1. Expliq Explique ue cada una de las hipóte hipótesis sis utiliz utilizada adas s para para calcul calcular ar la resi resist sten enci cia a en fexi fexión ón de un una a secc secció ión n de conc concre reto to ar arma mado do ¿Cuá ¿Cuále les s de ella ellas s son las las indi indis spens ensab able les s y cu cuál áles es son las las simplicadoras, simplicadoras, admitidas por los códios! Página 143 Indispensables: Las secciones permanecen planas. Se desprecia la resistencia a tracción del concreto. concreto. Existe, perfecta aderencia entre el concreto ! el acero de ref"er#o. Los Los esf" esf"er er#o #os s en el conc concre reto to ! en el acer acero o p"ed p"eden en ser ser calc calc"l "lad ados os • • • •
"tili#ando s"s relaciones constit"ti$as
(σ −ε )
Simpli%cadoras: El acero es elastoplástico perfecto. Se p"ede "sar el blo&"e de compresiones para el concreto. εc Es ig"al a '.''3( deformación máxima del concreto. • •
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". Explique Explique el moti#o moti#o por el cual los códios códios exien exien un área m$nima m$nima de acero en tracción por fexión en las #ias. Página 1)' La norma norma per"ana per"ana ! el *+I, *+I, re&"ier re&"ieren en "n acero acero mnimo, mnimo, tal &"e resist resista a el momento momento de agrieta agrietamient miento o de la sección sección ! esto esto se re&"ier re&"iere e para &"e &"e no se prod"#ca falla frágil en la sección. +olocar menos &"e el acero mnimo es como si el concreto est"$iese solo traba-ando a tracción, lo &"e ind"cira a "na falla frágil.
%. Coment Comente e los los princ principa ipales les &actor &actores es o #aria #ariable bles s que infuye infuyen n en las defexi defexione ones s de los elemen elementos tos de concret concreto o armado armado somet sometido idos s a fexión. Página /0 •
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La resistencia a tracción del concreto !a &"e de esta depende el inicio de las %s"ras las c"ales a"mentan las deexiones. El mód"lo de elasticidad del concreto. +antidad de acero por exión, a ma!or m a!or cantidad menos deexiones. +ambio en la cantidad de acero a lo largo del elemento. Patrón de grietas. +ree +reep p o "-o "-o plás plásti tico co ! por por ende ende las las ist istor oria ia de las las carg cargas as de los los elementos. 2etracción 2etracción o contracción por secado.
'. Explique Explique las principale principales s di&ere di&erencias ncias en el cálculo cálculo de de defexi defexiones ones de #ias de concreto concreto armado entre la norma norma peruana y el relamento del (C) ¿Cuál es más conser#ador y por qu*! Página / El *+I &"e desde el '' considera "na carga ig"al a 1.5 61.)L, ! la 7orma E.')' ''/ "na carga ig"al a 1.45 6 1.0L. Por ende la 7orma E.')' es más conser$adora, ! con "n dise8o el acero necesario de exión será ma!or ! los
esf"er#os ba-o cargas de ser$icio en el acero serán menores. P"es con "n dise8o basado en el *+I9' existe ma!or riesgo de exceder los lmites tolerables de %s"ración ! deexiones por exión, en tal caso será necesario re$isar con c"idado ambos estados lmites.
+. Comente los principales &actores que infuyen en las defexiones di&eridas de elemento sometidos a fexión simple Página 3' La in"encia del creep !
la retracción. Inter$iene "n parámetro
(ζ )
en
f"nción de la d"ración de la carga ! la c"anta del acero en compresión en el centro del tramo para $igas simples o contin"as ! en el apo!o para $oladi#os. ζ λ = 1 + 50 ρ '
. Explique claramente todas las &unciones que pueden cumplir los estribos en una columna de concreto armado. Página 304 ;onta-e, facilita el ensambla-e de las armad"ras longit"dinales. Pandeo, e$ita pandeo de barras $erticales en compresión. +on%namiento, con%nan el concreto comprimido ! con%ere ma!or d"ctilidad ε cu a"mentando la deformación de agotamiento del concreto . +ontrol de agrietamiento, controla el agrietamiento diagonal por cortante e$itando falla frágil.
-. i&erencia entre estribos abiertos y cerrados. Página 30 ! 7orma E.')' *rt. 0.1 ! 1.1< •
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*biertos, se "san en elementos sin responsabilidad ssmica !a &"e no sir$en para con%nar el concreto =elementos &"e no tengan &"e disipar energa<. +errados, obligatorio en elementos sometidos a torsión ! con responsabilidad ssmica. >anco a 13 grados .
/. Explique las razones por las cuales es necesario limitar el ancho de rietas en un elemento de concreto armado en fexión. Página ' ! ) •
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5"rabilidad, esto tiene &"e $er con el ata&"e de los s"lfatos, corrosión del acero de ref"er#o, ciclos de congelación ! desielo, ata&"e de s"stancias acidas. E$itar &"e se pierda el acondicionamiento ac?stico. *pariencia, ancos de grietas m"! grandes son est@ticamente inaceptables por&"e generan da8os en los acabados. Impermeabili#ación, e$ita %ltraciones en estr"ct"ras &"e retienen l&"idos
0. Explique dos razones por las cuales las dimensiones del elemento a&ectan la manitud del creep que puede experimentar una columna bao caras sostenidas. Página 4/ •
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La intensidad del esf"er#o de compresión aplicado, asta '.fAc, las deformaciones por creep son proporcionales a las deformaciones elásticas ! tambi@n a la magnit"d del esf"er#o. *l incremento de este esf"er#o el creep se incrementa rápidamente. Si el elemento tiene dimensiones ma!ores &"e las necesarias por resistencia, el esf"er#o aplicado será ba-o, en consec"encia tambi@n el creep La relación real s"per%cie9$ol"men del elemento, c"anto ma!or sea esta relación, ma!or será el creep ! la retracción &"e experimenta el elemento.
12. ¿Cuáles son los dos principales &actores que controlan los diámetros m$nimos de doblado del acero de re&uerzo! Página 04 • •
+apacidad =5"ctilidad< del acero, de doblarse sin romperse o ra-arse. 7ecesidad de pre$enir el aplastamiento del concreto dentro del doble#.
11. ¿3u* 4epresenta el ancho e&ecti#o del ala 5be6 en compresión en una sección 7! ¿Cuáles son los &actores que más infuyen en el ancho e&ecti#o! Página 0 *nco en el c"al se p"ede s"poner "n esf"er#o "niforme de las compresiones originadas por la exión, es decir "n anco en el c"al la res"ltante de compresiones ( fc max ) x ( be hf ) es la misma &"e se desarrolla en el anco real. Bactores: Cipo de carga =concentrada, distrib"ida< Cipo de $iga =contin"a o simplemente apo!ada< Cipos de apo!o. Espaciamiento entre las $igas paralelas. 2igide# relati$a $iga9losa. • • • • •
1". Enuncie y comente las principales incertidumbres que tratan de cubrir los &actores de reducción de resistencia. Página / •
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La $ariabilidad en la resistencia, tanto de los materiales con pr"ebas en laboratorio de lo realmente colocado en obre, diferencias en las dimensiones de los planos ! la constr"cción real e incertid"mbre en los m@todos de determinación de la resistencia. Las consec"encias de la falla del elemento, la importancia del elemento dentro de la estr"ct"ra ! las consec"encias de la falla del mismo.
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El tipo de falla del elemento. ;arcada diferencia entre "na falla d?ctil ! "na falla frágil.
1%. Explique la razón &$sica del por qu* el fuo plástico y la retracción
eneran defexiones di&eridas. 8ara su explicación utilice el caso de una #ia simplemente apoyada con armadura in&erior lonitudinal de tracción 9nicamente. Página 3'4 La retracción del concreto ace &"e las %bras s"periores se acorten casi libremente por la a"sencia de acero s"perior, mientras &"e las %bras inferiores están restringidas por la presencia del acero de tracción. En este caso, la c"r$at"ra de la sección debida a la retracción es del mismo signo &"e la c"r$at"ra prod"cida por las cargas externas, en consec"encia, se prod"cirán deexiones adicionales por la retracción &"e son del mismo signo &"e las prod"cidas por las cargas externas. Si la sección ! las armad"ras f"esen sim@tricas la retracción no originaria ni c"r$at"ras ni deexiones adicionales.
1'. :encione y explique, los% principales tipos de &allas, asociados a la &uerza cortante, en un elemento, sin re&uerzo en el alma. Página 34 •
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Balla por tracción diagonal, la grieta se prod"ce sin pre$io a$iso ! se extiende asta ca"sar el colapso. Balla por compresión por cortante, la grieta inclinada se desarrolla grad"almente. El colapso se prod"ce por el aplastamiento de la #ona comprimida en el extremo de la grieta. Balla de aderencia, por cortante , c"ando el agrietamiento inclinado alcan#a el acero de ref"er#o ! la grieta se $"el$e paralela al ref"er#o destr"!endo la aderencia.
1+. :encione los principales tipos de &allas asociados a la &uerza cortante en un elemento con re&uerzo en el alma. Página 34 • • • •
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Balla por "encia de los estribos o del ref"er#o por cortante. Balla de cortante ocasionada por la falla del ancla-e de los estribos. Balla por "n excesi$o anco de grietas ba-o cargas de ser$icio. Balla de cortante debida a la excesi$a compresión en el alma de la $iga. P"ede s"ceder en $igas con almas delgadas. Balla por cortante iniciada por "n ancla-e ins"%ciente o de%ciente del ref"er#o longit"dinal.
1. Con, la ayuda, del diarama :omento ; Cur#atura, de una sección
de concreto armado< explique, la di&erencia de comportamiento, de una, sección en fexión sobrere&orzada< otra subre&orzada< y otra,
con acero en tracción, por fexión< considerablemente menor, que el acero m$nimo. 1+1 1-. ¿Cuáles, son las &unciones< o, propósitos de las #iuetas de
distribución< que se colocan, en los techos, alierados! ¿( partir de que, luces, es con#eniente su uso! ¿3u* exiencia, tiene la norma peruana, con respecto a estas #iuetas! "'Se colocan perpendic"larmente a la dirección de las $ig"etas o ner$ios principales. +omo s" nombre lo indica, se "tili#an para "niformi#ar las deexiones de las $ig"etas ! aseg"rar &"e los efectos de las posibles cargas lineales =tabi&"es< o concentradas o cargas no "niformes en el área sean resistidos por $arias $ig"etas, es decir, permiten distrib"ir las cargas entre $arias $ig"etas e$itando &"e alg"nas de ellas res"lten sobrecargadas. El +2SI nos dice &"e es con$eniente "sar $ig"etas de distrib"ción a partir de l"ces de ) m, de "n anco no menor de '.1' m ! con "na barra de 1D corrida s"perior e inferior. Ftros a"tores =+ala$era< recomiendan s" "so a partir de l"ces de . m. La norma E.')' no obliga s" "so ! por lo tanto no da recomendaciones o pa"tas para s" distrib"ción en planta.
1/. =upona, que en una #ia, siempre apoyada, con una cara
concentrada al centro< usted, conoce los diaramas momento, cur#atura< de todas sus secciones, trans#ersales. ¿Cómo har$a, para calcular la defexión inmediata< al centro del tramo< a partir de los diaramas, momento, cur#atura!,¿que obeciones< o, limitaciones, tendr$an, los resultados obtenidos!. >paina "0/ 10. Explique,
las razones< por las cuales, en losas macizas, y, alieradas, la norma no requiere la colocación de estribos m$nimos, por cortante. >páina %'". La posibilidad de "na falla s?bita de cortante es menor &"e en $igas de anco normal. Esto se debe a &"e las potenciales grietas diagonales deben seg"ir "na tra!ectoria trans$ersal a tra$@s de la sección del elemento más larga. Existe la posibilidad de transferir lateralmente los sobreesf"er#os locales, es decir de compartir la carga entre las áreas d@biles ! f"ertes.
"2. Con
la ayuda de un diarama de interacción< resistencias nominales< de la sección de una columna, explique, y d*, alunos eemplos de las maneras< por lo menos hay tres posibilidades< cómo la sección, partiendo de las condiciones de ser#icio, puede llear a la &alla. En cada una, de estas posibilidades< indique, la
manera de calcular, el coeciente de seuridad, de la columna. 8áina. %0'. "1. ¿cuáles son, las di&erencias, entre el dise?o por resistencia< y el
dise?o por capacidad!. ¿Cual de ellos, utiliza en concreto armado, y por que!. /- 0/ "". @undamente claramente< las razones, por las cuales, la normal E22< especi&$ca un #alor de reducción, de resistencia, para las columnas, menor que el especicado, de las #ias./0