obras de concreto armado
TRANSCRIPT
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 2
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
INDICE
I.- INTRODUCCIÓN…………………………………………………………..2
II OBJETIVOS…………………………………………………………………3
III.- MARCO TERORICO…………………………………………………….4
IV .RESULTADOS………………………………………………………………5
1. EL CONCRETO…………………………………………………………………….....5
A. DEFINICION……………………………………………………………..........5
B. CEMENTO……………………………………………………………………..6
C. EL AGREGADO FINO………………………………………………………..7
D. AGREGADO GRUESO………………………………………………………8
E. PESO VOLUMETRICO DEL CONCRETO……………………………….10
F. FRAGUADO DEL CONCRETO……………………………………………10
G. ENDURECIMIENTO DEL CONCRETO…………………………………..11
H. PROPORCIONAMIENTO DEL CONCRETO…………………………….12
I. PERMEABILIDAD DEL CONCRETO…………………...........................12
2. CONCRETO ARMADO…………………………………………………….13
A. ACERO EN EL CONCRETO ARMADO…………………………………14
B. EL ACERO ESTRUCTURAL……………………………………………..16
C. ZAPATAS…………………………………………………………………...18
D. COLUMNAS………………………………………………………………...24
E. SOBRECIMIENTO REFORZADO………………………………………..26
F. MUROS REFORZADOS…………………………………………………..27
G. VIGAS DE CONCRETO…………………………………………………..27
H. LOSA DE CONCRETO ARMADO……………………………………….28
I. ESCALERAS DE CONCRETO ARMADO…………….........................29
V CONCLUSIONES………………………………………………………….31
VI RECOMENDACIONES…………………………………………………..32
VII BIBLIOGRAFIA………………………………………………………..33
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
I.- INTRODUCCIÓN
Los materiales con los que se crean estos concretos vienen a ser
grava, arena, agua y aditivos si las estructuras lo necesitaran, estos
compuestos modifican las características del concreto según su
dosificación, la cual se crean en el laboratorio mediante ensayos, para
así tener un concreto con las características físicas y mecánicas que
uno requiera.
El acero es un componente muy importante en el concreto
armado ya que es uno de los materiales básicos utilizados en
la construcción de estructuras, tales como edificios industriales y
comerciales, puentes y muelles. Se produce en una amplia gama de
formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad en su uso. Es
relativamente barato de fabricar y es el material más fuerte y más
versátil disponible para la industria de la construcción.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 5
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
II OBJETIVOS:
conocer los diferentes tipos de materiales utilizados en la
obtención del concreto armado
Investigar sobre las distintas clases de estructuras de concreto
armado que en la actualidad se encuentran para las diversas
opciones y alternativas que ayudan en el trabajo de la
construcción
Saber la utilidad de las obras de concreto armado en el rubro de
la construcción especialmente en edificaciones como son
zapatas, muros de concreto .lozas de cimentación, lozas
aligeradas etc.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 6
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
III.- MARCO TERORICO
1 EL CONCRETO
DEFINICION
CEMENTO
EL AGREGADO FINO
AGREGADO GRUESO
PESO VOLUMETRICO DEL CONCRETO
FRAGUADO DEL CONCRETO
ENDURECIMIENTO DEL CONCRETO
PROPORCIONAMIENTO DEL CONCRETO
PERMEABILIDAD DEL CONCRETO
2. CONCRETO ARMADO
ACERO EN EL CONCRETO ARMADO
EL ACERO ESTRUCTURAL
ZAPATAS
COLUMNAS
SOBRECIMIENTO REFORZADO
MUROS REFORZADOS
VIGAS DE CONCRETO
LOSA DE CONCRETO ARMADO
ESCALERAS DE CONCRETO ARMADO
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 7
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
IV .RESULTADOS
1. EL CONCRETO:
A) DEFINICION: El concreto es una mezcla de: Cemento, agregado
fino, agregado grueso aire y agua en proporciones adecuadas para
obtener ciertas propiedades prefijas, especialmente la resistencia
Los elementos que componen el concreto se dividen en dos grupos:
ELEMENTOS ACTIVOS : Son elementos activos, el agua y el
cemento a cuya cuenta corre la reacción química por medio
de la cual esa mezcla, llamada lechada o pasta, se endurece
hasta alcanzar un estado de gran solidez.
ELEMNTOS INERTES (AGREGADOS): al arena y la grava, cuyo
papel fundamental es formar el esqueleto del concreto, ocupando
gran parte del volumen del producto final, con lo cual se logra
abaratarlo y disminuir notablemente los efectos de la reacción
química del fraguado: La elevación de la temperatura y la
contracción de la lechada al endurecerse.
El agua que entra en combinación química con el cemento es
aproximadamente un 33% de la cantidad total y esa fracción disminuye
con la resistencia del concreto.
En consecuencia, la mayor parte del agua de mezclado se destina a
lograr fluidez y trabajabilidad a la mezcla, coadyuvando a la
contracción del fraguado y dejando en su lugar vacío correspondiente,
cuya presencia influye negativamente en la resistencia final del
concreto.
Preparación del concreto
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 8
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
B) CEMENTO: en general se usa el cemento portland; definido por las
normas de los diferentes países productores de cemento, como un
material que proviene de la pulverización del producto obtenido por
fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos que contengan oxido
de calcio, silicio, aluminio y hierro en cantidades convenientemente
calculadas y sin más adición posterior que yeso sin calcinar y agua, así
como otros materiales que no excedan el 1% en peso total y que no
sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento.
La composición química del cemento portland es muy compleja;
pero puede definirse esencialmente como un compuesto de cal,
alúmina y sílice. Los componentes fundamentales son: El aluminio
tricalcico, el silicato tricalcico, el silicatodicalcico y el ferro aluminio
tricalcico.
CLASES DE CEMENTO PORTLAND: existen o se fabrican
varios tipos de cemento portland.
CEMENTO PORTLAND TIPO I: Destinado a usos generales:
Estructuras, pavimentos, bloques, tubos y mampostería.
CEMENTO PORTLAND TIPO II: Modificado, adecuado en
general para obras hidráulicas por su calor de hidratación
moderado u su regular resistencia a los sulfatos.
CEMENTO PORTLAND TIPO III: Rápida resistencia alta,
recomendado para sustituir el tipo I en obras de emergencia o
cuando se desee retirar pronto las cimbras para usarlas un
número mayor de veces; adquiere una determinada resistencia,
en igualdad de condiciones, en la tercera parte del tiempo que
necesita para ello el cemento tipo I.
CEMENTO PORTLAND TIPO IV: De bajo calor, adecuado para
construcción de grandes espesores porque su calor de
hidratación es muy reducido a tenor de su resistencia que se
adquiere lentamente.
CEMENTO PORTLAND TIPO V: De alta resistencia a los
sulfatos, recomendado en cimentaciones expuestas a la acción
de aguas sulfatadas y agresivas.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 9
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Se produce también el cemento portland blanco, de características
similares al tipo I, usado especialmente en construcciones urbanas,
cuando lo demandan razones arquitectónicas.
Cemento portland
c) EL AGREGADO FINO: El agregado fino o arena se usa como
llenante, además actúa como lubricante sobre los que ruedan los
agregados gruesos dándole manejabilidad al concreto.
Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso
de arena demanda mayor cantidad de agua para producir un
asentamiento determinado, ya que entre más arena tenga la mezcla
se vuelve más cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se
necesita mayor cantidad de cemento para conservar una determinada
relación agua cemento
CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO FINO PARA
CONCRETO
Un buen agregado fino al igual que el agregado grueso debe ser bien
gradado para que puedan llenar todos los espacios y producir mezclas
más compactas.
La cantidad de agregado fino que pasa los tamices 50 y 100 afecta la
manejabilidad, la facilidad para lograr buenos acabados, la textura
superficial y la exudación del concreto.
Las especificaciones permiten que el porcentaje que pasa por el tamiz
No 50 este entre 10% y 30%; se recomienda el límite inferior cuando
la colocación es fácil o cuando los acabados se hacen mecánicamente,
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 10
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
como en los pavimentos, sin embargo en los pisos de concreto acabado
a mano, o cuando se desea una textura superficial tersa, deberá usarse
un agregado fino que pase cuando menos el 15% el tamiz 50 y 3% el
tamiz 100.
El módulo de finura del agregado fino utilizado en la elaboración de
mezclas de concreto, deberá estar entre 2,3 y 3,1 para evitar
segregación del agregado grueso cuando la arena es muy fina; cuando
la arena es muy gruesa se obtienen mezclas ásperas.
La presencia de materia orgánica en la arena que va a utilizarse en la
mezcla de concreto llega a interrumpir parcial o totalmente el proceso
de fraguado del cemento.
A continuación se dan los resultados del ensayo colorimétrico sobre
contenido de materia orgánica en la arena y su utilización:
Agregado fino
D) AGREGADO GRUESO: Teniendo en cuenta que el concreto es una
piedra artificial, el agregado grueso es la materia prima para fabricar
el concreto. En consecuencia s e debe usar la mayor cantidad posible
y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocación y
resistencia.
Hasta para la resistencia de 210kgr/cm2 se debe usar el mayor
tamaño posible del agregado grueso; para resistencias mayores
investigaciones recientes han demostrado que el menor consumo de
concreto para mayor resistencia dada (eficiencia), se obtiene con
agregados de menor tamaño.
Se llama eficiencia del concreto a la relación entre la resistencia del
concreto y el contenido de cemento
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 11
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
En concreto de alta resistencia, mientras más alta sea esta, menor
deberá ser el tamaño máximo para que la eficiencia sea máxima.
Parra cada resistencia existe un margen estrecho del valor del tamaño
máximo por debajo del cual es necesario aumentar el contenido del
cemento.
CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO GRUESO PARA
CONCRETO
Un buen agregado grueso debe poseer las siguientes características:
Una buena gradación con tamaños intermedios, la falta de dos o más
tamaños sucesivos puede producir problemas de segregación.
Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura.
Una adecuada densidad aparente está entre 2.3 y 2.9 gr/cm3. Cuanto
mayor es su densidad mejor es su calidad y mejor su absorción, que
oscila entre 1 y 5%.
.Una superficie rugosa, limpia y sin capa de arcilla.
Agregados con partículas esféricas y cubicas son los más convenientes
para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo
de cemento debido al mayor acomodo de las partículas, o sea mayor
cantidad de material por unidad de volumen.
Agregado grueso
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 12
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
E) PESO VOLUMETRICO DEL CONCRETO: La densidad del cemento
portland es muy elevada; su peso volumétrico depende de la
compactación, pero puede aceptarse un valor medio de 1500 kg/m3,
el cual concuerda con la costumbre de suponer un volumen de 33 litros
para el saco de cemento de 50 kg
El peso volumétrico del concreto común es variable de acuerdo con la
densidad de los agregados y puede estimarse entre 2200 y 2500
kg/m3, como promedios, lo que lo coloca entre los materiales de la
construcción pesados en relación con la intensidad de las cargas que
soporta, especialmente cuando trabaja a la flexión.
La producción de concretos ligeros ha sido preocupación constante de
los investigadores, quienes en un principio dijeron su interés hacia los
agregados de poco peso: Tezontles y piedra pómez, los cuales
presentan dificultad de sus cualidades higroscópicas que hacen punto
menos que imposible la correcta dosificación del agua de mezclado, de
la que depende la resistencia del concreto.
La dificultad que presentan los agregados ligeros parece haber sido
superada con los inclusores de aire, los cuales producen numerosas
burbujas en el seno de la mezcla disminuyendo su peso volumétrico y
aumentando al mismo tiempo su trabajabilidad, cohesión y resistencia
a la acción de los sulfatos y las heladas
Los inclusores de aire son productos químicos, generalmente
compuestos de fino polvo de aluminio o zinc, que se agregan a la
mezcladora o que vienen añadidos en el propio cemento.
F) FRAGUADO DEL CONCRETO Al mezclar el cemento con el agua,
se forma una pasta en estado plástico, en el cual la pasta es trabajable
y moldeable, después de un tiempo que depende de la composición
química del cemento, la pasta adquiere rigidez; es conveniente
distinguir entre el fraguado y el endurecimiento, pues este último se
refiere a resistencia de una pasta fraguada. El tiempo que transcurre
desde el momento que se agrega el agua, hasta que la pasta pierde
viscosidad y eleva su temperatura se denomina “tiempo de fraguado
inicial”, e indica que la pasta esta semidura y parcialmente hidratada.
Posteriormente la pasta sigue endureciendo hasta que deja de ser
deformable con cargas relativamente pequeñas, se vuelve rígida y llega
al mínimo de temperatura; el tiempo trascurrido desde que se echa el
agua hasta que llega al estado descrito anteriormente se denomina
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 13
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
“tiempo de fraguado final”, e indica que el cemento se encuentra aún
más hidratado (no totalmente) y la pasta ya esta dura. A partir de este
momento empieza el proceso de endurecimiento y la pasta ya fraguada
va adquiriendo resistencia.
Fraguado del concreto
G) ENDURECIMIENTO DEL CONCRETO. El endurecimiento del concreto depende a su vez del endurecimiento de la lechada o pasta
formada por el cemento y el agua, entre los que se desarrolla una reacción química que produce la formación de un coloide “gel”, a
medida que se hidratan los componentes del cemento. La reacción de endurecimiento es muy lenta, lo cual permite la evaporación de parte
del agua necesaria para la hidratación del cemento, que se traduce en una notable disminución de la resistencia final. Es por ello que debe
mantenerse húmedo el concreto recién colado, “curándolo”. También se logra evitar la evaporación del agua necesaria para la hidratación
del cemento, cubriendo el concreto recién descimbrado con una
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
película impermeable de parafina o de productos especiales que se
encuentran en el mercado desde hace varios años.
Endurecimiento del concreto
H) PROPORCIONAMIENTO DEL CONCRETO. Cuando la relación
agua-cemento se mantiene constante, la resistencia del concreto de la
mezcla también se mantiene constante. En consecuencia, si se fabrica una mezcla de concreto con agregados limpios, sanos y
suficientemente duros, la resistencia a la comprensión del concreto dependerá exclusivamente de la resistencia de la lechada, es decir, de
la relación agua-cemento empleada. El proporciona miento de una mezcla de concreto se reduce a elegir una relación agua-cemento para
una resistencia dada y, enseguida, a definir la graduación (granulometría) de los agregados para que satisfaga dos requisitos:
que la mezcla sea trabajable y que el volumen de vacíos entre los agregados, destinado a ser ocupado por el cemento y el agua, sea el
menor posible. La primera condición hace posible el manejo del
concreto; la segunda consigue la fabricación de la mezcla más económica.
I) PERMEABILIDAD DEL CONCRETO. El concreto normal es un
material permeable. Los vacíos que dejan los agregados no son
llenados totalmente por la mezcla de agua y cemento y además, el agua de mezclado, la cual se utiliza en gran parte para conseguir una
adecuada trabajabilidad del concreto, se evapora en los primeros
meses del colado dejando huecos más o menos numerosos.
De acuerdo con estos hechos, se podrá disminuir notablemente la permeabilidad del concreto si se atienden los siguientes aspectos de su
fabricación por orden de importancia:
Emplear mezclas secas, de baja relación agua-cemento. Los
concretos más resistentes son los menos permeables. Lograr una granulometría con el mínimo de vacíos posible.
Colar el concreto con el uso discreto de vibradores que compacten la mezcla y expulsen parte de las burbujas de aire.
Las anteriores recomendaciones pueden no ser suficientes para lograr
un concreto prácticamente impermeable en la construcción de tanques
de almacenamiento u otras estructuras semejantes; en tales casos es
aconsejable terminar el colado con una capa de cemento y arena fina
de unos dos centímetros de espesor, o recurrir al empleo de polvos
muy finos (tierras diatomeacas) o sustancias que aumenten la
trabajabilidad de la mezcla permitiendo reducir la cantidad de agua del
colado. La impermeabilidad total de los tanques de almacenamiento
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 15
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
puede lograrse colocando una película de plástico líquido, una vez que
se han secado suficientemente las paredes.
2. CONCRETO ARMADO es el más popular y desarrollado de estos
materiales, ya que aprovecha en forma muy eficiente las
características de buena resistencia en compresión, durabilidad,
resistencia al fuego y moldeabilidad del concreto, junto con las de
alta resistencia en tensión y ductilidad del acero, para formar un
material compuesto que reúne muchas de las ventajas de ambos
materiales componentes. Manejando de manera adecuada la
posición y cuantía del refuerzo, se puede lograr un comportamiento
notablemente dúctil en elementos sujetos a flexión. Por el contrario,
el comportamiento es muy poco dúctil cuando la falla está regida
por otros estados límite como cortante, torsión, adherencia y carga
axial de compresión. En este último caso puede eliminarse el
carácter totalmente frágil de la falla si se emplea refuerzo
transversal en forma de zuncho.
El concreto está sujeto a deformaciones importantes por contracción
y flujo plástico que hacen que sus propiedades de rigidez varíen con
el tiempo. Estos fenómenos deben ser considerados en el diseño,
modificando adecuadamente los resultados de los análisis elásticos
y deben tomarse precauciones en la estructuración y el
dimensionamiento para evitar que se presenten flechas excesivas o
agrietamientos por cambios volumétricos. Por su moldeabilidad, el
concreto se presta a tomar las formas más adecuadas para el
funcionamiento estructural requerido y, debido a la libertad con que
se puede colocar el refuerzo en diferentes cantidades y posiciones,
es posible lograr que cada porción de la estructura tenga la
resistencia necesaria para las fuerzas internas que se presentan.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 16
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Concreto armado
A) ACERO EN EL CONCRETO ARMADO: para absorber los esfuerzos
de tracción fundamentalmente y en algunos casos los de compresión,
se colocan las armaduras en las estructuras de hormigón armado. El
acero utilizado ha de ser del tamaño adecuado y conformado de
manera tal que satisfaga la finalidad con la que se coloca. Asimismo
debe presentar una gran superficie de adherencia para lograr un
reparto uniforme de las tensiones. Ello hace que se recurra a las barras
de pequeño diámetro.
El empleo de tales secciones hace que se recurra al trafilado para
obtenerlas. Consiste el procedimiento en hacer pasar una barra de
cierto diámetro por perforaciones troncocónicas practicadas en piezas
de acero extra duro; estas perforaciones son de diámetro
progresivamente decreciente. Las pastillas de material extra duro
reciben el nombre de trafilas, y la operación trafilado.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 17
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Acero en concreto armado
CLASIFICACIÓN DEL ACERO POR COMPOSICION
QUIMICA, La clasificación del acero se puede determinar en
función de sus características, las más conocidas son la
clasificación del acero por su composición química y por sus
propiedades o clasificación del acero por su uso; cada una de
estas clasificaciones a la vez se subdivide o hace parte de otro
grupo de clasificación.
ACERO AL CARBONO: Se trata del tipo básico de acero que
contiene menos del 3% de elementos que no son hierro ni
carbono.
ACERO DE ALTO CARBONO: El Acero al carbono que contiene
más de 0.5% de carbono.
ACERO DE BAJO CARBONO: Acero al carbono que contiene
menos de 0.3% de carbono.
ACERO DE MEDIANO CARBONO: Acero al carbono que
contiene entre 0.3 y 0.5% de carbono.
ACERO DE ALEACIÓN: Acero que contiene otro metal que fue
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 18
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
añadido intencionalmente con el fin de mejorar ciertas
propiedades del metal.
ACERO INOXIDABLE: Tipo de acero que contiene más del 15%
de cromo y demuestra excelente resistencia a la corrosión.
B) EL ACERO ESTRUCTURAL: es uno de los materiales básicos
utilizados en la construcción de estructuras, tales como edificios
industriales y comerciales, puentes y muelles. Se produce en una
amplia gama de formas y grados, lo que permite una gran flexibilidad
en su uso. Es relativamente barato de fabricar y es el material más
fuerte y más versátil disponible para la industria de la
construcción.
Acero corrugado
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 19
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
ACERO DE CONSTRUCCION
Se presenta de dos formas:
TABLA DE ACERO SIDERPERU
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 20
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
C.ZAPATAS: es el elemento de concreto armado que tienen por objeto
distribuir y transmitir adecuadamente al terreno las cargas y esfuerzos
del elemento portante de la superestructura y evitar asentamientos
diferenciales.
Las zapatas se pueden clasificar en:
ZAPATAS CORRIDAS O CONTINUAS.
Zapatas corridas
Las zapatas corridas pueden ser bajo muros, o bajo pilares, y se define
como la que recibe cargas lineales, en general a través de un muro,
que si es de concreto armado, puede transmitir un momento flector a
la cimentación. Son cimentaciones de gran longitud en comparación
con su sección transversal.
Se emplea normalmente este tipo de cimentación para sustentar muros
de carga, o pilares alineados relativamente próximos, en terrenos de
resistencia baja, media o alta. Las zapatas de lindero conforman la
cimentación perimetral, soportando los pilares o muros
excéntricamente.
Las zapatas corridas están indicadas cuando:
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 21
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Se trata de cimentar un elemento continuo, como por ejemplo
un muro
Queremos homogeneizar los asientos de una alineación de
pilares y nos sirve de arriostra miento.
Queremos reducir el trabajo del terreno
Para puentear defectos y heterogeneidades del terreno
Por la proximidad de zapatas aisladas, resulta más sencillo
realizar una zapata corrida.
ZAPATAS AISLADAS.
Zapatas aisladas
Las Zapatas Aisladas son un tipo de Cimentación Superficial
que sirve de base de elementos estructurales puntuales como
son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de
apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga
que le transmite.
Las zapatas aisladas van arriostradas con riostras de
hormigón armado de sección inferior a la zapata.
Pueden ejecutarse de concreto en masa, es decir sin
armar, si las mismas tienen un canto considerable (son las
denominadas zapatas macizas).
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 22
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Armado de la parte inferior: Se realiza un mallazo
conformado por barras cruzadas; la separación entre barras
no ha de superar los 30 cm.
Recubrimiento para evitar corrosiones: Separación de las
armaduras, entre 5 a 10 cm. del borde y del fondo de la
zapata, dependiendo del tipo de hormigón utilizado y de las
características del terreno.
Barras: Se recomienda utilizar diámetros de barras
grandes, mínimo del 12, ante posibles corrosiones.
Zapatas combinadas
Zapatas combinadas
Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para
dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de
que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos
se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede
ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento
resultante.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 23
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
ZAPATAS CONECTADAS:
Zapatas conectadas
Cuando una columna está ubicada en un límite de propiedad propiedad
requiere una zapata excéntrica; excéntrica; ésta, bajo las hipótesis del
análisis clásico, tiene presiones muy elevadas en la zona cercana a la
cara externa externa, producto producto de la distribución distribución
triangular depresiones que se produce al considerarla excentricidad de
la carga actuante. Con el fin de contrarrestar el efecto de la carga
excéntrica se recurre a unir esta zapata con otra interior mediante una
viga rígida, recibiendo el conjunto el nombre de zapatas conectadas.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
LOSA DE CIMENTACIÓN.
Loza de cimentación
Una losa de cimentación es una placa de hormigón apoyada sobre el
terreno que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas sobre
el edificio sobre toda la superficie de apoyo.
Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen
comportamiento en terrenos poco homogéneos que con otro tipo de
cimentación podrían sufrir asentamientos diferenciales.
También en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas
más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también
existen las losas nervadas que son más gruesas según la dirección de
muros o filas de pilares.
Su cálculo es similar al de una losa plana de azotea invirtiendo las
direcciones de los esfuerzos y aplicando las cargas tanto axiales como
uniformes provenientes de todo el edificio.
Las trabes de estas losas se invierten para quedar enterradas en el
terreno y evitar obstáculos al aprovechamiento de la superficie que
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 25
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
queda lista para ocuparse como un firme aunque su superficie aun es
rugosa.
CIMENTACIONES PROFUNDAS.
Cimentaciones profundas
Estas cimentaciones constan de elementos como pilotes,
cilindroscajones de grandes dimensiones (todos con funcionamiento
estructural), y se emplean para transmitir eficientemente las cargas de
la superestructura a los estratos profundos del terreno de apoyo.
Se justifica su utilización luego de evaluar y concluir que el terreno
no permite cumplir económicamente con los requisitos mecánicos
fundamentales, utilizando cimentaciones superficiales, como en los
casos de la existencia de suelos blandos, sueltos, y/o expuestos a
socavación, típica de los cauces de los ríos.
Cabe aclarar que, geotécnicamente, se denomina pilote a un
elemento prismático de cimentación profunda que transmite al
subsuelo las cargas provenientes de la estructura y que, generalmente,
se limita a un diámetro o ancho, igual o menor de 60 cm, y las pilas
son elementos estructurales de cimentación profunda con dimensión
mayor que la de los pilotes, con un máximo aproximado de 3 m
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 26
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
VIGA DE CIMENTACIÓN
Generalmente se diseñan para conectar a las zapatas, de manera que
trabajen en conjunto, pudiendo actuar como cimiento.
Las vigas de cimentación deben tener refuerzo longitudinal positivo y
negativo y estribos de confinamiento en toda su longitud. Las
dimensiones y el refuerzo de los cimientos deben ajustarse a los
mínimos que se presentan en la siguiente Tabla:
Viga de cimentación
D) COLUMNAS: las columnas de concreto armado, son las estructuras
verticales que se encargan de transmitir esfuerzos y cargas de una
edificación hacia la tierra, utilizando a las zapatas como estructuras
intermediarias de apoyo para dicho evento, conoce más sobre este
tema, siguiendo al autor en este y otros tutoriales.
El trabajo estructural de las columnas es parecido al de las piernas de
un ser humano, que transmiten todo el peso y carga del cuerpo hacia
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 27
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
los pies (zapatas), para poder disiparlos a la superficie en la que uno
se encuentre parado.
Las columnas de hormigón armado son elementos estructurales
esbeltos que al 80% deben reacciona ante esfuerzos de compresión
puros, sin embargo, se presentan en las mismas momentos de
tracción, debido a que las vigas, decrecen en su longitud al desarrollar
descensos en su punto neutro (flexión), logrando que las columnas
curveen desde la parte central hacia arriba para no desvincularse con
la losa.
Columnas rectangulares
COLUMNAS CIRCULARES: Las columnas circulares resultan ser las
más apropiadas para contrarrestar las fuerzas sísmicas, y
principalmente sería un buen elemento estructural para usarlo en el
caso de Guatemala debido a la zona geológica en la que se encuentra
el país. Quizá las limitaciones principales que evitan su uso sean las de
carácter arquitectónico debido a la geometría y el espacio que ocupa
además de la estética, y en otro de los casos la de factor económico
debido al empleo de más concreto, más acero estructural y el uso de
formaletas especiales que en conjunto incrementan el costo del
elemento. La más usual aplicación de las columnas circulares es la que
se puede observar en el uso de pilotes de cimentación y en columnas
de pasos a desnivel.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 28
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
.
Columnas circulares
E) SOBRECIMIENTO REFORZADO
Cuando la baja calidad del terreno o el tipo de muro que soporta
o la altura del propio elemento lo requiere, se puede diseñar
sobrecimientos con armadura, a ellos se les denomina
sobrecimiento armado o sobrecimiento reforzado.La unidad de
medida del concreto es m3, para el encofrado es m2, y
para laarmadura de acero es kg.El cómputo del volumen de
concreto y del encofrado se obtiene de acuerdo a lanorma de
medición de los sobrecimientos.El computo del peso total de la
armadura se obtiene sumando las armaduras decada tramo. No se
incluye la armadura de cualquier otro elemento que
vayaempotrado
Se denomina a los sobrecimientos de concreto con un refuerzo de
armadura, diseñada así debido a las condiciones del terreno o al tipo
de muro que soporta.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 29
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
F) MUROS REFORZADOS Refiere a los muros de concreto
armado y comprende a los muros de sostenimiento, muros
portantes, tabiques y placas, pantallas, barandas y similares.
G) VIGAS DE CONCRETO.
Las vigas son elementos estructurales de concreto armado, diseñado
para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola
dirección. Una viga puede actuar como elemento primario en marcos
rígidos de vigas y columnas, aunque también pueden utilizarse para
sostener losas macizas o nervadas.
La viga soporta cargas de compresión, que son absorbidas por
el concreto, y las fuerzas de flexión son contrarrestadas por las varillas
de acero corrugado, las vigas también soportan esfuerzos cortantes
hacia los extremos por tanto es conveniente, reforzar los tercios de
extremos de la viga. Para lograr que este elemento se dimensione cabe
tener en cuenta la resistencia por flexión, una viga con mayor peralte
(altura) es adecuada para soportar estas cargas, pero de acuerdo a la
disposición del proyecto y su alto costo hacen que estas no sen
convenientes.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 30
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
Para lograr peraltes adecuados y no incrementar sus dimensiones, es
conveniente incrementar el área del acero de refuerzo para compensar
la resistencia a la flexión. Para el diseño de una viga se deberá
considerar también para su dimensionamiento, los esfuerzos de corte,
torsión, de control, de agrietamiento y deflexión.
H) LOSA DE CONCRETO ARMADO: Las losas de concreto armado,
forman parte de la parte más difícil del proceso constructivo, esto es
porque se debe hacer con el más exhaustivo detalle, ya que un error
podría hacer colapsar la edificación, entonces materiales, y mano de
obra haciendo el trabajo en forma conjunta. Este tipo de losas, son las
que se apoyan en las vigas o muros de contención, y para el proceso
se necesitan varillas para poder confeccionar las mayas que serán el
soporte, y son las que en definitiva les darán más resistencia. Estas
varillas, deben ser de dos o tres milímetros, y es importante destacar
que el armado debe ser según el soporte que deberá tener, así que en
muchos trabajos de losas de concreto armado se pueden hacer con
columpios y puentes, en otros no hace falta, solamente hay que
entrelazarlas en el centro, siempre el armado es más o menos
parecido, lo que sí, puede cambiar es la separación entre las varillas
de hierro. Son estas, los elementos estructurales de mayor
importancia en una vivienda, y se trata de una placa que se encuentra
apoyada sobre unas vigas que son muy resistentes de la flexión y de
la gravedad. El nombre de las losas de concreto armado, proviene de
la maya que se encuentra en el interior y hacen las veces de “alma” de
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 31
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
las losas, los entramados o redes. Estas son las varillas que deben
estar agarradas entre sí y colocadas en ambos sentidos, para tener
más resistencia. Para ser considerada una losa de hormigón, esta debe
de contar con unos diez centímetros, mínimo, de espesor, y estas
forman parte de una serie de elementos como las vigas, las mayas, y
las cadenas que es en donde se apoyan las viguetas.
I) ESCALERAS DE CONCRETO ARMADO
Las escaleras de concreto armado, sin duda, merecen reseñarse
aparte. Hoy en día siguen siendo las más utilizadas, porque resultan
sencillas y económicas en su ejecución. Al mismo tiempo admiten
gran cantidad de variantes en su desarrollo, forma y, sobre todo, en
sus elementos de apoyo.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 32
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
V CONCLUSIONES:
Una construcción de concreto armado, bien diseñado y fabricado
de acuerdo a los códigos de buena práctica debería tener una
durabilidad ilimitada.
Para la construcción de estructuras se deberá tener mucho
cuidado en los agregados, y el agua que se usara en la
producción del concreto.
Las zapatas juegan un papel muy importante en la construcción
de una edificación ya que se encargan de distribuir y transmitir
adecuadamente al terreno las cargas y esfuerzos del elemento
portante de la superestructura y evitar asentamientos
diferenciales.
El acero cumple un papel muy importante en la construcción ya
que material más fuerte y más versátil disponible para la
industria de la construcción.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 33
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
VI RECOMENDACIONES:
deberá tener en cuenta el control de calidad de los materiales,
los agregados gruesos y finos deberán tener los requisitos
necesarios mediante el ensayo del laboratorio para su mejor
resistencia de cada uno de los materiales.
Se deberá tener en cuenta la protección adecuada de la
cimentación, ya que de esto dependerá la durabilidad y
protección contra los efectos de corrosión. Además dependerá
de algunos parámetros como el nivel freático y el tipo de suelo,
por eso es recomendable impermeabilizar por completo la
superficie de la cimentación utilizando impermeabilizantes.
Una buena mezcla no asegura un buen concreto en obra, claro
está que dependerá de la compactación y el estado de
conservación del acero.
Muy importante considerar también la compactación o el vibrado
del concreto para que tenga una distribución homogénea de la
mezcla.
Se recomienda un recubrimiento mínimo sobre el acero de
refuerzo de 4 a 5 centímetros de concreto.
También es recomendable el uso de inhibidores de corrosión que
se agrega a la mezcla de concreto para proteger la armadura
contra el ataque corrosivo, éste método podría ser la mejor
solución en aquellos casos donde el concreto se prepara con
agua salobre, también en aquellos trabajos que se ejecuten en
construcciones en zonas de salpique en ambientes marinos.
INGENIERIA CIVIL CONSTRUCIONES II 34
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN
VII BIBLIOGRAFIA
Barbará, F. 1979. Materiales y procedimientos de construcción. Ed.
Herrero. México, DF.
Corzo Aliaga Agustín Víctor, Tesis “Corrosión en estructuras de
Concreto Armado” – 1994.
Víctor zamame zata, construcciones II, EDITORIAL Visaza,año
2013-I,tarapoto –Perú
Instituto de Corrosión y Protección – PUCP, Archivo de Casos Prácticos
SENCICO, edición 2007. Norma Técnica E.070 “Albañilería”.
Via: http://www.arqhys.com/construccion/reforzado-
concreto.html
Via: http://www.arqhys.com/construccion/hormigon-acero.html
http://www.arqhys.com/construccion/concreto-fraguado.html
http://www.mailxmail.com/columna-hormigon-armado-arquitectura-
construccion_html