Guia de estudio construccion 2 segunda fase

Guia de estudio construccion 2 segunda fase

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  GUIA DE ESTUDIOCONSTRUCCIÓN 2 UNIDAD 4 ESTRUCTURAS VISIÓN DE CONJUNTO ASTM International, anteriormente conocida como la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), es un líder reconocido a nivel mundial en el desarrollo y entrega de las normas internacionales de consenso voluntario. Hoy en día, alrededor de 12.000 normas ASTM se utilizan en todo el mundo para mejorar la calidad del producto, aumentar la seguridad, facilitar el acceso a los mercados y el comercio, y fomentar la confianza de los consumidores. ASTM liderazgo en el desarrollo de normas internacionales es impulsado por las contribuciones de sus miembros: más de 30.000 de los mejores expertos técnicos del mundo y profesionales de negocios que representan a 135 países. Trabajar en un proceso abierto y transparente, y con la más avanzada infraestructura electrónica de la ASTM, los miembros de ASTM entregar los métodos de prueba, especificaciones, guías y prácticas que las industrias de apoyo y gobiernos de todo el mundo. Hormigón El hormigón o concreto es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero. Existen hormigones que se producen con otros conglomerantes que no son cemento, como el hormigón asfáltico que utiliza betún para realizar la mezcla. El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea. La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de hormigón armado, o concreto pre-reforzado en algunos lugares; comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones. Además, para poder modificar algunas de sus características o comportamiento, se pueden añadir aditivos y adiciones, existiendo una gran variedad de ellos: colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, fibras, etc. Cuando se proyecta una estructura de hormigón armado se establecen las dimensiones de los elementos, el tipo de hormigón, los aditivos, y el acero que hay que colocar en función de los esfuerzos que deberá soportar y de las condiciones ambientales a que estará expuesto. Su empleo es habitual en obras de arquitectura e ingeniería, tales como edificios, puentes, diques, puertos, canales, túneles, etc. Incluso en aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su utilización es imprescindible para conformar la cimentación. Etimología Hormigón procede del término fórmico, palabra latina que alude a la cualidad de «moldeable» o «dar forma». El término concreto, definido en el diccionario de la RAE como americanismo, también es originario del latín: procede de la palabra concretus, que significa «crecer unidos», o «unir». Su uso en idioma español se transmite por vía de la cultura anglosajona,
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  como anglicismo (ocalco semántico), siendo la voz inglesa original concrete. Historia del hormigón Precedentes La historia del hormigón constituye un capítulo fundamental de la historia de la construcción. Cuando el hombre optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables. Inicialmente se emplearon pastas elaboradas con arcilla, yeso o cal, pero se deterioraban rápidamente ante las inclemencias atmosféricas. Se idearon diversas soluciones, mezclando agua con rocas y minerales triturados, para conseguir pastas que no se degradasen fácilmente. Así, en el Antiguo Egipto se utilizaron diversas pastas obtenidas con mezclas de yesos y calizas disueltas en agua, para poder unir sólidamente los sillares de piedra; como las que aún perduran entre los bloques calizos del revestimiento de la Gran Pirámide de Guiza. Hormigones de cementos naturales En la Antigua Grecia, hacia el 500 a. C., se mezclaban compuestos de caliza calcinada con agua y arena, añadiendo piedras trituradas, tejas rotas o ladrillos, dando origen al primer hormigón de la historia, usando tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini. Losantiguos romanos emplearon tierras o cenizas volcánicas, conocidas también como puzolana, que contienen sílice y alúmina, que al combinarse químicamente con la cal daban como resultado el denominado cemento puzolánico (obtenido en Pozzuoli, cerca delVesubio). Añadiendo en su masa jarras cerámicas o materiales de baja densidad (piedra pómez) obtuvieron el primer hormigón aligerado.1 Con este material se construyeron desde tuberías a instalaciones portuarias, cuyos restos aún perduran. Destacan construcciones como los diversos arcos del Coliseo romano, los nervios de la bóveda de la Basílica de Majencio, con luces de más de 25 metros,2 las bóvedas de las Termas de Caracalla, y la cúpula del Panteón de Agripa, de unos 43 metros de diámetro, la de mayor luz durante siglos.3 Hormigón medieval Tras la caída del Imperio romano el hormigón fue poco utilizado, posiblemente debido a la falta de medios técnicos y humanos, la mala calidad de la cocción de la cal, y la carencia o lejanía de tobas volcánicas; no se encuentran muestras de su uso en grandes obras hasta el siglo XIII, en que se vuelve a utilizar en los cimientos de la Catedral de Salisbury, o en la célebre Torre de Londres, en Inglaterra. Durante el renacimiento su empleo fue escaso y muy poco significativo. Civilizaciones precolombinas En algunas ciudades y grandes estructuras, construidas por Mayas y Aztecas en México o las de Machu Pichu en el Perú, se utilizaron materiales cementantes.1 El siglo XVIII En el siglo XVIII se reaviva el afán por la investigación. John Smeaton, un ingeniero de Leeds fue comisionado para construir por tercera vez un faro en el acantilado de Edystone, en la costa de Cornwall, empleando piedras unidas con un mortero de cal calcinada para conformar una construcción monolítica que soportara la constante acción de las olas y los húmedos vientos; fue concluido en 1759 y la cimentación aún perdura. El siglo XIX: cemento Portland y hormigón armado El cemento Portland Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, obtenido de caliza arcillosa y carbón calcinados a alta temperatura –denominado así por su color gris verdoso oscuro, muy similar a la piedra de la isla de Pórtland. Isaac Johnson obtiene en 1845 el prototipo del cemento moderno elaborado de una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura, hasta la formación del clinker; el proceso de industrialización y la
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  introducción de hornosrotatorios propiciaron su uso para gran variedad de aplicaciones, hacia finales del siglo XIX.4 El hormigón armado El hormigón, por sus características pétreas, soporta bien esfuerzos de compresión, pero se fisura con otros tipos de solicitaciones (flexión, tracción, torsión, cortante); la inclusión de varillas metálicas que soportaran dichos esfuerzos propició optimizar sus características y su empleo generalizado en múltiples obras de ingeniería y arquitectura. La invención del hormigón armado se suele atribuir al constructor William Wilkinson, quien solicitó en 1854 la patente de un sistema que incluía armaduras de hierro para «la mejora de la construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego». El francés Joseph Monier patentó varios métodos en la década de 1860, pero fue François Hennebique quien ideó un sistema convincente de hormigón armado, patentado en 1892, que utilizó en la construcción de una fábrica de hilados en Tourcoing, Lille, en 1895.5 CARACTERISTICAS FISICAS DEL CONCRETO Peso del concreto, factor importante que determina las condiciones de diseño estructural el cual lo podemos determinar en Kg. o en Lbs. PESO 2,400Kg/m3 5,280Lbs/m3 MODULO DE ELASTICIDAD (RESISTENCIA) El concreto tiene un rango en su resistencia que va de 120,000 a 420,000 kg/cm2. A 28 días de fraguado. Y para poder determinar y alcanzar una resistencia basada en un calculo estructural se tiene un procedimiento para lograrlo, y a este procedimiento se define como: Diseño de Mesclas. Por su resistencia y su necesitamos diseñar un concreto adecuado a cada renglón de trabajo. Para definir su uso a compresión se enmarca con la especificación de esfuerzo a compresión: f´c. = Kg/cm3 o Lbs/plgs2 Y de esta forma podemos clasificar a los concretos en: · CONCRETOS CON BAJA PERMEABILIDAD. 4,000Lbs/plgs2 Son los que están expuestos al agua. · CONCRETOS EXPUESTOS AL CLORURO DE SODIO 5,000Lbs/plgs2 El diseño de mesclas de concreto se define en cuanto a las proporciones de material cementante (MC) agregados, agua, aire. Para lograr una resistencia deseada es se da en función de los agregados que conformen la mescla. FACTORES QUE INFLUYEN EN UN CONCRETO QUE LLENE UNA ESPECIFICACION DE RESISTENCIA DEFINIDA · La Función a la que este requerido. · Materiales disponibles, los cuales se cuenten en el medio donde se requieren. · La forma de mesclado, factor determinante en la buena disposición de un concreto fraguado. · El curado, proceso técnico de manejo del concreto fresco para que este alcance la resistencia de diseño en un tiempo mayor a 28 días.
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  CANTIDAD DE MATERIALESDE CONCRETO FRAGUADO PROPORCION C. A. P. CEMENTO SACOS COMPONENTES ESTRUCTURALES DE CONCRETO REFORZADO. COLUMNAS Soporte vertical de forma alargada que permite sostener el peso de un estructura. CLASIFICACION: · AISLADAS, y estas en continuas y discontinuas. · ADOSADAS, en muros de mampostería y prefabricados. CONFORMACION DE COLUMNAS Y VIGAS. Se define al proceso de construcción de columnas mediante la conformación de esta por medio de estribos de hierro, espaciados de tal forma que servirá para la absorción de los esfuerzos que una columna este sometida en cuanto a lo momentos laterales. Confinamiento en Columnas. VIGAS: Se define como un segmento de hierro, madera o concreto armado de gran extensión y de forma prismática, para sostener cubiertas o entrepisos. Antecedentes históricos. Hierro y acero ARENA DE RIO M3 PIEDRIN M3 AGUA GALONES USOS RESISTENCIA 1 2 3 8.8 0.42 0.84 44 OBRAS HIDRAULICAS 250Kg/cm2 1 2.5 3 8.1 0.52 0.78 40 PAVIMENTOS, PILOTES 166Kg/cm2 1 2 4 7.7 0.48 0.86 37 VIGAS,COLUMNAS,LOSAS 150Kg/cm2 1 2.5 5 6.5 0.50 0.90 35 ESTRUCTURAS LEVES 145Kg/cm2 1 3 6 5.6 0.53 0.96 35 TORTAS DE CONCRETO 75Kg/cm2
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  DEFINICION. Hierro: elementoquímico natural y metálico de gran resistencia mecánica (Fe).  Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferro magnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado. Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden ser creados en supernovas. Aplicaciones El hierro es el metal duro más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición. El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios. Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo. HISTORIA Y DONDE SE OBTIENE Se tienen indicios de uso del hierro, cuatro milenios antes de Cristo, por parte de los sumerios y egipcios. En el segundo y tercer milenio, antes de Cristo, van apareciendo cada vez más objetos de hierro (que se distingue del hierro procedente de meteoritos por la ausencia de níquel) en Mesopotamia, Anatolia y Egipto. Sin embargo, su uso parece ser ceremonial, siendo un metal muy caro, más que el oro. Algunas fuentes sugieren que tal vez se obtuviera como subproducto de la obtención de cobre. El hierro es el metal de transición más abundante en la corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que compone el núcleo de la Tierra hasta con un 70%. Se encuentra formando parte de numerosos minerales, entre los que destacan la hematites(Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO (OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), la ilmenita (FeTiO3), etcétera.
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  ESTRUCTURAS DE ACERO En estas estructuras se cuenta con perfiles en el mercado y se constituyen por se de ALMA LLENA, LAMINAS PLEGADAS, que funcionan para la construcción de cubiertas y entrepisos. Perfil de alma llena anclado a columnas de concreto. CUBIERTAS DE LAMINAS PLEGADAS.
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  Estructuras de madera DEFINICION. La madera es el único material renovable dotado de buenas propiedades estructurales tales como elasticidad, flexibilidad y poco peso. La durabilidad de este material dependerá del ambiente a que se exponga y los tratamientos que se le apliquen para controlar el contenido de humedad, reduciendo el riesgo de pudrición y crecimiento de hongos. Columnas y Vigas de Madera: Por sus características físicas y mecánicas estas se conformaran de maderas duras. La conformación se da en GRAN SECCION. 4¨x 4¨, 5¨x 5¨, 6¨x 6¨ y mas. CLASIFICACION COLUMNAS AGRUPADAS: Sistemas que se utilizan en estructuras prefabricadas o construcciones en serie. COLUMNAS DE ENSAMBLE: Consiste en el armado de piezas de poco espesor (Tablas) separadas por tacos de madera unidos por tornillos pasados, formado secciones agrupadas. ARTESONADO Proviene de la palabra "artesón" maderas o vigas situadas en las techumbres entre cuyos huecos se cubrían de adornos. Generalmente este nombre se refiere a toda techumbre con decoración de madera, que resuelve los problemas estructurales de los edificios, y muy especialmente la realización de forjados de piso y armaduras de cubierta. ANCLAJES Este es un procedimiento de fijación o conexión y se clasifican en: 1.- POR ENSAMBLES 2.- POR FIJACION.
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  Por ensambles FIJACIONPOR HERRAJES PARA MADERA
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  ESTRUCTURAS DE MADERA TIJERAS UNA DE LAS TIPOLOGIAS ESTRUCTURALES MAS FRECUENTES ES LA VIGA DE CELOSIA. SU USO SE DA EN LA CONTRUCCION INDUSTRIAL. Y SU FIN ES PARA RESOLVER AREAS DE MEDIANA Y GRANDES LUCES. SISTEMAS PLANARES: CERCHAS DEFINICION CONSTRUCTIVA
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   VENTAJAS: Presentanuna buena relación peso – resistencia en comparación de vigas de alma llena.  DESVENTAJAS: Constructivamente presenta ciertos inconvenientes tales como: El número de elementos y componentes lineales unidos entre si. Basados en el tiempo de ejecución de una cercha. ANCLAJES Y HERRAJES. En esta sección se encuentran los herrajes y kits de una línea de productos varios. Como es el caso de las cerchas, los herrajes que componen los kits son constituidos por platinas de hierro negro tornillos tuercas y arandelas de presión, por lo que se puede modificar o completar un kit substituyendo o adicionando los herrajes necesarios en cuanto a su diseño y especificación de espesor y diámetro de uso. También se pueden suministrar piezas especiales fabricadas a pedido. ESTRUCTURAS ESPACIALES DE ENTRAMADOS: RETICULADOS ESPACIALES
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   Reticulados espacialescúbicos: conformados por armaduras longitudinales y transversales unidas en 90°, principalmente vigas reticuladas.  Estereométricas o reticuladas espaciales triangulares: conformadas por pirámides y tetraedros regulares. También se puede decir que son 2 retículas cuadriculadas desfasadas entre sí, unidas por diagonales en 45° o 60°.  Estructuras muy livianas y económicas si son bien diseñadas. Uniones relativamente complejas, mediante conectores planos multidireccionales o uniones esféricas LOSA DE CONCRETO ARMADO. Una losa de concreto armado, es la superficie plana horizontal de una construcción, preferentemente entrepiso y azoteas, se dice que es armada porque en su interior esta compuesta de concreto y una especie de "red" o malla llamada parrilla, compuesta de varillas amarradas entre si por alambre recocido, las varillas que se colocan en ambos sentidos van del No. 3 hacia denominaciones mayores, según las características de peso y claro que quieras salvar, también pueden tener dobleces a 45º para lograr mayor resistencia y la distancia entre ellas generalmente es entre los 5 o 10 cm., mientras que el ancho de la losa o mejor llamado como espesor generalmente es de 10 cm. hasta los 15 dependiendo nuevamente la distancias que quieras cubrir, todo esto en su perímetro o intermedio reforzado por vigas o cadenas de concreto también armado que son tipo castillos horizontales y van armados igualmente de varilla y estribos, y que sus dimensiones dependeran del cálculo previo a las características del espacio que necesitas
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  • Función arquitectónica:Separa unos espacios verticales formando los diferentes pisos de una construcción; para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del calor y de visión directa, es decir, que no deje ver las cosas de un lado a otro.
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  ALGUNOS DATOS QUETOMAR EN CUENTA: LA LOSA REQUIERE CUATRO APOYOS O MUROS DE SOSTEN. EN UNA CASA DE VARIOS CUARTOS SE PUEDE COLAR UNA SOLA LOSA PARA TODA LA CASA; PERO HAY QUE TOMAR EN CUENTA QUE LA SUMA DEL LADO CORTO, MAS EL LADO LARGO DE CADA CUARTO SUMEN HASTA NUEVE METROS Y SI LLEGAN A SUMAR MAS DE NUEVE METROS ENTONCES EL CUARTO NECESITARA UNA VIGA EN MEDIO. SI NO SE PUEDE COLAR LA LOSA DE TODA LA CASA, O SI SE VA A CONSTRUIR CUARTO POR CUARTO, ES RECOMENDABLE HACER INDIVIDUALMENTE LA LOSA DE CADA CUARTO. ASI, CUANDO SE MEJORE O AMPLIE LA CASA, CADA CUARTO TENDRA SU PROPIA LOSA. EN CASO DE NECESITAR UN CUARTO MAS GRANDE, Y LA SUMA DEL LADO LARGO MAS LADO CORTO DE MAS DE NUEVE METROS, SE PONE UNA VIGA EN MEDIO DEL CUARTO O UN MURO EN EL CUAL SE APOYE LA LOSA.
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  LOSACERO Marcas onombre común SteelDeck Losacero ® El losacero encuentra sus aplicaciones de entrepisos para edificaciones, ampliaciones, puentes, estacionamientos, techos para viviendas unifamiliares. • Actúa como plataforma de trabajo durante la construcción. • Sirve como encofrado para la losa. Estabiliza el marco (si se utiliza estructura metálica). Reemplaza la armadura de varillas de hierro funcionando como armadura de tracción para los momentos flectores positivos en el trabajo a la flexión de la losa durante la vida útil del edifi cio. • Provee resistencia para cargas horizontales al actuar como diafragma. • Losacero es una lámina corrugada de acero galvanizado estructural, perfilada para que se produzca un efectivo ajuste mecánico con el concreto, gracias a las muescas especiales que además sustituyen el acero a la tracción de la placa. • Medidas.- 4,10 m; 4,60m; 5,10m y 6,10m Otros largos, previa consulta • El galvanizado de la lámina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental • En la mayoría de los proyectos se elimina el uso de puntales, reduciendo costos de instalación • Se obtienen placas más livianas ( 8 a 10 cm de espesor ) • Se instala de forma rápida y limpia. Sencillez y economía en su instalación al disminuir considerablemente la mano de obra requerida. • Permite el colado simultáneo en diferentes niveles, incrementando de esta manera el rendimiento de instalación. • Excelente resistencia estructural. • Rápida y fácil instalación. Descripción Panel metálico para cubiertas, tipo sándwich, inyectado en línea continua con poliuretano expandido de alta densidad (40 Kg-7m3)y ambas caras de lámina de acero galvanizada pre pintada.
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  Usos • Elementosde cubierta para edificaciones industriales, comerciales y residenciales. • Elemento para fachadas por la rigidez que proporcionan las nervaduras. Características • Elevada resistencia mecánica con posibilidad de mayor separación entre apoyos. • Optimo aislamiento térmico y acústico. • Permite suprimir la instalación de pláfon / cielo raso u otro detalle de acabado. • Excelente acabado interior y exterior. • Ligero.