U.N.E.D. E.T.S. INGENIEROS INDUSTRIALES

Estructuras de Hormigón

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B. Complementaria
Bibliografía Básica

1.     CONTENIDO

 

A continuación se muestra el índice con los capítulos objeto de estudio del texto básico.

 

1.     PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

 

El Tomo I (Materiales. Ejecución. Control. Patología) del texto básico se centra principalmente en las características de los materiales que constituyen el hormigón armado: las armaduras y el propio hormigón. En el Tema3 (Armaduras) se describe la tipología de las armaduras empleadas en el hormigón armado. Los temas objeto de estudio son:

 

Tema 3: Armaduras

 

3.1.          Generalidades

3.1.1.     Características geométricas

3.1.2.     Características mecánicas

3.1.3.     Características de adherencia

3.3.          Barras corrugadas

  

En el Tema 4 del Tomo I (Propiedades del Hormigón) se enuncian las principales propiedades del hormigón, tanto del hormigón fresco como endurecido. Los temas objeto de estudio que tratan dichas propiedades son:

 

4.1.          Propiedades del Hormigón fresco

4.1.1.     Consistencia

4.1.2.     Docilidad

4.1.3.     Homogeneidad

4.1.4.     Peso específico

4.2.          Propiedades del Hormigón endurecido

4.2.1.     Peso específico

4.2.2.     Compacidad

4.2.3.     Permeabilidad

4.2.4.     Resistencia al desgaste

4.3.          Características reológicas del hormigón

4.3.1.     Retracción del hormigón

4.3.2.     Deformaciones tensionales del hormigón. La fluencia

 

En el Tema 6 del Tomo I (Adherencia. Disposición, anclaje y empalme de armaduras) se tratan unos aspectos relacionados con la adherencia entre el acero y el hormigón, que afectan a la disposición de las armaduras. Los temas de interés son:

 

6.1.          La adherencia entre el hormigón y el acero

6.1.1.     Generalidades

6.1.2.     Influencia del hormigón

6.1.3.     Tensión de adherencia

6.2.          Disposición de las armaduras

6.2.1.     Peso específico

6.2.2.     Doblado de las armaduras

6.2.3.     Colocación de las armaduras

6.2.4.     Distancias entre barras

6.2.5.     Distancias a los paramentos

6.3.          Anclaje de las armaduras

6.3.1.     Ideas previas

6.3.2.     Anclaje de barras corrugadas

6.3.4.     Anclaje de cercos

6.4.          Empalme de las armaduras

6.4.1.     Generalidades

6.4.2.     Empalmes por solapo

6.4.3.     Empalmes por soldadura

6.4.4.     Empalmes por manguito

  

En el Tema 18 del Tomo I (Características de los materiales) se enuncian las principales características del acero y del hormigón, a partir de las cuales se obtienen la resistencia de cálculo del hormigón. Los temas objeto de estudio que tratan estos aspectos son:

 

18.1.       Características del acero

18.2.       Características del hormigón

18.2.1.       Definiciones y tipificación de los hormigones

18.2.2.       Diagrama s-e del hormigón y módulos de deformación

18.3.       Cálculo del acortamiento por retracción

18.3.2.       Método de la Instrucción EHE

18.3.4.       Ejemplo de aplicación del método de la EHE

18.4.       Cálculo del acortamiento por fluencia

18.4.2.       Método de la Instrucción EHE

18.4.4.       Ejemplo de aplicación del método de la EHE

18.5.       Resistencia de cálculo del hormigón

18.6.       Diagrama de cálculo del hormigón

18.7.       Resistencia del hormigón en tracción

  

2.     TEORIA DE LOS ESTADOS LIMITES

 

Una vez tratados los temas referentes a los materiales que constituyen el hormigón armado, se aborda el aspecto del proceso de cálculo de las estructuras. La descripción de este proceso se recoge en el Tema 16 del Tomo I (La seguridad de las estructuras). Los apartados que describen cualitativamente dicho aspecto son:

 

16.1.       Proceso de cálculo de una estructura

16.2.       Cálculo de esfuerzos

16.3.       Cálculo de estructuras de hormigón armado

16.4.       La probabilidad de hundimiento

 

Para completar el apartado anterior, se explica en el Tema 17 del Tomo I (Teoría de los estados límite. Bases de cálculo) la Teoría de los Estados Límite. Se diferencian los valores característicos y los de cálculo, así como los coeficientes de seguridad a emplear. Por último se exponen las hipótesis de carga que deben analizarse. Los temas que deben estudiarse y que describen estos aspectos son:

 

17.1.       Requisitos que deben reunir las estructuras. Definición de estados límite

17.2.       Estados límite últimos

17.3.       Estados límite de servicio

17.4.       Causas de incertidumbre. Cálculos a nivel I y a nivel II

17.5.       Valores característicos y valores de cálculo

17.6.       Coeficientes de seguridad

17.7.       Tratamiento de las acciones

17.7.1.       Clasificación de las acciones

17.7.2.       Valores característicos de las acciones

17.7.3.       Valores representativos de las acciones

17.7.4.       Valores de cálculo de las acciones

17.7.5.       Casos especiales de ponderación de acciones

17.8.       Hipótesis de carga

17.8.1.       Estados límite últimos

17.8.2.       Estados límite de servicio

17.8.3.       Caso de estructuras de edificación ordinarias

17.9.       Comprobaciones que deben realizarse

 

 

En el Tomo II (Cálculo en estados límite) se hace hincapié en el proceso de cálculo de armado de una sección. En el Tema 1 (Cálculo de secciones en agotamiento. Cuantías límites de armaduras) se exponen las diferentes tipologías de rotura que tienen lugar en el hormigón. Los temas objeto de estudio son:

 

1.1.          Introducción

1.2.          Proceso de rotura por flexión

1.2.1.          Las tres etapas del proceso

1.2.2.          Comportamiento de la pieza

1.2.3.          Cálculo clásico y cálculo en rotura

1.2.4.          Cuantía de armadura

1.2.5.          Armadura de compresión. Capacidades mecánicas

1.2.6.          Cargas permanentes

1.2.7.          Forma de la sección

1.2.8.          Cálculo

1.3.          Roturas por compresión

1.4.          Roturas por tracción

1.5.          Roturas por esfuerzos tangenciales

1.6.          Cuantías límites de armaduras

1.6.1.          Cuantía mínima por esfuerzos térmicos y de retracción

1.6.2.          Cuantía mínima en flexión

1.6.3.          Cuantía máxima en flexión

1.6.4.          Cuantías límites en compresión

 

 

Una vez expuestas las distintas formas de rotura del hormigón, en el Tema 2 del tomo II (Hipótesis Básicas. Diagrama de Pivotes) se explican los dominios de deformación correspondientes a los estados límite últimos con ayuda del diagrama de pivotes. Los temas objeto de estudio son:

 

2.1.          Consideraciones generales

2.2.          Hipótesis generales Caracterización del estado límite último

Ø      Compatibilidad de deformaciones

Ø      Diagrama s-e del hormigón

Ø      Diagrama s-e del acero

Ø      Condiciones de equilibrio

2.3.          Definición de todos los estados límite últimos: dominios de deformación

2.4.          Ecuaciones generales de equilibrio y compatibilidad

 

Una vez conocido el proceso de cálculo de armado de una sección sometida a solicitaciones normales (esfuerzos axiles y momentos flectores), se trata el concepto del esfuerzo cortante en el Tema 13 del tomo II (Esfuerzo Cortante). Los temas objeto de estudio que lo desarrollan son:

 

13.1.       El concepto de esfuerzo cortante

13.2.       Distintos esquemas de rotura de vigas

13.3.       Métodos de cálculo

13.4.       Comportamiento básico del hormigón. Tensiones tangenciales

13.4.1. Hormigón sin fisurar en servicio

13.4.2. Hormigón fisurado en servicio

13.4.3. Hormigón en rotura

13.4.4. Tensiones principales

13.4.5. Tensiones en las alas de vigas en T

13.5.       Comportamiento básico de las armaduras transversales

13.5.1. Analogía de la celosía

13.5.2. Cortante resistido por las armaduras transversales

13.5.3. Compresiones en el hormigón del alma

13.5.4. Decalaje de la ley de momentos

  

La aplicación del concepto de esfuerzo cortante se explica en el Tema 14 del tomo II (Esfuerzo cortante. Teoría clásica y cálculo en rotura). Los temas objeto de estudio que sirven de guía son:

 

14.2.       Dimensionamiento en rotura según la EHE

14.2.1. Funcionamiento del hormigón

14.2.2. Agotamiento por compresión oblicua del alma

14.2.3. Agotamiento de piezas sin armadura de cortante

14.2.4. Agotamiento de piezas con armadura de cortante

14.3.       Práctica del cálculo

14.4.       Ejemplo

 

La disposición de armaduras transversales en pilares y vigas como resultado del cálculo del esfuerzo cortante se trata en el Tema 15 del tomo II (Armado de Pilares y Vigas). Los temas objeto de estudio que recogen las distintas disposiciones de armado son:

 

15.1.       Armaduras transversales en pilares: cercos

15.2.       Armaduras transversales en vigas: cercos y barras levantadas

15.3.       Tipología de armaduras transversales

15.4.       Armado con cercos o estribos

15.4.1. Generalidades

15.4.2. Cuantías y separaciones de estribos

15.5.       Armado con barras levantadas

15.6.       Práctica del armado de vigas

15.6.1. Armadura de compresión

15.6.2. Armadura de tracción

15.6.3. Armaduras transversales

15.7.       Redondeo de la ley de momentos

15.9.       Secciones en T y doble T

 

Las estructuras de hormigón armado no sólo han de tener la seguridad necesaria frente al agotamiento resistente de las mismas (estados límite últimos) sino que, además, deben comportarse de manera adecuada en servicio (estados límite de servicio). Los dos estados límite de servicio más importantes son el de fisuración y el de deformaciones. Estos dos estados se tratan en los temas 18 (Fisuración) y 19 (Deformaciones) del tomo II. Los temas que deben estudiarse son:

 

Tema 18. Fisuración

 

18.1.       Introducción

18.2.       Planteamiento general del problema de la fisuración. Valores límites. Definición de ambientes

18.3.       Anchura previsible de fisuras

18.3.1.       Cuantía de acero para el cálculo de la fisuración

18.3.2.       Aparición sucesiva de fisuras

18.3.3.       Cálculo de la distancia entre fisuras

18.3.4.       Alargamiento medio del acero

18.3.5.       Recapitulación

18.4.       Fórmulas prácticas de fisuración bajo tensiones normales

18.4.1.       Recomendaciones generales

18.4.2.       Tablas y fórmulas simples

18.4.4.       Método general de la EHE

18.4.5.       Fisuración por compresión

18.5.       Fisuración bajo tensiones tangenciales

 

 

Tema 19. Deformaciones

 

19.1.       Generalidades

19.2.       Necesidad del control de las deformaciones

19.3.       Valores admisibles para las flechas

19.3.1.       Introducción

19.3.2.       Instrucción española EHE

19.3.3.       Norma francesa BAEL-83

19.3.4.       Código británico CP-110

19.3.5.       Normas americanas del ACI

19.4.       Cálculo de flechas originadas por la flexión

19.4.1.       Generalidades

19.4.2.       Flecha instantánea

19.4.3.       Flecha diferida

19.4.4.       Caso de sección rectangular