tp 4 parte 1.3 formas de vinculacion

7/24/2019 Tp 4 Parte 1.3 Formas de Vinculacion

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TRABAJO PRACTICO N4: MATERIALES EN FUNCION ESTRUCTURAL

Por Estructura se entiende el conjunto de los elementos de una construccin destinados atransmitir las cargas que recibe la misma desde el punto ms alto hasta el suelo donde estfundada.

La estructura debe cumplir los requisitos de:

Equilibrio Resistencia Estabilidad

Condiciones de vinculacin de una estructura:

ESTR!TR"S #S$ST%T#!"S

!ond. de &'nculo ( )rados de libertad

ESTR!TR"S *#PEREST%T#!"S

!ond. de &'nculo + )rados de libertad

Inluencia del ti!o de uniones:

Las uniones r'gidas aportan continuidad a la estructura facilitando la generacin deestructuras hiperestticas, o de ma-or grado de hiperestaticidad.

Las uniones articuladas independian cada elemento estructural del conjunto tendiendo agenerar estructuras isostticas o de bajo grado de hiperestaticidad.

Las estructuras hiperestticas absorben los esfueros en conjunto reduciendo lasdeformaciones de cada elemento estructural.

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INGENIERIA CIVIL II )RP$ /01

TE2" TP: 2ateriales en funcin estructural

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E"e#!lo de co#!orta#iento de una estructura se$%n sus condiciones de v&nculo

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1.1Tanque de Agua con E!"uc!u"a de #o"$%g&n A"$ado 'In (%!u)

La estructura real e9istente de la tipolog'a - material del tema de in&estigacin - del cual desarrollaremosun informe, es un Tan'ue de A$ua Elevado de (or#i$n Ar#ado u)icado en la localidad de *unta C+icaen San Fernando

Descripcin del Tanque

Rad%o: mts

A*!u"a de* Tanque:; mts

A*!u"a de E!"uc!u"a (o+o"!e de*Tanque: 86 mts

(u+e",%c%e: < r6( 678,=

Ca+ac%dad de* Tanque: =77 m;apro9imadamente

Can!%dad de Co*u$na: 87

La estructura del Tanque Ele&ado consta de dos partes principales: el Tan'ue de Al#acena#iento- laEstructura de So!orte.En este caso el tanque es de forma !il'ndrica - la estructura soporte es !nica, es decir que el dimetro

de su base se achica a medida que toma altura. Est compuesta por 87 columnas de hormign armadoque transportan las cargas de compresin hacia el suelo - anillos circulares de &igas de hormign armadopara contrarrestar los esfueros de traccin de la estructura. Se puede &isualiar un anillo cada ; metrosde altura apro9imadamente. La estructura es hiperesttica -a que por lo que se puede obser&ar lascolumnas estn empotradas, es decir que la apata de las mismas se encuentra bajo tierra. Se podr'asuponer de igual forma que las mismas est>n sostenidas sobre pilotes debido a la calidad limo arcillosadel piso producto de la pro9imidad de la estructura con el Rio Lujan a tan solo 177 metros de la misma.

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Elementos estructurales

Tapa circular de losa de hormign armado en la parte superior del tanque con radio de metros.

Pared del tanque compuesta por losa de hormign de armado en forma cil'ndrica - radio e9teriorde metros

?ase del tanque de hormign armado, seccin circular de metros de radio.

"nillo de &inculacin de hormign armado entra base de tanque - columnas de transporte decarga. Su forma es circular difiriendo su parte superior de superficie plana - su parte inferiorpresenta ondulaciones el'pticas.

87 columnas de seccin rectangular de hormign armado.

"nillo tensor de hormign armado que soporta esfueros de traccin @cada ; mtsA

na base de hormign armado bajo tierra por cada columna.

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Esquema del camino de las cargas

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Esquema Esttico

1.- C LC UL O

/E CARGA( GRAVITATORIA(

SegBn el !#RS$! 878, las cargas gra&itatorias son aquellas que actBan sobre una estructuracomo consecuencia de la accin de la gra&edad. Cstas se obtendrn multiplicando el &olumenconsiderdo en cada caso por el peso especifico del hormign armado, que es de 6D77 g4m;.Para lograr el clculo de las cargas gra&itatorias que llegan al suelo en no de los apo-os de laestructura, realiaremos el procedimiento de acuerdo a la carga puntual que le llegar'a a caa unade las bases a tra&>s de la columna de soporte. Para esto, obtendremos primero el peso totaldel conjunto tanque de hormign F agua m9ima contenida.

Peso gra&itatorio del aguaPara calcular el &olumen m9imo del tanque:

Golumen de agua m9imo ( < 9 @,7mA69 ;m

Pagua ( Gol agua 9 Pe aguaPagua( =7;,8=m; 9 8777 g4m;( =7;.8=7 g

Peso gra&itatorio del tanque de hormign

a0 Loa %n!e"na

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Golumen ( < 9 @,7mA69 7,61m ( 17,6Dm;Peso ( 17,6Dm;9 6D77 g4m;( 867.1H= g

bA Loa %n!e"na

Golumen ( < 9 @,7mA69 7,8m ( 67,76m;

Peso ( 67,76m;9 6D77 g4m;( D.7D g

cA Pa"ed c%"cu*a" de* !anque

Golumen ( I< 9 @,61mA6J < 9 @,7mA6K 9 ;m ( ;,;m;

Peso ( ;,;m;9 6D77 g4m;( 8.7 g

dA V%ga %n,e"%o"

Golumen ( I< 9 @,7mA6J < 9 @H,17mA6K 9 7,1m ( 67,=m;

Peso ( 67,=m;9 6D77 g4m;( D.=D; g

eA Co*u$na de o+o"!e

Golumen ( 7,=7m 9 7,D7m 9 81m ( ;,=m;

Peso ( ;,=m;9 6D77 g4m;( .=D7 g

CLCULO /E CARGA EN UNA (OLA COLUNA

Para el clculo de las cargas gra&itatorias puntuales de las columnas, decidimos tomar el casoms desfa&orable, el cual implica que todo el sector del tanque que est> a partir del tabique deacceso, descargue en las columnas. Para esto consideramos una superficie total de apo-o del

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tanque ( < 9 @,7mA6( 677,=m6. Luego, por la simetr'a de la estructura, la carga se reparteequitati&amente en cada una de las 86 columnas. Por esto, deducimos que:

Si677,= ( 877MEntonces:8=,=H ( .;MEsto significa que cada columna recibe el .;M de la carga total del tanque.Peso total tanque ( 867.1H=g N D.7Dg N 8.7g N D.=D;g N .=D7g 9 86Peso total tanque ( D8;.11 gPeso tanque N agua ( D8;.11 g N =7;.8=7 g ( 8.78H.781 g.;M del total ( 8.78H.781 9 7.7; ( D.D86 g

Ca"ga g"a2%!a!o"%a !o!a* de una co*u$na 3 4.41- 5g

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1.6 Fo"$a de V%ncu*ac%&n:

a0 V7ncu*o E8!e"no e In!e"no

Los elementos estructurales que conforman el tanque se &an a &er afectados por el empujehidrosttico del agua que puede afectar la resistencia del mismo, por lo que para este tipo de

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,&nculo Interno la unin de)e ser R&$ida@Losa Oondo F Tabiques LateralesA, - Articuladarespecto de la losa tapa.

En nuestro caso &amos a considerar que el tanque esta simplemente apo-ado en la estructurasoporte.

La unin entre la &iga perimetral superior - las columnas &a a ser R&$ida, para estabiliar lasuperficie de apo-o del tanque.ebido a que la estructura soporte es de gran altura se &a a &er afectada por los cargas lateralespro&ocadas por la presin del &iento - mo&imientos s'smicosQ - adems por el peso del tanquecuando contenga agua, generando deformaciones en la columnas de apo-o del mismo. Paraestabiliar - rigidiar la estructura se emplearon las &igas de arriostramiento. La unin entre lascolumnas - dichas &igas &a a ser Articulada

El tipo de ,&nculo E-terno que permite unir la estructura al suelo manteni>ndola en equilibrio esel E#!otra#iento.

"l ser una estructura con ma-or cantidad de uniones r'gidas debido a los tipos de cargas quedebe soportar - al material con el que fue construida, se puede decir que la estructura es( i!erest/tica o 0 e M a1or 2 rado de ( i!erestaticidad.

90 /e!a**e de V7ncu*oE8!e"no e In!e"no

,&nculo E-terno3Estructura 4 Suelo5.

La estructura est/ vinculada al suelo a trav6s de las )ases de undacin o 7a!ata aislada.

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Estas no requieren de un encofrado -a que se constru-en directamente sobre el suelo e9ca&ado.espu>s de tener el terreno e9ca&ado con las dimensiones de la apata aislada - cota

correspondiente, se &aciar una capa de hormign pobre sobre la base del terreno con unadosificacin 8: @cemento : arenaA para empear con el armado de los fierros.El armado de fierros de las columnas ser hecho afuera, es decir no se armar dentro de laapata, despu>s ser bajado - colocado en plomada respetando sus respecti&os ejes.Todas las intersecciones de las armaduras deben ser amarradas con alambre para e&itarposibles desplaamientos de la armadura al momento del &aciado - &ibrado del hormign.

"ntes de &aciar el hormign se deber marcar la altura h8 de la apata en los cuatro lados concla&os - la altura h6 amarrando alambre en la armadura de la columna, esto para e&itar que seproducan incrementos de &olumen.

!on la a-uda de un frotacho se ir formando las pendientes laterales de la apata antes delfraguado del hormign.

espu>s de horas de &aciada la apata, respetando los ejes de la columna, se deber &aciarun dado en la parte superior de la apata, el cual debe tener las dimensiones de la columna -una altura de 1 cm. La base de coronamiento de la apata deber tener una seccinincrementada en 6 a las dimensiones de la columna, la cual ser&ir para poder asentar elencofrado de la columna.

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,&nculo Interno3Ta)i'ues Laterales 4 Losa Fondo5

Para la construccin del tanque de agua de hormignarmado se &an a utiliar encofrados.El encofrado se disear de tal manera que todos loscomponentes - elementos de la estructura quedenmoldeados con sus dimensiones, forma, alineamiento,

ele&acin - posicin correcta.na &e realiado el mismo - colocado la armaduracorrespondiente, se procede al &aciado del hormign.El hormign se depositar en forma continua o en capasde un espesor tal, que no se deposite hormign frescosobre el que -a ha-a endurecido lo suficiente como parapro&ocar juntas &isibles o planos d>biles en una seccin.El &ertido se desarrollar a un ritmo tal, que la meclaquede integrada a un hormign fresco aBn en estadoplstico.espu>s de haber depositado el hormign, >ste deber

compactarse cuanto antes, siguiendo un procedimientoaprobado, moti&ando que este penetre entre el armadode tal manera que se e&ite la formacin de ca&idades.

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"dems de precisar hormigones de buenas resistencias mecnicas, es necesario que estos seanimpermeables a fin de impedir que el agua pase a tra&>s de ellos.

/o obstante, se pueden emplear diferentes aditi&os que mejoren la impermeabilidad delhormign.#mpermeabiliantes estndar: Pinturas.

1.4 Tcn%ca Con!"uc!%2a

E8ECUCI9N

Preparacin del terreno El terreno donde se &a-a a construir el o los depsitos, debe estar ani&el, libre de material orgnicos - pre&iamente se compactar adecuadamente, -a sea con pisn

de mano o mecnicamente. Se e&itar que el planteamiento del depsito se haga sobre sueloscu-as caracter'sticas difieran entre s', lo que podr'a dar lugar a asentamientos diferenciales. !uando el ni&el de agua fretica pueda causar una supresin - consecuente flotabilidad en labase del depsito, antes de iniciar la construccin de la cimentacin, se colocarn filtros - drenespara desalojar dicha agua. "simismo, ser necesario mantener un bombeo constante durante lae9ca&acin - la construccin de la cimentacin. "s', al mismo tiempo que se intenta suprimir elagua fretica se propicia que se trabaje en seco, e&itndose la posible flotacin del depsitocuando >ste se encuentre &ac'o. ebern seguirse las recomendaciones del estudio degeotecnia. Se debe de pre&erse en la ma-or parte de los casos una capa de hormign delimpiea de al menos 87 cm de espesor, con un hormign de al menos una cantidad de cemento

de 817 g4m;, la que tendr por objeto un trabajo ms limpio en la construccin de lacimentacin, e&itndose la contaminacin del acero de armado de la losa - del hormign frescoen el momento de su colocacin."s' mismo si no fuese posible, se emplear un recubrimiento en esa ona de H7 mm, si e9iste uncontacto directo contra el terreno. !omo se mencion anteriormente deben e&itarse suelos concapacidades portantes medios - bajos. !ontrol - normati&a del hormign como material deconstruccin: /o es el propsito de este trabajo, recomendar criterios - procedimientos para elcontrol - la dosificacin de los materiales que inter&ienen en la mecla de hormign por lo tanto,se remite al lector a las publicaciones especialiadas en el tema, mu- particularmente a lainstruccin del hormign E*EJ7, en cuanto a conceptos - normati&a relati&a a componentes,control, dosificacin, etc. del hormign armado. e cualquier forma los requisitos en cuanto a

cantidad de cemento en masa, resistencia caracter'stica - otros condicionantes requeridos, sone9presados - e9plicados en el cap'tulo tercero.2ecla - amasado del hormign El hormign podr ser suministrado por una central dehormigonado o meclado a pie de obra. Puesto que para obtener un hormign impermeable esmu- importante la uniformidad de la mecla, los componentes se meclarn por un periodo detiempo suficiente para producir un hormign de color - consistencia uniformes. Si la mecla seejecuta en la obra, se emplear una amasadora que sea capa de combinar apropiadamente losridos, el cemento - el agua, a fin de producir una masa uniforme en el tiempo especificado demeclado - capa de descargar el hormign sin una segregacin que resulte daina. !olocacindel hormign Todo el material e9trao ser remo&ido de las canaletas de descarga. Se quitar elhormign suelto de las porciones de la estructura pre&iamente construidas. La construccin de lacimbra - encofrados deber haber quedado totalmente terminada, se retirar toda el aguae9istente en el sitio, las armaduras estarn -a colocadas - aseguradas en su lugar.El material de las juntas de todo tipo, los anclajes - solapos - dems dispositi&os embebidoshabrn sido pre&iamente colocados - &erificada su correcta colocacin posicin - alineamiento.

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Todas las preparaciones debern aprobarse pre&iamente a la colocacin del hormign. Elhormign se depositar en forma continua o en capas de un espesor tal, que no se deposite

hormign fresco sobre el que -a ha-a endurecido lo suficiente como para pro&ocar juntas &isibleso planos d>biles en una seccin.Si una porcin no puede depositarse en forma continua, se localiarn juntas de construccincomo lo pre&engan los planos estructurales. El &ertido se desarrollar a un ritmo tal, que lamecla quede integrada a un hormign fresco aBn en estado plstico. /o se depositar ningBnhormign que ha-a endurecido parcialmente o se ha-a contaminado con materiales e9traos.Los separadores temporales de la cimbra sern retirados cuando la altura del hormigndepositado ha-a alcanado un ni&el tal, que los haga innecesarios. El contratista deber tomarlas medidas necesarias para la continuidad de &ertido del hormign en el caso de que llegasen aocurrir fallos en la planta o en el equipo. Se dispondr de equipo de apo-o para el &ertido del

hormign, el cual est> en posibilidad de utiliarse antes de que transcurran ;7 minutos, en elcaso de que el equipo primario llegase a fallar. La fuente alternati&a de hormign disponible a lamano, con materiales - meclas aceptables, asegurar la continuidad de la colocacin delhormign, e&itndose as' la presencia de juntas de construccin no planeadas. Equipos "l elegirlos equipos, deber tomarse

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TRATAMIENTOS RE,ESTIMIENTOS A*LICA;LES AL (ORMI29N

!omo se ha promulgado en &arias ocasiones durante este cap'tulo dedicado a la construccin -sobre todo en los apartados referentes al uso del hormign, una de las premisas o baseselementales que se deber'an adoptar es la impermeabilidad de material hormign armado per se.Se han definido a lo largo del cap'tulo tercero - quinto una serie de recomendaciones paraaumentar la repercusin positi&a de esta susodicha &ariable. na abertura de fisura correcta -proporcionada segBn el conte9to, la disposicin - diseo correcto de las juntas si las ha- - por

encima de todo una buena ejecucin, dosificacin - puesta en obra del hormign resultan en esteaspecto esenciales para cumplir tal propsito @la impermeabilidadA que resulta esencial ennuestro estudio. En casos determinados o para aumentar el grado de seguridad en este aspecto,se pueden adoptar en la ma-or parte de los casos medidas correctoras o adicionales queaseguren que no se producan filtraciones al e9terior, es por ello que se hace referencia - se

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clasifican los diferentes procedimientos como: "diti&os del hormign impermeabiliantes: "demsde precisar hormigones de buenas resistencias mecnicas, es necesario que estos sean

impermeables a fin de impedir que el agua pase a tra&>s de ellos. Por otra parte, en obras oestructuras que han de estar en contacto con agua o con terrenos hBmedos es con&eniente queel hormign se oponga a que el agua ascienda por >l &ali>ndose de sus conductos capilares.La permeabilidad de los hormigones depende de &arios factores relacionados entre s' - quepueden resumiese en los siguientes: J El &olumen capilar formado suele ser del 6 por 877 del&olumen total de la pasta hidratada aunque depende de la relacin agua4cemento - de lascondiciones de curado. J Este &olumen es tanto menor, cuanto ms baja es la relacinagua4cemento, dentro de un l'mite, - cuanto ms efica ha-a sido el curado del hormign, a serposible realiado en ambiente saturado de &apor de agua. J Si el hormign se ha fisurado, porcualquier ran de origen qu'mico, t>rmico, hidrulico o mecnico, la estanqueidad del mismoquedar afectada. J Las juntas del hormigonado originadas por discontinuidades en la colocacindel hormign tienen una gran importancia desde el punto de &ista de la permeabilidad.

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Vocabulario

E$+u;e a+a!a cen!"ada:es una apata aislada correspondiente a un tipo de cimentacin superficial quesir&e de base a los elementos estructurales puntuales, de modo que esta apata amplia lasuperficie de apo-o hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

V%ga a""%o!"a$%en!o:son elementos estructurales que pueden resistir tracciones que unen doso ms cimientos o apatas. "bsorben las acciones horiontales que pueden recibir los cimientosbien de la estructura o bien del propio terreno, e&itando el desplaamiento horiontal relati&o deuno respecto a otro.

Enco,"ado:constitu-e el molde que dar forma a la estructura - como tal, sus dimensiones,l'neas - pendientes deben ajustarse e9actamente a las que se indique en los planos de obra.

V%9"ado de*


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Bibliografa

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