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Centro Cultural Córdoba Juan Salassa + Santiago Tissot + Iván Castañeda + Cristián Nanzer + Inés Saal + Alejandro Cohen / 2014 DISEÑO Y DIMENSIONADO EN HORMIGÓN ARMADO EL HORMIGÓN ARMADO GENERALIDADES COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN[ ] HORMIGÓN ARMADO Hormigón reforzado con barras o mallas de acero “Me atrae particularmente el concreto armado, la piedra líquida, símbolo del progreso constructivo de todo un siglo, rugoso, dócil y fuerte como un elefante, monumental como la piedra , pobre como el ladrillo” Arq. Carlos Raúl Villanueva Centro Cultural Córdoba Juan Salassa + Santiago Tissot + Iván Castañeda + Cristián Nanzer + Inés Saal + Alejandro Cohen / 2014 http://marchisiomasnanzer.jimdo.com/en-construcci%C3%B3n/faro-y-pabell%C3%B3n-del-bicentenario/ http://marchisiomasnanzer.jimdo.com/en-construcci%C3%B3n/faro-y-pabell%C3%B3n-del-bicentenario/ HORMIGÓN ARMADO ALGUNAS PROPIEDADES En estado fresco: TRABAJABILIDAD O DOCILIDAD CONSISTENCIA HOMOGENEIDAD En estado endurecido: DURABILIDAD PERMEABILIDAD O IMPERMEABILIDAD RESISTENCIA A COMPRESIÓN Y FLEXIÓN RESISTENTE A LA CORROSIÓN, AL FUEGO, A LAS ALTAS TEMPERATURAS Y AL DESGASTE HORMIGÓN f’c HORMIGÓN • Acero liso AL 220: solo se pueden utilizar para la ejecución de espirales, estribos y zunchos. • Acero de dureza natural ADN 420 con conformación superficial nervurada. Barras de diámetro 6 a 40mm para armaduras en general. • Cuando sea necesario soldarlas se deben usar métodos de soldadura especial y aceros ADN 420S ACERO • Acero liso AL 220: solo se pueden utilizar para la ejecución de espirales, estribos y zunchos. • Acero de dureza natural ADN 420 con conformación superficial nervurada. Barras de diámetro 6 a 40mm para armaduras en general. • Cuando sea necesario soldarlas se deben usar métodos de soldadura especial y aceros ADN 420S fy ACERO a b COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DE MATERIALES HOMOGÉNEOS C T z MCT eje neutro z COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DE MATERIALES HOMOGÉNEOS A S d b h c s fc fs fctct A S TensionesDeformacionesTensiones COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO A S d b h c s fc fs fctct A S TensionesDeformacionesTensiones COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO c fc fs s fs s c fc TensionesDeformacionesTensiones TensionesDeformaciones COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO c fc fs s fs s c fc TensionesDeformacionesTensiones TensionesDeformaciones COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO EL HORMIGÓN ARMADO MÉTODO DE DIMENSIONADO CON APLICACIÓN DEL REGLAMENTO CIRSOC 201-2005 [ ] El Método de Diseño por Resistencia provee un determinado margen de seguridad estructural mediante dos recursos: • Aumentar la resistencia requerida usando cargas o solicitaciones mayoradas. •Disminuir la resistencia nominal mediante el uso de un factor de reducción de la resistencia Ø. MÉTODO DE DIMENSIONADO DEL REGLAMENTO CIRSOC 201 Resistencia requerida: Resistencia que necesita un elemento o una sección transversal, para resistir las cargas mayoradas o los momentos y fuerzas internas correspondientes combinadas entre sí, según lo establecido en este Reglamento. Resistencia de diseño: Resistencia máxima adoptada para el diseño de la pieza. resistencia requerida ≤ resistencia de diseño (Ru) ≤ (Rd) Rd= Rn x MÉTODO DE DISEÑO POR RESISTENCIA HIPÓTESIS DE CÁLCULO • Adherencia perfecta entre el Acero y el Hormigón. • Se desprecia la resistencia a tracción del Hormigón. • Las deformaciones tanto de la armadura como del hormigón son proporcionales a la distancia al eje neutro. (Secciones planas después de la deformación) • Como máxima deformación en la fibra extrema comprimida del Hormigón se adopta εu = 0.003 (3 por mil ó 3 ‰) (1) 1.4 D (2) 1.2 D + 1.6 L (3) 1.2 D + 1.6 L + 0.5(Lr ó S ó R) (4) 1.2 D + 1.6 (Lr ó S ó R) + (0.5L ó 0.8 W) (5) 1.2 D + 1.3 W + 0.5L + 0.5 (Lr ó S ó R) (6) 1.2 D ± 1.0 E + 0.5L + 0.7S (7) 0.9 D ± (1.3 W ó 1.0 E) FACTOR DE CARGA Tiene en cuenta incertidumbres en la determinación de las cargas Las cargas se combinan en base a estudios probabilísticos COMBINACIONES DE CARGAS PARA LA OBTENCIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA (Ru) Secciones controlada por tracción 0,90 Secciones controladas por compresión a) elementos con armadura en espiral b) otros elementos 0,70 0,65 Corte y torsión 0,75 FACTOR DE REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA Ø SEGÚN EL TIPO DE SOLICITACIÓN FACTOR DE REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA Ø SEGÚN EL TIPO DE SOLICITACIÓN 2‰ resistencia requerida ≤ resistencia de diseño (Ru) ≤ (Rd) Ru = Rn x Ru ≤ Rn Mu ≤ Mn MÉTODO DE DISEÑO POR RESISTENCIA DIMENSIONADO A FLEXIÓN b h d z c a C T 0,85.f' C fy Mn C s sA c a = c dh b 0,85.f'C T = A f s sA 0,003 1 0,85.f' b a = CC a/2 s y Deformación Bloque rectangular de tensiones equivalentes T= As x fs C C=0,85 x f’c x a x b Mn z T=As x fs= Mn z x fs As= = Mn kz x d x fs εc εtKd Kz Mn kz x d x fs As= EL HORMIGÓN ARMADO LOSAS MACIZAS ARMADAS EN UNA DIRECCIÓN [ ] 1m etr o Se analizan fajas de 1 metro de ancho en la dirección principal de la losa BIBLIOTECA FACULTAD DE DERECHO DEPOSITO LIBROS -3.50 DEPOSITO 18 HALL 3 .5 0 1 .7 6 1 .6 2 1 .6 2 1 P R O Y E C C IO N A L E R O 3 .5 0 SUBSUELO 5.55 5.80 2 3 .0 2 1.79 1 4.51 2.95 2.95 2.95 3 .5 0 1 .1 0 1 .6 0 2 3 .5 0 2 1 .6 9 5.29 4.59 S A L A D E T A B L E R O S 3.94 BAÑO DISCAPACITADOS 5.29 3 .9 0 +-0.00 CATALOGACION 2.95 1 .5 0 -0.15-0.15 HALL E3 1 3 .5 0 1 .7 6 1 .6 2 1 .6 2 3 .5 0 HALL DE INGRESO 2 1 .6 9 3 .0 2 PLANTA BAJA 1 1.65 5.80 5.55 2 4.51 2.95 AREA ADMINISTRATIVA 2.95 2.95 3 .5 0 1 .1 0 1 .6 0 3 .5 0 2 1 .6 2 1 .7 6 3 .5 0 2.95 INDIVIDUALES AREA DE LECTURA P A S O BAÑO HALL M1 E1 E 2 M 2 1 .6 2 1 3 .5 0 2 1 .6 9 5.55 4.51 5.80 B A Ñ O PLANTA TIPO 2 3 .0 2 1.65 1 1 .1 0 3 .5 0 3 .5 0 AREA DE LECTURA 2.95 2.95 2.95 2 1 .6 0 +3.50 5.29 BIBLIOTECA FACULTAD DE DERECHO DEPÓSITO EN SUBSUELO INGRESO Y ADMINISTRACIÓN EN PB SALAS DE LECTURA EN PISOS SUPERIORES BIBLIOTECA FACULTAD DE DERECHO PLANTA ESTRUCTURA DE PLANTA TIPO Niveles: +3,50 - + 7,00 - +10,00 C4 C4 C4 C4 C1 C1 C1 C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 1 LE 15 V10 1 (4 0x4 0) V102 (40x40) V103 (40x40) V104 (40x40) V 1 2 0 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 2 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 6 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 9 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 1 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 3 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 4 (1 5 x 4 0 ) V110 (20x40) V111 (20x40) V112 (20x40) V113 (20x40) V114 (20x40)M110(20x40) M 1 2 0 V109 (20x40) M105 (40x40) V108 (13x40) M1 01( 40 x4 0) V E (2 0 x 4 0 ) M101a(15x40) C3 105 A 10 ly lx C4 C4 C4 C4 C1 C1 C1 C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 1 LE 15 V10 1 (4 0x4 0) V102 (40x40) V103 (40x40) V104 (40x40) V 1 2 0 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 2 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 6 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 9 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 1 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 3 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 4 (1 5 x 4 0 ) V110 (20x40) V111 (20x40) V112 (20x40) V113 (20x40) V114 (20x40)M110(20x40) M 1 2 0 V109 (20x40) M105 (40x40) V108 (13x40) M1 01( 40 x4 0) V E (2 0 x 4 0 ) M101a(15x40) C3 105 A 10 ly lx > 2 PLANTA ESTRUCTURA DE PLANTA TIPO Niveles: +3,50 - + 7,00 - +10,00 PREDIMENSIONADO DE LOSAS MACIZAS ARMADAS EN UNA DIRECCIÓN Lx Lx Lx 27 Lx e 35 Lx e 40 Lxe Nº e Nº e Nº e LOSAS MACIZAS EN VOLADIZO 10 Lx e DETERMINAR LA CARGA ÚLTIMA POR PISO DEFINIDO EL ESPESOR APROXIMADO Y EL DISEÑO DE ENTREPISO SE PUEDE DETERMINAR LA CARGA PERMANENTE (D) PARA UN METRO CUADRADO DE LOSA: kg/m2 ó t/m2 LA CARGA VIVA (L) SE OBTIENE DEL REGLAMENTO SEGÚN EL USO QUE TENDRÁ EL ENTREPISO: kg/m2 ó t/m2 DEFINIDAS D Y L REALIZAR COMBINACIÓN DE CARGA C4 C4 C4 C4 C1 C1 C1 C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 1 LE 15 V10 1 (4 0x4 0) V102 (40x40) V103 (40x40) V104 (40x40) V 1 2 0 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 2 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 8 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 6 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 9 (2 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 1 7 (4 0 x 4 0 ) V 1 2 1 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 3 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 5 (2 0 x 4 0 ) V 1 2 4 (1 5 x 4 0 ) V110 (20x40) V111 (20x40) V112 (20x40) V113 (20x40) V114 (20x40)M110(20x40) M 1 2 0 V109 (20x40) M105 (40x40) V108 (13x40) M1 01( 40 x4 0) V E (2 0 x 4 0 ) M101a(15x40) C3 105 A 10 1,00m kg/m2 ó t/m2 x 1m = kg/m ó t/m PLANTA ESTRUCTURA DE PLANTA TIPO Niveles: +3,50 - + 7,00 - +10,00 SOLICITACIONES: • MOMENTO FLECTOR (Mu) • ESFUEZO DE CORTE (Vu) Secciones controlada por tracción 0,90 Secciones controladas por compresión a) elementos con armadura en espiral b) otros elementos 0,70 0,65 Corte y torsión 0,75 90,0 MuMu Mn 75,0 VuVu Vn Para DIMENSIONAR es necesario conocer las SOLICITACIONES (Resistencia Requerida -Ru) Vu ø Vn ≥ Vn= Vu 0,75 Vn b x d ν = τ = MN m2 = MPa Estado tensional permitido para losas dh b: 1 metro sA 1º) VERIFICAR CORTE – TENSIONES Vu ø Vn ≥ Vn= Vu 0,75 dh b: 1 metro sA 1º) VERIFICAR CORTE – TENSIONES d c a z b h 0,85.f' Cc s Mn fy sA C T b = 1 m dh b: 1 metro sA d = h – recubrimiento – db = h – 2,5cm 2 m MNm m b Mn d kd 2º) CONTROLAR DEFORMACIONES LÍMITES DEL HORMIGÓN – DETERMINAR Kd εc εtKd SEGÚN LA CALIDAD DE LOS MATERIALES, DE TABLA SE OBTIENE Kz LA ARMADURA NECESARIA RESULTA: Se recomienda adoptar Kz menor o igual a 0.9 10000 fydkz Mn fy z Mn /m)(cm As 2 3º) OBTENER Kz – CALCULAR ARMADURA PRINCIPAL REQUERIDA SE DEBEN CALCULAR LAS ARMADURAS MÍNIMAS Y MÁXIMAS QUE SATISFAGAN LAS CUANTÍAS MÍNIMAS Y MÁXIMAS As min = 1.8 x b x h = 0,0018 x b x h 1000 Cuantía = ρ = As AHº ρmáx depende de la calidad del hormigón H20 = 1.29% H25= 1.61% H30= 1.94% Deben verificar las dos direcciones de armado PARA LOSAS: ρmin = 1.8‰ = 0,0018 4º) CONTROLAR CUANTÍAS MÍNIMAS Y MÁXIMAS mínimo= 6mm La separación entre barras debe ser: s ≤ 2.5 h (altura de la losa) s ≤ 25 db (diámetro de la barra) s ≤ 30 cm 5º) DEFINIR ARMADURA PRINCIPAL CUMPLIENDO CON LAS DISPOSICIONES REGLAMENTARIAS • Aº repartición = 0,20 Aº principal (20%) • Debe cumplir con los requerimientos de cuantías mínimas Pero además… mínimo= 6mm La separación entre barras debe ser: s ≤ 3 h (altura de la losa) s ≤ 30 cm 6º) DETERMINAR ARMADURA DE REPARTICIÓN DIÁMETROS S E P A R A C IÓ N ( c m ) ARMADURAS C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 V10 1 V102 V103 V104 V 1 2 0 V 1 2 2 V 1 1 8 V 1 1 8 V 1 1 6 V 1 1 5 V 1 1 9 V 1 1 7 V 1 1 7 V 1 2 1 V 1 2 3 V 1 2 5 V 1 2 4 V110 V111 V112 (20x40) V113 (20x40) V114M110 V109 M105 V108 M1 01 V E M101a C3 1.40 1.00 1.00 1.25 0.80 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 0.95 0.50 0.55 0.90 1.251.25 1.001.001.25 1 10c/20 1.251.25 1.00 1.00 1 10c/20 0.70 1 10c/10 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/22 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 M 1 2 0 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 15 LE 1 105 A 10 1 8c/32 1 8c/32 1 6c/32 1 6c/32 1 6c/32 1.251.25 0.50 1 .5 0 R e f. 2 1 0 1 6c/20 (arr) 1 6c/26 (arr) 1 6c/17 (arr) 1 6c/20 (arr) 1 8c/26 (arr) C4 C4 C4 C4 C1C1C1 0.30 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 7º) REALIZAR PLANO DE DETALLE Se necesita en el tramo 1 8 c/0,15m 1 8 c/0,30m 1 8 c/0,30mEn el centro de la losa hay 1 8 c/0,15m PI ARMADURA DE REFUERZO PI LONG. ANCLAJE 12db Ln/16 LONG. ANCLAJE 12db Ln/16 Se levanta el 50% de la armadura del tramo y si no es suficiente se agrega un refuerzo Armadura de repartición C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 V10 1 V102 V103 V104 V 1 2 0 V 1 2 2 V 1 1 8 V 1 1 8 V 1 1 6 V 1 1 5 V 1 1 9 V 1 1 7 V 1 1 7 V 1 2 1 V 1 2 3 V 1 2 5 V 1 2 4 V110 V111 V112 (20x40) V113 (20x40) V114M110 V109 M105 V108 M1 01 V E M101a C3 1.40 1.00 1.00 1.25 0.80 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 0.95 0.50 0.55 0.90 1.251.25 1.001.001.25 1 10c/20 1.251.25 1.00 1.00 1 10c/20 0.70 1 10c/10 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/22 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 M 1 2 0 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 15 LE 1 105 A 10 1 8c/32 1 8c/32 1 6c/32 1 6c/32 1 6c/32 1.251.25 0.50 1 .5 0 R e f. 2 1 0 1 6c/20 (arr) 1 6c/26 (arr) 1 6c/17 (arr) 1 6c/20 (arr) 1 8c/26 (arr) C4 C4 C4 C4 C1C1C1 0.30 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 7º) REALIZAR PLANO DE DETALLE C1C2 C5 C5 C5 C6 C6 C4 C3 V10 1 V102 V103 V104 V 1 2 0 V 1 2 2 V 1 1 8 V 1 1 8 V 1 1 6 V 1 1 5 V 1 1 9 V 1 1 7 V 1 1 7 V 1 2 1 V 1 2 3 V 1 2 5 V 1 2 4 V110 V111 V112 (20x40) V113 (20x40) V114M110 V109 M105 V108 M1 01 V E M101a C3 1.40 1.00 1.00 1.25 0.80 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 0.95 0.50 0.55 0.90 1.251.25 1.001.001.25 1 10c/20 1.251.25 1.00 1.00 1 10c/20 0.70 1 10c/10 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/32 1 8c/22 1 8c/22 1 8c/32 1 8c/32 M 1 2 0 101 102 103 10 10 10 103 10 104 10 105 10 106 12 103A 10 LE 15 LE 1 105 A 10 1 8c/32 1 8c/32 1 6c/32 1 6c/32 1 6c/32 1.251.25 0.50 1 .5 0 R e f. 2 1 0 1 6c/20 (arr) 1 6c/26 (arr) 1 6c/17 (arr) 1 6c/20 (arr) 1 8c/26 (arr) C4 C4 C4 C4 C1C1C1 0.30 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 0 .5 0 0 .5 0 1 6 c /4 0 1 6 c /4 0 7º) REALIZAR PLANO DE DETALLE 7º) REALIZAR PLANO DE DETALLE TRABAJO PRÁCTICO Nº 3 Diseño y dimensionado de losas macizas Edificio FDR 3120 / BsAs / 2011 A3 DIGITAL Inicio: 28 de junio Entrega: 9 de Agosto
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