1.7 Factores de resistencia
De acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones, las resistencias deben afectarse por un factor de reducción, FR. Con las excepciones indicadas en el texto de estas Normas, los factores de resistencia tendrán los valores siguientes:
a) FR =0.9 para flexión.
FR =0.8 para cortante y torsión.
FR =0.7 para transmisión de flexión y cortante en
losas o zapatas.
Flexocompresión:
FR =0.8 cuando el núcleo esté confinado con refuerzo transversal circular que cumpla con los requisitos de la sección 6.2.4, o con estribos que cumplan con los requisitos del inciso 7.3.4.b;
FR =0.8 cuando el elemento falle en tensión;
FR =0.7 si el núcleo no está confinado y la falla es en compresión;
FR = 0.7 para aplastamiento
Estas resistencias reducidas (resistencias de diseño)
son las que, al dimensionar, se comparan con las
fuerzas internas de diseño que se obtienen
multiplicando las debidas a las cargas especificadas
en Normas Técnicas Complementarias sobre
Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de
las Edificaciones, por los factores de carga ahí
prescritos.
miércoles, 12 de octubre de 2011
miércoles, 7 de septiembre de 2011
ACCIONES EN LA ESTRUCTURA
Una acción son las agresiones que sufre una estructura y a la que esta tiene que dar respuesta. Todo tipo de agresiones que comprometen el papel estructural.
Se divide en 2:
DIRECTAS: son las que actúan sobre la estructura.
INDIRECTAS: aparecen a consecuencia de la existencia de la estructura.
Dentro de las directas se encuentran:
...ACCIONES PERMANENTES...
1. CARGAS MUERTAS
Se considerarán como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos, de los acabados y de todos los elementos que ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo.
Para la evaluación de las cargas muertas se emplearán las dimensiones especificadas de los elementos constructivos y los pesos unitarios de los materiales. Para estos últimos se utilizarán valores mínimos probables cuando sea más desfavorable para la estabilidad de la estructura considerar una carga muerta menor, como en el caso de volteo, flotación, lastre y succión producida por viento. En otros casos se emplearán valores máximos probables.
Acción gravitatoria. Es la producida por el peso de los elementos constructivos, de los objetos que puedan actuar por razón de uso. En ciertos casos puede ir acompañada de impactos o vibraciones.
2. EMPUJES ESTATICOS DE TIERRA Y LIQUIDOS
Las fuerzas debidas al empuje estático de suelos se determinarán de acuerdo con lo establecido en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones.
Para valuar el empuje de un líquido sobre la superficie de contacto con el recipiente que lo contiene se supondrá que la presión normal por unidad de área sobre un punto cualquiera de dicha superficie es igual al producto de la profundidad de dicho punto con respecto a la superficie libre del líquido por su peso volumétrico.
Acción sísmica. Es la producida por las aceleraciones de las sacudidas sísmicas.
Acción del terreno. Es la producida por el empuje activo o el empuje pasivo del terrenosobre las partes del edificio en contacto con él.
...CARGAS VARIABLES...
1. CARGAS VIVAS
Se considerarán cargas vivas las fuerzas que se producen por el uso y ocupación de las edificaciones y que no tienen carácter permanente.
Las cargas especificadas no incluyen el peso de muros divisorios de mampostería o de otros materiales, ni el de muebles, equipos u objetos de peso fuera de lo común, como cajas fuertes de gran tamaño, archivos importantes, libreros pesados o cortinajes en salas de espectáculos.
Cuando se prevean tales cargas deberán cuantificarse y tomarse en cuenta en el diseño en forma independiente de la carga viva especificada. Los valores adoptados deberán injustificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales.
DURANTE LA CONSTRUCCION DE CONSIDERA UNA CARGA TRANSITORIA QUE NO DEBE SER MENOR A 150 kg/m², POR AQUELLO DEL ALMACENAMIENTO DE MATERIALES.
CARGAS POR USO
2. CAMBIOS DE TEMPERATURA
Es la producida por las deformaciones debidas a los cambios de temperatura que puedan introducir esfuerzos significativos en los miembros de la estructura, estos esfuerzos deberán considerarse al revisar las condiciones de seguridad ante los estados límite de falla y de servicio de la misma, en combinación con los debidos a los efectos de las acciones permanentes.
3. DEFORMACIONES IMPUESTAS
Los efectos de las deformaciones impuestas sobre una estructura, tales como las causadas por asentamientos diferenciales de los apoyos o alguna acción similar, se obtendrán mediante un análisis estructural que permita determinar los estados de esfuerzos y deformaciones que se generan en los miembros de dicha estructura cuando se aplican sobre sus apoyos las fuerzas necesarias para mantener las deformaciones impuestas, mientras los demás grados de libertad del sistema pueden desplazarse libremente. Para fines de realizar este análisis, el módulo de elasticidad de cualquier miembro de la estructura podrá tomarse igual al que corresponde a cargas de larga duración. Los efectos de esta acción deberán combinarse con los de las acciones permanentes, variables y accidentales establecidas en otras secciones de estas Normas.
...CARGAS ACCIDENTALES...
Es aquella que sucede eventualmente en la vida de una estructura, no es constante y puede alcanzar grandes magnitudes. esta no se debe al funcionamiento normal del inmueble y se presenta solo durante lapsos cortos. Una carga accidental puede ser la ocasionada por sismos, viento , explosiones, incendios y otros fenomenos extraordinarios que puedan presentarse.
Se divide en 2:
DIRECTAS: son las que actúan sobre la estructura.
INDIRECTAS: aparecen a consecuencia de la existencia de la estructura.
Dentro de las directas se encuentran:
...ACCIONES PERMANENTES...
1. CARGAS MUERTAS
Se considerarán como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos, de los acabados y de todos los elementos que ocupan una posición permanente y tienen un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo.
Para la evaluación de las cargas muertas se emplearán las dimensiones especificadas de los elementos constructivos y los pesos unitarios de los materiales. Para estos últimos se utilizarán valores mínimos probables cuando sea más desfavorable para la estabilidad de la estructura considerar una carga muerta menor, como en el caso de volteo, flotación, lastre y succión producida por viento. En otros casos se emplearán valores máximos probables.
Acción gravitatoria. Es la producida por el peso de los elementos constructivos, de los objetos que puedan actuar por razón de uso. En ciertos casos puede ir acompañada de impactos o vibraciones.
2. EMPUJES ESTATICOS DE TIERRA Y LIQUIDOS
Las fuerzas debidas al empuje estático de suelos se determinarán de acuerdo con lo establecido en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones.
Para valuar el empuje de un líquido sobre la superficie de contacto con el recipiente que lo contiene se supondrá que la presión normal por unidad de área sobre un punto cualquiera de dicha superficie es igual al producto de la profundidad de dicho punto con respecto a la superficie libre del líquido por su peso volumétrico.
Acción sísmica. Es la producida por las aceleraciones de las sacudidas sísmicas.
Acción del terreno. Es la producida por el empuje activo o el empuje pasivo del terrenosobre las partes del edificio en contacto con él.
...CARGAS VARIABLES...
1. CARGAS VIVAS
Se considerarán cargas vivas las fuerzas que se producen por el uso y ocupación de las edificaciones y que no tienen carácter permanente.
Las cargas especificadas no incluyen el peso de muros divisorios de mampostería o de otros materiales, ni el de muebles, equipos u objetos de peso fuera de lo común, como cajas fuertes de gran tamaño, archivos importantes, libreros pesados o cortinajes en salas de espectáculos.
Cuando se prevean tales cargas deberán cuantificarse y tomarse en cuenta en el diseño en forma independiente de la carga viva especificada. Los valores adoptados deberán injustificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales.
DURANTE LA CONSTRUCCION DE CONSIDERA UNA CARGA TRANSITORIA QUE NO DEBE SER MENOR A 150 kg/m², POR AQUELLO DEL ALMACENAMIENTO DE MATERIALES.
CARGAS POR USO
2. CAMBIOS DE TEMPERATURA
Es la producida por las deformaciones debidas a los cambios de temperatura que puedan introducir esfuerzos significativos en los miembros de la estructura, estos esfuerzos deberán considerarse al revisar las condiciones de seguridad ante los estados límite de falla y de servicio de la misma, en combinación con los debidos a los efectos de las acciones permanentes.
3. DEFORMACIONES IMPUESTAS
Los efectos de las deformaciones impuestas sobre una estructura, tales como las causadas por asentamientos diferenciales de los apoyos o alguna acción similar, se obtendrán mediante un análisis estructural que permita determinar los estados de esfuerzos y deformaciones que se generan en los miembros de dicha estructura cuando se aplican sobre sus apoyos las fuerzas necesarias para mantener las deformaciones impuestas, mientras los demás grados de libertad del sistema pueden desplazarse libremente. Para fines de realizar este análisis, el módulo de elasticidad de cualquier miembro de la estructura podrá tomarse igual al que corresponde a cargas de larga duración. Los efectos de esta acción deberán combinarse con los de las acciones permanentes, variables y accidentales establecidas en otras secciones de estas Normas.
...CARGAS ACCIDENTALES...
Es aquella que sucede eventualmente en la vida de una estructura, no es constante y puede alcanzar grandes magnitudes. esta no se debe al funcionamiento normal del inmueble y se presenta solo durante lapsos cortos. Una carga accidental puede ser la ocasionada por sismos, viento , explosiones, incendios y otros fenomenos extraordinarios que puedan presentarse.
lunes, 5 de septiembre de 2011
MODULO DE ELASTICIDAD
las propiedades del concreto en estado endurecido son:
Elasticidad: Es la capacidad de comportarse elásticamente dentro de ciertos límites. Es decir, que una vez deformado puede regresar a su forma original.
Resistencia: Es la capacidad del concreto para soportar las cargas que se le apliquen. Para que éste desarrolle la resistencia indicada en los planos, debe prepararse con cemento y agregados de calidad. Además, debe tener un transporte, colocado, vibrado y curado adecuado.
El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría dibujar la curva que relaciona estos parámetros.
De acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c. De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
Pruebas como la del módulo de elasticidad del concreto son bastante tediosas si se realizan con instrumentaciones anticuadas, ya que el factor humano es determinante para la toma secuencial de lecturas tanto de carga como de deformaciones, por ese motivo se aconseja emplear una instrumentación adecuada como la mostrada en la Figura 9.16, donde se observa que se han conectado al cilindro de prueba un medidor de deformaciones electrónico conocido LVDT (Linear Variable Differential Transformer) con el cual se miden las deformaciones verticales, estas deformaciones se registran automáticamente por medio de una computadora conectada al medidor, y por medio de un programa se puede graficar la curva σ -ε y calcular al mismo tiempo el módulo de elasticidad.
Elasticidad: Es la capacidad de comportarse elásticamente dentro de ciertos límites. Es decir, que una vez deformado puede regresar a su forma original.
Resistencia: Es la capacidad del concreto para soportar las cargas que se le apliquen. Para que éste desarrolle la resistencia indicada en los planos, debe prepararse con cemento y agregados de calidad. Además, debe tener un transporte, colocado, vibrado y curado adecuado.
El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría dibujar la curva que relaciona estos parámetros.
De acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c. De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
Pruebas como la del módulo de elasticidad del concreto son bastante tediosas si se realizan con instrumentaciones anticuadas, ya que el factor humano es determinante para la toma secuencial de lecturas tanto de carga como de deformaciones, por ese motivo se aconseja emplear una instrumentación adecuada como la mostrada en la Figura 9.16, donde se observa que se han conectado al cilindro de prueba un medidor de deformaciones electrónico conocido LVDT (Linear Variable Differential Transformer) con el cual se miden las deformaciones verticales, estas deformaciones se registran automáticamente por medio de una computadora conectada al medidor, y por medio de un programa se puede graficar la curva σ -ε y calcular al mismo tiempo el módulo de elasticidad.
miércoles, 31 de agosto de 2011
LOSAS RETICUALRES
CARACTERISTICAS
Este tipo de losas se elabora a base de un sistema de entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados permanentemente por bloques huecos o materiales cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y sean capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. La combinación de elementos prefabricados de concreto simple en forma de cajones con nervaduras de concreto reforzado colado en el lugar que forman una retícula que rodea por sus cuatro costados a los bloques prefabricados. También pueden colocarse, temporalmente a manera de cimbra para el colado de las trabes, casetones de plástico prefabricados que una vez fraguado el concreto deben retirarse y lavarse para usos posteriores. Con lo que resulta una losa liviana, de espesor uniforme.
Su aplicación es muy variada y flexible, bien puede utilizarse en edificios de pocos niveles, ó grandes edificaciones, para construcciones de índole público, escuelas, centros comerciales, hospitales, oficinas, multifamiliares, bodegas, almacenes, construcciones industriales ó casas económicas en serie o residencias particulares.
Los cajones prefabricados se colocan sobre una cimbra plana, dispuestos por pares, uno de fondo y otro de tapa que forman una celda interior cerrada, en el espacio que queda entre los bloques se coloca el refuerzo y se cuela el concreto de las nervaduras. Los cajones y las nervaduras pasan a formar nervaduras de sección doble T, que son elementos resistentes del entrepiso reticular celulado. Para que las secciones doble T sean estructuralmente correctas, debe admitirse un monolitismo absoluto entre los elementos prefabricas y el concreto colado en el lugar.
Los bloques precolados se fabrican en tres peraltes diferentes: 20, 17.5 y 12.5centímetros. En planta las dimensiones standard son: 85 x 85cm, 85 x 75cm y 65 x 65cm. Combinando varias medidas de bloques haciendo variar ligeramente el ancho de las nervaduras, se puede cubrir cualquier claro. El concreto utilizado en la fabricación es de una resistencia mínima de 140kg/cm a los 28 días. El espesor promedio de la pared del bloque es de 1.5cm y el fondo de 1.5 a 3 cm.
Este tipo de losas se elabora a base de un sistema de entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados permanentemente por bloques huecos o materiales cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y sean capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. La combinación de elementos prefabricados de concreto simple en forma de cajones con nervaduras de concreto reforzado colado en el lugar que forman una retícula que rodea por sus cuatro costados a los bloques prefabricados. También pueden colocarse, temporalmente a manera de cimbra para el colado de las trabes, casetones de plástico prefabricados que una vez fraguado el concreto deben retirarse y lavarse para usos posteriores. Con lo que resulta una losa liviana, de espesor uniforme.
Su aplicación es muy variada y flexible, bien puede utilizarse en edificios de pocos niveles, ó grandes edificaciones, para construcciones de índole público, escuelas, centros comerciales, hospitales, oficinas, multifamiliares, bodegas, almacenes, construcciones industriales ó casas económicas en serie o residencias particulares.
Los cajones prefabricados se colocan sobre una cimbra plana, dispuestos por pares, uno de fondo y otro de tapa que forman una celda interior cerrada, en el espacio que queda entre los bloques se coloca el refuerzo y se cuela el concreto de las nervaduras. Los cajones y las nervaduras pasan a formar nervaduras de sección doble T, que son elementos resistentes del entrepiso reticular celulado. Para que las secciones doble T sean estructuralmente correctas, debe admitirse un monolitismo absoluto entre los elementos prefabricas y el concreto colado en el lugar.
Los bloques precolados se fabrican en tres peraltes diferentes: 20, 17.5 y 12.5centímetros. En planta las dimensiones standard son: 85 x 85cm, 85 x 75cm y 65 x 65cm. Combinando varias medidas de bloques haciendo variar ligeramente el ancho de las nervaduras, se puede cubrir cualquier claro. El concreto utilizado en la fabricación es de una resistencia mínima de 140kg/cm a los 28 días. El espesor promedio de la pared del bloque es de 1.5cm y el fondo de 1.5 a 3 cm.
TIPOS DE LOSAS RETICULARES
SISTEMA WAFFLEMAT
Se trata de un metodo de cimentacion, utilizando una losa reticular.
LOSAS RETICULARES MIXTAS
Las Losas Reticulares Mixtas (LRM) son una generalización de las “tridilosas” desarrolladas por el ingeniero Mexicano Heberto Castillo, aplicables a losas planas o curvas para luces medias y grandes (a partir de 10m libres). Estas losas tienen un comportamiento autoportante durante su construcción y sus elementos trabajan bajo las condiciones más elementales, es decir, esfuerzos de tracción y compresión.
Las LRM están formadas por un armazón metálico formado por dos mallas y un separador y una o dos losas de hormigón. En el sistema patentado las mallas están separadas la altura de una planta para formar una “macro-losa” que pueda albergar un forjado de instalaciones o servicios, tal como la solución adoptada en el edificio FORUM construido con este sistema en el año 2004.
Se trata de un metodo de cimentacion, utilizando una losa reticular.
LOSAS RETICULARES MIXTAS
Las Losas Reticulares Mixtas (LRM) son una generalización de las “tridilosas” desarrolladas por el ingeniero Mexicano Heberto Castillo, aplicables a losas planas o curvas para luces medias y grandes (a partir de 10m libres). Estas losas tienen un comportamiento autoportante durante su construcción y sus elementos trabajan bajo las condiciones más elementales, es decir, esfuerzos de tracción y compresión.
Las LRM están formadas por un armazón metálico formado por dos mallas y un separador y una o dos losas de hormigón. En el sistema patentado las mallas están separadas la altura de una planta para formar una “macro-losa” que pueda albergar un forjado de instalaciones o servicios, tal como la solución adoptada en el edificio FORUM construido con este sistema en el año 2004.
domingo, 28 de agosto de 2011
miércoles, 24 de agosto de 2011
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