OBRAS DE CONCRETO ARMADO EN EDIFICACIONES EN SISTEMA APORTICADO
INTRODUCCIÓN Las excepcio excepcionale nales s virtudes virtudes del concreto concreto armado armado como material material de construcc construcción, ión, determinaron a fines del siglo pasado y principios del presente, una rápida expansión en su utilización. El volumen, pero sobre todo la variedad y el aspecto de las obras en concreto armado, generó una tecnología en permanente transformación, que acumula un aporte considerable de ingenio y éste a su vez, una industria de equipos, tanto para la fabricación como para la colocación en sitio del concreto y su armadura, en continuo desarrollo y de amplia incidencia en la economía mundial. Las Estructuras Estructuras de de oncreto !rmado !porticado, contribuyen a estimar la posibilidad de me"or me"orar ar las condi condicio ciones nes de convi conviven vencia cia social social,, acadé académic mica a y cultur cultural al de las diferentes personas o grupos grupos atareos, los cuales son representativos en estimar la esencia de su puesta en funcionamiento. Esto va a propiciar la posibilidad de gestionar el compromiso orientado en los #ec#os para inducir a un beneficio institucional, es decir, pueden concretarse concretarse con una visión futurista para optimizar sus funciones funciones.. $or consiguiente, el propósito del presente proyecto se enfoca en su función para definir las maneras de clarificar el compromiso sobre los lineamientos que forman parte #acia la realidad de las opciones en comparación de la pertinencia para propiciar nuevas opciones, donde el estudiante universitario universitario con una edificación en condiciones condiciones óptimas pueda albergar nuevos conocimientos obtenidos en una formación con todos los recursos recursos necesarios, necesarios, de acuerdo al perfil de las diferentes carreras de estudios superiores.
En este mismo orden de ideas, se busca propiciar nuevos elementos fundamentados en el dise%o no experimental, con fines de obtener las respuestas necesarias ba"o la responsabilidad de caracteri caracterizar zar un elemento elemento asociado asociado a los vínculos vínculos requerid requeridos os durante durante la promoción de dimensio dimensiones nes estratégi estratégicas cas para proyectar proyectar la imagen de la propu propuest esta. a. &e esta esta forma, forma, gener generar ar desde desde una visió visión n genera generall cómo cómo obten obtener er los resultado resultados s seg'n seg'n las caracterí característica sticas s correspon correspondien dientes tes a la modalida modalidad d de proyecto proyecto fact factib ible le,, es por por ello ello que, que, se estr estruc uctu turó ró en la moda modali lida dad d de proy proyec ecto to fact factib ible le..
OBJETIVOS 1. OBJETIVO GENERAL: &ise%ar de manera clara y precisa para el conocimiento o desarrollo de actividades realizadas para cada departamento permitiendo así la eficiencia y eficacia, esto se lograra a través de conocimientos adquiridos en la universidad. $roponer una estructura en concreto armado para la edificación de un nuevo proyecto.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: •
&esarrollar la labor que cumple cada obra de concreto armando aporticado través de documentación que permitan conocer la función de dic#os proyectos
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a e"ecutarse. Explicar la importancia que tiene el concreto armado aporticado en edificaciones y la función que cumplen para desarrollo adecuado de las
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actividades. &ise%ar una estructura en concreto armado para una buena edificación y determinar la factibilidad técnica y financiera para la implementación de una estructura en concreto armado para la edificación de una nueva obra a
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e"ecutarse. Establecer un sistema organizacional en donde los traba"adores se sientan identificados con la labor que cumplen y a la vez ser más eficientes y eficaces en la e"ecución de la obra.
HISTORIA El concreto armado se usó desde la tercera década del siglo ()(. Entre *+- y *+, /ir 0arc )sambard 1runel y 2rancois 0artin Le 1run erigieron, en )nglaterra y 2rancia, respectivamente, estructuras de este material tales como arcos y edificaciones. En *+3+, 4osep# Louis Lambot construyó un bote de concreto reforzado el cual presentó en la Exposición de $arís en *+3 y patentó en *+. En )nglaterra, 5.1. 5il6inson, registró, en *+, un piso de concreto reforzado con cuerdas de acero desec#adas en las minas. 7n a%o después, 2rancois oignet patentó un sistema de refuerzo para pisos consistente en barras de acero embebidas en el concreto. ! pesar de los precedentes antes indicados, 4osep# 0onier, francés, es considerado el creador del concreto reforzado. &edicado a la "ardinería, fabricó macetas de concreto con refuerzo de mallas de alambre, registrando el sistema en *+89. En los a%os siguientes patentó
el uso de esta técnica para la construcción de tanques, puentes, tuberías, vigas, columnas y escaleras. En*+9:, ;.!. 5ayss, de la firma 5ayss and 2reitag de !lemania, compró la patente de 0onier y en *++9, publicó un libro acerca de sus métodos constructivos. $or su parte,
MARCO TEÓRICO CONCRETO ARMADO El concreto simple, sin refuerzo, es resistente a la compresión, pero débil en tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. $ara resistir tensiones, se emplea refuerzo de acero, generalmente en forma de barras, colocado en las zonas donde se prevé que se desarrollarán tensiones ba"o las acciones deservicio. El acero restringe el desarrollo de las grietas originadas por la poca resistencia a la tensión del concreto. El uso del refuerzo no está limitado a la finalidad anterior, también se emplea en zonas de compresión para aumentar la resistencia del elemento reforzado, para reducir las deformaciones debidas a cargas de larga duración y para proporcionar confinamiento lateral al concreto, lo que indirectamente aumenta su resistencia a la compresión. La combinación de concreto simple con refuerzo constituye lo que se llama concreo !r"!#o.
CARACTER$STICAS DE LOS MATERIALES: !% Concreo El concreto es una mezcla de cemento, agregados inertes =por lo general grava y arena> y agua, la cual se endurece después de cierto tiempo de mezclado. Los elementos que componen el concreto se dividen en dos grupos? activos e inertes. /on activos, el agua y el cemento a cuya cuenta corre la reacción química por medio de la cual esa mezcla, llamada @lec#adaA, se endurece =fragua> #asta alcanzar un estado de gran solidez. Los elementos inertes = !&re&!#o'> son la grava y la arena, cuyo papel fundamentales formar el @esqueletoA 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 temperatura y la contracción de la lec#ada al endurecerse. El !&(! que entra en combinación
química con el cemento es aproximadamente unB 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 traba"abilidad de la mezcla, coadyuvando a la @contracción del fraguadoA y de"ando en su lugar los vacíos correspondientes, cuya presencia influye negativamente en la resistencia final del concreto.
)% Acero #e re*(er+o El acero para reforzar concreto se utiliza en distintas formasC la más com'n es la barra o varilla que se fabrica tanto de acero laminado en caliente, como de acero traba"ado en frío. Los diámetros usuales de barras producidas varían de D pulg. a * pulg. =!lgunos productores #an fabricado barras corrugadas de F*8 pulg, F pulg y F*8 pulg.> En otros países se usan diámetros a'n mayores. Godas las barras, con excepción del alambrón de D de pulg, que generalmente es liso, tienen corrugaciones
en la superficie para me"orar
su ad#erencia al concreto.
;eneralmente el tipo de acero se caracteriza por el límite de esfuerzo de fluencia. Existe una variedad relativamente grande de aceros de refuerzo.
SISTEMA TRADICIONAL APORTICADO Los elementos porticados, son estructuras de concreto armado con la misma dosificación columnas Hvigas peraltadas, o c#atas unidas en zonas de confinamiento donde forman !ngulo de :IJ en el fondo parte superior y lados laterales, es el sistema de los edificios porticados. Los que soportan las cargas muertas, las ondas sísmicas por estar unidas como su nombre lo indicaHEl porticado o tradicional consiste en el uso de columnas, losas y muros divisorios en ladrillo.
CARACTER$STICAS: • • •
Es el sistema de construcción más difundido en nuestro país. 1asa su éxito en la solidez, la nobleza y la durabilidad. /us elementos estructurales principales consisten en zapatas, vigas y columnas conectados a través de nudos formado por pórticos resistentes en las dos
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direcciones principales de análisis =x e y>. /e recomienda para edificaciones desde 3 pisos a más. Los muros o tabiquería divisorios son movibles. !ntisísmicos =buena resistencia a la vibración>. ! luces más largas puede resistir cargas mayores.
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Las instalaciones #idroHsanitarias y eléctricas pueden ser ubicadas entre las viguetas.
VENTAJAS *. El sistema aporticado tiene la venta"a al ,er"--r eec(!r o#!' /!'
"o#-*-c!c-one' 0(e 'e 0(-er!n !/ -ner-or #e /! --en#!, ya que en ellos muros, al no soportar peso, tienen la posibilidad de moverse. -. $roceso de construcción relativamente simple y del que se tiene muc#a experiencia. . El sistema aporticado posee la versatilidad que se logra en los espacios y que implica el uso del ladrillo. 3. El sistema porticado por la utilización muros de ladrillo y éstos ser #uecos y tener una especie de cámara de aire, el calor que trasmiten al interior de la vivienda es muc#o poco.
DESVENTAJAS •
El sistema en general presenta una ba"a resistencia y rigidez a las cargas laterales.
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/u gran flexibilidad permite grandes desplazamientos lo cual produce da%os en los elementos no estructurales.
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Es difícil mantener las derivas ba"o los requerimientos normativos.
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$or su alta flexibilidad, el sistema da lugar a períodos fundamentales largos, lo cual no es recomendable en suelos blandos.
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El uso de este sistema estructural está limitado a estructuras ba"as o medianas. Ka que a medida que el edificio tenga más pisos, mayores tendrían que ser las dimensiones de las columnas, lo cual puede #acer el proyecto inviable económica y arquitectónicamente.
PROCESO CONSTRUCTIVO
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onificación del terreno /ervicios #igiénicos !lmacenamiento de materiales Mabilitación de fierro estructural Elementos prefabricados almacén Nficina Elemento Estructurales?
2undación 1ase $edestal Oiga de
Mo#o #e #-'e3o ! menudo la estructura #orizontal se "erarquiza u organiza en diferentes niveles de flexión? elementos principales o primarios, secundarios, etc. Masta cubrir totalmente. $ara ciertos aspectos del análisis, la idealización de la estructura distingue, de entre los elementos superficiales #orizontales, los elementos constitutivos de la familia principal =vigas> de los elementos resistidos por ésta =for"ados o losas> y los analiza por separado. Las vigas se analizan "unto con los pilares constituyendo los pórticos o estructura vertical, y por otro lado, las vigas con el resto del for"ado o elementos de piso constituyen la estructura #orizontal. Este estudio se limita a las estructuras que admiten modelos porticados, para la estructura vertical, realizados en #ormigón armado o en acero. El modelo de barras permite simplificar notablemente las ecuaciones que intervienen. La barra es internamente isostática, por lo que se pueden obtener por equilibrio las solicitaciones de una sección en función de las de otra.
En estructuras de edificios lo más significativo de cara a las decisiones de dise%o es el tama%o o dimensión de cada elemento, y el n'mero total de ellos. Los elementos constitutivos de la estructura se pueden incluir de forma simplificada en los siguientes grupos? •
E/e"eno' '(,er*-c-!/e': estos se definen geométricamente por un solo parámetro, su espesor, pues su función principal es cubrir
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superficie, condicionante más importante que el estructural. E/e"eno' /-ne!/e' 4or-+on!/e' 5-&!'%: no son obligados pero, si existen, se definen por su sección, dos parámetros en la mayoría de los casos, tanto para #ormigón armado anc#o y canto, como para acero serie y canto.
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E/e"eno' er-c!/e' o 'o,ore': Estos se definen también por dos
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parámetros, área y forma. M!er-! e'r(c(r!/? que se define en estructuras de acero por la tensión y el módulo de elasticidad y en las de #ormigón armado por los correspondientes valores de ambos materiales más la cuantía o proporción aceroF#ormigón.
6UE SON LAS ESTRUCTURAS APORTICADAS7 /on estructuras formadas por losas macizas o aligeradas apoyadas en vigas y columnas. En estas estructuras también pueden #aber muros de concreto =@placasA>, los cuales son muy necesarios para dotar a la construcción de resistencia y rigidez lateral. uanto más resistente y rígida sea la construcción soportará me"or los sismos.
PORTICOS: a> Este tipo de estructuras requieren emplear una me"or calidad de concreto =más cemento y más fierro> para sus elementos. $ueden ser estructuras de muc#os pisos =, 9, *I, *, etc.>. b> Los tabiques de alba%ilería se construyen después de #aberse desencofrado los elementos de concreto armado =columnas, vigas y losas>. Estos elementos solo soportan su propio peso.
En el dise%o de estructuras aporticadas intervienen los siguientes elementos estructurales? a> Losas? aligeradas, macizas, nervadas. b> olumnas. c> apatas? aisladas, combinadas. d> 0uros no portantes. e> imentaciones corridas para muros no portantes Los cuatro primeros tienen comportamiento no estructural, es decir soportan el peso de las cargas vivas y mientras.
Las dos 'ltimas son las que intervienen para serrar los ambientes no teniendo una función netamente estructural.
Los pórticos principales soportan el peso de las losas es decir las vigas de los pórticos reciben las cargas y se transmiten a las columnas y estas a las
zapatas. En la figura mostrada los pórticos principales son !H!, 1H1 y H debido a
que estos soportan el peso de la losa. $ara el metrado de cargas se tendrá en cuenta el anc#o tributario de la losa que reciban las vigas principales así como el peso propio de la misma, más las cargas vivas. Estas vigas son por lo general de gran peralte y
tienen función estructural. Las columnas de los pórticos, se dise%aran de acuerdo a las cargas que reciben. Estas tienen función estructural.
Las columnas de los pórticos secundarios no soportan el peso de las losas
y en la figura !, están constituida por los e"es *H* y -H-. /i la losa se arma como en la figura 1, los pórticos principales serán los e"es *H* y -H- y los secundarios serán !H!, 1H1 y H.
Este tipo de pórticos conocidos como pórticos simples es uno de los más sencillos. Gienen la venta"a que permiten usar los espacios libremente. /e utiliza para estructuras no muy altas ya que en caso contrario las
dimensiones de las columnas aumentan considerablemente. Los pórticos van cada 3 o metros. El espaciamiento de estos estará en
función de los peraltes de las losas y las vigas. /i el espaciamiento es muy grande entre los pórticos entonces los peraltes serán mayores.
