G. y E. Del Concreto Reforzado

TECNM - INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA PAZ
ARQUITECTURA

ESTRUCTURAS DE CONCRETO

5°Q

"Generalidades y especificaciones del

concreto reforzado"

1.1 Antecedentes históricos del concreto y concreto armado.

1.2 Propiedades físicas - mecánicas del concreto armado.

por Estado limite.
1.3 Criterios de diseño
1.4 Características físicas y mecánicas del acero de refuerzo.

AUTORA:
LARISA SOCORRO PERPULY VERDUGO

ASESOR:
JORGE LUIS YEE MADEIRA

LA PAZ B.C.S A MARTES 6 DE SEPTIEMBRE DE 2022

Índice
Índice 1
Introducción 1
1.1 Antecedentes históricos del
2
concreto y concreto armado
1.2 Propiedades físicas - mecánicas
del concreto armado 3-4
1.3 Criterios de diseño por Estado
limite 5-6
1.4 Características físicas - mecánicas
del acero de refuerzo
7-8
Fuentes bibliográficas 9
Introducción
En el siguiente documento se estará viendo una investigación acerca
del concreto armado, el acero de refuerzo, los reglamentos que
debemos de seguir tanto en México como en E.U.A, algunas
características que debemos tomar en cuenta antes de usarlo, entre
otra información un tanto interesante, que uno como arquitecto debe
tomar en cuenta y saber.
1
1.1 Antecedentes históricos del
concreto y concreto armado
Aunque la mayoría de personas piensen que el concreto lleva siendo

usado durante mucho años, la verdad es que no es cierto; Antes los
romanos utilizaban una especie como de cemento llamado "puzolana".
Avanzo el tiempo y por ese motivo poco a poco el arte del concreto
puzolánico se perdió durante la Edad Media y retomado en los siglos
XVIII y XIX.
El verdadero gran adelanto para el concreto fue en 1824, cuando un

albañil inglés llamado Joseph Aspdin, después de largos y laboriosos
experimentos, obtuvo una patente para un cemento que él llamó
cemento portland, debido a que su color era muy similar al de la piedra
de una cantera en la isla de Portland, en la costa inglesa, en los
primeros años de descubrimiento dicho cemento era utilizado como
estuco, pero poco a poco fue entrando a la industria de la construcción
para que oficialmente en 1868 fuera introducido en E.U.A.
Mas adelante alrededor de 1850 Lambot construyó una embarcación
de concreto reforzado la cual contaba una red de alambres o varillas
paralelas, sin embargo, se le acredita a Monier la invención del
concreto reforzado. En 1867 él recibió una patente para la
construcción de tinas o receptáculos y depósitos de concreto,
reforzados con una malla de alambre de hierro. Su meta reconocida al
trabajar con este material era obtener un bajo peso sin tener que
sacrificar resistencia. De 1867 a 1881 Monier recibió patentes para la
fabricación de durmientes, losas de piso, arcos, puentes peatonales,
edificios y otros elementos de concreto reforzado en Francia y
Alemania.
Otro francés, llamado François Coignet, construyó estructuras simples
de concreto reforzado y desarrolló métodos básicos de diseño. Otros
europeos que experimentaron con el concreto reforzado en sus
etapas iniciales fueron los ingleses William Fairbairn y William B.
Wilkinson, el alemán G.A. Wayss y otro francés, François Hennebique,
William E. Ward construyó el primer edificio de concreto reforzado en
Estados Unidos en Port Chester, Nueva York, en 1875.
2
1.2 Propiedades físicas -
mecánicas del concreto
armado
Antes de saber las propiedades del concreto armado tenemos que
saber cual es su significado o a que se refieren cuando mencionamos
esta palabra, por este motivo el concreto armado; es concreto el cual
el acero de incrusta, de tal manera que los dos poseen una gran fuerza
de resistencia.
Ahora las propiedades mecánicas del concreto armado son:

Resistencia a la tracción:
Para el ensayo de flexo tracción, según la Norma [36], se fabrican
probetas prismáticas de 300x300x600 (en mm); midiéndose
principalmente la resistencia a la primera fisura, la resistencia máxima
y la resistencia residual. El incremento de la resistencia a la primera
fisura es mínimo, y depende principalmente de la matriz, pero muy
poco del contenido de fibras, de su tamaño y de las formas de ésta, y
del tipo de aditivo que se emplee.
Resistencia a la compresión:
La resistencia a la compresión del concreto se determina por medio de
pruebas a la falla de cilindros de concreto de 6 plg × 12 plg de
diámetro de 28 días a una velocidad especificada de carga (primero se
permitieron cilindros de 4 plg × 8 plg de diámetro en el código 2008 en
lugar de los cilindros más grandes). Los valores obtenidos para la
resistencia a compresión de concretos, tal como se determinaron en
pruebas, dependen en gran medida de los tamaños y formas de los
especímenes de prueba y de la manera en que éstos son cargados.
Módulo estático de elasticidad:

El concreto no tiene un módulo de elasticidad bien definido. Su valor
varía con las diferentes resistencias del concreto, con la edad de éste,
con el tipo de carga, las características y proporciones del cemento y
los agregados. Por lo cual hay una variación de definiciones de este
módulo:
3
El módulo inicial es la pendiente del diagrama de esfuerzo-
deformación en el origen de la curva.
El módulo por tangente es la pendiente de una tangente a la
curva en algún punto de ésta, por ejemplo, en 50% de la resistencia
última del concreto.
El módulo por secante es a la pendiente de una línea trazada del
origen a un punto en la curva entre 25 y 50% de su resistencia
última a compresión.
El módulo aparente o módulo a largo plazo se determina usando
los esfuerzo y deformaciones unitarias obtenidas después de que
la carga se ha aplicado durante cierto periodo.
Por otro lado podemos encontrar las propiedades físicas del concreto
armado, las cuales son 4 principalmente:
Durabilidad, es uno de los puntos más importantes ya que por el
tipo de material y uso debe contar con una resistencia muy grande
como lo puede ser; a la intemperie, productos químicos, etc.
Impermeabilidad, es una importante propiedad que puede
mejorarse con frecuencia, la cual es reduciendo su cantidad se
agua en la mezcla.
Trabajabilidad, es un punto el cual debemos de tomar mucho en
cuenta a la hora de trabajarlo, viendo que sea fácil de mezclar, que
su mezcla sea homogénea, etc.
Resistencia, es una de las propiedades que comúnmente
preocupa más a los trabajadores, por este motivo hay una
resistencia final en una probeta en compresión, que la más común
suele ser la de 28 días como ya se menciono anteriormente.
4
1.3 Criterios de diseño por
Estado Limite
El método de estado limite es un enfoque de seguridad en el calculo

estructural preconizado por diversas normativas técnicas,
instrucciones y reglas de cálculo (Eurocódigos, CTE, EHE, entre otras)
consistente en enumerar una serie de situaciones arriesgadas
cuantificables mediante una magnitud, y asegurar con un margen de
seguridad razonable que la respuesta máxima favorable de la
estructura en cada una de esas situaciones es superior a la exigencia
real sobre la estructura. Por este motivo es importante mencionar el
reglamente de México y E.U.A ya que se consideran los mas
importantes.
Reglamento del Distrito Federal

Se consideran 2 categorías de estado limite las cual son; los de falla y
los de servicio. Los de falla corresponden al agotamiento definitivo de
la capacidad de carga de la estructura o de cualquiera de sus
miembros, o el hecho que la estructura sin agotar su capacidad de
carga sufra daños irreversibles. Por otra parte de los de servicio tienen
lugar cuando la estructura llega a estados de deformaciones,
agrietamientos, vibraciones o daños que afectan su correcto
funcionamiento, pero no su capacidad para soportar cargas. Ahora
para poder revisar la seguridad de una estructura se necesita verificar
la resistencia de cada elemento estructural que lo contenga, por ese
motivo e importancia se efectúan alguna serie de procedimiento, los
cuales son:
En primera instancia de determinan las acciones que obran sobre

la estructura, que estas mismas se clasifican en:
- Permanentes: como la carga muerta.
- Variables: como la carga viva.
- Accidentales: como el sismo y el viento.
5
Se calculan mediante un análisis estructural los efectos de las
acciones sobre la estructura, en pocas palabras; los valores de las
fuerzas axiales y cortantes y momentos flexionante y torsión, las
cuales actúan en distintas partes de la estructura. Dichos valores
llevan como nombre acciones o fuerzas internas S.
Las fuerzas internas se multiplican por factores de carga, para asi
obtener las llamadas fuerzas internas de diseño. Cuando se utilizan
métodos lineales de análisis estructural se obtiene el mismo
resultado multiplicando las acciones por los factores de carga
antes de hacer el análisis.
Se realiza el calculo de las resistencias nominales de cada uno de
los elementos de la estructura y se multiplican por los factores
reductivos para así obtener las llamadas resistencias de diseño.
Se verifica que las resistencias de diseño sean iguales o mayores
que las fuerzas internas de diseño.
Reglamento del American Concrete Institute (ACI 318-02)

Este reglamento está diseñado para ser utilizado como parte
integrante de reglamentos más generales en vigor en distintas
localidades. Los factores de carga que se especifican a partir de la
edición de 2002, así como los factores de reducción de resistencia
denominados o. Estas cargas y facotres son válidos para cualquier tipo
de material, lo cual tiene la ventaja de que se pueden usar para
construcciones compuestas, por ejemplo estructuras de concreto y
acero.
Para combinaciones de carga muerta y viva.
U = 1.2 D + 1.6 L + 0.5 Lr
Donde D es el valor de la carga muerta, L el valor de la carga viva en
pisos intermedios y Lr el valor de la carga viva en azotea.
Para combinaciones de carga muerta, sismo y carga viva.
U = 1.2 D + 1.4 E + 1.0 L
Donde E es la fuerza sísmica calculada a partir de cargas de
servicio.
6
1.4 Características físicas - mecánicas
del acero de refuerzo
Antes de mencionar dichas características es importante mencionar el

significado de acero de refuerzo el cual es un elemento de acero al
carbón liso o corrugado fabricado especialmente para usarse como
refuerzo de concreto para tomar principalmente esfuerzo de tensión.
Con ello podemos mencionar que las características físicas son:

Propiedades de los cuerpos: Encontramos entre otras Materia,
Estado de agregación, Peso, Masa, Volumen, Densidad, Peso
específico.
Propiedades Térmicas: Están referidas a los mecanismos de
calor existen tres mecanismos:
a) Conducción: Se produce cuando la fuente emisora está en contacto
directo con el que se desea aumenta Tº
b) Convección: Para que ocurra transferencia de calor por convección
es necesario que exista un fluido quien sea el encargado de transmitir
el calor de la fuente emisora hacia el cuerpo o ambiente.
c) Radiación: 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 Eléctricas: Están relacionadas con la capacidad de
conducir la corriente eléctrica.
Propiedades Ópticas: Están referidos a la capacidad que poseen
los materiales para reflejar o absorber el calor de acuerdo a las
siguientes características: Color-Brillo-Pulido.
Propiedades Magnéticas: Están referidas a la capacidad que
poseen los materiales metálicos para inducir o ser inducidos por
un campo electromagnético, es decir actuar como imán o ser
atraídos por un imán.
7
Por otra parte, las mecánicas son:
Ductilidad: Es la elongación 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 mínimo que
varía con el tamaño y grado de la propia barra.
Dureza: Propiedad del acero a oponerse a la penetración de otro
material.
Resistencia a la tensión: Es la máxima fuerza de tracción que
soporta la barra, cuando se inicia la rotura, dividida por el área de
sección inicial de la barra. Se denomina también, más
precisamente, carga unitaria máxima a tracción.
Maleabilidad: Capacidad que presenta el acero de soportar la
deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de
compresión.
Tenacidad: Conjugación de dos propiedades: ductilidad y
resistencia. Un material tenaz será aquel que posee una buena
ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo.
Fatiga: Cuando un elemento estructural se somete a cargas
cíclicas, 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 deformación
remanente.
8
Fuentes
bibliograficas
.... (...). Concreto armado. septiembre 06, 2022, de ARKIPLUS.

https://www.arkiplus.com/concreto-armado/
Caballero, K.. (...). Propiedades mecánicas del concreto reforzado

con fibras metálicas. septiembre 06, 2022, de Universidad
Tecnológica de Panamá.
https://revistas.utp.ac.pa/index.php/prisma/article/view/1527/html
Delgado, Y.. (Octubre 11, 2015). CONCRETO ARMADO Y SUS

PROPIEDADES. septiembre 06, 2022, de Slideshare.
https://es.slideshare.net/Yamidelgab/concreto-armado-y-sus-
propiedades#:~:text=Las%20cuatro%20propiedades%20principale
s%20del,el%20control%20de%20sus%20ingredientes.
Zavala, J. (septiembre 14, 2017). Características Físicas y Mecánicas

Del Acero de Refuerzo. septiembre 06, 2022, de SCRIBD.
https://es.scribd.com/document/358864485/Caracteristicas-Fisicas-
y-Mecanicas-Del-Acero-de-Refuerzo
González, C y Robles, F. (...). Aspectos fundamentales del concreto

reforzado . ..: LIMUSA. Noriega editores. p. 24, 28 y 29
McCormac, J y Brown, R. (...). Diseño de concreto reforzado 10ma

edición. ...: Alfaomega. p. 3, 4

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1.1 Antecedentes históricos del concreto y concreto armado.

1.2 Propiedades físicas - mecánicas del concreto armado.

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Aunque la mayoría de personas piensen que el concreto lleva siendo

El verdadero gran adelanto para el concreto fue en 1824, cuando un

Ahora las propiedades mecánicas del concreto armado son:

Módulo estático de elasticidad:

El método de estado limite es un enfoque de seguridad en el calculo

Reglamento del Distrito Federal

En primera instancia de determinan las acciones que obran sobre

Reglamento del American Concrete Institute (ACI 318-02)

Antes de mencionar dichas características es importante mencionar el

Con ello podemos mencionar que las características físicas son:

.... (...). Concreto armado. septiembre 06, 2022, de ARKIPLUS.

Caballero, K.. (...). Propiedades mecánicas del concreto reforzado

Delgado, Y.. (Octubre 11, 2015). CONCRETO ARMADO Y SUS

Zavala, J. (septiembre 14, 2017). Características Físicas y Mecánicas

González, C y Robles, F. (...). Aspectos fundamentales del concreto

McCormac, J y Brown, R. (...). Diseño de concreto reforzado 10ma

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