Unidades MKS. Inglés M Kgf*s 2 /m s Fuerza. kgf. kn = 1000 N = 100 kgf kn = kips = 225 lbf

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María Olivera Ortiz de Zárate
hace 5 años
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1 Unidades SI MKS Inglés Longitud m M ft Masa kg Kgf*s 2 /m lbf*s 2 /ft Tiempo s s s Fuerza N=kg*m/s 2 kgf lbf Fuerza kn = 1000 N = 100 kgf kn = kips = 225 lbf Tensión/Esfuerzo MPa = 10 6 Pa = 10 6 N/m 2 = 1 N/mm 2 = 10 kgf/m 2 MPa = ksi = 145 psi (lbf/in 2 ) Composiión Hormigón Ripio (ripio, gravilla) Arena Cemento Agua Aditivos Aeleradores/retardadores Plastifiantes (trabajabilidad) Aireantes (durabilidad) 1

Resistenia a ompresión Basada usualmente a 28 días (f ) f @ 28 días ~90% apaidad última (años) Ref.

, H-30 (f ub = 30 MPa) Euaiones de diseño (ACI 318-05) basado en probeta ilíndria (15x30m) Resistenia de Diseño Probeta

8 f' = f ub - 5 (MPa) Probeta ilíndria f' MPa 4-20 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 Resistenia a ompresión Ensayo de probetas

2 Resistenia a ompresión Basada usualmente a 28 días (f ) 28 días ~90% apaidad última (años) Ref. Nilson (1999) Ensayo de probetas úbias/ilíndrias Denominaión: basada en probeta úbia (20x20m), ej., H-30 (f ub = 30 MPa) Euaiones de diseño (ACI ) basado en probeta ilíndria (15x30m) Resistenia de Diseño Probeta úbia f ub MPa , 35, 40, 45, 50, 55, 60 orrelaión f'=f ub *0.8 f' = f ub - 5 (MPa) Probeta ilíndria f' MPa , 30, 35, 40, 45, 50, 55 Resistenia a ompresión Ensayo de probetas úbias/ilíndrias Probeta úbia hk/~ival/wwwroot/super str/rtest/photoset/ube2.j pg emender.om/ima ges/c882mender_ files/882fig1.jpg Probeta ilíndria 20ylinder.JPG 2

3 Resistenia a ompresión Relaión agua-emento Esfuerzo de ompresión versus deformaión unitaria Ref. Nilson (1999) Resistenia ília a ompresión Envolvente similar a omportamiento monotónio del hormigón en ompresión Deformaiones residuales a tensión ero representan deformaiones plástias (daño o deterioro) 3

Alta apaidad a ompresión axial Compresión en olumnas Mantener la integridad estrutural Habitualmente grandes seiones uadradas Baja inestabilidad estrutural por pandeo global (elemento) Zona de

4 Alta apaidad a ompresión axial Compresión en olumnas Mantener la integridad estrutural Habitualmente grandes seiones uadradas Baja inestabilidad estrutural por pandeo global (elemento) Zona de ompresión en vigas Resistenia a ompresión Resistenia a ompresión araterístia de diseño versus resistenia media requerida para la obra Requerimiento de nivel de onfianza (~90%) Importania de dispersión para el fabriante Ref. Nilson (1999) 4

5 Resistenia a ompresión Módulo elástio: Modulo seante a 0.5f E = 4700 f ' ( MPa) S H. peso normal f < 55 MPa f f 0.5f f Módulo de Poisson ν= 0.15 a 0.2, para f < 0.7f' εtransv ν= ε axial E ε Resistenia a ompresión Efeto de Poisson para pequeñas ( ) y grandes deformaiones Inestabilidad a f que genera falla axial (bajo f ) para argas de larga duraión (reep deformaiones de largo plazo) 5

6 Resistenia a Esfuerzo Biaxial Hormigón Simple Ej. Vigas on argas puntuales, muros on argas sísmias Menor apaidad en zona en traión (que en ompresión) Inremento de apaidad por ompresión en ambas direiones ~1.2f Resistenia a Esfuerzo Triaxial Ej. Confinamiento en olumnas, nudos Tensiones de onfinamiento, σ 3 (ompresión): Aumentan de apaidad en ompresión (σ 1 ) Aumento de dutilidad en ompresión La expansión (por efeto de Poisson) lateral en olumnas puede ser resistida por estribos que generan onfinamiento σ 1 σ ' 1= f + 4.1σ 3 Nota: En hormigones de alta resistenia y hormigones livianos el efeto de onfinamiento disminuye (oefiiente baja de 4.1 a 2.0) 6

Hormigón en ompresión Confinamiento Presión lateral entregada por estribos Distribuión no uniforme a lo largo de la olumna El efeto de distribuión asume que las barras no fallarán por pandeo loal

7 Hormigón en ompresión Confinamiento Presión lateral entregada por estribos Distribuión no uniforme a lo largo de la olumna El efeto de distribuión asume que las barras no fallarán por pandeo loal entre estribos o el zunho s Resistenia a traión f f Baja apaidad en traión Compensaión on uso de aero Módulo elástio similar al de ompresión Gran rigidez on baja apaidad falla frágil f f t ~10%f ε 7

8 Resistenia a traión Traión direta f ' = (0.25 a 0.42) f ' ( MPa) Traión indireta f = (0.5 a 0.66) f ' ( MPa) t t P f t P f t Módulo de rotura f = (0.66 a 1.0) f ' ( MPa) r P P ACI fr= 0.62 f ' ( MPa) Deformaiones & M r S f r Baja resistenia a traión Problemas de fisuraión Temperatura Retraión de fraguado Estado freso Retraión de la losa Expansión por aumento de temperatura por reaión Restriión del suelo Retraión del muro Fisuras por restriión Contraión por enfriamiento Restriión del suelo 8

9 Propiedades de deformaión Retraión de fraguado Aumento on relaión agua/emento Creep = Deformaión unitaria en el tiempo (argas de larga duraión) Fluenia lenta Ref. Nilson (1999) Nivel de arga = 4.1 MPa Aero Propiedades Resistenia traión/ompresión Mayor resistenia que hormigón f y = 280, 420 MPa (aero) f = MPa (hormigón) Mayor rigidez que hormigón E s = MPa (aero) E ~ MPa (hormigón) aero Mayor dutilidad que hormigón ε frature ~ 10 a 20% (aero) ε rotura ~ 0.6 a 1% (hormigón) Hormigón (ompresión) Ref. Nilson (1999) 9

(1) f y 580 Mpa Diámetro de barra φ = 6, 8, 10, 12, 16, 18, 22, 25, 28, 32, 36 (mm) φ = 6 mm, no tiene resalte Aero

10 Aero Propiedades Resistenia traión/ompresión Propiedades meánias mínimas del aero de refuerzo para hormigón Resistenia a Alargamiento Límite de fluenia Grado del aero traión mínimo f u [MPa] f y [MPa] % A44-28H A63-42H (1) 8% (1) f y 580 Mpa Diámetro de barra φ = 6, 8, 10, 12, 16, 18, 22, 25, 28, 32, 36 (mm) φ = 6 mm, no tiene resalte Aero Propiedades Entrega (omún) Refuerzo φ6-12: rollo (1-4km) y barra (6 y 12m) Refuerzo φ16-36: barra (6 y 12m) 10

11 Aero Propiedades Resistenia traión/ompresión f u, ε u = resist. última ε frat. = fratura f s f y, ε y = fluenia ε s Resistenia ília Aero Propiedades Chang y Mander,

12 Aero Propiedades Usos estruturales del aero de refuerzo Redistribuión de argas post-fisuraión y aumento de apaidad a fisuraión (armaduras mínimas) Refuerzo longitudinal en flexión (o flexoompresión) Refuerzo de estribos (orte, onfinamiento) h o o Hormigón Armado Propiedades Densidad: Hormigón: 2.4 t/m 3 Aero: 7.8 t/m 3 Hormigón armado: 2.5 t/m 3 Caraterístias Hormigón Resistenia a ompresión (baja traión) - aros Resistenia al fuego Aero Alta resistenia Gran dutilidad (apaidad de deformaión) Otras araterístias Eonómio y durable Gran peso y dimensiones Obras lentas Monolítio y ontinuo 12

13 Hormigón Armado Propiedades Caraterístias que haen posible el hormigón armado Adherenia entre barra y el hormigón (resaltes) Coefiiente de dilataión del hormigón Aero y hormigón ~ 12*10-6 1/ C Impermeabilidad del hormigón Evita/redue oxidaión de barras (pérdida de seión) 13

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