relaciones agua–cemento domina el de la pasta. Lo que conlleva
a pensar que el agregado reciclado tiene su mejor aplicación en consumos de
cemento bajos hasta 300 kg/m3, debido a que para consumos mayores pueden
resultar mezclas antieconómicas.o Por último, esta investigación constituye el
punto de partida de investigaciones complementarias.oo Agradecimientoso Este trabajo
se realizó gracias a las facilidades prestadas por el IIUNAM para la
realización de los experimentos en su laboratorio de estructuras y materiales.o
Asimismo, se agradece el apoyo moral y económico que el Instituto brindó para
la realización de esta investigación.o Referenciaso Abdol R.C., Shiou–San K.,
Jamshid M.A., James P.D. (2001). Test of Recycled Concrete Aggregate in Accelerated Test Track. Journal
of Transportation Engineering, Vol. 127, No. 6, November/December, pp.
486–492.o ACI 211.1 – 89. Standard Practice for Selecting Proportions Normal,
Heavyweight, and Mass Concrete.
23. o ASTM
C 29/ C 29M – 90. Standard Test Method for Unit Weight and Voids in Aggregate.o
ASTM C 33 – 90. Standard Specification for Concrete Aggregates.o ASTM C 39.
Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete
Specimens.o ASTM C 78 – 84. Standard Test Method for Flexural Strength of
Concrete (Using Simple Beam with Third–Point Loading).o ASTM C 94 – 90.
Standard Specification for Ready–Mixed Concrete.o ASTM C 127 – 88. Standard
Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate.o ASTM C
128 – 88. Standard Test Method for Specific Gravity and Absorption of Fine
Aggregate.o ASTM C 136 – 84a. Standard Method for Sieve Analysis of Fine and
Coarse Aggregates.o ASTM C 138 – 81. Standard Test Method for Unit Weight,
Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete.o ASTM C 143 – 90a. Standard
Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete.o ASTM C 192 – 90a. Standard
Practice for Making and Curing Test Specimens in the Laboratory.o ASTM C 231 –
91. Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the
Pressure Method.o ASTM C 469 – 87a. Standard Test Method for Static Modulus of
Elasticity and Poissons Ratio of Concrete in Compression.o ASTM C 496 – 90.
Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete
Specimens.o ASTM C 511 – 85. Standard Specification for Moist Cabinets, Moist
Rooms, and Water Storage Tanks Used in the Testing of Hydraulic Cements and
Concretes.o ASTM C 566 – 89. Standard Method for Total Moisture Content of
Aggregate by Drying.o ASTM C 617. Standard Practice for Capping
Cylindrical Concrete Specimens.o Comisión Federal de Electricidad (CFE),
(1994). Manual de tecnología del concreto, sección 1. Ed. Limusa, México .o
Comisión Federal de Electricidad (CFE), (1994). Manual de tecnología del
concreto, sección 3. Ed.
Limusa, México.o Katz A. (2003). Properties of Concrete Made With Recycled
Aggregate From Partially Hydrated Old Concrete. Cement and Concrete Research,
Vol. 33, pp. 703–711.o Kosmatka S.H., Panarese W.C. (1992). Diseño y
control de mezclas de concreto. Ed. IMCyC, México.o Martínez–Soto I.E. (2005).
Reciclaje de concreto premezclado para la fabricación de agregados, Tesis de
Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad
Universitaria, México.o NMX C 414 – 2004. Industria de la construcción
–cementos hidráulicos– especificaciones y métodos de prueba.o Reglamento de
Construcciones para el Distrito Federal (2003). Ed. México Sista.o Sagoe–Crentsil K.K., Brown
T., Taylor A.H. (2001). Performance of Concrete Made with Commercially Produced
Coarse Recycled Concrete Aggregate. Cement And Concrete Research, Vol. 31, pp.
707–712.
24. o
Bibliografía sugeridao Bjorn–Jakobse J., Elle M., Lauritzen E.K. (1988). On
Site Use of Regenerated Demolition Debris. In: Kasai Y. (Ed.), Demolition and
Reuse of Concrete and Masonry, Reuse of Demolition Waste, Vol. 2, E&FN
SPON, London, pp. 537–546.o Gómez–Soberón J.M.V. (2002). Porosity of Recycled
Concrete with Substitution of Recycled Concrete Aggregate, an Experimental
Study. Cement and Concrete Research, 32, pp. 1301–1311.o Hendriks C.F. (1994).
Certification System for Aggregates Produced from Building Waste and Demolished
Buildings. In: Goumans J.J.J.M., Van Der Sloot H.A., Aalbers T.G. (Eds.),
Environmental Aspects of Construction with Waste Materials, Elsevier,
Amsterdam, The Netherlands, pp. 821–843.o How–Ji C., Tsong Y., Kuan–Hung C.
(2003). Use of Building Rubbles as Recycled Aggregates. Cement and Concrete
Research 33, pp. 125–132.o Kasai J., Kasai Y. (1993). Guidelines and the
Present State of the Use of Demolished Concrete in Japan. In: Lauritzen E.K.
(Ed.), Demolition and Reuse of Concrete and Masonry, Guidelines for Demolition
and Reuse of Concrete and Masonry, E&FN SPON, Denmark, pp. 93–104.o Luc T.,
Peter De P., Jan D. (1999). Concrete with Recycled Materials as Coarse
Aggregates: Shrinkage and Creep Behavior, Materials and Construction: Exploring
the Connection. Proceedings of the Fifth ASCE Materials Engineering Congress
held in Cincinnati, Ohio, May 10–12, pp. 720–727.o Nataatmadja A. and Tan Y.L.
(2001). Resilient Response of Recycled Concrete Road Aggregates. Journal of
Transportation Engineering, Vol. 127, No. 5, September/October, pp. 450–453.o
Nixon P.J. (1978). Recycled Concrete as an Aggregate for Concrete – A Review,
RILEM TC–37–DRC. Materials and Structures (RILEM), 65, pp. 371–378.o Rashwan,
M., and Aourizk, S. (1997). Factors Affecting Properties Of Concrete Made With
Reclaimed Material in Ready Mix Plants. ACI Concrete International, Vol. 10,
No. 7, pp. 56–60.o Rashwan M. and Aourizk S. (1997). The Properties Of Recycled
Concrete. ACI Concrete International, Vol. 19, No. 7, pp. 56–60.o RILEM 121–DRG
(1994). Specification for Concrete With Recy cled Aggregates, Materials and
Structures 27 (173), pp. 557–559.o Shiou–San K., Abdol R.C., and Jamshid M.A.
(1999). Testing and Evaluation of Recycled Concrete Aggregate (ACR) as Mixture
and Base Material, Materials and Construction: Exploring the Connection.
Proceedings of the Fifth ASCE Materials Engineering Congress held in
Cincinnati, Ohio, May 10–12, pp. 704–711.o Stamatia A., Frondistou–Yannas and
Taichi I. (1977). Economic Feasibility of Concrete Recycling. Journal of the
Structural Division, Vol. 103, No.4, April, pp. 885–899.o Vyncke J., Rousseau
E. (1993). Recycling of Construction and Waste in Belgium: Actual Situation and
Future Evolution. In: Lauritzen E.K. (Ed.), Demolition and Reuse of Concrete and
Masonry, Guidelines for Demolition and Reuse of Concrete and Masonry, E&FN
SPON, Denmark, pp. 57–69.o Semblanza de los autoreso Iris Esmeralda
Martínez–Soto. Obtuvo el título de ingeniera civil en la Escuela de
Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Autónoma de Sinaloa en el año de
2001.
25. Cursó sus estudios de maestría en ingeniería
(construcción) en la Universidad Nacional Autónoma de México, obteniendo el
grado en el año 2005. A lo largo de tres años de carrera profesional como
ingeniero civil, ha participado en diversos proyectos de desarrollo de
infraestructura, tanto en el sector privado como en el público, en el área de
construcción e ingeniería de costos. En la investigación, colaboró en el
Instituto de Ingeniería de octubre de 2003 a agosto de 2005, como becaria, en
proyectos de investigación dentro del área de concreto, relacionados con el
distribuidor vial del Distrito Federal, la aplicación del concreto reciclado en
edificacione s y sobre el aspecto térmico del uso del material para el ahorro
de energía en edificios de concreto. También ha dictado conferencias en el ACI
México sobre el desarrollo de sus investigaciones. Asimismo, ha sido coautora
en publicaciones del área de matemáticas aplicadas a la construcción y autora
en los boletines informativos del ACI México. Actualmente se desempeña como
coordinadora de precios unitarios en el Aeropuerto Internacional de la Ciudad
de México. o Carlos Javier Mendoza–Escobedo. Es ingeniero civil por la
Universidad Autónoma de Yucatán y maestro en ingeniería por la Universidad
Nacional Autónoma de México. Es investigador del Instituto de Ingeniería desde
1971. Es secretario del Comité Asesor en Seguridad Estructural del Distrito
Federal, presidente de la Comisión de Especialidad de Ingeniería Civil de la
Academia de Ingeniería, miembro de la Comisión evaluadora del PRIDE de la ENEP
Acatlán, UNAM y miembro del Consejo Técnico del Organismo Nacional de
Normalización y Certificación de la Construcción. Sus campos de interés son la
tecnología y las estructuras de concreto, y sobre estos temas, ha publicado 146
trabajos técnicos, ha participado en la elaboración de varias Normas Mexicanas
y en la preparación de las nuevas Normas Técnicas Complementarias del
Reglamento de Construcciones del Gobierno del Distrito Federal. o Tipos de
Cemento Portland En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos,
estos tipos se distinguen según los requisitos tanto químicos como físicos. La
norma ASTM especifica:8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA,
III, IIIA, IV, V.6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P,
I(PM), I(SM), S.Tipo IS.- Cemento Pórtland de alto hornoTipo IP.- Cemento
Pórtland con adición Puzolanica.Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para
usos cuando no se requiere alta resistencia inicial.Tipo I (PM).- Cemento
Pórtland con Puzolana modificado.Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria,
modificado.Tipo S.- Cemento con escoria para la combinación con cemento
Portland en la fabricación de concreto y en combinacióncon cal hidratada en la
fabricación del mortero de albañilería.3 tipos de cemento para mampostería,
ASTM C91: N, M, S.
26. En Bolivia solo se fabrican los cementos del Tipo I, y
IP por lo cual solo se desarrollaran estos con mayor detalle, del resto solo se
presentaran sus características principales.TIPO I, cemento común, para usos
generales, es el que más se emplea para fines estructurales cuando no se
requierende las propiedades especiales especificadas para los otros cuatro
tipos de cemento.En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para
los cementos Tipo I.
27. TIPO II, cemento modificado para usos generales y se
emplea cuando se prevé una exposiciónmoderada al ataque por sulfatos o cuando
se requiere un moderado calor de hidratación. Estascaracterísticas se logran al
imponer limitaciones en el contenido de C3A y C3S del cemento. El cementotipo
II adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de
cuentas, alcanza la mismaresistencia. Este tipo de cemento se usa en el hormigón
expuesto al agua de mar.TIPO III, cemento de alta resistencia inicial,
recomendable cuando se necesita una resistenciatemprana en una situación
particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más finoy un
porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la
compresión a los 3días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a
los 7 días para los tipos I y II y unaresistencia a la compresión a los 7 días
casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para lostipos I y II.
Sin embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que la de
los tipos I yII.Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de
calor, no se debe usar en hormigonesmasivos. Con un 15% de C3A presenta una
mala resistencia a los sulfatos. El contenido de C3A puedelimitarse al 8% para
obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere
altaresistencia.TIPO IV. Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes
de C2S y C4AF son relativamentealtos; El bajo calor de hidratación en el
cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que másinfluyen en la
formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos
compuestostambién aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al
limitarlos se tiene una mezcla quegana resistencia con lentitud. Este cemento
se usa para estructuras de hormigón masivo, con bajasrelaciones
superficie/volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros
tipos.TIPO V. cemento resistente a los sulfatos. La resistencia al sulfato se
logra minimizando el contenidode C3A (≤5%), pues este compuesto es el más
susceptible al ataque por sulfatos.Este tipo se usa en las estructuras
expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatosde las
aguas freáticas y para exposición al agua de mar.Las resistencias relativas de
los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de cemento secomparan
en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se han normalizado
los valores deresistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.
28. CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA,.
Estos tipos tienen una composiciónsemejante a las de los tipos I, II y III,
excepto que durante la fabricación, se muele junto con estosúltimos un agente
inclusor de aire. Este constituye un mal método para obtener aire incluido, ya
queno se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores
que influyan en elcontenido de aire en el hormigón.Estos cementos se usan para
la producción de hormigón expuesto a heladas severas.
29. CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM),
I(SM), S. Estos cementos consisten enmezclas, que se muelen juntas, de clinker
y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien,escoria, dentro de los
límites en porcentaje especificados de los componentes. También puedenconsistir
en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no
necesariamente, estoscementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción
álcali-agregado, al ataque por sulfato y alataque del agua de mar, pero
requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menosresistentes a los
daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación
decalor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a
bajas temperaturas.Cementos Puzolánicos1.- Endurecen más lentamente, en
especial en ambiente frío, y requieren engeneral más agua de amasado que el
Pórtland normal; pero a largo plazo llegan a superar lasresistencias de este,
confiere al hormigón una elevada densidad, disminuyendo su porosidad
yhaciéndolo más compacto, lo que aumenta su resistencia química. Todo ello lo
hacerecomendable para gran numero de obras (canales, pavimentos. obras en aguas
muy puras oambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras
marítimas, etc.).Cemento de Alto Horno.- Se obtiene por enfriamiento brusco en
agua de la ganga fundida procedentede procesos siderúrgicos. Dado su contenido
en cal combinada, la escoria no es una simple puzolana,sino que tiene de por si
propiedades hidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua
yendurece muy lentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de
algo que libere cal, comoel clinker de Pórtland.Estos cementos presentan poca
retracción y un débil calor de hidratación, por lo que pueden serutilizados sin
riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón, son muy sensibles a
las bajastemperaturas, que retardan apreciablemente su endurecimiento, por lo
que no deben utilizarse pordebajo de los + 5 ºC.PARA MAMPOSTERÍA, ASTM C91,
TIPO N, S Y M. Son cementos de baja resistencia utilizadosexclusivamente en
albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando 20MPa.
Unacaracterística de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se
usa también para revoque;asimismo, suele contener una piedra caliza finamente
molida junto con el clinker y un plastificanteinclusor de aire. Una marca que
se encuentra en el mercado es CALCEMIT.CEMENTO BLANCO. Este tipo cumple con los
requisitos del tipo I o del tipo III, o los de ambos. En él seutilizan materias
primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagado especial para producir un
colorblanco puro.
30. API especial 10 para pozos petroleros. Este tipo consta
de varias clases y está diseñado para satisfacer las condiciones de presión y
temperatura elevadas que se encuentran en la inyección de grout en los pozos
petroleros. Este tipo produce una pasta aguada de baja viscosidad y fraguado
lento, tan líquida como es posible para facilitar el bombeo a presión en los
pozos profundos. Es de bajo contenido de C3A, de molido grueso y no puede contener
alguna sustancia para ayudar a la pulverización. TIPOS EXPANSIVOS. Estos tipos
se usan para inhibir la contracción del hormigón y minimizar el agrietamiento.
Tienen baja resistencia al sulfato. CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA. Este tipo
contiene aluminatos de calcio, en lugar de silicatos de calcio. Tiene una
elevada resistencia temprana (a las 24hrs) y propiedades refractarias. Puede
experimentar un 40% de regresión en la resistencia después de secar durante un
periodo de 6 meses, si el hormigón no se mantiene frío durante las primeras 24
h después de mezclar y vaciar. TracciónDecimos que un elemento está sometido a
un esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan fuerzas quetienden a estirarlo.
Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de
esfuerzos. CompresiónUn cuerpo se encuentra sometido a compresión si las
fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o comprimirlo. Lospilares y columnas son
ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión.Cuando se
somete a compresión una pieza de gran longitud en relación a su sección, se
arquea recibiendoeste fenómeno el nombre de pandeo. FlexiónUn elemento estará
sometido a flexión cuando actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo. Ha
este tipo deesfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.
31. TorsiónUn cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando
existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el caso del esfuerzoque sufre una
llave al girarla dentro de la cerradura. CortaduraEs el esfuerzo al que está
sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla o
desgarrarla. Elejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar
con unas tijeras.A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres
propiedades principales: ser resistente, rígida yestable. Resistente para que
soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida,
rígida para que lo haga sin deformarse y estable para que se mantenga en
equilibrio sin volcarse ni caerse.
32. Elementos resistentesLa resistencia de una estructura no
depende solamente de las propiedades del material con el queestá hecha, sino
también de la disposición del conjunto de elementos resistentes que la
forman.En cualquier estructura podemos encontraremos uno o varios de los
siguientes elementosresistentes, encargados de proporcionarle la suficiente
resistencia para soportar las cargas a la queestá sometida: Pilares | Vigas |
Tirantes | Arcos | Triángulos | Tubos PilaresElementos resistentes dispuestos
en posición vertical, que soportan el peso de los elementos que seapoyan sobre
ellos. Cuando presentan forma cilíndrica se les denomina
columnas.VigasElementos colocados normalmente en posición horizontal que
soportan la carga de la estructura y latransmiten hacia los pilares. Están
constituidas por uno o más perfiles.
33. Los perfiles son las formas comerciales en que se suele
suministrar el acero u otros materiales. El tipode perfil viene dado por la
forma de su sección. Perfiles cerrados Perfiles abiertos TirantesSon cables,
normalmente constituidos por hilos de acero, que dan rigidez y permiten mejorar
laresistencia de la estructura. Soportan bien los esfuerzos que tienden a
estirarlos y pueden sertensados mediante tensores o trinquetes como el que se
puede observar en la fotografía siguiente: ArcosForma geométrica muy utilizada
a lo largo de la historia como solución arquitectónica. Permitetrasmitir las
cargas que soporta hacia los elementos que sustentan la estructura.
34. TriángulosPuede demostrarse, de forma experimental, que
el triángulo es la forma geométrica más estable, alno deformarse al actuar
sobre él fuerzas externas. Esta es la razón por la que se utiliza
latriangulación para aportar mayor rigidez a las estructuras. En caso contrario
nos encontraremos conuna estructura articulada. Estructuras articuladas
Estructuras rígidasEn ocasiones la colocación de una simple escuadraotorga a la
estructura la rigidez y resistencia quenecesita.A menudo nos encontramos
estructuras que se hayan formadas por un conjunto de perfilesagrupados geométricamente
formando una red de triángulos, son las denominadas cerchas. Las
35. vemos en construcciones industriales, grúas, gradas
metálicas, postes eléctricos, etc.En las siguientes fotografías puedes observar
algunos ejemplos comunes de utilización de estructurastriangulares: TubosPor
último, otro tipo de elementos que presentan gran resistencia son los tubos o
estructurastubulares. Su geometría cilíndrica permite un reparto equitativo de
las cargas sobre sus paredes .Una de sus principales aplicaciones es la
construcción de canalizaciones.
36. Completa las frases con alguna de las palabras
siguientes:torsión deformables estructura estable tirantes deformables Las
formas geométricas que tiene más de tres lados son estableUna estructura es si
se mantiene en equilibrio sin caerse. tirantesLos están constituidos por hilos
de acero y permiten mejorar la resistencia de laestructura. estructuraLlamamos
a un conjunto de elementos capaces de soportar peso y cargas sinromperse no
deformarse. torsiónAl atornillar un tornillo lo sometemos fundamentalmente a un
esfuerzo de .Identifica cada uno de los siguientes elementos resistentes con su
definición: arco cercha pilar tirante viga Elementos resistentes formados por
uno o más perfiles dispuestos en pilar posición vertical.Porción de una línea
curva utilizada como elemento resistente. arcoElementos diseñados para soportar
esfuerzos de tracción. tiranteUnión de elementos resistentes que adoptan una
disposición de celdillas triangulares. cerchaElementos resistentes formados por
uno o más perfiles dispuestos normalmente en vigaposición horizontal.
37. Completa las siguientes definiciones: tracción Decimos
que un elemento está sometido a un esfuerzo de cuando sobre él actúan fuerzas
que tienden a estirarlo compresiónUn cuerpo se encuentra sometido a si las
fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo ocomprimirlo. cortaduraLa es el esfuerzo
al que está sometida a una pieza cuando las fuerzas aplicadastienden a cortarla
o desgarrarla. torsiónUn cuerpo sufre esfuerzos de cuando existen fuerzas que
tienden a retorcerlo. flexiónUn elemento estará sometido a cuando actúen sobre
el cargas que tiendan adoblarlo.Indica cuales de las siguientes afirmaciones
son verdaderas (V) y cuales falsas (F): V F Un polígono cerrado de tres lados
constituye una estructura rígida. El nombre de los perfiles viene dado por la
forma de su sección. Los pilares son elementos estructurales colocados
normalmente en posición horizontal. La acción de cortar con las tijeras
constituye un ejemplo típico de esfuerzo de cortadura. Una estructura es rígida
si es capaz de mantenerse en pie, sin volcarse ni caerse. Los tirantes son
cables formados normalmente por hilos de acero. Decimos que un cuerpo está
sometido a un esfuerzo de tracción cuando existen fuerzas que tienden a
retorcerlo.
38. Señala, de las siguientes propiedades, las tres que son
fundamentales para cualquier estructura. Dura Frágil Rígida Articulada Pesada
Plástica Resistente Elástica Estable LigeraEn el siguiente esquema se
representa una viga sometida a flexión. ¿Serías capaz de asociar los
cincoelementos señalados con su definición? 1 Deformación máxima producida
flecha 2 Fibra que no está sometida a esfuerzos fibra neutra 3 Distancia que
separa los apoyos de la viga luz 4 Punto sobre el que se sustenta la viga apoyo
5 Dimensión correspondiente a la altura de la viga canto
39. 1. Al conjunto de elementos simples, colocados de una
forma determinada, que permiten soportar una gran carga o peso sin romperse ni
deformarse se denomina: Perfiles Estructura Reductor Polipasto2. Cuando a una
viga o columna de hormigón se le introducen unas barras de acero, decimos que
se trata de: Hormigón armado Cimientos Estructura metálica Hormigón acerado3. A
un perfil colocado verticalmente que sirve para soportar pesos o cargas, se le
conoce con el nombre de: Viga Cartela Columna Cimientos4. Los tirantes resisten
bien los esfuerzos de: Tracción Compresión Flexión Ninguno5. Las patas de la
silla en la que estás sentado soportan un esfuerzo de: Flexión Tracción
Compresión Flexión y compresión6. Un entramado de perfiles agrupados
geométricamente formando triángulos, recibe el nombre de: Prensillas Cimiento
Cerchas Arco7. Un ejemplo típico de un objeto sometido a esfuerzos de cortadura
es: Unas tijeras Un martillo Un botón Una viga8. Un cuerpo sobre el que actúan
dos pares de fuerza contrarias en sentido opuesto, y que sus secciones tienden
a tomar un movimiento de rotación unas en sentido contrario a las otras, se
encuentra sometido a: Tracción Pandeo Flexión Torsión9. La deformación máxima
que se produce entre los apoyos de un cuerpo que se encuentra sometido a
flexión se le denomina: Canto Viga Luz Flecha10. La principal propiedad que
debe de tener una estructura es que sea: Pesada Dura Resistente Frágil
40. ASTM o ASTM International es un organismo de
normalización de los Estados Unidos de América.HistoriaFue fundado el 16 de
mayo de 1898, como American Section of the International Association for
TestingMaterials por iniciativa de Charles Benjamín Dudley, entonces
responsable del (diríamos hoy) Control Calidadde Pennsylvanya Railroad, quien
tuvo la iniciativa de hacer que los hasta entonces rivales ferrocarriles y
lasfundiciones de acero coordinaran sus controles de calidad.Algunos años antes
se había fundado la International Association for Testing Materials (IATM), y
justamente el16 de junio de 1898 los setenta miembros de la IATM se reunieron
en Filadelfia para fundar la secciónamericana de la organización.En 1902, la
sección americana se constituye como organización autónoma con el nombre de:
American Societyfor Testing Materials, que se volverá universalmente conocida
en el mundo técnico como ASTM. Dudley fue,naturalmente, el primer presidente de
la ASTM.El campo de acción de la ASTM se fue ampliando en el tiempo, pasando a
tratar no solo de los materialesferroviarios, sino todos los tipos de
materiales, abarcando un espectro muy amplio, comprendiendo losrevestimientos y
los mismos procesos de tratamiento.El desarrollo de la normatización en los
años 1923 al 1930 llevó a un gran desarrollo de la ASTM (de la cual porejemplo
Henry Ford fue miembro). El campo de aplicación se amplió, y en el curso de la
segunda guerramundial la ASTM tuvo un rol importante en la definición de los
materiales, consiguiendo conciliar lasdificultades bélicas con las exigencias
de calidad de la producción en masa. Era por lo tanto natural un
ciertoreconocimiento de esta expansión y en 1961 ASTM fue redefinida como
American Society for Testing andMaterials, habiendo sido ampliado también su
objetivo. A partir de ese momento la cobertura de la ASTM,además de cubrir los
tradicionales materiales de construcción, pasó a ocuparse de los materiales y
equiposmás variados, como las muestras metalográficas, cascos para
motociclistas, equipos deportivos, etc.En el 2001 la ASTM asume su nombre
actual: ASTM International como testimonio del interés supranacionalque
actualmente han alcanzado las técnicas de normalización.ASTM HoyLa ASTM Hoy,
está entre los mayores contribuyentes técnicos del ISO, y mantiene un sólido
liderazgo en ladefinición de los materiales y métodos de prueba en casi todas
las industrias, con un casi monopolio en lasindustrias petrolera y
petroquímica.Algunas normas de uso común.Algunos elementos de uso común, tales
como los que conectan el contador de agua potable a la tubería,probablemente
están elaborados con un procedimiento de forjado conforme a ASTM A 105, en la
práctica, unacero de buena calidad, mientras que los tubos quizás respondan a
la norma ASTM A 589. Las láminas deplástico que se usan para envolver los
alimentos, si no se rompen, probablemente han sido fabricadas ycomprobadas con
la norma ASTM D 682. Las ollas de acero inoxidable, posiblemente respondan a la
ASTM A240 Tp 304 o 321; y si son de calidad superior, cumplirán la norma 316.
41. ELEMENTO ESTRUCTURALElemento estructural es cada una de
las partes diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida
unaestructura a efectos de su diseño. El diseño y comprobación de estos
elementos se hace de acuerdo con losprincipios de la ingeniería estructural y
la resistencia de materiales.Contenido1 Clasificación de los elementos1.1
Elementos lineales1.2 Elementos bidimensionales1.3 Elementos tridimensionales2
Diseño de elementos estructurales2.1 Resistencia2.2 Rigidez2.3 Inestabilidad
elástica2.4 Estados límite3 Referencia3.1 Bibliografía1 CLASIFICACIÓN DE LOS
ELEMENTOSEn el caso de construcciones, estos tienen nombres que los identifican
claramente aunque en el mundohispano parlante, estos nombres cambian de país a
país. Básicamente los elementos estructurales puedentener estados de tensión
uniaxiales, biaxiales o triaxiales según su dimensionalidad y según cada una de
lasdirecciones consideradas pueden existir tanto tracciones como compresiones y
finalmente dicho estadopuede ser uniforme sobre ciertas secciones transversales
o variar de punto a punto de la sección. Loselementos estructurales suelen
clasificarse en virtud de tres criterios principales:Dimensionalidad del
elemento, según puedan ser modelizados como elementos unidimensionales (vigas,arcos,
pilares, ...), bidimensionales (placas, láminas, membranas) o
tridimensionales.Forma geométrica y/o posición, la forma geométrica concreta
afecta a los detalles del modelo estructuralusado, así si la pieza es recta
como una viga o curva como un arco, el modelo debe incorporar estasdiferencias,
también la posición u orientación afecta al tipo de estado tensional que tenga
el elemento.Estado tensional y/o solicitaciones predominantes, los tipos de
esfuerzos predominantes pueden ser tracción(membranas y cables), compresión
(pilares), flexión (vigas, arcos, placas, láminas) o torsión (ejes
detransmisión, etc.). Unidimensionales Bidimensionales Solicitaciones rectos
curvos planos curvos predominantes viga recta, dintel, viga balcón, placa,
losa, forjado, muro de lámina, Flexión arquitrabe arco contención cúpula
Tracción cable tensado catenaria membrana elástica Compresión pilar muro de
carga1.1 ELEMENTOS LINEALESLos elementos lineales o unidimensionales o prismas
mecánicos, están generalmente sometidos a un estadode tensión plana con
esfuerzos tensiones grandes en la dirección de línea baricéntrica (que puede
ser recto ocurvo). Geométricamente son alargados siendo la dimensión según
dicha línea (altura, luz, o longitud de arco),
42. mucho mayor que las dimensiones según la sección
transversal, perpendicular en cada punto a la líneabaricéntrica. Los elementos
lineales más comunes son según su posición y forma:Verticales, comprimidos y
rectos: Columna (sección circular) o pilares (sección poligonal), pilote (cimentación).
43. Horizontales, flexionados y rectos: viga o arquitrabe ,
dintel , zapata corrida paracimentación, correa de sustentación de
cubierta.Diagonales y rectos: Barras de arriostramiento de cruces de San
Andrés, barras diagonales de una celosía , o entramado triangulado, en este
caso los esfuerzospueden ser de flexión tracción dominante o compresión
dominante.
44. Flexionados y curvos, que corresponden a arcos continuos
cuando los esfuerzos se dan según el plano decurvatura o a vigas balcón , cuando
los esfuerzos son perpendiculares al planode curvatura.1.2 ELEMENTOS
BIDIMENSIONALESLos elementos planos pueden aproximarse por una superficie y
tienen un espesor pequeño en relación a lasdimensiones generales del elemento.
Es decir, en estos elementos una dimensión, llamada espesor, es muchomenor que
las otras dos. Pueden dividirse según la forma que tengan en
elementos:Horizontales, flexionados y planos, como los forjados , las losas
decimentación , y las plateas o marquesinas.
45. Verticales, flexionados y planos, como los muros de
contención .Verticales, comprimidos y planos, como los muros de carga , paredes
o tabiques .Flexionados y curvos, como lo son las láminas de revolución, como
los depósitos cilíndricos para líquidos. Traccionados y curvos son las
membranas elásticas , como las paredes de depósitos con fluidos a
presión.Aunque pueden obtenerse otros cuando se combinan.1.3 ELEMENTOS
TRIDIMENSIONALES
46. Los elementos tridimensionales o volumétricos son
elementos que en general presentan estados de tensiónbiaxial o triaxial, en los
que no predomina una dirección dimensión sobre las otras. Además estos
elementossuelen presentar tracciones y compresiones simultáneamente según
diferentes direcciones, por lo que suestado tensional es complicado. Entre este
tipo de elementos están: Las mensulas de sustentación Las zapatas que presentan
compresiones según direcciones cerca de la vertical al pilar que sustentan y
tracciones en direcciones cerca de la horizontal.2 DISEÑO DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALESLos elementos estructurales son diseñados, es decir, calculados o
dimensionados para cumplir una serie derequisitos, que frecuentemente
incluyen:Criterio de resistencia, consistente en comprobar que las tensiones
máximas no superen ciertas tensiones admisibles para el material delque está
hecho el elemento.Criterio de rigidez, consistente en que bajo la acción de las
fuerzas aplicadas las deformaciones odesplazamientos máximo obtenidos no
superan ciertos límites admisibles.Criterios de estabilidad, consistente en comprobar
que desviaciones de las fuerzas reales sobre las cargasprevistas no ocasionan
efectos auto amplificados que puedan producir pérdida de equilibrio mecánico
oinestabilidad elástica .Criterios de funcionalidad, que consiste en un
conjunto de condiciones auxiliares relacionadas con losrequisitos y
solicitaciones que pueden aparecer durante la vida útil o uso del elemento
estructural.
47. 2.1 RESISTENCIAPara comprobar la adecuada resistencia de
un elemento estructural, es necesario calcular la tensión (fuerzapor unidad de
área) que se da en un elemento estructural bajo la acción de las fuerzas
solicitantes. Dada unadeterminada combinación o distribución de fuerzas, el
valor de las tensiones es proporcional al valor de lafuerza actuante y del tipo
de elemento estructural.En los elementos lineales el vector tensión en cada
punto se puede expresar en función de las componentesintrínsecas de tensión y
los vectores tangente, normal y binormal:Y las dos tensiones principales que
caracterizan el estado de tensión de una viga recta vienen dados por:Y a partir
de ahí pueden calcularse los parámetros de la teorías de fallo adecuada según
el material que formael elemento estructural. En elementos bidimensionales que
se pueden modelizar aproximadamente por lahipótesis cinemática de
Love-Kirchhoff, que juega un papel análogo a la teoría de Navier-Bernouilli
para vigas,los vectores de tensiones según planos perpendiculares a las líneas
de curvatura vienen dado en términos delos vectores tangente a las líneas de
curvatura y el vector normal a al elemento bidimensional mediante:2.2 RIGIDEZLa
rigidez de un elemento estructural es un tensor que vincula el tensor de las
fuerzas aplicadas con lascoordenadas de las deformaciones o desplazamientos
unitarios. En un elemento estructural existe unconjunto de parámetros de
rigidez que relaciona las fuerzas que se producen al aplicar un
desplazamientounitario en particular. Las coordenadas de desplazamiento
necesarias y suficientes para determinar toda laconfiguración deformada de un elemento
se llaman grados de libertad.En un material de comportamiento elástico las
fuerzas se correlacionan con las deformaciones medianteecuaciones de líneas
rectas que pasan por el origen cartesiano cuyas pendientes son los llamados
módulos deelasticidad. El concepto de rigidez más simple es el de rigidez axial
que quedó formulado en la ley de Hooke.La pendiente que correlaciona el
esfuerzo axial con la deformación unitaria axial se denomina módulo deYoung. En
un material isotrópico la pendiente que correlaciona el esfuerzo axial con la
deformación unitarialateral se denomina coeficiente de Poisson.El número mínimo
de coordenadas de desplazamiento que se necesita para describir la
configuracióndeformada de un cuerpo se denomina número de grados de libertad. La
llamada ley de Hooke puede hacerseextensiva para correlacionar de manera
matricial la rigidez con los grados de libertad y expresar así laconfiguración
deformada del elemento o cuerpo bajo estudio.El concepto de rigidez puede
hacerse extensivo a los estudios de estabilidad en que se indaga la
rigidez"detrimental" que ofrece la geometría del elemento.2.3
INESTABILIDAD ELÁSTICAArtículo principal: Inestabilidad elástica.La
inestabilidad elástica es un fenómeno de no linealidad que afecta a elementos
estructuralesrazonablemente esbeltos, cuando se hallan sometidos a esfuerzos de
compresión combinados con flexión otorsión.
48. 2.4 ESTADOS LÍMITEEl método de los estados límites es un
método usado en diversas instrucciones y normas de cálculo(Eurocódigos, CTE, EHE,
etc) consistentes en considerar un conjunto de solicitaciones o
situacionespotencialmente riesgosas y comprobar que el efecto de las fuerzas y
solicitaciones actuantes sobre elelemento estructural no exceden de las
respuestas máximas asumibles por parte del elemento. Algunos de losEstados
Límites típicos son: Estados Límite Últimos (ELU) ELU de agotamiento por
solicitación normal (flexión, tracción, compresión) ELU de agotamiento por
solicitación tangente (cortadura, torsión). ELU de inestabilidad elástica
(Pandeo, etc.) ELU de equilibrio.Estados Límite de Servicio (ELS) ELU de
deformación excesiva. ELU de vibración excesiva. ELU de durabilidad (oxidación,
fisuración, etc.)3 REFERENCIA3.1 BIBLIOGRAFÍAPopov, Egor P; Engineering
Mechanics of Solids, Prentice Hall, Englewood Cliffs, N. J; 1990, ISBN
0-13-279258-3Monleón Cremades, Salvador, Análisis de vigas, arcos, placas y
láminas, Universidad Politécnica de Valencia,1999, ISBN 84-7721-769-6.
49. IMPORTANTE: Incrementa el 7% de la cantidad cuantificada
ya que existen desperdicios al memento de cortary habilitar. Este porcentaje es
aproximado y puede variar de acuerdo al análisis detallado del despiece
devarillas.TIP’SAl realizar un pedido proporcionar la cantidad en tonelado o
número de varillas, el grado de acero y eldiámetro en pulgadas u octavos de
pulgada.El grado 42 es el más uado en la edificación y equivale a una
resistencia de 4,200 kg/cm2
50. ARMADODespués de habilitar el acero (cortes y dobleces),
es necesario armar (unir) cada barra o elemento, tal y comose especifica en el
proyecto estructural.IMPORTANTE: Revisar y verificar la cantidad de acero y los
detalles de armado, que no falten varillas oestribos, que se cumplan con las
separaciones y áreas de acero indicadas.ARMADOS
51. En este manual se analiza el comportamiento de elementos
de hormigón armado sometidos a esfuerzos axiales y ala combinación de los
mismos con esfuerzos de flexión. Nos referiremos específicamente a columnas y
tabiques.Las columnas son elementos estructurales que soportan esfuerzos
axiales, de compresión o tracción,generalmente combinados con flexión, por lo
que en consecuencia deben además soportar los esfuerzos de cortederivados de la
flexión.El comportamiento de la columna, y en definitiva su modo de falla
depende del grado de esfuerzo axial conrespecto a la intensidad de los
esfuerzos de flexión.Se dice que una columna no es esbelta cuando su carga
última, para una excentricidad dada (y en consecuenciaflexión asociada), está
controlada por la resistencia de los materiales componentes y de sus
dimensionestransversales. En una columna esbelta sin embargo, la esbeltez es
causal de momentos adicionales que tieneninfluencia sobre el valor de la carga
última que puede desarrollar la columna. Más adelante se tratará el tema de lascolumnas
esbeltas. Por ahora se trata a las columnas cuya falla no está influenciada por
no linealidad geométrica,sino por el comportamiento no lineal de material los
materiales.
52. La columna es el elemento estructural vertical empleado
para sostener la carga de la edificación. Es utilizadoampliamente en
arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo
que cumple con lafunción de soportar el peso de la construcción; es un elemento
fundamental en el esquema de una estructura y laadecuada selección de su
tamaño, forma, espaciamiento y composición influyen de manera directa en
sucapacidad de carga.Para la columna se indica las características que la
definen así como el comportamiento para definir los aspectos a tomaren cuenta
en el diseño de las columnas de madera, acero y concreto armado.Concepto:La
columna es un elemento sometido principalmente a compresión, por lo tanto el
diseño está basado en la fuerzainterna, conjuntamente debido a las condiciones
propias de las columnas, también se diseñan para flexión de tal formaque la
combinación así generada se denomina flexocompresión.Según el uso actual de la
columna como elemento de un pórtico, no necesariamente es un elemento recto
vertical, sinoes el elemento donde la compresión es el principal factor que
determina el comportamiento del elemento. Es por elloque el predimensionado de
columnas consiste en determinar las dimensiones que sean capaces de resistir la
compresiónque se aplica sobre el elemento así como una flexión que aparece en
el diseño debido a diversos factores1. Cabedestacar que la resistencia de la
columna disminuye debido a efectos de geometría, lo cuales influyen en el tipo
de falla.El efecto geométrico de la columna se denominan esbeltez2 y es un
factor importante, ya que la forma de fallardepende de la esbeltez, para la
columna poco esbelta la falla es por aplastamiento y este tipo se denomina
columnacorta, los elemento más esbeltos se denominan columna larga y la falla
es por pandeo. La columna intermedia es dondela falla es por una combinación de
aplastamiento y pandeo. Además, los momentos flectores que forman parte
deldiseño de columna disminuyen la resistencia del elemento tipo columna
(Galambos, Lin y Johnston, 1999; Singer y Pytel,1982).
53. La losa compuesta (Respuesta a grietas en la zona de
momentos negativos)Este tipo de grietas no tienen que ver con los efectos de
contracción en el concreto o fallas estructurales.Sino al efecto natural de una
viga al flexionarse bajo su propio peso. Se combina además con que el acero que
se coloca por temperatura no queda a una altura suficiente para absorber los
esfuerzos a tensión que se generan al quitar los postes de soporte.Para evitar
estas grietas se pueden seguir las siguientes recomendaciones: Usar los claros
recomendados por el fabricante del sistema losa-acero No utilizar soportes
intermedios para la lamina Colar con hilos o a nivel y evitar el uso de
escantillón Lo anterior permite que la losa se flexione en el estado fresco del
concreto lo que le induce a la lamina un ligero pre-esfuerzo y es seguro si
están colocados adecuadamente los pernos de cortante y/o un soporte que permita
dicha flexiónen el estado fresco del concreto. Esta flexión prematura ya no se
incrementa cuando el concreto endurece por la tantola losa queda a nivel y sin
grietas.
54. El concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la
compresión, pero débil en tensión, lo que limita su aplicabilidadcomo material
estructural. Para resistir tensiones, se emplea refuerzo de acero, generalmente
en forma de barras,colocado en las zonas donde se prevé que se desarrollarán
tensiones bajo las acciones de servicio. El acerorestringe el desarrollo de las
grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto.Título de
Libro : CONCRETO REFORZADOAutor : Gratis para descargarPeso : 0.421mb Formato :
PdfEl uso del refuerzo no está limitado a la finalidad anterior, también se
emplea en zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento
reforzado, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración y
para proporcionar confinamiento lateral al concreto, lo que indirectamente
aumenta su resistencia a la compresión.La combinación de concreto simple con
refuerzo constituye lo que se llama concreto reforzado.El concreto presforzado
es una modalidad del concreto reforzado, en la que se crea un estado de
esfuerzos de compresión en el concreto antes de la aplicación de las acciones.
De este modo, los esfuerzos de tensión producidos por las acciones quedan
contrarrestados o reducidos. La manera más común de presforzar consiste
entensar el acero de refuerzo y anclarlo en los extremos del elemento.
55. Agrietamiento de las superficies de concreto¿CUÁLES son
algunas formas de grietas?El concreto (hormigón), al igual que otros materiales
de construcción, se contrae y expande con los cambios de humedad y temperatura,
y se deforma dependiendo de la carga y de las condiciones de apoyo.
Puedeno currir grietas cuando no se han tomado las medidas necesarias en el
diseño y la construcción para soportar dichos movimientos. Algunas formas
comunes de grietas son:■Figura A: Grietas por retracción plástica■Figura B:
Grietas debidas a la colocación de juntas inapropiadas ■Figura C: Grietas
debidas a restricciones continuas externas (Ejemplo: muro colocado en un
lugar restringido a lo largo del eje del fondo del cimiento)■Figura D: Grietas
debidas a la falta de una junta de aislamiento■Figura E: Grietas en D por
congelación y deshielo■Figura F: Resquebrajamiento o grietas aleatorias■Figura
G: Grietas por asentamiento
56. La mayoría de las
grietas aleatorias que aparecen a edad temprana, aunque son anti estéticas
raramente afectan la integridad estructural o la vida útil del concreto. Las
grietas con patrones poco espaciados,debidas a la congelación y el deshielo,
57. c) Terminación. El enrase inicial deberá ser seguido
inmediatamente por el allanado. NUNCA ejecute lostrabajos de nivelación y
alistado con la presencia de agua en la superficie o antes de que el concreto
hayacompletado su exudación. No sobrecargue o sobre-termine la superficie. Para
una mejor fricción sobre lassupericies exteriores utilice un acabado con
cepillado (terminación con escoba). Cuando las condicionesambientales conducen
a una elevada tasa de evaporación, utilice medios para evitar un rápido secado
y conello el agrietamiento por retracción plástica, mediante barreras de
viento, atomizador con agua(nebulizador), y cubriendo el concreto con mantas
húmedas o con láminas de polietileno entre lasoperaciones de acabado.d) Curado.
El curado es un paso importante para asegurar un concreto resistente al
agrietamiento.Comience a curar tan pronto como sea posible. Selle la superficie
con un compuesto curador de membranao cúbralo con mantas húmedas y manténgalo
mojado como mínimo por 3 días. Una segunda aplicación delcompuesto de curado al
día siguiente es un buen paso de aseguramiento de la calidad.e) Juntas. Los
cambios volumétricos anticipados, debidos a la temperatura y/o a la humedad
deben serresueltos mediante juntas de construcción o de contracción aserrando,
encofrando o ejecutando conherramientas que hagan ranuras de alrededor de 1/4 a
1/3 del espesor de la losa, espaciados entre 24 a 36veces dicho espesor. Las
juntas hechas con herramientas o cortadas con sierra deben ser ejecutadas en
elmomento apropiado. Se recomienda un espaciamiento máximo de 15 pies (4.57 m)
para las juntas decontracción. Las losas o paneles deben ser cuadrados y su
longitud no debe exceder de 1,5 veces su ancho.Deben preverse juntas de
aislamiento siempre que se anticipen restricciones a la libertad del
movimientovertical u horizontal, como en los casos de pisos que se encuentren
con muros, columnas o cimientos. Estasson juntas de la misma profundidad del
elemento y se construyen insertando una barrera de algún tipo paraevitar la
adherencia entre la losa y los otros elementos.f) Recubrimiento sobre el Acero
de Refuerzo. Asegurando suficiente recubrimiento de concreto (comomínimo de 2
pulgadas o 50 mm), para mantener la sal y la humedad fuera del contacto con el
acero, seevitarán las grietas en el concreto armado debidas a la expansión del
óxido sobre el acero de refuerzo.Siga estas reglas para evitar el
agrietamiento1. Diseñe los miembros para soportar todas las cargas previstas.2.
Prevea las juntas apropiadas de contracción y aislamiento.3. En los trabajos de
losas sobre el suelo, prepare una sub-base estable.4. Coloque y dé acabado al
concreto de acuerdo a las prácticas recomendadas y establecidas.5. Proteja y
cure el concreto de forma apropiada.
58. 1. LOSAS DE ENTREPISOLosas o placas de entrepiso son los
elementos rígidos que separan un piso de otro, construidos monolíticamente o
enforma de vigas sucesivas apoyadas sobre los muros estructurales. 2.
FUNCIONESLas losas o placas de entrepiso cumplen las siguientes funciones: Función
arquitectónica: Separa unos espacios verticales formando los diferentes pisos
de una construcción; para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la
losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del calor y de visión directa,
es decir, que no deje ver las cosas de un lado a otro. Función estructural: Las
losas o placas deben ser capaces de sostener las cargas de servicio como el
mobiliario y las personas, lo mismo que su propio peso y el de los acabados
como pisos y revoques. Además forman un diafragma rígido intermedio, para
atender la función sísmica del conjunto. 3. CLASIFICACIÓNLas losas o placas de
entrepiso se pueden clasificar así:SEGÚN LA DIRECCIÓN DE CARGA: Losas
unidireccionales: Son aquellas en que la carga se transmite en una dirección
hacia los muros portantes; son generalmente losas rectangulares en las que un
lado mide por lo menos 1.5 veces más que el otro. Es la más corriente de las
placas que se realizan en nuestro medio. Losa o placa bidireccionales: Cuando
se dispone de muros portantes en los cuatro costados de la placa y la relación
entre la dimensión mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 o menos, se
utilizan placas reforzadas en dos direcciones.SEGÚN EL TIPO DE MATERIAL
ESTRUCTURAL Losas o placas en concreto (hormigón) reforzado: Son las más
comunes que se construyen y utilizan como refuerzo barras de acero corrugado o
mallas metálicas de acero. Losas o placas en concreto (hormigón) pretensado :
Son las que utilizan cables traccionados y anclados, que le transmiten a la
placa compresión. Este tipo de losa es de poca ocurrencia en nuestro medio y
sólo lo utilizan las grandes empresas constructoras que tienen equipos con los
cuales tensionan los cables. Losa o placas apoyada en madera: Son las
realizadas sobre un entarimado de madera, complementadas en la parte superior
por un diafragma en concreto reforzado. Losa o placa en lámina de acero: Son
las que se funden sobre una lámina de acero delgada y que configura
simultáneamente la formaleta y el refuerzo inferior del concreto que se funde
encima de ella. Tiene un uso creciente en el medio constructivo nacional Losas
o placas en otro material: Son placas generalmente prefabricadas realizadas en
materiales especiales como arcilla cocida, plástico reforzado, láminas plegadas
de fibrocemento, perfiles metálicos etc.
59. CLASIFICACIÓN DE LAS LOSAS O PLACAS VACIADAS EN EL
SITIOEstas losas requieren formaletas especiales, generalmente formadas por una
cama (tableros o entarimados), apoyos(tacos y cerchas ) y riostras (diagonales).
Las losas o placas vaciadas en el sitio pueden construirse aligeradas(nervadas)
o macizas. Losas aligeradas : Son las que utilizan un aligerante para rebajar
su peso e incrementar el espesor para darle mayor rigidez transversal a la losa
. Los aligerantes pueden ser rígidos o flexibles, y pueden ser: Recuperable :
Cuando después de vaciada y fraguada la losa se puede sacar el aligerante y
darle uso en otras losas. Los hay moldeados en porón y en plástico reforzado, o
ensamblados, como los de madera y láminas metálicas, el uso más frecuente es en
losas que se deja a la vista la cara inferior. Perdido: Es el aligerante que no
se puede recuperar después de vaciada la losa y son generalmente de madera o
esterilla de guadua.Para utilizarlos, se funde o vacía primero una torta o capa
de mortero con un espesor de 2.5 cm, reforzada con mallaelectrosoldada o malla
de alambre tipo gallinero; luego se colocan los cajones aligerantes, se ubica
el refuerzo deacuerdo al plano estructural, se funde el hormigón y finalmente,
en la parte superior del aligerante, se funde una capa(diafragma) monolítica
con las nervaduras de la losa y de unos 5 cm de espesor Losas macizas: Son las
fundidas o vaciadas sin ningún tipo de aligerante. Se usan con espesores hasta
de 15 cm, generalmente utilizan doble malla de acero una en la parte inferior y
otra en la parte superior. 4. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA LOSAEl proceso
constructivo de la losa consta de los siguientes pasos: 1. PREPARAR PUESTO DE
TRABAJO: Herramientas: Serrucho, escuadra, martillo, marco de sierra con
segueta, gancho para amarrar el acero (bichiroque), pala, pica, palustre,
boquillera, grifa (perro), flexómetro, hilo, lápiz. Equipo: Mezcladora,
andamio, escalera, baldes, banco para figurar el acero, carretilla. Materiales:
Madera, (tablas, largueros, tacos), clavos de 3",2",21/2, acero de
refuerzo , tuberías PVC sanitaria y eléctrica, alambre cocido No. 18, cemento,
arena, triturado, agua, impermeabilizante. 2. ARMAR ENCOFRADO:El encofrado: Es
la estructura temporal que sirve para darle al concreto la forma definitiva. Su
función principal esofrecer la posibilidad de que el acero de refuerzo sea
colocado en el sitio correcto, darle al concreto la forma y servirle deapoyo
hasta que endurezca, está constituido por el molde y los puntales(tacos), que
pueden ser metálicos o de madera.Condiciones generales de los encofrados* Los
encofrados metálicos presentan un desgaste mínimo con un manejo adecuado. Se
deben limpiar bien luego deusarlos, e impregnarlos con un producto desmoldante
comercial: aceite, petróleo ó , ACPM con parafina al 50%,dependiendo del
acabado que se quiera lograr.* Se debe evitar la oxidación protegiéndolos
periódicamente con pintura anticorrosiva, sobre todo si va a estar muchotiempo
a la intemperie.* Debe protegérsele también de los rayos del sol y de la
lluvia.* Se debe almacenar en sitios cubiertos y secos, debidamente
codificados, colocado verticalmente o ligeramenteinclinado cuando se recuesten
sobre un muro y levantados del piso sobre zancos o estibas.* Las piezas o
componentes defectuosos se deben reparar o reemplazar debida y oportunamente.
60. * Los tableros de madera: Se deben limpiar retirando el
concreto adherido inmediatamente después del desencofrado,con agua a presión y
cepillo de cerdas plásticas blandas.* Se deben retirar.todos los dispositivos
flojos, las varillas de amarre, clavos, tornillos, residuos de lechada o
polvo.* Una vez usados se deben limpiar y retirar clavos, tornillos, pasadores,
abrazaderas, alambres, etc. sobrantes yreemplazar las piezas defectuosas o
faltantes.* Se debe controlar el uso excesivo de martillo metálico durante el
vaciado y el desencofrado pues el golpearlos con estaherramienta los
deteriora.* No deben almacenarse a la intemperie al sol y al agua, porque se
tuercen y se deteriora su superficie.* No debe abusarse del uso de clavos y
tornillos pues se debilita la madera al desflecar las fibras.* Se deben pintar
periódicamente con pinturas resistentes al agua para evitar cambios
volumétricos por absorción deagua.* No deben someterse a cargas y esfuerzos
excesivos, ni emplearse para usos diferentes a los previstos, para evitar
sudeterioro y deformación.La losa a la cual nos referimos es la aligerada con
ladrillos o macizas por ser la más utilizada en las viviendas de 2 pisos,para
conocer las condiciones de construcción de losas prefabricadas diríjase a la
bibliografía recomendada. 5. ARMADO DE ENCOFRADOS EN MADERA a. Determinar la
dirección de carga de la losa. b.Pasar niveles sobre los muros a una altura de
1.05 m. y trasladar los niveles al enrase subiendo 1.40 mts. c. Seleccionar
madera: Tacos con diámetro de 10 cm tablas con grueso mínimo de 2 cm y 20 cm de
ancho, largueros de 5 x 10 cm y los tablones por el piso con grueso de 5 cm.
d..Colocar tablones en los pisos para evitar el hundimiento de los tacos e.
Colocar largueros guías con la cara mas derecha hacia arriba, paralelos al muro
de carga, teniendo como guía el nivel superior de enrase, con 2 tacos en los
extremos clavados contra el larguero y el tablón de piso. Recuerde dejar 2 cm
en la parte superior del larguero, para colocar la tabla f. Colocar un hilo
guía en los extremos de los largueros y una tabla de 20 cm de ancha, para
estabilizar y sostener los largueros clavándola con clavos de 2". Si el
clavo tiende a rajar la madera apachúrrele la punta con el martillo antes de
clavarlo g. Repartir largueros intermedios a una distancia de 55 cm
aproximadamente y colocarle los tacos primero que todo en las puntas. h.
Retaquiar, colocando los tacos intermedios a los largueros a distancias de 60 a
70 cm. Estas distancias pueden aumentar o disminuir de acuerdo con grueso del
larguero que se coloque y con grueso del taco o puntal. i. Repartir las tablas
a una distancia de 50 cm, a centro, clavándolas con un clavo de 2" a cada
larguero, para luego colocar el aligerante que en este caso es ladrillo de
10x20x40 o el que indique el plano. Si la losa va a ser maciza o aligerada con
casetón perdido se entabla por parejo. j. Colocar riostras o diagonales Son
puntales que se colocan para estabilizar el encofrado en la parte interna del
espacio que se esta encofrando o en el exterior cuando no hay muro divisorio
como lo muestra la gráfica. k. Colocar el aligerante. Se coloca alineado sobre
las tablas dejando un espacio para el nervio, en el cual van el acero y el
hormigón o concreto. El ancho del nervio nos lo dan los planos de la losa o
mínimo 10 cms. Cuando la losa es maciza no se coloca aligerante y encima de las
tablas se arma la parrilla de acero de refuerzo. l. Colocar tapas o testeros en
el perímetro de la losa y en los espacios dejados para patios y buitrones,
apuntalándolos y asegurándolos bien para contrarrestar el empuje del hormigón,
cuidando que queden bien alineados y a plomo. 6. ARMADO DE ENCOFRADO METÁLICO
61. Este proceso consta de las siguientes etapas:a.
Interpretar planob. Pasar Niveles. Igual que para el encofrado en madera.c.
Seleccionar elementosSe seleccionan cerchas metálicas, tacos metálicos,
tablones de base y teleras de maderad. Colocar elementos de base. Se colocan
tablones en el piso para que no se hundan los tacos.e. Verificación de medidas
Verificar medidas del taco y organizar el pasador para que quede a la altura de
nivel deenrase teniendo en cuenta restar el grueso de la cercha y el de la
telera que se coloca en la parte superiorf. Armar grupo de tacos. Se arma un
grupo de tacos soportado por medio de las riostras horizontales, separadas a
unadistancia equivalente al largo de las teleras, luego se levantan,
colocándolas a plomo. Esto se hace en los extremos delespacio que se esta
encofrando.g. Instalación de cerchasSe instalan las cerchas colocándolas sobre
los tacos y amarrándolas si es necesario. Es importante tener este
cuidadoespecial, por el elevado peso de la cerchah. Colocación de riostras. Se
colocan riostras o diagonales en las dos direcciones, para darle estabilidad al
conjunto delencofrado.i. Nivelación del encofrado. Se nivelan los tacos y se
aseguran abrazaderas, pasadores y cuñasj. Instalación de elementos de molde Se
instalan las teleras y se amarrank. Colocación de aligerante. Se coloca el
aligerante: Ladrillo, casetón o bloque de porón. Si es maciza se coloca el
acerode refuerzo.l. Colocación de tapas o testeros. Se colocan las tapas o
testeros por el perímetro de la losa como antes. 7. COLOCACIÓN DE REFUERZOS
PARA LAS LOSASa. Interpretar plano estructural: En estos planos se muestra la
forma de ubicar el acero en las vigas, nervios y el acerode temperatura el cual
se coloca sobre el aligerante para evitar grietas en el concreto, también se da
el grueso de la losa.b.Cortar y figurar el aceroSe cortan las barras de acuerdo
a la longitud que se da en los planos, interpretando donde dice L= 400 y
doblamos deacuerdo a lo que nos muestre el plano.c. Se coloca el acero en los
espacios dejados entre el aligerante, sobre unas panelas de 2.5 cm de grueso
para formar elrecubrimiento, o según especifique el plano estructural.d.
Colocar el acero de temperatura sobre el aligerante, colocando malla
electrosoldada o varillas de diámetro ¼", en lasdos direccionesSi la losa
va a ser maciza o sea fundida solo en concreto, sin aligerante, el acero se
coloca en forma de parrilla en lasdos direcciones o como indique el plano,
sobre unas bases o panelas de unos 2 y 1/2 cm de grueso para formar
elrecubrimiento y que al vaciar, el acero quede bien envuelto por el concreto..
Instalación de ductos eléctricos
62. Estos son los tubos que se colocan entre la losa para
luego introducir los cables de energía.Se inicia la labor, colocando las cajas
hexagonales coincidiendo con el centro de las alcobas, luego se unen todas
lascajas con tubería saliendo desde la caja de entrada, para los interruptores
y los tomas se saca un tubo desde cada cajahasta cada una de las paredes.f.
Colocación de tuberías de desagüesEstas se colocan de acuerdo a los planos pero
es importante recalcar que en losas que tienen poco grueso y que son lasque se
utilizan en este tipo de viviendas no se deben colocar tuberías que atraviesen
vigas, es mejor dejarlas colgadaspor debajo de la losa y luego colocar un cielo
falso para taparlas.g.Remojar aligeranteCuando la losa lleve aligerante y en
especial ladrillo, se debe remojar para evitar que este absorba el agua del
hormigóndespués del vaciado lo que , se manifiesta con grietas de contracción
en la capa superior de la losa después delfraguado. 8. FUNDIDO DE LA LOSA DE
ENTREPISOA. Preparación del concreto en máquinaSe realiza utilizando la
dosificación que especifique los planos y echando el material a la cuba
(tambor) giratoria de lasiguiente manera:1. Una parte de grava (triturado) y
parte del agua, así, mientras gira, la grava va lavando la superficie interior
de la cuba.2.Se coloca el cemento, el resto del agua y la arena.3.Se agrega el
resto de la gravaAl preparar la primera mezcla se agrega un 20% más de cemento
para que cubra el tambor y evite que la primera cargaquede pobre de
cemento.Duración del amasado.No debe ser ni muy corto ni muy largo, en una
concretadora que esté funcionando bien, el tiempo mínimo de rotación dela cuba
después de llena, será como se muestra en la figura, para cada tipo, según la
posición del eje.Cuando el tamaño de la cuba aumenta, el tiempo de amasado o
número de vueltas aumenta.B. Preparar concreto u hormigón manualmente.Escoja un
lugar limpio para la preparación del concreto, de acuerdo con la dosificación
que den los planos, generalmentees 1:2:3.1.Medir arena según dosificación y
regarla2.Medir el cemento y regarlo sobre la arena3.Revolver arena y cemento
hasta que la mezcla coja un color gris, uniforme.4 Regar la mezcla y medir el triturado5.Regar
el triturado encima de la mezcla de arena y cemento7.Abrir huecos en la mezcla
y agregar agua lentamente
63. 8.Revolver hasta que quede una mezcla pastosa sin mucha
agua y fácil de manejarC. Transporte del concreto u hormigón.Puede utilizarse
varias formas como las cadenas humanas utilizando baldes, o el transporte
individual en carreta o baldetratando de no mover mucho el concreto ya que
pueden segregarse los materiales.D. Colocación del concreto.Remoje de nuevo el
aligerante y vacíe el hormigón suavemente en los espacios reservados para los
nervios.En placas nervadas o aligeradas se funden los nervios de un tramo
aproximado de 2.50 m2, que es la distancia pararecorrer con el codal y se chuza
con un vibrador de aguja o con una varilla. El vibrador se coloca a distancias
no mayoresde 60 cm y en forma vertical.Cuando la losa es monolítica, o sea que
no tiene aligerante, se vacía el concreto u hormigón sobre el acero y se
varegando con una pala, luego se chuza con el vibrador y por último se nivela y
se recorre con una boquillera o codal .Tener en cuenta que al chuzar el
concreto se debe levantar el acero de la formaleta unos 2.5 cm para garantizar
quequede cubierto por el concreto.Cuando los planos especifican recubrimiento
superior, se deben pasar niveles y fundir la plaqueta superior de un
espesorigual al que den los planos estructurales, generalmente 5 cm, haciendo
fajas maestras para luego tenerlas como guía ycortar el material con el codal o
boquilleraE. Lechada.Si la losa va a servir de techo se recomienda aplicarle
una lechada, lo cual consiste en regarle una mezcla de agua concemento mas cal
en una cantidad igual al 10% del cemento utilizado. Esta mezcla se prepara en
un balde y luego seriega con una escoba sobre toda la superficie de la losa
tratando de llenar las grietas que se han hecho por la retraccióninicial del
hormigónF. Curado y protección del hormigón:Deberá hacerse el curado cubriendo
totalmente las superficies expuestas con costales o gantes saturados de agua,
oregando arena encima de la losa y saturarla con agua, o al menos manteniendo
mojada la losa con una mangueraEl humedecimiento deberá ser continuo mínimo
durante 7 días y el agua que se utilice para el curado deberá ser agualimpia.G.
Desencofrado o retiro de formaletas.El desencofrado se realiza siguiendo las
siguientes recomendaciones, según las condiciones de clima en el sitio:Tiempos
mínimos de retiro de formaletas cuando no se disponen de estudios según comité
del ACI:a. Tapas de columnas y testeros de muros y losas:En clima cálido
.......... 9 horasEn clima frío .............12 horasb. Tacos o puntales de
losas vigas y escaleras:En clima cálido ......... 11 díasEn clima frío
............. 15 díasLuces que se consideren grandes ....................... 21
días
64. 9. ESCALERASLa escalera en hormigón es un elemento en
forma de losa dentada inclinada, que comunica, a través de escalonessucesivos,
los niveles de una vivienda.Pueden ser construidas en el interior o en el
exterior de la vivienda y se pueden hacer de concreto reforzado, madera,
oprefabricadas.Según su forma se clasifican en: Escaleras de un tramo,
escaleras compuestas o con descanso y escaleras en caracol.La escalera está
compuesta por peldaños conformados por una huella horizontal y una contrahuella
verticalEn las figuras adjuntas, se ven los elementos que conforman una
escalera típica 10. PROCESO CONSTRUCTIVOA. SELECCIONAR a. Herramientas:
serrucho, escuadra, martillo, marco con hoja de sierra, maceta, bichiroque,
pala, pica, palustre, grifa, hilo, flexómetro, lápiz de color. b. Equipo:
andamio, escalera, banco para figurar acero, carreta, tarros c. Materiales:
madera,( tablas, tacos, largueros) acero, alambre cocido # 18, cemento, arena,
triturado, agua, puntillas.B. CÁLCULO DE HUELLAS Una escalera se considera bien
calculada cuando se asignan medidas a las huellas y a las contrahuellas de tal
forma que si se suman 2 contrahuellas y 1 huella el resultado sea igual al paso
normal de una persona caminando sobre un terreno plano, o sea entre 60 y 65 cm.
Ejemplo: si tomamos un paso de 62 cm y como contrahuella 17 cm, podemos
calcular de cuanto resulta la huella correspondiente. 2CH + 1H = 62 cm. 2x17 cm
+ 1H = 62 de donde: 1H = 62-(2 x17 cm) 1H = 62 - 34 luego: 1H = 28 cm Esa sería
la huella indicada para una persona que dé un paso de 62 cm, quedando así el
peldaño de 17 cm de contrahuella y 28 cm de huella.3 .Trazado del perfil de la
escaleraEsto se realiza sobre el muro al cual va recostada la escalera
siguiendo las medidas que den los planos. Comiencetrazando la primera línea
vertical con el nivel de burbuja luego con el flexómetro determine la altura de
contrahuella y apartir de allí coloque el nivel en forma horizontal para trazar
la huella, esto se repite hasta dejar todo el trazo terminado,finalmente se
traza el espesor de la rampa el cual debe tener como mínimo 10 cmArmar el
encofradoSiguiendo la línea del grueso de la rampa se arma el encofrado para la
base de la escalera colocando largueros a 50 cmy tacos a 60 cm, luego se le
tienden las tablas clavándolas sobre los largueros y después se colocan en la
orilla 2 tablasjuntas para la tapa o testero de la rampa y los peldaños.Armar
estructura.Se realiza el corte y figuración del acero.Coloque las varillas de
resistencia sobre unas panelas para formar el recubrimiento tal como lo
especifiquen los planosestas barras van ancladas en el arranque de la escalera
y en la parte superior de la losa luego se colocan las varillas dedistribución
perpendiculares a las de resistencia amarrándolas sobre estas.
65. Terminar el encofrado.Se realizan las tapas para los
peldaños con tablas que tendrán un largo igual al ancho de la escalera
asegurándolas ensus extremos por medio de chapetas y colocándole un listón de
refuerzo en el centro de las mismas para que no securven las tablas que sirven
como tapas de los peldaños.Fundir hormigónSe prepara la mezcla de hormigón o
concreto siguiendo las mismas recomendaciones que las dadas para fundir la
losaColocación del hormigónEn una escalera, el concreto u hormigón se coloca
iniciando en el arranque o sea en la parte mas baja y chuzando elconcreto con
una varilla o con un vibrador de aguja el cual se coloca en forma perpendicular
y a distancias no mayoresde 60 cm.Curado de las escalerasSe sigue el mismo
procedimiento dado para las losas o rociándole agua durante 7 días como
mínimoDesencofrado.Este se realiza después de 11 días si es en clima caliente y
15 días si es en clima frío.Para construir una escalera, es necesario trazar
sobre el muro una línea horizontal que indique el nivel delpiso terminado,
incluyendo el espesor del material que se va a colocar, mosaico cerámica,
loseta vinílica.Sobre una línea horizontal se marca la medida de la huella, a
partir de la primera huella se levanta una líneavertical, sobre la cual se mide
la altura del peralte y así cada huella y cada uno de los peraltes hasta
trazartodo el perfil de la escalera.Debajo de la línea de los escalones se
traza el ancho de la losa o rampa de la escalera.Las piedras más recomendadas
para ser utilizadas sobre todo para huellas, son granito y basalto.Por su
versatilidad, flexibilidad, economía, y sobre todo por sus posibilidades de
fabricación in situ, el concretoarmado se utiliza con mayor frecuencia. Además,
sus acabados pueden ser diversos si se lo combina conotros materiales: madera
para huellas y barandal, acero para barandal, cerámica para huellas, etcétera.
66. Figura13-5. La huella nunca debe ser menor de 25 cm y el
peralte no debe ser mayor de 18cm. El ancho mínimo de una rampa debe ser
90cm.Las escaleras pueden ser de diversos materiales, dependiendo de su uso y
ubicación, de la sensación que serequiera dar. Así, el acero proporciona muchas
veces soluciones audaces y de aspecto ligero si se trabaja enchapa y/o
perfiles, mientras que la madera da un aspecto tosco por los grosores que se
utilizan.Las escaleras mixtas de acero y madera permiten mejorar la utilización
de ambos, dándole el acero la funciónestructural mientras que la madera le da
vista.
67. Figura13-8. Cimbra para escalera. 11. SEGURIDAD
INDUSTRIALa. Durante la ejecución de estas labores deben utilizarse botas y
casco para todo el personal que labore en laconstrucción, lo mismo que utilizar
guantes de cuero para manipular el acero y guantes de caucho para manipular
elconcreto, así como máscara para el operador de la mezcladora (Hormigonera), y
protección de la corriente eléctrica.b. Colocar señales en zonas de peligro y
barandillas de protección en los bordes de las losas altas.c. Evitar el
descargue brusco de materiales y los esfuerzos de frenada sobre la armazón de las
formaletas, así comoacumulación concentrada de materiales. NO SE MANTENGA BAJO
LA LOSA MIENTRAS QUITAN LOS TACOS Inicie el desencofrado por el centro de la
luz en forma alternada hacia la izquierda y hacia la derecha. Evite la
circulación de operarios bajo los tramos falsos. Desclave, limpie y coloque
ordenadamente la madera en un lugar adecuado. Verifique que no queden tablas
con clavos esparcidas por el suelo. VOCABULARIO ACI: Instituto Americano del
Concreto ALIGERANTE: Elemento que se coloca para aligerar o mermar el peso
muerto de la losa. AMBITO: Ancho del peldaño, es igual al ancho de la escalera
68. ARRANQUE: Primer peldaño de una escalera, cuya base esta
fundida en el suelo para apoyar la escalera en su comienzo. BOQUILLERA: Codal,
regla, regleta generalmente de madera o aluminio. BUITRON: Hueco que se deja en
las losas para pasar tuberías, o para ventilar e iluminar un espacio CAJA DE
ESCALERA: Es el área o espacio que ocupa la escalera, en su longitud y ancho
total. CERCHA: Estructura metálica que sirve de apoyo a las teleras en un
encofrado, esta construída por celosías metálicas de acero redondo y ángulos,
viene en longitudes de 3 metros. CHAPETA: Refuerzo para unir una tabla a un
muro o para unir dos tablas. COLAPSO: Caída total o parcial de una vivienda,
edificio o elemento de los mismos, como una viga o una columna. FAJA MAESTRA:
Guía nivelada que se colocan en los pisos o paredes para luego emparejar el
centro con la ayuda de una boquillera o codal. MESETA: Peldaño donde termina
definitivamente la escalera. PANELAS: Cubos hechos de mortero rico en cemento
para montar las varillas y formar el recubrimiento que deben de tener las vigas
y losas en una construcción. Se hacen de 5x5 cms y con un grueso que varía
entre 2 y 5 cm. PASAMANOS: Barandilla, elemento de protección de accidentes así
como de decoración de las escaleras. PERFIL DE LA ESCALERA: Marca que se
realiza en uno de los muros que están sobre la escalera. RAMPA: Estructura o
losa en la cual se apoyan los peldaños en una escalera. RIOSTRAS: Diagonales
que se colocan en un encofrado para rigidizarlo. SEGREGAR: Separar un material
de otro, en el caso del concreto es la separación de las piedras que se van al
fondo por movimientos bruscos o caídas del concreto desde alturas mayores a
1.50 m. TELERA: Estructura de madera que sirve como molde y tiene de largo 1.35
m por 0.90 m de ancho. TORTA: Mortero que se coloca sobre la formaleta de la
losa antes de colocar el aligerante y que servirá como cielo falso. TRAMO: Es
la sucesión continua de peldaños hasta llegar a un descanso.Los tipos de losa
pueden ser:1.-de acuerdo a su tipo de apoyo2.-por su constitucion3.- por su
comportamiento.supongo que tu pregunta es referente a los sistemas
constructivos, entonces tenemos:LOSA MACIZA: Una losa maciza es aquella que
cubre tableros rectangulares o cuadrados cuyos bordes,descansan sobre vigas a
las cuales les trasmiten su carga y éstas a su vez a las columnas. Este tipo de
losa escomúnmente usado en la construcción de casas habitación en México,por
ser sencillo de construir, económico ypor ser fácilmente adaptable a diseños
irregulares.SUS CLAROS MÁXIMOS SON DE 36M2.LOSA ALIGERADA O NERVADA: son
aquellas que forman vacíos en un patrón rectilíneo que aligera lacarga muerta
debido al peso propio. Estas losas son mas eficientes que las losas macizas ya
que permiten tenerespesores mayores sin aumentar el volumen de concreto con
respecto a una losa maciza.CLAROS QUELIBRAN HASTA 100M2TRIDILOSA:estructura
mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados
uatornillados a placas de conexión, tanto en el lecho superior como en el
inferior que generalmente son capas deconcreto.LOSACERO: El detalle de la
losacero en unión con una trabe de acero, en este caso una viga
"IPR", los doselementos nos ahorran tiempo, además de que son
materiales ligeros..CLAROS QUE PUEDE LIBRAR: VARIABLE DE ACUERDO AL CALIBRE DE
LA LAMINA.1.- Diferentes tipos de losa; Puede ser Maciza o Aligerada, existen
también la Tridilosa descubierta por el Ing.Heberto Castillo y se usa en claros
muy grandes o la Losacero en la cual la cimbra que es metálica (De Lámina)
69. al final sirve como refuerzo y se usa solo en Proyectos
Industriales y en Centros Comerciales.2.-Claros Máximos y Mínimos que pueden
librar; Bueno, esto es una receta. El semi perímetro mas 2.5cms
derecubrimiento, esto es: losa de 4 x 5 mt., su espesor sería 5+4+2.5= 11.5cm,
sea una losa de 12cms (maciza),que no pase de 15cms, si te da 20cms o mas
proponla aligerada.3.- El Acero de Refuerzo se calcula con los Coeficientes de
Losas y vienen en cualquier libro de la MateriaConcreto ReforzadoLas losas
pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas monolíticas de
mayor peralte, porvigas de otros materiales independientes o integradas a la
losa; o soportadas por muros de hormigón, murosde mampostería o muros de otro
material, en cuyo caso se las llama Losas Sustentadas sobre Vigas o
LosasSustentadas sobre Muros, respectivamente.Las losas pueden sustentarse
directamente sobre las columnas, llamándose en este caso Losas Planas, queen su
forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las
existentes en nuestropaís, pues no disponen de capacidad resistente suficiente
para incursionar dentro del rango inelástico decomportamiento de los materiales,
con lo que se limita considerablemente su ductilidad. La integración
losa-columna es poco confiable, pero pueden utilizarse capiteles y ábacos para
superar parcialmente eseproblema, y para mejorar la resistencia de las losas al
punzonamiento.
70. Las losas planas pueden mejorar considerablemente su
comportamiento ante los sismos, mediante laincorporación de vigas embebidas o
vigas banda, con ductilidades apropiadas, en cuyo caso se llaman Losascon Vigas
Embebidas, que pueden ser útiles para edificios de hasta 4 pisos, con luces y
cargas pequeñas ymedianas.
71. LOSAS LOSAS CON NERVIOS O VIGAS EN T: ENCOFRADOS PARA
SUELOS DE PLANTASComo su nombre indica, estas losas pierden su solución de
continuidad en las vigas que forman en realidadsus elementos resistentes. Se
pueden encofrar primero las vigas y después adosarles los tableros de laslosas
del suelo, o construir totalmente el encofrado de una sola vez. Esto no tiene
más importancia que variarel sistema de apoyo del encofrado de losa. En el
primer caso, las carreras de las vigas estarán ya montadas yhabrá que contar
con ellas al montar el tablero de la losa. En el segúndo caso, no.Estas
carreras se colocan para que en ellas se apoyen los extremos de los barrotes
del tablero de la losa.Como puede comprenderse, deben soportar la mayor parte
del peso de la losa.Para descargar del peso que reciben los encofrados de las
vigas y sus puntales, se suelen colocar unostableros a modo de viguetas, en el
mismo sentido de las carreras, que van colocadas a una distancia de unos0,80 a
120 m, aproximadamente, variando esta distancia, como es natural, en función
del peso que debensoportar.Cuando se tiene necesidad de obtener viguetas de
cierta Iongitud, se deben empalmar éstas, pero teniendo laprecaución de que se
verifique esa unión a testa y siempre sobre un puntal. SUELOS DE LOSAS MACIZAS
ABOVEDADAS.Este tipo de suelos no suele ser muy corriente, por lo engorroso que
resulta su encofrado. La principaldificultad estriba, naturalmente, en darle la
adecuada forma. Es más corriente esta forma abovedada encubiertas sobre todo de
grandes edificaciones, almacenes, tinglados, etc., por lo que remitimos al
lector alcapítulo que, más adelante, trata de CUBIERTAS. SUELOS DE LOSAS DE
HORMIGÓN ARMADO.El encofrado de este tipo de losas, apoyadas en muros de
hormigón, mampostería o fábrica de ladrillo, o bienen vigas sobre pilares, es
sencillo. Bastará con tableros corrientes sobre los cuates se situarán las
armaduras1 recalzadas con cuadradillos de hormigón prefabricados y otros elementos
que luego quedarán embutidos enla obra, por lo que se prescribe que sean tacos
de madera.Se debe tener siempre presente que esta clase de losas tiene un peso
considerable, por lo que debemosasegurar el sistema de encofrado mediante un
buen apeo. TABLAS PARA EL CALCULO DE LOSAS DE HORMIGON ARMADO PARA CIMIENTOS
72. CONSTRUCCIÓN DE LOSAS NERVADAS DE HORMIGÓN EN 1 Y 2
DIRECCIONES:El encofrado para este tipo de losas será el mismo que para las
losas macizas, con la diferencia de que sobreel tablero del encofrado de la
losa se deben clavar complementos, tales como cerámica o plastoformo,dejando
los nervios libres de acuerdo al ancho especificado en planos. (ver Figura 40)
Figura 40. Detalle de encofrado losa nervada CONTRACCIÓN DE LOSAS MACIZA DE
HORMIGÓN.Se deberá encofrar toda la superficie de la losa teniendo en cuenta
que se debe dar la respectiva contra-flecha en la parte central de la
losa.Colocar tablas de 1 ” lado a lado en sentido transversal al encofrado de
las vigas, las que estarán apoyadassobre soleras de 2 ” x 2 ”. La soleras
estarán colocadas cada 80 cm apoyadas sobre vigas de soporte de 2 ” x4 ”
previamente apuntalados con bolillos, los cuales estarán apoyados sobre cuñas
de madera que serviránpara nivelar el encofrado.
73. Figura 39. Encofrado losa maciza LOSA ALIVIANADA:
DOBLADO Y MONTAJE DE ARMADURAS, COLOCADO DEL HORMIGÓNLas losas alivianadas no
requieren de un encofrado, ya que las viguetas están diseñadas para soportar
elpeso del hormigón al momento del vaciado, pero en luces grandes, estas deben
estar apoyadas sobre solerasde 2 ” x 4 ” ubicadas cada 2 m previamente
apuntaladas.Doblado y montaje de armaduras:El doblado y cortado de las
armaduras será realizado de acuerdo a las medidas de los planos
estructurales.La armadura longitudinal será colocada sobre galletas. Los
fierros de la armadura transversal serán sujetadosa los fierros de la armadura
longitudinal con la separación indicada en los planos estructurales.Todas las
intersecciones de las armaduras deben ser amarradas con alambre.Colocado del
hormigón:El hormigón será vaciado de acuerdo con las especificaciones de
preparación y puesta en obra del hormigón.Al momento del vaciado se deberá
colocar caballetes de madera sobre el encofrado de la losa. Son tablascolocadas
en forma de “ T ” para mantener el espesor deseado de la losa. Estos caballetes
serán sujetados alencofrado de la losa por medio de alambres para evitar que se
muevan durante el vaciado y serán retirados
74. una vez que la losa haya sido nivelada. El nivelado de
la mezcla será realizado con reglas metálicas y unfrotachado
grueso.Desencofrado:El desencofrado de la losa será realizado cuando el
hormigón haya alcanzado la resistencia cilíndrica (28días).Curado:El curado de
la losa será realizado por lo menos durante los primeros de 7 días después del
vaciado. Secolocará arena sobre la superficie de la losa para luego ser
completamente mojada, lo que ayudará amantener la humedad de la misma. 18
MODELOS DIFERENTES DE LOSAS NERVADAS.Mediante los coeficientes adimensionales
de las tablas (d , m), se pueden calcular la defexiónmáxima de la losa ( D), y
los momentos flectores positivos y negativos máximos (M) en lasdos direcciones,
por unidad de ancho de la losa. 18 MODELOS DIFERENTES DE LOSAS MACIZAS.
75. Es importante notar que, dependiendo de las diferentes
condiciones de borde, es posible que algunosmodelos de losas carezcan de
determinados tipos de momentos flectores (fundamentalmente los
momentosflectores negativos de apoyo cuando es posible la rotación alrededor de
la línea de apoyo, y momentosflectores positivos o negativos en los bordes
libres de las losas).En otros casos, es necesario definir dos momentos
flectores del mismo tipo para describir su variabilidad a lolargo de la losa
(dos momentos flectores positivos y dos momentos flectores negativos en los
bordessustentados, en losas con un borde en voladizo). DISEÑO DE LOSAS MACIZAS
Y NERVADAS RECTANGULARES SUSTENTADAS PERIMETRALMENTE EN VIGAS.Existen tablas
para el diseño de losas, desarrolladas por diferentes autores, que facilitan el
análisis y el diseñode las losas de geometrías y estados de carga más comunes,
basadas en la mayor parte de los casos en laTeoría de Placas.Se Mostraran
tablas en las proximas Entradas para el diseño de losas ( Macizas, Nervadas )
sustentadasperimetralmente en vigas de mayor peralte que las losas (de este
modo nos aseguramos que las deflexionesen las vigas no tienen gran influencia
sobre el comportamiento de las losas), sometidas a cargasuniformemente
distribuidas. El tipo de sustentación está definido por las condiciones de
borde de las losas.
76. Para el modelamiento de las losas macizas se ha
utilizado el Método de los ElementosFinitos basado en la Teoría de Placas, el
mismo que se recomienda para analizar losas macizas degeometrías, estados de
carga o condiciones de borde especiales, que no aparezcan en las tablas.
Otraalternativa de análisis podría ser el uso del Método de lasDiferencias
Finitas.Para modelar las losas nervadas se ha utilizado el Análisis Matricial
de Estructuras tradicional, paraestructuras conformadas por barras rectas
espaciales bajo la hipótesis de que el efecto de flexión esdominante sobre las
deformaciones de cortante y torsión.Las tablas para losas nervadas constituyen
una novedad importante con respecto a otras publicacionessimilares. Las
deformaciones y los momentos flectores que se obtienen en el modelo de losas
nervadas songeneralmente mayores que los valores obtenidos en losas macizas,
debido a que los momentos torsores enlas placas se transforman en momentos
flectores en los nervios.En las tablas publicadas a continuación se presentan
tres tipos genéricos de condiciones de borde: El empotramiento se lo emplea
para modelar la continuidad de la losa en el borde seleccionado, usualmente
proporcionada por otra losa contigua de dimensiones comparables, proporcionada
por un muro extremo integrado a la losa como los que se tienen en los subsuelos
de las edificaciones, o proporcionada por una viga de borde de gran rigidez
torsional (de gran sección y dimensiones transversales).
77. El apoyo con rotación alrededor de un eje se utiliza
para modelar la presencia de una viga de bordede dimensiones normales (de
peralte mayor al de la losa, pero no una viga de gran peralte ni una vigade
gran sección transversal) sin losa contigua, o para modelar la presencia de un
muro no integrado ala losa (usualmente muros de otro material).El borde libre
modela la inexistencia de una viga de borde de mayor peralte que la losa,
lainexistencia de una losa contigua, y la inexistencia de un muro de hormigón integrado
a la losa, queprovean apoyo y continuidad.
78. LOSAS BIDIRECCIONALES MACIZAS.Cuando las Losas se
sustentan en dos direcciones ortogonales, se desarrollan esfuerzos en
ambasdirecciones, recibiendo el nombre de Losas Bidireccionales.La Ecuacion General
que describe el comportamiento de las Lozas Bidireccionales macizas, de
espesorconstante, es conocida como la Ecuación de Lagrange o Ecuacion de
Placas, que se presenta a continuación.Donde:w : ordenada de la elástica de
deformación de la placa en un punto de coordenadas (x, y)D : rigidez a la
flexión de la placa, análoga al producto E . I en vigasE : módulo de
elasticidad longitudinal del hormigónh : espesor de la placam : coeficiente de
Poisson del hormigón (su valor está comprendido entre 0.15 y 0.20)
79. La ecuación de Lagrange utiliza como fundamento la Ley
de Deformación Plana de Kirchhoff que estableceque una placa plana delgada,
sometida a cargas perpendiculares a su plano principal, se deformará de modoque
todos los puntos materiales que pertenecen a una recta normal a la superficie
sin de formarsepermanecerán dentro de la correspondiente recta normal a la
superficie deformada (la versión simplificadapara vigas diría que las secciones
transversales planas antes de la deformación permanecen planas despuésde la
deformación).Las solicitaciones unitarias internas que se desarrollan en las
placas quedan definidas por las siguientesexpresiones.Donde:mx : momento
flector alrededor del eje x, por unidad de ancho de losamy : momento flector
alrededor del eje y, por unidad de ancho de losamxy : momento torsor, por
unidad de ancho de losavx : esfuerzo cortante en la dirección x, por unidad de
ancho de losavy : esfuerzo cortante en la dirección y, por unidad de ancho de
losa
80. Es importante notar que las deformaciones producidas por
flexión en una de las direcciones generanesfuerzos flexionantes en la dirección
perpendicular debido al efecto de Poisson. También debe tomarse enconsideración
de que simultáneamente a la flexión en las dos direcciones, aparecen momentos
torsionantesque actúan sobre la losa.Las dos primeras ecuaciones son análogas a
la Ecuación General de la Flexión en Vigas, pero se incluye ladeformación
provocada por los momentos flexionantes transversales.Las solicitaciones de
diseño para las losas bidireccionales dependen de las cargas y las condiciones
deapoyo. Existen tablas de diseño de losas para las cargas y las condiciones de
apoyo (o de carencia de apoyo)más frecuentes (empotramiento o continuidad
total; apoyo fijo con posibilidad de rotación; borde libre ovoladizo), y en
casos de geometrías y cargas excepcionales se pueden utilizar los métodos de
las DiferenciasFinitas o de los Elementos Finitos. LOSAS UNIDIRECCIONALES.Las
Losas Unidireccionales se comportan básicamente como vigas anchas, que se
suelen diseñar tomandocomo referencia una franja de ancho unitario (un metro de
ancho). Existen consideraciones adicionales queserán estudiadas en su
momento.Cuando las losas rectangulares se apoyan en dos extremos opuestos, y
carecen de apoyo en los otros dosbordes restantes, trabajan y se diseñan como
losas unidireccionales.
81. Cuando la losa rectangular se apoya en sus cuatro lados
(sobre vigas o sobre muros), y la relación largo /ancho es mayor o igual a 2,
la losa trabaja fundamentalmente en la dirección más corta, y se la suele
diseñarunidireccionalmente, aunque se debe proveer un mínimo de armado en la
dirección ortogonal (direcciónlarga), particularmente en la zona cercana a los
apoyos, donde siempre se desarrollan momentos flectoresnegativos importantes
(tracción en las fibras superiores). Los momentos positivos en la dirección
larga songeneralmente pequeños, pero también deben ser tornados en
consideración. CLASIFICACIÓN DE LAS LOSAS POR LA DISTRIBUCIÓN INTERIOR DEL
HORMIGÓN.Cuando el hormigón ocupa todo el espesor de la losa se la llama Losa
Maciza, y cuando parte del volumende la losa es ocupado por materiales más
livianos o espacios vacíos se la llama Losa Alivianada, LosaAligerada o Losa
Nervada.
82. Las losas alivianadas son las más populares en nuestro
país por lo que, a pesar de que los códigos de diseñoprácticamente no las toman
en consideración, en este documento se realizará un análisis detallado de
lasespecificaciones que les son aplicables.Los alivianamientos se pueden
conseguir mediante mampuestos aligerados de hormigón (son los de mayoruso en
nuestro medio), cerámica aligerada, formaletas plásticas recuperables o
formaletas de madera. (a) (b)(a) mampuesto de Hormigón(b) cerámica Aligerada
83. (c) (d)(c) formaleta Plastica(d) formaleta de madera
CLASIFICACIÓN DE LAS LOSAS POR LA DIRECCIÓN DE TRABAJO.Si la geometría de la
losa y el tipo de apoyo determinan que la magnitud de los esfuerzos en dos
direccionesortogonales sean comparables, se denominan Losas Bidireccionales. Si
los esfuerzos en una dirección sonpreponderantes sobre los esfuerzos en la
dirección ortogonal, se llaman Losas Unidireccionales. SISTEMA DE ENTREPISO DE
LOSA PLANA, SIN VIGAS.El entrepiso de losa plana que se muestra en la figura,
frecuentemente usado en edificaciones más cargadas(como bodegas), es similar al
sistema de entrepiso de placa plana, pero utiliza mayores espesores de
placaalrededor de las columnas, al igual que columnas acampanadas en la parte
superior para reducir losesfuerzos y aumentar la resistencia en las zonas de
apoyo. La elección entre éstos y otros sistemas deentrepiso y cubierta depende
de requisitos funcionales, cargas, luces y espesores permisibles de
elementos,al igual que de factores económicos y estéticos.Cuando se requieren
luces libres largas para cubiertas, se pueden utilizar cascarones de concreto
quepermiten el uso de superficies extremadamente delgadas, a menudo más
delgadas que una cáscara dehuevo.La cubierta en placa plegada se puede
construir fácilmente ya que está compuesta de superficies planas.Estas
cubiertas se han utilizado para luces de 200 pies y más. Los cascarones
cilíndricos de la figura 1.6 sontambién fáciles de construir debido a su
curvatura simple y uniforme; su comportamiento estructural y el rangode luces y
cargas son similares a los del sistema de placa plegada.
84. FIGURA Sistema de entrepiso de Losa plana, sin Vigas
pero con mayores espesores de placa alrededor delas columnas y columnas
acampanadas en la parte superior para absorber concentraciones locales defuerzas.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario