Propiedades Mecanicas Del Concreto y El Acero

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PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CONCRETO SIMPLE. Los concretos normales son concretos con Masa Unitaria menor a 2200kg/cm2 y resistencia igual o menor a 250kg/cm2, elaborados con agregados de peso ligero con diferentes aplicaciones. En la mezcla el volumen de cemento es bajo y altos los contenidos de agregado fino a fin de dar trabajabilidad. El concreto simple es resistente a la compresión pero débil a la tensión, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. La falta de resistencia a tensión del concreto simple puede solucionarse por medio de un refuerzo de varillas de acero convenientemente distribuidas en las zonas donde se prevee que se desarrollaran tensiones. - Resistencia a la compresión. Es el esfuerzo máximo al que está sometido un material por la aplicación de una carga de aplastamiento que va de 150-500 kg/cm2 a valores de 2000 kg/cm2 (especiales) El comportamiento de una estructura bajo carga, depende principalmente de la relación esfuerzo - deformación del material del cual está hecho, obtenida a partir del tipo de esfuerzo a que estará sujeto el material en la estructura. Puesto que el concreto es usado comúnmente en compresión, es importante conocer la curva de esfuerzo – deformación. Las curvas esfuerzo - deformación, usualmente, se obtienen mediante ensayos de laboratorio realizados mediante normas estandarizadas y utilizando probetas también estandarizadas. Se fijan la velocidad de carga. Los ensayos se pueden realizar con cargas de compresión, tracción, flexión y cortadura, que a su vez pueden ser estáticas o dinámicas. Los ensayos de compresión, tracción y flexión con cargas estáticas son los que más se suelen realizar - Resistencia a la tensión. El concreto se caracteriza por tener una excelente resistencia a la compresión, sin embargo su capacidad a la tensión es tan baja que se le desprecia para propósitos estructurales. La poca capacidad del concreto a la tensión le ayuda a disminuir los agrietamientos que se pueden producir por la influencia de tensiones inducidas por restricciones estructurales, cambios volumétricos u otros fenómenos, generalmente el valor de la capacidad a la tensión se encuentra alrededor del 9% de la capacidad a compresión en concretos de peso y resistencia normal.

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Caracteristicas del concreto y del acero

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  • PROPIEDADES MECNICAS DEL CONCRETO SIMPLE.

    Los concretos normales son concretos con Masa Unitaria menor a 2200kg/cm2 y resistencia igual o menor a 250kg/cm2, elaborados con agregados de peso ligero con diferentes aplicaciones. En la mezcla el volumen de cemento es bajo y altos los contenidos de agregado fino a fin de dar trabajabilidad.

    El concreto simple es resistente a la compresin pero dbil a la tensin, lo que limita su aplicabilidad como material estructural. La falta de resistencia a tensin del concreto simple puede solucionarse por medio de un refuerzo de varillas de acero convenientemente distribuidas en las zonas donde se prevee que se desarrollaran tensiones.

    - Resistencia a la compresin.

    Es el esfuerzo mximo al que est sometido un material por la aplicacin de una carga de aplastamiento que va de 150-500 kg/cm2 a valores de 2000 kg/cm2 (especiales)

    El comportamiento de una estructura bajo carga, depende principalmente de la relacin esfuerzo - deformacin del material del cual est hecho, obtenida a partir del tipo de esfuerzo a que estar sujeto el material en la estructura. Puesto que el concreto es usado comnmente en compresin, es importante conocer la curva deesfuerzo deformacin.

    Las curvas esfuerzo - deformacin, usualmente, se obtienen mediante ensayos delaboratorio realizados mediante normas estandarizadas y utilizando probetas tambin estandarizadas. Se fijan la velocidad de carga.

    Los ensayos se pueden realizar con cargas de compresin, traccin, flexin y cortadura, que a su vez pueden ser estticas o dinmicas. Los ensayos de compresin, traccin y flexin con cargas estticas son los que ms se suelen realizar

    - Resistencia a la tensin.

    El concreto se caracteriza por tener una excelente resistencia a la compresin, sin embargo su capacidad a la tensin es tan baja que se le desprecia para propsitos estructurales. La poca capacidad del concreto a la tensin le ayuda a disminuir los agrietamientos que se pueden producir por la influencia de tensiones inducidas por restricciones estructurales, cambios volumtricos u otros fenmenos, generalmente el valor de la capacidad a la tensin se encuentra alrededor del 9% de la capacidad a compresin en concretosde peso y resistencia normal.

  • La resistencia a la tensin indirecta se puede calcular con la frmula:

    - Mdulo de elasticidad.

    El concreto no es un material eminentemente elstico, esto se puede observar fcilmente si se somete a un espcimen a esfuerzos de compresin crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformacin unitaria del material, se podra dibujar la curva que relaciona estos parmetros, la Figura 9.15 muestra la curva esfuerzo-deformacin (expresada en ocasiones como la curva).

    PROPIEDADES MECNICAS DEL ACERO DE REFUERZO.

  • La descripcin ms completa de las propiedades mecnicas de los aceros (propiedades utilizadas para el diseo estructural) se realiza mediante sus curvas esfuerzo deformacin bajo cargas de traccin, las mismas que varan dependiendo de la composicin qumica del material y sus procesos de fabricacin.

    Las dos propiedades ms importantes del acero de refuerzo podran ser el lmite oesfuerzo de fluencia y el mdulo de elasticidad. Estas propiedades pueden obtenerse a partir de la curva de esfuerzo deformacin, los cuales a su vez son obtenidos mediante ensayos de tensin efectuados con probetas estndar.

    TIPOS DE ACERO DE REFUERZO.

    Las armaduras empleadas en hormign armado son, generalmente, barras lisas de acero ordinario, barras corrugadas de acero de alta resistencia y mallas electrosoldadas. El empleo de armaduras de otros tipos, como los perfiles metlicos laminados, requiere estudios especiales que han de ser particularmente cuidadosos en lo relativo a la adherencia y anclaje de los elementos metlicos.

    Debido a la baja resistencia del concreto a la tensin, se ahoga acero en l, para resistir los esfuerzos de tensin. Ahora bien, el acero tambin se utiliza para recibirla compresin en vigas y columnas y permitir el uso de elementos ms pequeos; as mismo sirve para otros fines. Controla las deformaciones debidas a la temperatura y a la contraccin y distribuye la carga al concreto y al resto del acero de refuerzo. Puede utilizarse para presforzar el concreto y sirve para amarrar entres a otros refuerzos para facilitar el colado o resistir esfuerzos laterales.

    La mayora de los refuerzos son en forma de varillas o de alambres. Sus superficies pueden ser lisas o corrugadas. Este ltimo tipo es de empleo ms

  • general, porque produce mejor adherencia con el concreto debido a las rugosidades y salientes de la varilla.

    Los dimetros de las varillas son de a 2 pulg. Los tamaos se designan con nmeros equivalentes a unas ocho veces los dimetros nominales. El uso de varillas con lmite de fluencia mayor de 60 000 psi, para refuerzo de flexin es limitado, pues se requieren dimensiones especiales para controlar el agrietamientoy la deflexin. (Frederick, 1992)

    Generalmente el tipo de acero se caracteriza por el lmite de esfuerzo de fluencia. En Mxico se cuenta con una variedad relativamente grande de aceros de refuerzo. Las barras laminadas en caliente pueden obtenerse con lmites de fluencia desde 2300 hasta 4200 kg/cm2.