METODOS DE DISEÑO DEL CONCRETO

ARMADO SEGÚN ACI

En la actualidad existen, básicamente, dos métodos de diseño en concreto armado:

• diseño elástico o por cargas de servicio

• diseño a la rotura o por resistencia última.

DISEÑO ELASTICO. CARACTERISTICAS.• Asume un

comportamiento sólo elástico de los materiales.

• Pruebas de laboratorio han comprobado el complejo comportamiento del concreto con el paso del tiempo, que conlleva a una constante redistribución de esfuerzos entre éste y el acero.

• El objetivo es conseguir que los esfuerzos no excedan los esfuerzos admisibles que son una fracción de la resistencia del concreto y de la fluencia del acero.

DISEÑO A LA ROTURA O POR RESISTENCIA ÚLTIMA.

Se plantea que el concreto está en el estado plástico en el punto de rotura.

Debido a esto el concreto no trabaja a tensión y es el acero el que recibe en todos los casos toda la tensión.

• Este método pauta la deformación unitaria máxima a la rotura del hormigón como 0.003,  con una curva de esfuerzo irregular la cual se traduce a un bloque de esfuerzo rectangular con un área equivalente.

Se basa en el cálculo de la carga que ocasiona la falla del elemento y analiza el modo de colapso del mismo.Se ha comprobado que es posible predecir esas cargas con precisión suficiente.

CARGAS VIVAS SEGÚNRNE.

El ACI propone además la reducción de la resistencia teórica del elemento, es decir es como un medio para incrementar el factor de seguridad del diseño. Reducción de resistencia

Reducción de resistencia

Permite controlar el modo de falla considerando la resistencia última. Algunos elementos se diseñan con menor margen de seguridad que otros para inducir su falla primero.

Combinaciones de cargas

Se utiliza la siguiente nomenclatura:

D=Carga muerta.E=Cargas debidas a los sismos.F=Cargas debidas a líquidos o presión lateral de los mismos.G=Cargas debidas a terrenos o presión lateral de los mismos.H=Cargas vivas, incluyendo impacto si lo hay.L=Cargas vivas en azoteas o tejados.R=Cargas debidas a lluvias.S=Cargas debidas a nieve.

T=Efectos de temperatura, contracción de fragua, deformación por el tiempo, asentarnientos diferenciales o deformaciones debidas a concretos con deformación controlada.

U=Resistencia requerida para soportar las cargas amplificadas o sus momentos o fuerzas internas.

w=Carga debida al viento.

DEFINICIONES SEGÚNE060-E070

CONCRETO

Concreto armado o reforzado.-

Concreto estructural reforzado con acero.

Concreto simple .-

Concreto estructural sin armadura de refuerzo quiere decir sin acero.

ALBANILLERIA

Albañilería Armada.

Albañilería reforzada interiormente con varillas de acero distribuidas vertical y horizontalmente e integrada mediante concreto líquido, de tal manera que los diferentes componentes actúen conjuntamente para resistir los esfuerzos.

Ladrillo princesa

ALBAÑILERÍA CONFINADA.

Albañilería reforzada con elementos de concreto armado en todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería.

Ladrillo perforado

La diferencia principal entre el sistema confinado y el armado radica en los muros.

En el caso de la Albañilería Armada el refuerzo es horizontal y vertical , se aloja repartiéndolos en el interior de los muros, cuya albañilería.

DIFERENCIAS

Los alvéolos (o celdas) de los bloques se rellenan con concreto líquido simple (“grout”) después de haberse construido la albañilería, para así integrar al refuerzo con la albañilería en una sola unidad denominada “Albañilería Armada”.

De acuerdo a la Norma E.070 , los muros que desempeñan función sísmica, por ejemplo, aquellos muros de albañilería armada deben estar completamente rellenos con grout.

El uso de muros parcialmente rellenos, no está permitido, porque las celdas vacías terminan triturándose ante los terremotos

En la Norma E.070 se recomienda no emplear la cimentación corrida de concreto ciclópeo, porque las grandes piedras que se utilizan podrían desplazar al refuerzo vertical, haciendo que éste no encaje en el interior de las celdas del bloque. Usualmente se dejan espigas verticales ancladas en la cimentación, para facilitar la construcción de la albañilería ,de otro modo, si el refuerzo vertical fuese continúo, habría que insertar los bloques desde el extremo superior de la varilla.

Una solución para el caso de suelo blando, es el uso de solados de cimentación, deben contemplar la inclusión de nervaduras bajos los muros, por la posibilidad de que estos muros al girar por flexión en su base, punzonen al solado, y además porque el refuerzo vertical de los muros, debe anclar allí y tener un recubrimiento de por lo menos 7.5cm.

En la Norma E.070 se especifica que el mortero de todas las juntas debe cubrir totalmente la superficie de asentado del bloque.

Generalmente, la albañilería armada es del tipo caravista, por lo que las juntas deben ser bruñadas externamente.

Para el asentado del muro primer paso consiste en limpiar y humedecer la superficie rayada del sobrecimiento

Todos los muros deben ser construidos en simultáneo y el encuentro entre paredes transversales debe hacerse traslapando los bloques (dentada), excepto cuando se especifique en los planos de estructuras.

Una de las zonas más críticas de la albañilería armada se presenta en los talones de los bordes libres (sin paredes transversales o con paredes transversales construidas en 2 etapas)

Las fallas en los talones se da excepto cuando se les confina con planchas metálicas perforadas, zunchos o mallas electrosoldadas

Usualmente, en nuestro medio se utiliza dinteles de concreto armado.Cuando estos dinteles necesitan ser peraltados, deben ser continuos porque, por ejemplo, en los extremos de losdinteles discontinuos ,se generan fisuras ya sea por contracción de secado del concreto o temperatura , con lo cual se pierde la transferencia de esfuerzos sísmicos (momento flector y fuerza cortante) entre el dintel y el muro de apoyo;

En las edificaciones de Albañilería Armada puede emplearse losas aligeradas o macizas ,armadas en uno o dos sentidos, o viguetas prefabricadas.Especial cuidado debe tenerse con el recubrimiento del refuerzo que deberá ser por lo menos de 2cm para evitar su corrosión.

Aparte de que el muro debe estar totalmente relleno con grout, para que un muro armado se considere portante de carga vertical y sísmica, es necesario que tenga continuidad vertical