GENERALIDADES Y ESPECIFICACIONES DEL CONCRETO REFORZADO

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    31-Jan-2016

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Generalidades y Especificaciones Del Concreto Reforzado

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GENERALIDADES Y ESPECIFICACIONES DEL CONCRETO REFORZADO EL HORMIGN ARMADOLa tcnica constructiva del hormign armado consiste en la utilizacin de hormign reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. Tambin se puede armar con fibras, tales como fibras plsticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estar sometido. El hormign armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, tneles y obras industriales. La utilizacin de fibras es muy comn en la aplicacin de hormign proyectado o shotcrete, especialmente en tneles y obras civiles en general.ANTECEDENTES HISTRICOS DEL CONCRETO REFORZADO A pesar de su valor como material de fundacin, el concreto nunca hubiera alcanzado una popularidad muy grande si se hubiera usado solamente para eso. La produccin de cemento portland fue 20 veces mayor en la dcada de 1900 a 1909 que durante la dcada precedente. Este explosivo crecimiento del cemento se debi en gran medida a la invencin del concreto reforzado. El ao de 1832 marc el primer intento de usar refuerzo a traccin en concreto o mampostera. La invencin del hormign armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicit en 1854 la patente de un sistema que inclua armaduras de hierro para la mejora de la construccin de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego. Muchas de estas patentes fueron obtenidas por G.A. Wayss en 1866 de las empresas Freytag und Heidschuch y Martenstein, fundando una empresa de hormign armado, en donde se realizaban pruebas para ver el comportamiento resistente del hormign, asistiendo el arquitecto prusiano Matthias Koenen en estas pruebas, efectuando clculos que fueron publicados en un folleto llamado El sistema Monier, armazones de hierro cubiertos en cemento. EL CEMENTO PORTLANDEs la mezcla de materiales calcreos y arcillosos u otros materiales que contienen slice, alumina u xidos de hierro, procesados a altas temperaturas y mezclados con yeso. Este material tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia del agua, presentndose un proceso de reaccin qumica que se conoce como hidratacin.ESTADOS DEL CONCRETO ESTADO FRESCO. Al principio el concreto parece una masa. Es blando y puede ser trabajado o moldeado en diferentes formas. Y as se conserva durante la colocacin y la compactacin. Las propiedades ms importantes del concreto fresco son la trabajabilidad y la cohesividad.ESTADO FRAGUADODespus, el concreto empieza a ponerse rgido. Cuando ya no est blando, se conoce como FRAGUADO del concreto. El fraguado tiene lugar despus de la compactacin y durante el acabado.ESTADO ENDURECIDO. Despus de que el concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia y se endurece. Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y durabilidad. Trabajabilidad. Significa qu tan fcil es: COLOCAR, COMPACTAR y dar un ACABADO a una mezcla de concreto. (IMCYC, 2004)COMPONENTESEl concreto es bsicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reaccin qumica entre el cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamao de partcula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamao mximo del agregado que se emplea comnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. (Steven, 1992)CEMENTOLos cementos hidrulicos son aquellos que tienen la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, porque reaccionan qumicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.AGUAEs el elemento que hidrata las partculas de cemento y hace que estas desarrollen sus propiedades aglutinantes.AGREGADOSLos agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidrulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida.ADITIVOSSe utilizan como ingredientes del concreto y, se aaden a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que sea ms adecuada a las condiciones de trabajo o para reducir los costos de produccin. (Jaime, 1997)PROPIEDADES FSICO-MECNICAS DEL CONCRETOLas propiedades del concreto son sus caractersticas o cualidades bsicas. Las cuatro propiedades principales del concreto son: TRABAJABILIDAD, COHESIVIDAD, RESISTENCIA Y DURABILIDAD. (IMCYC, 2004). El concreto tiene tres estados diferentes y cada uno de ellos tiene propiedades distintas tambin.PROPIEDADES FSICASCon caractersticas fsicas del concreto, se pretende abarcar aquellas cualidades que se pueden identificar por simple observacin y/o mediciones simples, y que son inherentes a cualquier mezcla en menor o mayor grado, en funcin del cuidado que se tenga con ella. Las ms significativas se muestran en la siguiente tabla.TRABAJABILIDADEs una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. Aunque la trabajabilidad resulta difcil de evaluar, en esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante se puede manejar, transportar y colocar con poca prdida de la homogeneidad. La facilidad de colocacin, consolidacin y acabado del concreto fresco y el grado que resiste a la segregacin se llama trabajabilidad. El concreto debe ser trabajable pero los ingredientes no deben separarse durante el transporte y el manoseo. El grado de la trabajabilidad que se requiere para una buena colocacin del concreto se controla por los mtodos de colocacin, tipo de consolidacin y tipo de concreto. Los diferentes tipos de colocacin requieren diferentes niveles de trabajabilidad. Los factores que influyen en la trabajabilidad del concreto son: (1) El mtodo y la duracin del transporte; (2) Cantidad y caractersticas de los materiales cementantes; (3) Consistencia del concreto (asentamiento en cono de abrams o revenimiento) (4) Tamao, forma y textura superficial de los agregados finos y gruesos (5) Aire incluido (aire incorporado); (6) Cantidad de agua; (7) Temperatura del concreto y del aire y (8) Aditivos.La distribucin uniforme de las partculas de agregado y la presencia de aire incorporado ayudan considerablemente en el control de la segregacin y en la mejora de la trabajabilidad. FIG. 1-1.EFECTO DE LA TEMPERATURA DE COLOCACIN (HORMIGONADO O PUESTA EN OBRA) EN EL ASENTAMIENTO EN CONO DE ABRAMS (Y LA TRABAJABILIDAD RELATIVA) DE DOS CONCRETOS CONFECCIONADOS CON DIFERENTES CEMENTOS. (BURG 1996)La Figura 1-1 ensea el efecto de la temperatura de colocacin sobre la consistencia o asentamiento en cono de Abrams y sobre la trabajabilidad potencial de las mezclas. Las propiedades relacionadas con la trabajabilidad incluyen consistencia, segregacin, movilidad, bombeabilidad, sangrado (exudacin) y facilidad de acabado. La consistencia es considerada una buena indicacin de trabajabilidad. El asentamiento en cono de Abrams se usa como medida de la consistencia y de la humedad del concreto.Un concreto de bajo revenimiento tiene una consistencia rgida o seca. Si la consistencia es muy seca y rgida, la colocacin y compactacin del concreto sern difciles y las partculas ms grandes de agregados pueden separarse de la mezcla. Sin embargo, no debe suponerse que una mezcla ms hmeda y fluida es ms trabajable. Si la mezcla es muy hmeda, pueden ocurrir segregacin y formacin de huecos. La consistencia debe ser lo ms seca posible para que an se permita la colocacin emplendose los equipos de consolidacin disponibles.COHESINPropiedad del concreto que describe la facilidad o dificultad que tiene la pasta decemento y la mezcla con los agregados, de atraerse para mantenerse comosuspensin en el concreto, evitando as la disgregacin de los materiales.HOMOGENEIDADLa mezcla adecuada de los componentes del hormign y la homogeneidad de la masa se logra en la amasadora y hormigonera pero, esta mezcla puede dislocarse durante el transporte, el vertido y durante el compactado, dando lugar a que los elementos constitutivos del hormign tiendan a separarse unos de otros y a decantarse de acuerdo con su tamao y densidad. La prdida de homogeneidad es mayor cuanto menor sea la cohesividad del hormign, es decir, cuanto menos adecuada sea la relacin arena/grava, mayor el tamao mximo del rido, mayor el contenido de agua, etc. Los hormigones deben ser dciles sin que presenten segregacin, es decir, deben tener cohesin. A este fenmeno indeseable de separacin de los elementos constitutivos de la mezcla se le denomina segregacin del hormign , y puede dar origen a hormigones con superficies mal acabadas, con coqueras o, por el contrario, con exceso de mortero, con una gran repercusin negativa en la durabilidad y resistencias mecnicas del hormign. La exudacin del hormign es otra forma de segregacin en la que el agua tiende a elevarse hacia la superficie de la mezcla de hormign como consecuencia de la incapacidad de los ridos de arrastrarla con ellos al irse compactando. Esta agua crea en la superficie del hormign una capa delgada, dbil y porosa que no tiene resistencias ni es durable. Un hormign con buena cohesin no presentar ni exudacin ni segregacin y, por tanto, ser homogneo.COHESIVIDAD DEL HORMIGN Y LA PRDIDA DE HOMOGENEIDADLa prdida de homogeneidad es mayor cuanto menor sea la cohesividad del hormign, es decir, cuanto menos adecuada sea la relacin arena/grava, mayor el tamao mximo del rido, mayor el contenido de agua, etc. Los hormigones deben ser dciles sin que presenten segregacin, es decir, deben tener cohesin.En un hormign con muchos finos y con una dosificacin pobre en agua, es decir, un hormign muy seco, los ridos ms gruesos tienden a separarse depositndose en el fondo con ms facilidad que las partculas finas. Si a este hormign se le va aumentando la cantidad de agua se mejorar su cohesin a la vez que se ir eliminando la segregacin.Si la cantidad de agua es excesiva existe el riesgo de que se separe el mortero de la mezcla y se vuelvan a segregar los ridos. Por tanto, existen dos tipos de segregacin diferentes, para una misma mezcla, en funcin del agua de amasado.Las mezclas propensas a la segregacin son las poco dciles o speras, las extremadamente fluidas o secas, o aquellas que tienen gran cantidad de arena. Se pueden producir tambin segregacin en un hormign que, a pesar de ser muy dcil, haya sido maltratado o sometido a operaciones inadecuadas. Prcticamente, la homogeneidad es la cualidad que tiene un hormign para que sus componentes se distribuyan regularmente en la masa (En una sola amasada).La uniformidad se le llama cuando es en varias amasadas. Depende de ciertos parmetros para lograr un concreto uniforme, como son el: Buen amasado. Buen transporte. Buena puesta en obra. Se pierde la homogeneidad por tres causas: Irregularidad en el amasado. Exceso de agua. Cantidad y tamao mximo de los ridos gruesos. Lo cual provoca lo siguiente: SEGREGACIN: separacin de los ridos gruesos y finos. DECANTACIN: los ridos gruesos van al fondo y los finos se quedan arriba.ASENTAMIENTOEl asentamiento es la medida que da la facilidad de trabajo o consistencia del hormign. En otras palabras, mide la facilidad del hormign para empujar, moldear y alisar. En consecuencia, la calificacin de asentamiento indica qu aplicacin de hormign es buena para la construccin. Cuanto mayor sea el asentamiento, lo ms viable es el hormign. Si el asentamiento del hormign es demasiado bajo, no se formar con mucha facilidad. Si es demasiado alto, se corre el riesgo de tener la grava, arena y cemento asentados fuera de la mezcla, por lo que es inutilizable.ASENTAMIENTO Y CALIDADCuanto menor es la cantidad de agua en unamezcla de hormign tradicional, menor ser su asentamiento. Los valores bajos de asentamiento en las mezclas tradicionales generalmente significan mayor calidad del hormign. Sin embargo los ingredientes adicionales en las mezclas de hormign modernos hacen que sea imposible determinar la calidad del asentamiento del hormign. El hormign con plastificantes y un alto asentamiento en realidad puede tener menos agua que una mezcla de hormign tradicional, con un asentamiento bajo. A causa de estos ingredientes adicionales, se puede establecer el asentamiento de un lote de hormign para prcticamente cualquier valor al tiempo que conserva una mezcla de alta calidad.PRUEBA DE ASENTAMIENTOEl asentamiento se prueba con un cono de asentamiento. Este es uno de 12 pulgadas (30.48 cm) de altura, el cono truncado se abre en la parte superior y la parte inferior. La parte superior es de 4 pulgadas (10.16 cm) de ancho y la parte inferior es de 8 pulgadas (20.32 cm) de ancho. Para probar el asentamiento, se llena el cono de asentamiento a 1/4 de su altura y se apisona con 25 golpes de una barra de acero de 3/4 de pulgada (1.90 cm). Luego se llena el cono a la mitad del camino y se apisona con otros 25 golpes. Despus de esto, lo llenas al punto de 3/4 (1.90 cm) y apisonas de nuevo. Lleno hasta la parte superior con una ltima capa, se le da a la mezcla 25 golpes finales. Mide desde la parte superior del cono a la base. Tira del cono de asentamiento hasta afuera del hormign y mide hasta qu punto el hormign se hunde, o asienta, abajo, mediante la medicin de la parte superior de la pila en el suelo. Resta esta medida a partir de la altura original del cono de asentamiento. La distancia del asentamiento hacia abajo se llama el nivel de asentamiento.PROPIEDADES MECNICASLas propiedades mecnicas, son aquellas que tienen que ver con el comportamiento del concreto endurecido cuando inciden acciones sobre l, y que son parmetros para el diseo estructural de estructuras de concreto. Estas propiedades, se pueden sintetizar con base a 4 aspectos mostrados en la siguiente tabla.RESISTENCIAEs una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupacin. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta en compresin. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresin a los 28 das es la medida ms comn de esta propiedad. (Frederick, 1992) La resistencia caracterstica (fck ) del hormign es aquella que se adopta en todos los clculos como resistencia a compresin del mismo, y dando por hecho que el hormign que se ejecutar resistir ese valor, se dimensionan las medidas de todos los elementos estructurales. La resistencia caracterstica de proyecto (fck ) establece por tanto el lmite inferior, debiendo cumplirse que cada amasada de hormign colocada tenga esa resistencia como mnimo. En la prctica, en la obra se realizan ensayos estadsticos de resistencias de los hormigones que se colocan y el 95 % de los mismos debe ser superior afck , considerndose que con el nivel actual de la tecnologa del hormign, una fraccin defectuosa del 5 % es perfectamente aceptable. La resistencia del hormign a compresin se obtiene en ensayos de rotura por compresin de probetas cilndricas normalizadas realizados a los 28 das de edad y fabricadas con las mismas amasadas puestas en obra.La Instruccin espaola (EHE) recomienda utilizar la siguiente serie de resistencias caractersticas a compresin a 28 das (medidas en Newton/mm): 20; 25; 30, 35; 40; 45 y 50.14 Por ello, las plantas de fabricacin de hormign suministran habitualmente hormigones que garantizan estas resistencias.DURABILIDADEl concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, accin de productos qumicos y desgastes, a los cuales estar sometido en el servicio. Se define en la Instruccin espaola EHE, la durabilidad del hormign como la capacidad para comportarse satisfactoriamente frente a las acciones fsicas y qumicas agresivas a lo largo de la vida til de la estructura protegiendo tambin las armaduras y elementos metlicos embebidos en su interior.DENSIDADEs la relacin entre la masa de una cantidad dada y el volumen absoluto de esa masa. Su valor vara muy poco, y en el cemento Portland normal, suele estar muy cercano a 315 g/cm3. La densidad del cemento no indica directamente la calidad del mismo, pero a partir de ella se pueden deducir otras caractersticas cuando se analiza en conjunto con otras propiedades. Por ejemplo, si no se dispone de un anlisis qumico y se obtiene una baja densidad y una alta finura, se puede afirmar casi con seguridad, que se trata de un cemento adicionado.PRUEBAS DEL CONCRETO 1. La de revenimientoLa prueba de revenimiento muestra la trabajabilidad del concreto. La trabajabilidad es una medicin de qu tan fcil resulta colocar, manejar y compactar el concreto.2. De compresinMuestra la mejor resistencia posible que puede alcanzar el concreto en condiciones perfectas. Esta muestra mide la resistencia del concreto en estado endurecido.CRITERIOS DE DISEO POR EL ESTADO LMITECRITERIOS DE DISEO ESTRUCTURALEl Diseo del estado del lmite (LSD) se refiere a un mtodo de diseo utilizado en la ingeniera estructural. El mtodo es en realidad una modernizacin y racionalizacin de los conocimientos de la ingeniera, que se encontraba bien establecido antes de la adopcin del LSD. Ms all del concepto de un estado lmite, el LSD simplemente implica la aplicacin de la estadstica para determinar el nivel de seguridad requerido por o durante el proceso de diseo. Criterios: el diseo lmite del estado requiere de una estructura para satisfacer dos criterios principales: el ltimo lmite de estado (ULS) y el estado lmite de servicio (SLS). Un estado lmite es un conjunto de criterios de desempeo (por ejemplo, los niveles de vibracin, deformacin, resistencia, estabilidad, pandeo, torsin, el colapso) que deben cumplirse cuando la estructura est sometida a cargas. Cualquier proceso de diseo consiste en una serie de supuestos. Las cargas en las que una estructura se ver sometida debe ser estimada, los tamaos de los miembros de cheque debe ser elegido y los criterios de diseo deben ser seleccionados. Todos los criterios de diseo de ingeniera tienen un objetivo comn: el de garantizar una estructura segura y garantizar la funcionalidad de la misma.Estado Lmite de Servicio (ELS) y Estado Lmite Ultimo (ELU)Los valores mnimos de servicio (o valores mximos aceptables de degradacin) son llamados los estados lmites de la durabilidad de una estructura.Estos son principalmente dos: 1) Estado lmite de servicio (ELS) y 2) el estado lmite ltimo (ELU).El primero (ELS) correspondera al punto en el tiempo el cual la estructura ha llegado a su vida til, o sea, es el estado en el cual los requerimientos de servicio de una estructura o elemento estructural (seguridad, funcionalidad y esttica) ya no se cumplen. [8] En este trabajo el ELS ser el tiempo en el que la manifestacin de daos externos por la formacin de grietas con ancho no mayor a 0.1mm es visible.Estado que presenta un puente en el estado de Michoacn en donde se aprecia el dao tan avanzado de la losa producto de la corrosin de la varilla de refuerzo.El ELU, en el segundo caso, es el estado en que la estructura o elemento estructural se encuentra asociado con colapso u otra forma similar de falla estructural. En este reporte, se define al ELU como al tiempo en el cual la estructura llega a un estado de degradacin inaceptable antes de que sufra un colapso inminente: ELU < T COLAPSO.ESTADOS LMITEPara fines de aplicacin de estas Normas, se alcanza un estado lmite de comportamiento en una construccin cuando se presenta una combinacin de fuerzas, desplazamientos, niveles de fatiga, o varios de ellos, que determina el inicio o la ocurrencia de un modo de comportamiento inaceptable de dicha construccin. De acuerdo con los artculos 148 y 149 del Reglamento, tales estados lmite se clasifican en dos grupos: estados lmite de falla y estados lmite de servicio. Los primeros se refieren a modos de comportamiento que ponen en peligro la estabilidad de la construccin o de una parte de ella, o su capacidad para resistir nuevas aplicaciones de carga. Los segundos incluyen la ocurrencia de daos econmicos o la presentacin de condiciones que impiden el desarrollo adecuado de las funciones para las que se haya proyectado la construccin.RESISTENCIAS DE DISEODEFINICIN Se entender por resistencia la magnitud de una accin, o de una combinacin de acciones, que provocara la aparicin de un estado lmite de falla de la estructura o cualesquiera de sus componentes. En general, la resistencia se expresar en trminos de la fuerza interna, o combinacin de fuerzas internas, que corresponden a la capacidad mxima de las secciones crticas de la estructura. Se entender por fuerzas internas las fuerzas axiales y cortantes y los momentos de flexin y torsin que actan en una seccin de la estructura.DETERMINACIN DE RESISTENCIAS DE DISEOLa determinacin de la resistencia podr llevarse a cabo por medio de ensayes diseados para simular, en modelos fsicos de la estructura o de porciones de ella, el efecto de las combinaciones de acciones que deban considerarse de acuerdo con las secciones 3.3 y 3.4. Cuando se trate de estructuras o elementos estructurales que se produzcan en forma industrializada, los ensayes se harn sobre muestras de la produccin o de prototipos. En otros casos, los ensayes podrn efectuarse sobre modelos de la estructura en cuestin.La seleccin de las partes de la estructura que se ensayen y del sistema de carga que se aplique deber hacerse de manera que se obtengan las condiciones ms desfavorables que puedan presentarse en la prctica, tomando en cuenta la interaccin con otros elementos estructurales. Con base en los resultados de los ensayes, se deducir una resistencia de diseo, tomando en cuenta las posibles diferencias entre las propiedades mecnicas y geomtricas medidas en los especmenes ensayados y las que puedan esperarse en las estructuras reales. El tipo de ensaye, el nmero de especmenes y el criterio para la determinacin de la resistencia de diseo se fijar con base en criterios probabilsticos y debern ser aprobados por la Administracin, la cual podr exigir una comprobacin de la resistencia de la estructura mediante una prueba de carga de acuerdo con el Captulo XII del Ttulo Sexto del Reglamento.CONDICIONES DE DISEOSe revisar que para las distintas combinaciones de acciones especificadas en la seccin 2.3 y para cualquier estado lmite de falla posible, la resistencia de diseo sea mayor o igual al efecto de las acciones que intervengan en la combinacin de cargas en estudio, multiplicado por los factores de carga correspondientes, segn lo especificado en la seccin 3.4. Tambin se revisar que no se rebase ningn estado lmite de servicio bajo el efecto de las posibles combinaciones de acciones, sin multiplicar por factores de carga.FACTORES DE CARGAPara determinar el factor de carga, FC, se aplicarn las reglas siguientes: a) Para combinaciones de acciones clasificadas en el inciso 2.3.a, se aplicar un factor de carga de 1.4. Cuando se trate de edificaciones del Grupo A, el factor de carga para este tipo de combinacin se tomar igual a 1.5; b) Para combinaciones de acciones clasificadas en el inciso 2.3.b, se tomar un factor de carga de 1.1 aplicado a los efectos de todas las acciones que intervengan en la combinacin; c) Para acciones o fuerzas internas cuyo efecto sea favorable a la resistencia o estabilidad de la estructura, el factor de carga se tomar igual a 0.9; adems, se tomar como intensidad de la accin el valor mnimo probable de acuerdo con la seccin 2.2; y d) Para revisin de estados lmite de servicio se tomar en todos los casos un factor de carga unitario.ESTADOS LMITE DE SERVICIO DESPLAZAMIENTOSEn las edificaciones comunes sujetas a acciones permanentes o variables, la revisin del estado lmite de desplazamientos se cumplir si se verifica que no exceden los valores siguientes: a) Un desplazamiento vertical en el centro de trabes en el que se incluyen efectos a largo plazo, igual al claro entre 240 ms 5 mm; adems, en miembros en los cuales sus desplazamientos afecten a elementos no estructurales, como muros de mampostera, que no sean capaces de soportar desplazamientos apreciables, se considerar como estado lmite a un desplazamiento vertical, medido despus de colocar los elementos no estructurales, igual al claro de la trabe entre 480 ms 3mm. Para elementos en voladizo los lmites anteriores se duplicarn. b) Un desplazamiento horizontal relativo entre dos niveles sucesivos de la estructura, igual a la altura del entrepiso dividido entre 500, para edificaciones en las cuales se hayan unido los elementos no estructurales capaces de sufrir daos bajo pequeos desplazamientos; en otros casos, el lmite ser igual a la altura del entrepiso dividido entre 250. Para diseo ssmico o por viento se observar lo dispuesto en las Normas correspondientes.VIBRACIONESLas amplitudes tolerables de los desplazamientos debidos a vibraciones no podrn exceder los valores establecidos en la seccin 4.1. Adems, debern imponerse lmites a las amplitudes mximas de las vibraciones, de acuerdo con su frecuencia, de manera de evitar condiciones que afecten seriamente la comodidad de los ocupantes o que puedan causar daos a equipo sensible a las excitaciones citadas.OTROS ESTADOS LMITE Adems de lo estipulado en las secciones 4.1 y 4.2, se observar lo que dispongan las Normas Tcnicas Complementarias relativas a los distintos tipos de estructuras y a los estados lmite de servicio de la cimentacin.EL ACERO UTILIZADO EN EL CONCRETO ARMADOAcero es toda aleacin de hierro-carbono, capaz de ser deformado plsticamente, con tenores mnimos y mximos de carbono de 0.008% y 2.0%, respectivamente, pudiendo contener otros elementos de aleacin, as como tambin impurezas inherentes al proceso de fabricacin.Para el diseo y construccin de elementos de concreto armado es necesario conocer ciertas caractersticas que poseen las barras de acero, como por ejemplo:DESIGNACIN DE LAS BARRAS DE ACERO.La designacin corresponde al dimetro nominal expresada en octavos de pulgada. NPulgadasDimetro mmreacm233/89.530.71341/212.701.26755/815.881.98163/419.052.85077/822.223.8788125.405.06791 1/829.656.446101 32.258.174111 3/835.8110.072141 4314.522182 57.3325.814CLASIFICACIN. Segn la soldabilidad: las barras identificadas con la letra W, son soldables y las barras con una S no son soldables. Segn el limite elstico: los ms utilizados son las barras con un lmite de 2800 kg/cm2 y 4200 kg/cm2MARCACIN.Las barras se producen con una longitud de 6m y de 12m. Cada barra debe llevar grabado con relieve, la siguiente informacin:Smbolo del fabricante: constituye la marca de la fbrica. En Venezuela el smbolo de SIDETUR es SV, el de SIDOR es S y el de SIZUCA ES SZ.Designacin de la barra: debajo del smbolo se graba el dimetro que indica el dimetro nominal en octavos de pulgada o en milmetros; en este ltimo caso debe ir una letra M a continuacin del nmero.Clasificacin del acero: debe indicarse la letra W o S, segn sea o no, soldables a temperatura ambiente. Antes se usaba la letra N para indicar la barra no soldable por lo que este tipo de barra se puede conseguirse en estructuras de hace varios aos.Limite elstico nominal: por ultimo aparece el nmero que indica el lmite elstico nominal, expresado en miles de libras por pulgada cuadrada aunque es posible encontrar barras con la indicacin en kg/ cm2.CARACTERSTICAS FSICAS Y MECNICAS DEL ACERO DE REFUERZO PROPIEDADES MECNICASDUCTILIDAD: Es la elongacin que sufre la barra cuando se carga sin llegar a la rotura. Las especificaciones estipulan que el estiramiento total hasta la falla, no sea menor que cierto porcentaje mnimo que vara con el tamao y grado de la propia barra.DUREZA: Se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetracin de otro material. Tambin es la propiedad que expresa el grado de deformacin permanente que sufre un metal bajo la accin directa de una fuerza determinada. Existen dos Dureza fsica y dureza tcnica.RESISTENCIA A LA TENSIN: Es la mxima fuerza de traccin que soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el rea de seccin inicial de la barra. Se denomina tambin, ms precisamente, carga unitaria mxima a traccin.LMITE DE FLUENCIA, fy: Es la tensin a partir de la cual el material pasa a sufrir deformaciones permanentes, es decir, hasta este valor de tensin, si interrumpimos el traccionamiento de la muestra, ella volver a su tamao inicial, sin presentar ningn tipo de deformacin permanente, esta se llama deformacin elstica. El ingeniero utiliza el lmite de fluencia de la barra para calcular la dimensin de la estructura, pues la barra soporta cargas y sobrecargas hasta este punto y vuelve a su condicin inicial sin deformacin. Pasado este punto, la estructura esta fragilizada y comprometida.ELASTICIDAD: Corresponde a la capacidad de un cuerpo para recobrar su forma al dejar de actuar la fuerza que lo ha deformadoPLASTICIDAD: Es la capacidad de deformacin de un metal sin que llegue a romperse si la deformacin se produce por alargamiento se llama ductilidad y por compresin maleabilidad.FRAGILIDAD: Es la propiedad que expresa falta de plasticidad y por lo tanto tenacidad los metales frgiles se rompen en el lmite elstico su rotura se produce cuando sobrepasa la carga del lmite elstico.MALEABILIDAD: Es la capacidad que presenta el acero de soportar la deformacin, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de compresin.TENACIDAD: Viene siendo la conjugacin de dos propiedades: ductilidad y resistencia. Un material tenaz ser aquel que posee una buena ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo.FATIGA: cuando un elemento estructural se somete a cargas cclicas, este puede fallar debido a las grietas que se forman y propagan, en especial cuando se presentan inversiones de esfuerzos, esto es conocido como falla por fatiga, que puede ocurrir con esfuerzos menores a la carga de deformacin remanente.LMITE DE FATIGASe evala en un diagrama Esfuerzo mximo (resistencia a la fatiga) vs. El nmero de ciclos hasta la falla, estos diagramas indican que la resistencia a la fatiga, de un acero estructural, decrece con un aumento de nmero de ciclos, hasta que se alcanza un valor mnimo que es el Lmite de Fatiga. Con la traccin considerada como positiva y la compresin negativa, las pruebas tambin demuestran que a medida que disminuye la relacin entre el esfuerzo mximo y el mnimo, se reduce de modo considerable la resistencia al a fatiga. Las pruebas indican adems que los aceros con resistencia a la traccin semejante tienen casi la misma resistencia a la fatiga. Estas propiedades se determinan mediante la realizacin de diferentes pruebas o ensayos, para determinar qu material es el que emplearemos para el fin que le queramos dar. En la tabla 5.3 se dan algunas caractersticas mecnicas para diferentes grados y clases de aceros. AH = Acero para Hormign (DN = Dureza Natural; EF = Estirado en Fro) Para el clculo de valores unitario se utilizar la seccin nominal. Relacin mnima admisible entre los valores de la carga unitaria de rotura y del limite elstico, obtenidos en cada ensayo.PROPIEDADES FSICAS: Propiedades de los cuerpos: encontramos entre otras Materia, Cuerpo, Estado de agregacin, Peso, Masa, Volumen, Densidad, Peso especfico(m/v)PROPIEDADES TRMICAS: Estn referidas a los mecanismos de calor y para ello sealamos que existen tres mecanismos:CONDUCCIN: Se produce cuando la fuente emisora est en contacto directo con el que se desea aumenta T Conveccin para que ocurra transferencia de calor por conveccin es necesario que exista un fluido quien sea el encargado de transmitir el calor de la fuente emisora hacia el cuerpo o ambiente.RADIACIN: Se produce porque la fuente de calor se encuentra en contacto en forma directa con el ambiente. Esta fuente emisora genera rayos infrarrojos que sirven de medio de transferencia de calor.PROPIEDADES ELCTRICAS: Estn relacionadas con la capacidad de conducir la corriente elctrica.PROPIEDADES PTICAS: estn referidos a la capacidad que poseen los materiales para reflejar o absorber el calor de acuerdo a las siguientes caractersticas: Color-Brillo-Pulido.PROPIEDADES MAGNTICAS: Estn referidas a la capacidad que poseen los materiales metlicos para inducir o ser inducidos por un campo electromagntico, es decir actuar como imn o ser atrados por un imn.DETERMINACIN DEL MDULO DE ELASTICIDAD DEL CONCRETO.El mdulo de elasticidad es un parmetro muy importante en el anlisis de las estructuras de concreto ya que se emplea en el clculo de la rigidez de los elementos estructurales, en algunos lugares como en la ciudad de Mxico y a raz de los terremotos de 1985, se han echo cambios en el Reglamento de construcciones del Distrito Federal, estos cambios demandan valores mnimos para el mdulo de elasticidad dependiendo del tipo de concreto que se emplee en la obra, por lo tanto ahora, adems de la fc se debe garantizar Ec. En algunos estructuristas existe la tendencia a suponer valores de Ec, para lo cual emplean frmulas sugeridas por diversas instituciones, por ejemplo el Comit Aci-318 sugiere en su reglamento la siguiente ecuacin para concretos de 90 a 155 lb/pie3:Cualquiera que sea la expresin que se use, no se debe perder de vista que el valor que se obtenga es til solamente a nivel de anteproyecto, para el proyecto final de una obra se debe emplear el mdulo de elasticidad del concreto que realmente estar en la obra, esto slo es posible si el estructurista tiene el cuidado de recabar la informacin del productor local del concreto, o en su defecto se deben cotizar las pruebas respectivas con cargo al trabajo de anlisis y diseo. Es muy peligroso para la seguridad de la estructura emplear indiscriminadamente frmulas cuando se desconocen las caractersticas elsticas del concreto que se puede fabricar en la zona donde se construir la obra.