UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE INGENIERIA Programa de Asignatura

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE INGENIERIA Programa de Asignatura INGENIERIA CIVIL, TOPOGRAFICA Y GEODESICA División ESTRUCTURAS Departamento Fecha de aprobación * Consejo Técnico de la Facultad: 25 de marzo de 1995 * Consejo Académico del Area de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías: 8 de noviembre de 1995 Programa de la asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II: ESTRUCTURAS DE CONCRETO Clave: 0907 Núm. de créditos: 9 Carrera: INGENIERO CIVIL Duración del curso: Horas a la semana: Semanas: 16.0 Horas: 72.0 Semestre: 10 o Teoría: 4.5 Obligatoria: X Práctica: 0.0 Optativa: OBJETIVO DEL CURSO Conocer los conceptos relativos al comportamiento de estructuras de concreto reforzado bajo la acción de diferentes tipos de solicitacionesy aplicarlos al proyecto de una construcción típica de concreto reforzado utilizando las normas y reglamentos correspondientes. TEMAS Num: Nombre: Horas: I. INTRODUCCION Y CONCEPTOS PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE 9.0 CONCRETO II. COMPORTAMIENTO Y RESISTENCIA DE ELEMENTOS DE CONCRETO 18.0 REFORZADO SUJETOS A: CARGA AXIAL, FLEXION, FLEXO-COMPRESION, FUERZA CORTANTE Y TORSION III. SISTEMAS DE PISO 18.0 IV. MUROS 9.0 V. CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO SISMICO 9.5 TORSIÓN VI REQUISITOS COMPLEMENTARIOS (ADHERENCIA Y ANCLAJE, AGRIETAMIENTO Y 6.0 DEFLEXIONES) 72.0

2 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO Hoja 2 I INTRODUCCION Y CONCEPTOS PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. Conocer el comportamiento del concreto simple y del acero de refuerzo; comprender los criterios de diseño empleadosen estructuras convencionales. I.1 Introducción. Clasificación de las estructuras. I.2 Concreto reforzado (concreto simple y acero de refuerzo). I.3 Ventajas y desventajas del concreto simpley del acero desde el punto de vista estructural. I.4 Funciones del acero de refuerzo en el concreto reforzado. I.5 Comportamiento del concreto simple. Compresión axial (espécimen de prueba, comportamiento y modo de falla, factores que influyen en el comportamiento del concreto simple sujeto a compresión axial). I.6 Tensión axial (prueba directa y prueba brasileña). I.7 Flexión (módulo de ruptura). I.8 Esfuerzo cortante. I.9 Módulo de Poisson. I.10 Compresión triaxial. I.11 Módulo de elasticidad. I.12 Efectos de los cambios de temperatura. I.13 Efecto de la permanencia de carga y fatiga. I.14 Flujo plástico. I.15 Contracción. I.16 Comportamiento de acero de refuerzo. Tipos de acero de refuerzo (varillas, mallas, armados prefabricados, perfiles estructurales y acero de persfuerzo) I.17 Varillas laminadas en caliente y varillas trabajadas en frio. I.18 Características de los aceros de refuerzo (curva esfuerzo deformación, límite de fluencia, ductilidad, módulo de elasticidad) I.19 Criterios de diseño de estructuras de concreto reforzado. Diseño por resistencia. I.20 Factores de carga, factores de reducción de capacidad. I.21 Revisión en condiciones de servicio. I.22 Criterios para evaluar la factibilidad de una obra de concreto reforzado. Aplicación de estudios de cuantificación de materiales de elementos estructurales típicos de concreto reforzado. I.23 Aplicación de estudios costo beneficio para la coonstrucción de una estructura típica sencilla de concreto reforzado.

3 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO Hoja 3 II. II.1 III. II.2 II.3 II.4 III.1 III.2 III.3 III.4 III.5 III.6 COMPORTAMIENTO Y RESISTENCIA DE ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO SUJETOS A: CARGA AXIAL, FLEXION, FLEXO-COMPRESION, FUERZA CORTANTE Y TORSIÓN. El alumno comprenderá el comportamiento y la resistencia de los elementos de concreto reforzado sujetos a diferentes combinaciones de acciones internas. Flexión. Introducción, comportamiento y modo de falla de elementos de concreto reforzado sujetos a flexión, tipos de falla, hipótesis generales y resistencia a flexión de secciones rectangulares, T, I o L. Comportamiento de vigas y normas para su diseño. Ductilidad. Formación de articulaciones plásticas. Redistribución de momentos en vigas hiperestáticas. Fuerza cortante. Introducción (cortante directo y cortante producido por flexión). Comentarios en relación con el comportamiento de elementos sujetos a fuerza cortante y flexión. Tipos de falla (falla por tensión diagonal, falla por compresión por cortante y falla de adherencia por cortante). Tipos de refuerzo transversal. Especificaciones complementarias del reglamento del D.D.F. para elementos sujetos a fuerza cortante. Momento torsionante. Sistemas estructurales con efcto de torsión. Comportamiento y modo de falla de elementos de concreto simple (teoría de Hsu). Resistencia a torsión de elementos de concreto reforzado (teoría de Hsu). Interacción, torsión, flexión y torsión cortante. Especificaciones complementarias del reglamento del D.D.F para elementos sujetos a momento torsionante. Flexo-compresión. Introducción (espécimen, solicitaciones, etc.). Carga axial. Comportamiento de columnas cortas y normas para su diseño. Comportamiento y modo de falla de elementos sujetos a flexión y compresión. Empleo de diagramas de interacción para determinar la resistencia y para dimensionar elementos sujetos a flexo-compresión. Especificaciones complementarias del reglamento del D.D:F. para elementos sujetos a flexocompresión. SISTEMAS DE PISO. El alumno comprenderá el comportamiento de elementos de piso determinará su resistencia bajo diferentes condiciones de carga. Introducción (definición de losa, tipos de solicitaciones, clasificación de losa, etc.). Comportamiento y modo de falla de losas perimetrales apoyadas. Método de análisis y diseño de losas perimetralmente apoyadas (reglamento del D.D.F.). Comportamiento general de los sistemas de piso. Análisis, influencia de las columnas sobre la distribución de momentos del sistema de piso. Análisis, influencia de las columnas sobre la distribución de momentos del sistema de piso. Efecto de la rigidez torsionante y flexionante de vigas. Efecto de la variación de carga. Modos de falla. Descripción de los métodos de análisis. Comparación de los análisis teóricos con los resultados experimentales. Método de diseño. Método directo. Método de la estructura equivalente. Limitaciones del método directo. Diseño de abacos y capiteles. Recomendacioes sobre esfuerzo. Abertura en las losas.

4 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO Hoja 4 III.7 Sistemas compuestos para pisos. IV. IV.1 IV.2 IV.3 IV.4 IV.5 MUROS. El alumno conocerá el comportamiento de muros de cortante y determinar su resistencia. Comportamiento de muros de cortante como parte de estructuras sujetas a solicitaciones permanentes y accidentales. Rigidez de muros de concreto. Resistencia de muros de concreto. Aspectos constructivos de muros y diseño de la cimbra para un caso típico sencillo. Analizar y diseñar una pequeña estructura con y sin muros de corte, marcando diferencias. V. CONSIDERACIONES PARA DISEÑO SISMICO. El alumno conocerá los aspectos mas importantes del comportamiento de estructuras de concreto ante la acción de sismos y las consideraciones especiales que deben tenerse en cuenta. V.1 Resistencia, rigidez y ductilidad. V.2 Estructuraciones adecuadas. V.3 Detalles de refuerzo. V.4 Especificaciones para marcos ductiles según el código vigente del D.F. V.5 Diseñar una pequeña estructura con y sin los requisitos. VI VI.1 VI.2 VI.3 VI.4 VI.5 VI.6 VI.7 VI.8 VI.9 REQUISITOS COMPLEMENTARIOS (ADHERENCIA Y ANCLAJE, AGRIETAMIENTO Y DEFLEXIONES) Diseño estructural. El alumno revisará los elementos de concreto reforzado por condiciones de adherencia y anclaje, por agrietamiento y deflexiones en condiciones de servicio. Adherencia y anclaje. Introducción (definición de conceptos de adherencia y anclaje, factores que influyen en la adherencia, etc.) Prueba de anclaje de varillas, prueba en vigas y prueba de traslapes de varilla. Determinación de longitud de desarrollo. Ganchos estandar. Diagramas de momentos resistentes. Revisión de secciones críticas por adherencia. Adherencia por flexión. Traslapes. Adherencia en refuerzo transversal.

5 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO Hoja 5 VI.10 VI.11 VI.12 VI.13 VI.14 VI.15 VI.16 Agrietamiento bajo condiciones de servicio. Introducción (clasificación de grietas, aspectos básicos del agrietamiento). Principios del concreto presforzado. Fórmulas de predicción del agrietamiento. Anchos permisibles de grietas. Deflexiones bajo cargas de servicio de corta y larga duración. Método de cálculo de deflexiones. Deflexiones permisibles.

6 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO Hoja 6 TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACIÓN: Exposición oral... (X) Exámenes parciales... (X) Exposición audiovisual... (X) Exámenes finales... (X) Ejercicios dentro de clase... (X) Trabajos y tareas fuera del aula... (X) Ejercicios fuera de aula... (X) Participación en clase... ( ) Seminarios... ( ) Asistencia a prácticas... ( ) Lecturas obligatorias... (X) Otras: PROYECTO Trabajos de investigación... (X) Prácticas de taller o laboratorio... (X) Prácticas de campo... ( ) Otras: DESARROLLO DE UN PROYECTO ANTECEDENTES Asignatura Clave Temas que se requieren Diseño Estructural 0230 TODOS CONSECUENTES Asignatura Clave

7 Asignatura: TEMAS ESPECIALES DE INGENIERIA CIVIL II : ESTRUCTURAS DE CONCRETO. Hoja 7 BIBLIOGRAFIA Texto: Temas de la materia para los que se recomienda: 1.- GONZALEZ CUEVAS Y ROBLES. I, II, III y IV. Aspectos Fundamentales del Concreto Reforzado LIMUSA, S.A. 1985, 2ª. edición 2.- EDWARD NAWY. I, II, III y IV. Concreto Reforzado Prentice Hall pp. Consulta: 1.- DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL. I, II, III, IV, V y VI. Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el D.F: Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto 2.- PARK y PAULAY I, II, III, IV y V. Estructuras de Concreto Reforzado Limusa pp. 3.- AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. I, II, III, IV y V. Reglamento de las Construcciones de Concreto Reforzado (ACI ) I.M.C.Y.C pp. 4.- INSTITUTO DE INGENIERIA, UNAM. II, III, IV, V y VI. Comentarios, Ayudas de diseño y Ejemplos de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto, D.D.F. Series del Instituto de Ingeniería pp.