CONCRETO ARMADO

Sismo en Ica,
Perú
Sismo en
Turquía
Sismo en
Colombia
 Efecto
sísmico en
Losas planas
sin vigas
Sismo en México, 1985. Hospital Juárez
 Sismo en Japón, 1995.
Viaducto Hanshin–Kobe. Diámetro de
columnas 3,1 m
Sismo en Chile,
2010
Sismo en Chile, 2010
 En un edificio convencional, las
solicitaciones sísmicas son las más
severas que a las que deberá resistir.
 La construcción es
la materialización del proyecto

Las prácticas constructivas no deben

modificar:

La seguridad de la estructura.
Las condiciones de servicio (fisuración,
deflexiones)
 Para que una edificación en servicio sea segura,
se debe tener en cuenta lo siguiente:

 Una buena
estructuración del  Sistemas compatibles
edificio, es decir, entre los sistemas que
la fase conceptual conforman la edificación:
del proyecto. eléctricos, mecánicos,
sanitarios, seguridad,
 El diseño y el comunicaciones, etc.
detallado de los
refuerzos.  El proceso constructivo.
 La calidad de los
planos.
 Calidad del Concreto

Resistencia a la Compresión (fc)

fc se utiliza como indicador de la calidad del concreto.

Pueden existir otros indicadores (resistencia a la

tracción, tracción por flexión, abrasión, potencial de
retracción y de flujo plástico, resistencia a los ataques
de sulfatos, impermeabilidad, etc.).

Los códigos relacionan las características mecánicas

del concreto con fc .
Resistencia a la Compresión

Se determina sobre ensayos de laboratorio:

- Proceso de confección de las probetas.

- Probetas Cilíndricas 6” x 12” (el ACI acepta
4” x 8”).
- Proceso de curado (laboratorio, obra).
- Proceso de ensayo. Ensayo controlado por
carga o por deformación.
Slump = 8”. f’c = 210 kg/cm2 (probetas)
Resistencia a la Compresión
Resistencia a la compresión
Principales Factores que Afectan a fc

Asumiendo que tanto los agregados como el

cemento son de buena calidad.
 Relación agua cemento (w/c). Una w/c baja
reduce la porosidad del concreto endurecido,
mejora la traba entre los sólidos

Influencia de la relación w/c Influencia de la relación w/c en

Cuidado con el agua la resistencia y la forma de la
añadida en obra curva.
Efecto de w/c en concretos con y sin aire
incorporado
 El aire incorporado
en la mezcla a través
de aditivos, tiende a
reducir la resistencia
en compresión.
También aire
atrapado por una
consolidación no
adecuada del
concreto dentro de
los encofrados, tiende
a reducir la
resistencia.
 Condiciones de humedad y temperatura durante el
curado. Proceso continuo de hidratación del cemento.
Resistencia del Concreto en la Estructura Real

La resistencia del concreto en la

estructura real, tiende a ser menor que
el fc de laboratorio.

En teoría, las probetas de laboratorio

miden el potencial resistente del
concreto al cual representan.
 Las principales razones son:

Diferencias en el curado.

Diferencias en la colocación y compactación.

Efecto de la migración del agua hacia arriba (vigas).

Efecto de la segregación en las columnas.

Diferencias de forma y tamaño.

Diferencias en el régimen de esfuerzos entre la

probeta y el elemento real.
Segregación de
los agregados
Cangrejeras y segregación en una columna. f’c = ?
Cangrejeras en una placa. f’c = ?
 Cangrejeras en una placa.
f’c = ?

Cangrejeras en placas delgadas f ’c = ??

Cangrejeras
(vacíos)
Cangrejeras, ausencia
de recubrimiento
Y el Curado?
La resistencia del concreto en una estructura
real no se puede estimar con precisión.

En caso de serias dudas sobre la

calidad del concreto colocado, se
puede acudir a los testigos
perforados o al Esclerómetro para
tener una idea de la uniformidad
del concreto.
Extracción de testigos de una estructura existente
Extracción de
testigos
Esclerómetro para tener una idea de la uniformidad
del concreto
 Muros
Anclados
Cuidado con el
apuntalamiento
Cuidado con la secuencia de excavación
Cuidado con el
llenado del
concreto
 Recubrimiento de concreto para el refuerzo

Protección del refuerzo de acero contra agentes

externos tales como la humedad.

Protección del refuerzo contra el fuego

El concreto protege al acero de la acción directa de

las altas temperaturas que se pueden alcanzar en
un incendio. Cuando mayor sea el recubrimiento de
concreto, mayor será el tiempo de exposición a las
altas temperaturas que puede soportar el acero.
Adherencia entre el acero y el concreto

Un adecuado recubrimiento permite que se

desarrollen plenamente los esfuerzos de
adherencia entre el acero y el concreto.

Recubrimientos insuficientes pueden

conducir a fallas prematuras de adherencia.
Facilidad de colocación del concreto

Los recubrimientos mínimos permiten que el

concreto fluya fácilmente alrededor de las barras.

Si los recubrimientos son muy pequeños es posible

que el concreto no llene completamente el espacio
comprendido entre las barras y las superficies
libres del elemento.
Falta de recubrimiento
Falta de recubrimiento
Anclaje del
refuerzo
 Falta de
recubrimiento.
Mala calidad
del concreto
Recubrimiento
excesivo
Espaciamiento entre armaduras de refuerzo

Espaciamiento Mínimos

Necesidad de garantizar el flujo del

concreto fresco dentro de los espacios
libres entre las barras y entre estas y el
encofrado, de tal modo que no se generen
“cangrejeras” en el concreto.
 Espaciamiento entre armaduras de refuerzo
Espaciamiento Mínimos

Asegurar la adherencia
entre las barras y el
concreto.
Si las barras de una capa
están poco espaciadas,
puede sobrevenir una falla
de adherencia que se
manifiesta con una
hendidura (split) a lo largo
del concreto a la altura de
la capa de refuerzo.
Espaciamiento entre armaduras de refuerzo
 Espaciamiento entre armaduras de refuerzo

Espaciamiento
Máximos
Asegurar un
agrietamiento mejor
distribuido y evitar
que grandes
porciones de
concreto se queden
sin ningún refuerzo.
 Corrosión del Acero de Refuerzo (Durabilidad)

La corrosión del acero de refuerzo es

considerada uno de los problemas más
importantes para el mantenimiento de obras
civiles tales como puentes, túneles, muelles y
edificios.

Los daños que puede ocasionar la corrosión

pueden tener un impacto económico y social muy
importante.
Corrosión del Acero de Refuerzo
El concreto protege al acero de refuerzo mediante
dos mecanismos:

1)Formando una barrera física que separa a las

barras de refuerzo de la exposición directa al
medio ambiente.

2) Debido a que la solución encerrada en los poros

del concreto es altamente alcalina se forma una
capa pasiva que protege al acero de la corrosión.
Cómo se afecta la durabilidad de la estructura:
La corrosión reduce la sección de las barras de
acero y merma fuertemente su adherencia con el
concreto. La capacidad estructural del elemento
resulta seriamente comprometida.

El volumen de la herrumbre volumen es varias

veces superior al de los componentes que le dieron
origen. Este aumento de volumen genera
esfuerzos internos de tracción en el concreto que
agrietan progresivamente el recubrimiento de
concreto e incluso, lo desprenden totalmente en
situaciones de corrosión avanzada.
 Corrosión del Acero de Refuerzo
Cuando el concreto está expuesto a condiciones
externas “agresivas” tales como la presencia de
fuentes externas de cloruros provenientes de la
aplicación de productos anticongelantes, agua de
mar, rocío del agua de mar, agua salobre, aguas
servidas, suele ser necesario incrementar los
recubrimientos de concreto.

Cuando las condiciones de exposición son

agresivas no resulta suficiente incrementar los
recubrimientos, en estos casos la calidad del
concreto y su impermeabilidad son decisivos para
una adecuada protección del refuerzo.
Cangrejeras, ausencia de
recubrimiento
 Cangrejeras,
ausencia de
recubrimiento
Falta de recubrimientos. Mala calidad de
concreto
 Corrosión en las armaduras de un aligerado
exterior. Falta recubrimiento. Acero mal colocado
Corrosión en las armaduras de un aligerado. Falta
recubrimiento. Acero mal colocado
Volados Expuestos a la brisa marina
 Tabiquería (Elementos no Estructurales)

No le prestamos la atención debida:

- Tabiques sin amarre (columnitas).

- Mala calidad del ladrillo.
- Espesores reducidos.
- No hay supervisión del mortero ni de sus
componentes.
- Las instalaciones eléctricas y sanitarias debilitan
seriamente a los tabiques.
Aporticado con muros de relleno
Terremotos de Pisco y Tacna
Terremotos Turquía y Popayán
 Tubos para
instalaciones
sanitarias. Y el
muro portante
de ladrillo?
Bien, gracias.
Tubos para instalaciones eléctricas. Y el tabique
de ladrillo? Bien, gracias.
 Tubos para
instalaciones
eléctricas. Y el
muro portante y la
columna? Bien,
gracias.
Encofrados
Desencofrado
Prematuro
Juntas de llenado
Juntas de llenado
Se recupera la fe en la
humanidad
Se recupera la fe
en la humanidad
 Funciones del Refuerzo

Los refuerzos de acero en el concreto cumplen

numerosas funciones, para construir bien hay
que entender las funciones que está cumpliendo
cada refuerzo colocado por el diseñador
 Funciones del Refuerzo

1. Resistir los esfuerzos de tracción. Acero

longitudinal y estribos (tracción diagonal corte
y torsión).

2. Asegurar que los anchos de grieta, bajo

condiciones de servicio, no excedan de ciertos
límites.

3. Prevenir el agrietamiento excesivo producido

por la retracción y los cambios de temperatura
restringidos.
 Funciones del Refuerzo

4) Proveer fuerzas de compresión cuando el

concreto solo no puede resistir los esfuerzos
actuantes.

5) Restringir el pandeo de las armaduras en

compresión (estribos).

6) Proveer confinamiento al concreto en las

zonas de esfuerzos de compresión altos de
vigas, columnas, nudos.
 Las múltiples
funciones de los
refuerzos
 Las múltiples
funciones de los
refuerzos
Falla por
cortante
 Falla por
cortante en
columna.
Sismo
Moquegua
2001
 Falla por
cortante en
columna con
estribos.
Sismo San
Fernando 71
Falla masiva por
cortante en
columna. Con
fractura de
estribos
Falla masiva en
columnas.
Falla por cortante en placas
 Pandeo del refuerzo
longitudinal. Ausencia
de estribos
Falla masiva en placa. Pandeo de armaduras. Ausencia de
estribos.
Pandeo del refuerzo longitudinal. Ausencia de
estribos en el nudo.
Pandeo del refuerzo longitudinal. Ausencia de
estribos en el nudo.
Falla masiva en nudos
¿Y los estribos en el nudo?
 Colocación del
Acero de Refuerzo
Norma de Concreto - Estribos
Ganchos sísmicos: doblez de 135 grados más
una extensión de 8 db al extremo libre de la barra,
extensión no menor de 75mm.

8 db
75 mm
8 db
75 mm
Estribos
Abiertos
Estribos deficientes. Mala habilitación del fierro
Elementos de borde en Placas
 Pandeo del refuerzo
longitudinal. Ausencia
de estribos
 Empalmes

En los empalmes traslapados con las barras en

tracción, los esfuerzos se transfieren de una barra
a otra por adherencia.

En los empalmes traslapados con las barras en

compresión, parte de los esfuerzos se transfieren
por efecto de punta (apoyo directo de la barra
sobre el concreto).

En consecuencia las barras en tracción necesitan

mayores longitudes de anclaje y empalme.
 • Empalmes
100% de barras verticales empalmadas
Empalme del 100% de las Barras
 Anclajes y Empalmes
Posibilidad de emplear dispositivos mecánicos para el
anclaje y empalme de barras.
 Juntas de
Construcción
 Proceso
constructivo
deficiente. Junta fría
horizontal en vigas
Juntas de Construcción
Juntas de llenado
Juntas de llenado
 Juntas de
llenado en placas
 Juntas de
llenado en
placas.
Transferencia
del Cortante
Juntas de llenado en placas.
Transferencia del Cortante
Incompatibilidad entre Estructuras e Instalaciones

Ductos y cajas para instalaciones eléctricas. Del muro de

concreto no quedó nada
Ductos y cajas para instalaciones eléctricas.
Del muro de concreto no quedó nada
GRACIAS