Hormigon II

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Facultad de Ingeniera - Universidad Nacional de Cuyo

P1- PROGRAMA DE ASIGNATURA

Asignatura: HORMIGN II

Carrera: CIVIL

Ao: 2012 Semestre: 2 Horas Semestre: 105 Horas Semana: 7

OBJETIVOS

CONTENIDOS

UNIDAD 1. SISTEMAS DE ESTRUCTURAS PARA EDIFICIOS BAJOS. 1.A. Introduccin. Proyecto Arquitectnico y Diseo Estructural. Funcionalidad. Seguridad.

Economa.

1.B. Soluciones para transmisin de la Accin Ssmica: Muros de Mampostera de Ladrillos

Macizos, Huecos Portantes, Bloques de Hormign, Tabiques de Hormign Armado Bajos, Prticos.

1.C. Estructuras de Vinculacin y Rigidizacin. Prescripciones Reglamentarias.

1.D. Estados Lmites de la Mampostera. Flexin, Corte y Axial. Criterios de Normas.

1.E. Cubiertas y Entrepisos. Madera, Chapa y Losas Prefabricadas. Steel deck o placa colaborante.

Sistema Losa-viga-columna.

1.F. Fundaciones Superficiales. Aisladas, continuas y plateas. Zapatas combinadas: Modelacin

matemtica y detalles constructivos.

UNIDAD 2. SISTEMAS DE ESTRUCTURAS PARA EDIFICIOS ALTOS. 2.A. Diseo Ssmico vs. Diseo a Cargas Gravitatorias. Causas de Colapsos durante Terremotos.

2.B. Estados lmites. Tendencias. Particularidades del Diseo de Hormign Armado en zonas

ssmicas. 2.C. Respuesta Global y Local: requerimientos de Rigidez, Resistencia y Ductilidad.

Accin, Esfuerzo y Respuesta. Respuesta Global y Respuesta Local. Demandas y Suministro. Interaccin.

2.D. Diferentes Niveles de Resistencia. Requerida, Nominal, Ideal, Diseo y Sobre-Resistencia.

2.E. Acciones de Diseo Permanentes, Variables y Accidentales. Cargas Gravitatorias. Terremoto de

Diseo. Combinacin de Acciones. CIRSOC 201 e INPRES CIRSOC 103.


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2.F. Respuesta en Elevacin y en Planta. Centros de Masas, de Rigidez y de Resistencia.

2.G. Clasificacin Estructural. Influencia de los niveles de Ductilidad de Diseo.

UNIDAD 3. PRTICOS DCTILES DE HORMIGN ARMADO. 3.A. Elementos Constituyentes. Modelacin Estructural. Suposiciones Generales. Idealizaciones Geomtricas. Fisuracin y Modelacin de Rigidez. Criterios de Normas.

3.B. Mtodos de Anlisis. El uso de programas computacionales disponibles. Limitaciones. Mtodos exactos y mtodos aproximados. Criterio Ingenieril. 3.C. Resistencias Requeridas o ltimas en Vigas. Redistribucin de Acciones. Objetivos y Procedimiento.

3.D. Proceso de Diseo. Diseo de Vigas a Flexin por Resistencia. Anchos efectivos. Limitaciones Dimensionales y de Armaduras. Detalles. Factor de Sobre Resistencia. Interrupcin de Armaduras. Diseo al Corte. Detalles. Criterios de Cdigo.

3.E. Diseo de Columnas. Procedimiento del Diseo por Capacidad. Amplificacin de Momentos. Factor de Amplificacin Dinmica. Prticos Uni y Bidireccionales. Fuerzas Axiales. Fuerzas de Corte. Localizacin de Empalmes. Configuraciones de Armadura Transversal para Corte y Confinamiento.

3.F. Uniones Viga Columna. Criterios de Diseo. Comportamiento. Uniones Interiores. Mecanismos de Resistencia al Corte. Contribucin del Hormign y de la Armadura. Anclaje de Barras. Limitaciones de Dimensiones. Uniones Externas. Mecanismos de Resistencia. Anclajes. Detalles. Normas.

3.G. Diseo por Capacidad para el caso de anlisis dinmico.

3.H. Mecanismo de Colapso. Anlisis Plstico Simple. Determinacin de la Carga de Colapso.

3.I. Posibles soluciones de Fundaciones para las columnas.

UNIDAD 4. TABIQUES DE HORMIGN ARMADO. 4.A. Tabiques Aislados y Acoplados. Conceptos. Comportamiento ante Terremotos.

4.B. Acciones. Factores de Reduccin por Comportamiento. Tabiques Bajos y Esbeltos.

4.C. Diseo y Anlisis en Flexo-Compresin. Esquema Seccin, Deformacin, Tensin,

Fuerzas. Ecuaciones de Compatibilidad y de Equilibrio.

4.D. Limitaciones Dimensionales. Fundamentos. Normas.

4.E. Redistribucin de Acciones. Limitaciones. Anchos efectivos. Secciones No Simtricas.

4.F. Cuantas mnimas y mximas en Tabiques. Interrupcin de la Armadura Longitudinal.

4.G. Confinamientos de Bordes. Criterios. Normas.

H. Tabiques Acoplados y Vigas de Acople. Diseo de las Armaduras. Mecanismos de Fallas.

4.I. Mecanismo de Colapso. Anlisis Plstico Simple. Determinacin de la Carga de Colapso.

4.J. Posibles soluciones de Fundaciones para Tabiques.

UNIDAD 5. COLUMNAS ESBELTAS. 5.A. Introduccin. Revisin del concepto de esbeltez. Criterio del C-201-05.

5.B. Columnas cargadas axialmente. Columnas sin y con desplazamiento de extremos. Momentos de primer y segundo orden. Columnas esbeltas y no esbeltas. Prticos arriostrados y no arriostrados.

5.C. Compresin y Flexin. Momentos de primer y segundo orden.

5.D. Problemas referidos a la estabilidad.

5.E. Diferencia entre comportamiento de columna no esbelta y esbelta.

5.F. Criterios del C-201-05: prticos desplazables e indesplazables. Cundo tener en cuenta o


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ignorar la Esbeltez en el diseo.

5.G. Diseo de columnas esbeltas. Criterios. Mtodos aproximados. CIRSOC 201-2005.

5.D. Mtodo de amplificacin de momentos. Prticos desplazables e indesplazables.

UNIDAD 6. DISEO Y ANLISIS PLSTICO DE LOSAS DE HORMIGN ARMADO.

6.A. Tipos de Losas. Macizas, nervuradas y alivianadas prefabricadas. Tablas auxiliares. Sistema Compuesto: Viga de Acero-Chapa Colaborante-Losa de hormign armado.

6.B. Diferentes Mtodos de Anlisis y Diseo. Mtodos Elsticos. Limitaciones.

6.C. Diseo y Anlisis por Mtodos Plsticos: franjas de Hillerborg y lneas de fluencia de Johansen. Principios bsicos. Requerimiento de Ductilidad. Teora del Lmite Inferior y Superior.

6.D. Mtodo de Hillerborg. Fundamento. Proceso de Diseo. Ejemplos de Aplicacin.

6.E. Mtodo de las Lneas de Rotura. Fundamentos. Mecanismos de Colapso. Anlisis por el

Principio de los Trabajos Virtuales. Evaluacin del Trabajo Externo. Casos. Ejemplos.

6.F. Disposiciones de Armaduras. Cuantas mnimas y mximas. Deformaciones.

6.G. Observacin del comportamiento de las losas. Rol de las losas como Diafragmas Rgidos en el plano horizontal. Comportamiento ante terremotos.

6.H. Principio de Funcionamiento del conjunto Placa Colaborante de Acero ms Losa de

hormign armado. Utilizacin con vigas metlicas y de hormign armado. Solucin en entrepisos de edificios. Propiedades de la seccin: uso de seccin transformada. Conectores de corte: funcin. Tipos.

UNIDAD 7. HORMIGN PRECOMPRIMIDO 7.A. Fundamentos. Referencia Histrica. Diferencias con Hormign Armado Convencional.

7.B. Principios Generales. Grados de Precompresin. Pretensado y Post-tensado.

7.C. Materiales. Hormign. Compresin. Fluencia Lenta. Contraccin. Traccin.

7.D. Acero. Respuesta Tensin-Deformacin. Tipos. Relajacin.

7.E. Prdidas de Pretensado. Friccin. Anclaje. Acortamiento Elstico. Relajacin del Acero.

7.F. Anlisis y Diseo de Secciones de Hormign Precomprimido. Diferencias con Convencional.

7.G. Requisitos de Normas. Tensiones Admisibles del Acero y del Hormign.

7.H. Tensiones de Flexin. Anlisis. Ecuaciones de Diseo. Ejemplos.

7.I. Resistencia ltima a Flexin. Ecuaciones Generales. Lmites de Armadura.

7.J. Resistencia al Corte. Principios Generales. Fisuracin Diagonal. Tipos. Mecanismos de Resistencia al Corte. Ecuaciones de Diseo. Normas.

7.K. Adherencia y Anclaje. Adherencia de Transferencia y de Flexin. Tensiones en Zonas de Anclaje.

UNIDAD 8. PUENTES DE HORMIGN ARMADO. 8.A. Tipos. Soluciones de acuerdo a la Luz. Componentes. Especificaciones de Diseo. Cargas: tipos, modelacin. Tipos de estructuras portantes de puentes. Tablero. Uso y destino. Tipos de estructuras portantes de puentes: losas, vigas placas, vigas cajn. Componentes.

8.B. Especificaciones de Diseo. Acciones Globales segn destino. Anlisis Ssmico. Modelacin.

8.C. Anlisis Transversal: Tablero. Soluciones en sitio y prefabricados. Modelacin. Dimensionamiento. Detalles de armado.

8.D. Anlisis Longitudinal. Acciones, combinaciones, etapas constructivas. Modelacin. Dimensionamiento. Detalles de armado.


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8.E. Infraestructura: Estribos. Tipos estructurales: abiertos, cerrados, suelos mecnicamente estables. Modelacin. Dimensionamiento. Detalles de armado

8.F. Infraestructura: Pilas. Tipos estructurales: tabiques, prticos. Modelacin. Dimensionamiento. Detalles de armado

8.G. Fundaciones: Superficiales y Profundas. Modelacin. Dimensionamiento. Detalles de armado

8.H. Accesorios. Juntas, Apoyos, Anclajes y Topes, Defensas, Desages, Barandas. Detalles.

UNIDAD 9. ESTRUCTURAS DE RETENCIN. 9.A. Introduccin. Tipos de muros de sostenimiento. Drenaje.

9.B. Presin lateral sobre los muros. Presin activa y pasiva. Presin para condiciones usuales de carga.

9.C. Estabilidad externa. Equilibrio a deslizamiento. Presiones del suelo. Seguridad al volcamiento.

9.D. Muro en voladizo. Altura del muro. Espesor de la pantalla vertical. Espesor y longitud de la base.

9.E. Muros de stano. Empuje en reposo.

9.F. Procedimiento de diseo para muros de sostenimiento de hormign armado en voladizo. Cuantas mnimas. Pantalla vertical. Factor de seguridad contra el vuelco. Factor de seguridad contra el deslizamiento. Llaves de corte. Diseo del taln. Diseo del pi. Nudo losa-pantalla. Anclaje.

9.G. Fisuras y juntas en los muros

9.H. Muros de contencin con contrafuertes.

9.I. Muros de contencin prefabricados.

UNIDAD 10. ESTRUCTURAS VARIAS VIGAS DE GRAN ALTURA y MNSULAS. 10.A. Introduccin. Diseo considerando comportamiento no lineal.

10.B. diseo a flexin. Vigas simples apoyadas. Vigas continuas. Diseo al corte. Cargas

concentradas.

10.C. Mnsulas cortas. Comportamiento. Mecanismo de falla. Procedimientos de diseo. Hiptesis de corte por friccin. Modelo de biela de compresin.

10.D. Modelo de bielas: puntal y tensor. Modelo del reticulado. Aplicacin del modelo del puntal y tensor. C-201-05. Ecuacin de diseo. Resistencia de los puntales. Resistencia de los tensores. Resistencia de zonas nodales.

ESCALERAS. 10.E. Tipos. Condiciones de diseo funcionales. Cargas. Criterios de Diseo. Espesores. Cuantas mnimas. Determinacin de esfuerzos. Detalles de armadura.

TANQUES.

10.F. Tipos. Tanques aislados y en Edificios. Geometras comunes. Configuraciones estructurales. Cargas. Determinacin de esfuerzos. Detalles de armado.


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METODOLOGA DE ENSEANZA

a) Contenido conceptual. Se prior iza integracin de teora con prctica. Visitas a obra e informes individuales. Motivacin a la investigacin.

b) Comprensin del fenmeno fsico: primero concepto, luego anlisis y justificacin numrica. Prctica, obra, informacin sobre investigaciones, material de referencia, motivacin concurrencia a cursos y seminarios, uso de elementos computacionales como herramientas auxiliares, creacin de programas simples y participacin en clase.

c) Laboratorio: por sus propios medios disear, construir y ensayar pequeos modelos de Estructuras de hormign armado en escala reducida: Prticos, ensamblajes de Vigas, columnas y Losas. Nudos. Ensayar y elaborar informe.

d) Medios para clases terico-prcticas: pizarrn con tizas de colores, power point, videos. Clases en el IMERIS, junto a laboratorios: se desarrollan los experimentos y se siguen de cerca otros proyectos de investigacin paralelos.

e) Apuntes gua con aspectos fundamentales. La literatura bsica est en ingls. Siempre se motiva al lector que consulte y ample con la fuente o referencia indicada. Ej.: aplicacin de los reglamentos de HoAo ACI y NZS y su implementacin en el CIRSOC 2005.

Importancia del detalle de las estructuras para lograr su correcta materializacin en obra. Desarrollar esquemas estructurales.

Actividad Carga horaria por

semestre

Teora y resolucin de ejercicios simples 45

Formacin prctica

Formacin Experimental Laboratorio 15

Formacin Experimental - Trabajo de campo 10

Resolucin de problemas de ingeniera 10

Proyecto y diseo 25

Total 105


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BIBLIOGRAFA

Ttulo Autor(es) Editorial Ao de

edicin

Ejemplares

disponibles

Estructuras de Concreto Reforzado

R. Park y T. Paulay Limusa 1975 8

Seismic Design of Reinforced and Masonry Buildings

T. Paulay y N. Priestley

John Wiley & sons

1992 2

Diseo de Estructuras de Concreto

A. Nilson McGraw-Hill 1999 8

Displacement-Based Seismic Design of Structures.

N. Priestley, M. Calvi y M. Kowalsky

IUSS Press 2008 1

Reinforced Concrete Slabs

R. Park & W.L. Gamble,

John Wiley & Sons, Inc.

1980 0

Prestressed Concrete Structures

M.P. Collins & D. Mitchell

Printece Hall. 1991 2

Seismic Design and Retrofit of Bridges

N. Priestley, F. Seible & M. Calvi

J Wiley & Sons. 1996 2

Estructuras de Hormign Armado

F. Leonhardt-T1 El Ateneo 1986 13





Tecnologa del Concreto A.M. Neville Trillas 1998 2

The Seismic Design handbook

Van Nostrand Reinhold

Springer 2001 1

Diseo de Estructuras Resistentes a Sismos

Rosenblueth, E. Limusa 1982 0

Building Code Requeriments for Reinforced Concrete.

ACI-318 American Concrete Institute

2008 0

New Zealand Standard, NZS, 3101:1995, Parte 1 (Cdigo) y Parte 2

Nueva Zelanda 1995 0

Reglamento CIRSOC 201 y Anexos. T-1 y 2

CIRSOC INTI 2005 1 de C/U

Reglamento INPRES-CIRSOC 103

INPRES INTI 2005 1


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Reglamento CIRSOC 101 y Anexos

CIRSOC INTI 2005 1 de C/U

Cdigo de Construccin Sismo Resistente Mza

Ministerio de Obras Pblicas

Consejo Profesional

1987 11

Memorias 1-EIPAC-92 R. Park y o. FI-UNCUYO 1992 2

Memorias 2-EIPAC-94 N. Priestley y o. FI-UNCUYO 1994 2

Memorias 3-EIPAC-97 V.V. Bertero y o. FI-UNCUYO 1997 2

Memorias 4-EIPAC-99 T. Paulay y o. FI-UNCUYO 1999 2

Memorias 5-EIPAC-00 M. Calvi y o. FI-UNCUYO 2000 2

Apunte: Filosofa del Diseo para Estructuras e Hormign Armado.

C.R. LLopiz FI-UNCUYO 2006 1

Apunte: Prticos Dctiles de hormign armado. Diseo vigas.


Apunte: Prticos Dctiles de hormign armado. Diseo de Columnas


Apunte: Prticos Dctiles de hormign armado. Diseo de Nudos.


Apunte: Diseo y Anlisis de Losas de Hormign Armado. Junio 2007


Apunte: Tabiques de Hormign Armado


Apunte: Diseo y anlisis de Losas de hormign armado utilizando Mtodos Plsticos.


Apunte: Hormign Armado Precomprimido


Apunte: Columnas Esbeltas


Apunte: Fundaciones C.R. LLopiz FI-UNCUYO 2008 1

Apunte: Vigas de Gran Altura. Mnsulas


Apunte: Muros de Retencin.


La esttica en la ingeniera estructural.

Traduccin Revista del IABSE

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EVALUACIONES Para el examen final el alumno debe obtener la regularidad a partir de aprobar obligaciones que debe cumplir durante el cuatrimestre de dictado. Puede rendir como libre, pero el examen es muy riguroso. Cursado Normal: Al final del cursado normal, CN, del cuatrimestre el alumno es calificado desde 1 a 10, asociada a cantidad de puntos que logre, desde 1 a 100. Si obtiene una nota entre 1 a 5, equivalente a menos de 14 y 54 puntos respectivamente, se considera que no ha cumplido con los requisitos mnimos que lo habilitan al examen final como alumno regular. Para esto debe obtener una nota igual o superior a 6, que implica sumar ms de 55 puntos. Resultado del examen final: En la gran mayora de los casos, el Examen Final, EF, ser escrito, y sus temas sern elegidos dentro del contenido total de la materia. El EF escrito tiene una duracin aproximada entre 2:00 a 2:30 hs. Existe la opcin de examen oral completo. Para aprobar la materia en todos los casos se debe aprobar el EF. Para cada examen la ctedra escribir en el examen los requisitos para su aprobacin.

Calificacin final: La nota final es una combinacin de la de CN y EF. En casos de rendimientos extremos, muy bueno para excelente o regular para malo, el alumno podr ser evaluado en forma oral inmediatamente luego de su examen final escrito para obtener la mxima nota (10) o para decidir si no aprueba o lo hace con la nota mnima (4).

TRABAJOS PRCTICOS. TP-1: Vivienda de Dos Plantas.

TP-2: Diseo de Prtico de Hormign Armado por Capacidad.

TP-3: Diseo de Tabique por Capacidad.

TP-4: Estructura de Retencin.

TP-5: Diseo de Puente.

TP-6: Diseo de Viga de Gran Altura.

TP-7: Diseo de Tanque Elevado.

TP-8: Diseo y Detalle de Escalera.

Programa de examen

Bolilla Unidades

1 1 5 8

2 2 6 9

3 3 7 10

4 4 5 8

5 5 2 9

6 6 1 10

7 7 5 6

8 4 6 7

9 3 4 9

Mendoza, 12 de Septiembre 2011

MSs. Ing. Carlos Ricardo LLopiz.

Profesor Titular.

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