MANUAL DE CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

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Una estructura puede considerarse como un sistema de conjuntos, partes y componentes, que pueden ser combinadas en forma lógica y ordenada, con la finalidad de que cumplan una función muy específica. La estructura posee elementos resistentes, vinculados de forma convenientemente entre sí, los cuales reaccionan y se comportan de diversas formas, ante la aplicación o efectos de las cargas y solicitaciones.

CONCRETO ARMADOSu principal función es la de soportar y transmitir las diferentes solicitaciones (incluyendo su peso propio) a otros elementos y de allí hacia los apoyos para finalmente ser descargados hasta el suelo firme a través de las fundaciones, del mismo modo se considera que el requisito o exigencia básica que debe cumplir un sistema estructural es tener estabilidad, equilibrio, límites económicos y estética.

Al analizar un sistema estructural se deben realizar preguntas como: ¿Qué se considera un seguridad razonable o con resistencia de forma adecuada?, ¿Qué se considera como costo razonable o aceptable?, ¿Qué requisitos o condiciones deben tomarse en cuenta para considerar que la estructura tendrá un comportamiento idóneo y completamente satisfactorio bajo las diversas condiciones de servicios?, ¿Qué vida útil se deberá prever?, ¿Qué se considera como una estructura estéticamente acorde y aceptable?.

Tomando en consideración las interrogantes anteriormente planteadas, el proyectista tendrá una idea clara de por dónde debe iniciar y los criterios necesarios para un buen cálculo y diseño. Si los problemas de diseño se consideran en toda su complejidad, se podría afirmar que estos no tiene solución única, sino una solución aceptable o razonable, por ende la labor del calculista posee algo de arte, aprovechando un conjunto de ideas, información, experiencias y metodologías científicas aplicables, pero además tomando en cuenta otros factores que se encuentran fuera del campo de las ciencias exactas.

CONCRETO ARMADOLas consideraciones de cálculo, diseño y construcción estructural, tienden a variar con el paso del tiempo, debido a la mejora de las tecnologías y experiencias acaecidas por eventos sísmicos ocurridos, para ello, cada región posee códigos de diseño y cálculo estructural, con mayor o menor rigurosidad, según su condición y característica. Sin embargo existen muchas regiones que aplican normas internacionales, como la ACI-318, que poseen un estricto y excelente criterio ante el cálculo de elementos de concreto armado.

Diseñar estructuras en concreto armado, nos lleva a establecer un preciso conocimiento de las relaciones que existen entre las diferentes características de los elementos estructurales, así como las solicitaciones que deberá soportar y los diversos efectos que estas producen, por ende es necesario conocer las disímiles características acción – respuesta del sistema estructural en análisis.

El hormigón está constituido por materiales inertes (agregados fino y grueso) que se mantienen unidos entre sí mediante una pasta endurecida de cemento y agua. Los agregados constituyen la parte pasiva de la mezcla, mientras que la pasta de cemento y agua es el elemento activo o ligante que al endurecerse, confiere al conjunto una consistencia pétrea.

Esta propiedad ligante y endurecedora la desarrolla el elemento al entrar en contacto con agua. Se producen entonces en el seno de la masa, reacciones químicas exotérmicas complejas que transforman la pasta en un sólido que adhiere y envuelve a las partículas de los agregados, manteniéndolas unidos y comunicando al conjunto, en mayor o menor grado, las propiedades características del hormigón: resistencia y durabilidad.

Estas características del hormigón no son independientes entre sí, sino que están estrecha y mutuamente ligadas, dependiendo fundamentalmente de la relación agua – cemento, de la calidad de los materiales utilizados, de sus proporciones relativas y de la forma como se ha efectuado su preparación, colocación y curado. Para el Cálculo de Estructuras de Concreto Armado es necesario un conocimiento previo de los materiales que participan en esta conbinacion.
PORTADA-2B2-2BDIRECCIONES

CEMENTO PORTLAND
En las estructuras corrientes de hormigón armado, se utilizan fundamentalmente dos tipos de cemento:
a) cemento Pórtland normal (IRAM 50 000)
b) cemento Pórtland de alta resistencia inicial (IRAM 50 001)

Ambos tipos de cemento son de fraguado normal, diferenciándose en que el segundo, como su nombre lo indica, adquiere elevadas resistencias a edad temprana. Con el transcurso del tiempo, las resistencias de uno y otro tienden a igualarse siendo la resistencia final prácticamente la misma. Generalmente se expende en bolsas de 50 kg o a granel.

Cuando el almacenamiento es relativamente prolongado, suele ocurrir que en las bolsas ubicadas en la parte inferior de las estibas, por efecto de la gran compresión, el cemento aparece apelmazado y como si hubiera sufrido un principio de fraguado. Existen otros tipos de cementos como ser el cemento portland puzolánico, el cemento Pórtland de alta resistencia a los sulfatos y otros cementos especiales.

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Christian Asmat Vidarte
Egresado de Ingeniería Civil en la Universidad Privada Antenor Orrego , con conocimientos en los software de SAP2000 , Civil 3D , AutoCAD, Revit , Risa 3D.
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