Tema 2: MATERIALES Y COMPONENTES DELHº Aº

TEMA 2: MATERIALES Y COMPONENTES DEL

CONCRETO ARMADOPROPIEDADES DEL HORMIGÓN (TEMA 5 . J.M)

ARMADURAS (TEMA 8. J.M.)EL HORMIGÓN ARMADO (TEMA 9. J.M.)

OBJETIVO.- Adquirir conocimiento acerca de las propiedades físicas del material en base al cual se diseñarán los

elementos estructurales.

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO:

1º Consistencia.- Mide la capacidad del hormigón fresco para deformarse. Varía según la cantidad de agua de amasado, granulometría y forma del árido. El procedimiento mas usual de medición es a través del cono de abrams. (cms)

TEMA 2: MATERIALES Y COMPONENTES DEL HºAº

SECA PLÁSTICA BLANDA FLUIDA

0 a 2 3 a 5 6 a 9 10 a 15

3º HOMOGENEIDAD.- Mide la uniforme distribución de los elementos que conforman el hormigón, puede perderse por «segregación» y «decantación» el riesgo aumenta por el contenido de agua.

2º DOCILIDAD.- Se refiere a la «trabajabilidad» del hormigón que varía en función a la consistencia, al tipo de árido, a la cantidad de agua y a la menor a mayor facilidad para eliminar el aire ocluido para alcanzar una máxima compactación.

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PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO:

1º Densidad.- También conocida como masa específica será mayor cuanto mayor sea la de los áridos utilizados y tanto mayor cuanto mejor compactado se encuentre.

Para los cálculos puede tomarse como valores promedio:◦ 2.300 Kg/m3 (23 kN/m3) para hormigones en masa◦ 2.500 Kg/m3 (25 kN/m3) para hormigón armado

Existen también los hormigones pesados hasta 35 kN/m3Y los hormigones ligeros de 13 kN/m3 o incluso menores.


2º Compacidad.- También conocida como masa específica será mayor cuanto mayor sea la de los áridos utilizados y tanto mayor cuanto mejor compactado se encuentre.

Hay una relación directa entre la compacidad de un hormigón con relación a:

◦ su resistencia mecánica (esfuerzos, impactos, desgaste, vibraciones)

◦ su resistencia física (efecto heladas)◦ su resistencia química (frente a acciones

agresivas exteriores)


3º Permeabilidad.- Se mide en relación al elemento agua, mediante probetas obtenidas «in situ» y con respecto a la permeabilidad de aire, esto ultimo, para hormigón de protección contra radiaciones nucleares.

4º Resistencia al Desgaste.- Es de especial cuidado cuando se trata de estructuras industriales y carreteras, para evitar que la capa superficial se vaya pulverizando se emplean hormigones con árido fino especial.


FENÓMENO DE RETRACCIÓN DEL HORMIGÓN.- Se define como la pérdida paulatina de agua del hormigón durante y después del proceso de fraguado.

La retracción es una deformación que provoca tensiones de tracción y sufre más el efecto mientras más rígida es la estructura.

En vigas se presenta cuanto más grande sea la luz si están fuertemente coartadas en sus extremos:


PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO

RESISTENCIA MECÁNICA DEL HORMIGÓN.-La característica más importante del hormigón es

la resistencia a compresión simple.La resistencia característica del hormigón «fck» se

define como aquel valor que presenta un grado de confianza de 95 % con relación a los valores de ensayos de probetas.

Los valores recomendables de fck son entre 25 kN/m2 y 30 kN/m2 para estructuras de edificación.

Siendo en nuestro país el valor más usual de 21 kN/m2 por la características de su fabricación.


DIAGRAMA DE TENSIÓN-DEFORMACIÓN DEL HORMIGÓN.-

Se observa una parte inicial rectilínea y una parte final parabólica:


Donde en el tramo OA inicial el hormigón se encuentra en el estadio elástico.

En el tramo AM el hormigón se encuentra en el estadio plástico.

En el tramo MN el hormigón se encuentra en el estadio de fluencia hasta la rotura.

DEFORMACIONES

TEN

SIO

NES

O

AM

N

PROPIEDADES DEL ACERO: 1º Características Geométricas.- Las

barras de acero corrugado se ajustan a la siguiente serie de diámetros nominales expresados en milímetros:

La tabla 8.8 proporciona los datos de secciones de las barras de cualquier tipo de acero a objeto de facilitar los ejercicios de cálculo. (Pag. 157. J.M.)


6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 32, 40

Diámetro (mm)

Masa(Kgr./

m)

Número de barras (cm2)

1 2 3 …9

6 0,22 0,28 0,56 0,85 ……40 … … … … …

2º Características mecánicas.- Las características mecánicas mas importantes para la definición de un acero son: la resistencia, el límite elástico y la relación entre ambos.

a) Resistencia o carga unitaria de rotura.- Es la máxima fuerza de tracción que soporta la barra, cuando se inicia la rotura.

b) Límite elástico.- Es la máxima tensión que puede resistir el material sin que se produzcan deformaciones plásticas significativas.

C) Relación Fs/Fy.- Cuanto más alta sea esta relación más dúctil es el acero


3º Características de adherencia.- En este factor entra en juego la resistencia del hormigón y se realiza en un ensayo que mide la tensión media de adherencia que mide el deslizamiento de la barra dentro de una viga sometida a flexión.

4º Ductilidad del Acero.- Se trata de una característica plástica que puede evitar roturas frágiles (sin aviso) o hacer frente a ciertas solicitaciones no tenidas en cuenta en el cálculo.


CAPACIDAD MECÁNICA DE LAS ARMADURAS.- Se llama capacidad mecánica «U» de una armadura al producto del área de su sección por su resistencia de cálculo, es decir:

U= As * FydLa tablas 8.9, proporciona los datos de las capacidades mecánicas válidas para acero diseño a tracción y compresión de acero de resistencia de 4200 Kg/cm2 y las tablas 8,10 y 8,11 válidas para acero diseño a tracción y compresión respectivamente de acero de resistencia de 500 N/mm2. (Pag. 158 y 159. J.M.)


CAPACIDAD MECÁNICA en «KN».- U= A * fydU’=A’ *fyd


Diámetro (mm)

Número de barras (cm2)

1 2 3 …9

6 9,8 19,7 29,5 ……40 … … … …

DIAGRAMA DE TENSIÓN-DEFORMACIÓN DEL ACERO.- Se observa una parte inicial rectilínea, un segundo tramo también rectilíneo y una parte final parabólica:


Donde en el tramo OA inicial el acero se encuentra en el estadio elástico.

En el tramo AM el acero se encuentra en el estadio plástico.

En el tramo MN el acero se encuentra en el estadio de fluencia hasta la rotura.

DEFORMACIONES

TEN

SIO

NES

O

A

M N

EL HORMIGÓN ARMADO: El hormigón en masa presenta una buena

resistencia a la compresión, pero ofrece escasa resistencia ala tracción. Pero si se refuerza el hormigón en masa disponiendo barras de acero en las zonas de tracción, el material resulta llamado hormigón armado.

La adherencia hormigón-acero es el fenómeno básico sobre el que descansa el funcionamiento del hormigón armado como material estructural.


EL HORMIGÓN ARMADO: DISPISICIONES DE LAS ARMADURAS.- Se

distinguen dos tipos de armaduras en los elementos de este material:

a) Armaduras longitudinales (principales).-◦ Tienen por objeto absorber los esfuerzos de

tracción originados en los elementos sometidos a flexión o bien reforzar las zonas comprimidas del hormigón.

b) Armaduras transversales (segundarias).-◦Se disponen para absorber las tensiones de

tracción originadas por los esfuerzos tangenciales, a fin de evitar su pandeo y formación de fisuras localizadas.


EL HORMIGÓN ARMADO: DISPISICIONES DE LAS ARMADURAS.-Alternativas de disposición de armaduras

longitudinales y transversales.-


MEDIANTE CERCOS O ESTRIBOS

MEDIANTE BARRAS LEVANTADAS

EL HORMIGÓN ARMADO: DISPISICIONES DE LAS ARMADURAS.-Alternativas de disposición de armaduras

longitudinales y transversales.-


BIBLIOGRAFÍA: Hormigón Armado. Pedro Jiménez Montoya. 14º Edición.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN…

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