Clase HA 2013

Taller de Estructuras N1

Prof. Titular Ordinario Ing. Ernesto R. Villar Nivel III Prof. Titular Ordinario Ing. Jorge E. Farez Nivel II

Prof. Adjunto Ing. Miguel Lozada Nivel I Prof Adjunta interina Ing. Patricia Langer Nivel I

Nivel II Titular: Ing. Jorge E. Farez Ing. Ral Rimoldi

Ing. B. Luciano Farez Arq. Juan Fostel Arq. Nair Farez

www.fauestructurasvfl.com.ar


HORMIGN ARMADO INTRODUCCIN

Hormign Armado 1. Introduccin. Historia del HA. Caractersticas ppales

de los materiales componentes.

2. Sistemas estructurales en HA. Descripcin y funcionalidad.

3. Seguridad y confiabilidad de las estructuras. Coef seguridad

4. Flexin en vigas. Diagrama de tensiones. Ecuaciones de clculo. Ejemplos

5. Losas en una direccin. Vigas T y L.

6. Corte en vigas.

7. Torsion


El Hormign fue usado por primera vez en Roma alrededor del siglo tres antes de Cristo. Estaba constituido por agregados unidos mediante un aglomerante conformado por una mezcla de cal y ceniza volcnica. Este material poda sumergirse en agua manteniendo sus propiedades a diferencia de los morteros de cal usados siglos antes en la antigua isla de Creta. La obra mas grande erigida por los romanos fue el panten con su bveda de 43.20 m. de dimetro. El uso de este material en la construccin paso al olvido con la cada del imperio y no fue si no hasta mediados del siglo XVIII que su uso se extendi nuevamente.

Un poco de historia


El Panten de Roma, Siglo III AC


Muro en Palestina, Italia, Siglo I AC


El primer registro del uso del hormign en los tiempos modernos, se remonta a 1760 cuando, en Inglaterra, John Smeaton descubri, mientras proyectaba el faro Eddistone, que la mezcla de la caliza calcinada y arcilla daba lugar a un conglomerante hidrulico resistente al agua. En 1824 joseph Aspdin elabor cemento mezclando arcilla y caliza de diferentes canteras y calentndolo en un horno. El concreto obtenido con este aglomerante se asemejaba a las piedras propias de la isla de Portland, al sur de Inglaterra, motivo por el cual se le llamo cemento Portland, material que comenz a fabricarse con mayor fuerza desde entonces. En ocasiones, la mezcla era calentada en exceso y se endureca, siendo desechada por considerase intil. En 1845, I C. Johnson descubri que el mejor cemento provena de la pulverizacin de esta sustancia " intil " denominada clinker. Este es el cemento que se conoce hoy en da.


Faro Eddiestone, Inglaterra, 1760


El hormign armado se us desde la tercera dcada del siglo XIX. Entre 1832 y 1835, Sir Marc Isambard y Francois Martin Le Brun erigieron, en Inglaterra y Francia, respectivamente, estructuras de este material tales como arcos y edificaciones. En 1848, Joseph Louis Lambot construyo un bote de hormign reforzado el cual presento en la exposicin de Paris en 1854 y patent en 1855. En Inglaterra W.B. Wilkinson, registr, en 1855 un piso de hormign reforzado de cuerdas de acero. Un ao despus, Francois Coignet patent un sistema de refuerzos para pisos consiste en barras de acero embebidas en el hormign.


A pesar de los antecedentes antes indicados, el francs Josep Montier, es considerado el creador del Hormign armado. Dedicado a la jardinera, fabric macetas de hormign con refuerzos de malla de alambre, registrando el sistema en 1867. En los aos siguientes patent el uso de esta tcnica para la construccin de tanques, tuberas, vigas, columnas y escaleras . En 1879 G. A. Wayss, de la firma Wayss and Freitag de Alemania, compro la patente de Montier y en 1887, public acerca de sus mtodos constructivos. Por su parte, Rudolph Schuster, de Austria adquiri tambin los derechos de la patente. De este modo el nombre de Montier, como creador del hormign armado, se extendi por todo Europa.


Ventajas del Hormign

Permite la posibilidad de moldearlo en distintas

formas y figuras (Arcos, pilas, columnas, cscaras, etc)

Se pueden ajustar sus propiedades segn la necesidad

(resistencia, durabilidad, etc)

Habilidad para resistir altas temperaturas (puede

mantener la integridad estructural por mucho mas

tiempo que el acero estructural)

No necesita cubiertas protectoras (como si el acero para

que no se corroa con el tiempo)

Puede ser un elemento estructural y arquitectnico al

mismo tiempo


Propiedades del Hormign

TRABAJABILIDAD

DURABILIDAD

RESISTENCIA A LA COMPRESION

RESISTENCIA A LA PENETRACION DE CLORUROS

RESISTENCIA A LA ABRASION


Naturaleza del Hormign

Es un material compuesto

Los agregados ocupan entre un 65% -80% del volumen

Agregado fino: arena

Agregado grueso: piedra

Cemento

Agua


Microestructura del Hormign


Agregados: fino y grueso

Agregados gruesos:

Proveen densidad (llenado de espacios)

Proveen resistencia

Agregados finos:

Llenan los vacos mas pequeos entre el agregado

grueso

Incrementa la resistencia del ligante de cemento


La matriz de cemento

Cemento:

Produce una estructura cristalina

Genera ligamiento entre los agregados

Agua:

Provoca que ocurra la reaccin qumica

Genera la trabajabilidad

Relacin agua/cemento


Hormign Armado:

Qu es?

Cmo trabaja?

Cules son sus aplicaciones?

Cules son sus caractersticas mas sobresalientes?

Cules son sus puntos dbiles?

Cules son las alternativas a los sistemas

convencionales?


Qu es el Hormign Armado?

Una combinacin de hormign y acero (en general)

Que actan en conjunto

Produciendo un material de construccin fuerte, durable

y verstil

Aprovechando las mejores propiedades de cada

materiales

Hormign: Resistencia a la compresin

Acero: Resistencia a la traccin


Propiedades

Resistencia a la traccin

Resistencia a al compresin

Resistencia al corte

Durabilidad

Resistencia al fuego

Acero

Buena

Buena (algo disminuida por

pandeo)

Buena

Problemas de corrosin

Pobre rpida prdida de resistencia

a altas T

Hormign

Pobre (1/10 de Rc)

Buena

Suficiente

Buena

Buena


Hormign Armado El Hormign falla de manera frgil (repentina, sin

aviso nada bueno para las estructuras!)

Con el acero agregamos capacidad para tomar

esfuerzos de traccin


Hormign Armado

Resumiendo:

Los materiales son complementarios

El acero provee resistencia a traccin y algo de

resistencia al corte

El hormign provee resistencia a la compresin y

protege al acero para darle durabilidad y resistencia

al fuego

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