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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 1
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OPENCOURSEWAREINGENIERIA CIVIL
I.T. Obras Públicas / Ing. Caminos
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 2
Presentar el hormigón armado y pretensado como material estructural
Conocer los fundamentos de trabajo del hormigón estructural
Plantear las ventajas e inconvenientes de este tipo de estructuras
Describir las diferentes tecnologíasempleadas en hormigón estructural
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 3
1. Aproximación histórica2. Mecanismo de trabajo3. Ventajas e inconvenientes 4. La aptitud hormigón‐acero5. Tecnologías del hormigón estructural6. Clasificación de los elementos
estructurales7. Hormigones especiales
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 4
Siglo I: Los romanos empleaban conglomerantes naturales Morteros de cal
1824 – Joseph Aspdin patenta el Cemento Portland, obtenido por calcinación a alta temperatura de una caliza arcillosa y posterior molido
1848 – Joseph‐Louis Lambot se atribuye el descubrimiento del hormigón reforzado con acero
1855 – El jardinero parisino Joseph Monier empleó por primera vez refuerzos de acero en un macetero hecho de mortero. Patenta jardineras de hormigón reforzado con acero
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 5
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Panteón de Agripa en Roma (Italia)(Siglo I A.C.)
(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 6
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Barca de ferrocemento de J.L. Lambot(1855, Exposición Universal de París)
(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 7
1861 – Coignet recoge en “Betóns Agglomérés” las primeras reglas de construcción de vigas, bóvedas y tubos de hormigón reforzado con acero
1875 – Monier proyecta el primer puente de hormigón armado en Chazelet, de 13,80 m. de luzy 4,25 m. de anchura
1879 – Hennebique reviste perfiles de acero con hormigón para mejorar su resistencia frente al fuego
1887 – Wayss y Koenen publican el primer tratado técnico sobre hormigón armado: “Das SystemMonier”
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 8
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Puente de hormigón armadoen Chazelet, Francia(Joseph Monier, 1875)
(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 9
1900 – Se crean los primeros institutos para el estudio científico del Hormigón Armado en Francia y Alemania
1902 – El ingeniero alemán Emil Mörsch sienta las bases del método clásico de cálculo de secciones en su libro “Der Eisenbetonbau, seine Theorie und Anwendung“
1928 – Eugène Freyssinet patenta el primer sistema de pretensado del hormigón
1939 – Primera instrucción de Hormigón Estructural en España como reglamento de obligado cumplimiento
1947 – Primer reglamento del American Concrete Institute (ACI) “Código ACI”
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 10
Hormigón:Material polifásico formado por mezcla de áridos aglomerados mediante un conglomerante hidráulico, el cemento Portland
Resiste bien las compresiones y mal las tracciones
Buen comportamiento frente a la intemperie
Acero:Material metálico formado por hierro y un pequeño % de carbono y otros elementos, fabricado en instalaciones específicas
Resiste adecuadamente las tracciones
Degradable si se expone a la intemperie
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 11
Ventajas: Buena resistencia a compresión
Posibilidad de crear todo tipo de formas, es moldeable
Buen comportamiento frente a la intemperie
Buen comportamiento frente al fuego
Coste relativamente bajo
Elevados incrementos de resistencia en relación con el incremento de coste asociado
Masivo y rígido Buen comportamiento dinámico
Mantenimiento prácticamente nulo
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 12
Inconvenientes: Presenta un mayor peso propio en comparación con su
resistencia
Precisa un mayor tiempo de ejecución
Imposible de desmontar, menos versátil que otro tipo de estructuras (metálicas)
Requiere una ejecución más “artesanal” que la estructura de acero (encofrados, ferrallado, hormigonado, curado...)
Control de calidad más complejo y menos localizado y centralizado
Mayor coste y tiempo de demolición
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 13
¿Por qué podemos emplear hormigón y acero conjuntamente para construir estructuras? Ambos presentan características mecánicas
complementarias
Módulos elásticos no excesivamente diferentes(30.000 MPa vs 200.000 MPa)
Muy buena adherencia entre ambos materiales
Sus coeficientes de dilatación térmica son prácticamente iguales (α ≈ 10‐5 ºC‐1)
El hormigón protege al acero de agentes agresivos externos pH alcalino, recubrimiento armaduras
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El hormigón estructural se agrupa en tres tecnologías diferentes por su forma de resistir las solicitaciones a las que se ve sometido:
Hormigón en masa: Emplean únicamente hormigón en forma masiva para resistir las solicitaciones. Empleado en muros y presas de gravedad
Hormigón armado: Emplean armaduras de acero de forma pasiva para resistir los esfuerzos de tracción. Muy extendido en construcción civil y edificación
Hormigón pretensado: Emplean armaduras de acero de forma activa para comprimir el hormigón y evitar que trabaje a tracción. Cada vez es más empleado
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(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 15
Clasificación general de elementos estructurales:
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MODELO CRITERIOS EJEMPLOS
LINEAL o UNIDIMENSIONAL
(1D)
Tensiones normales predominantes en una dirección
‐ Vigas‐ Pilares/soportes‐ Forjados unidireccionales‐ Pórticos
‐Muros ménsula‐Muros de carga‐PantallasSUPERFICIAL o
BIDIMENSIONAL(2D)
Tensiones normales predominantes en dos direcciones ortogonales
‐ Placas‐ Láminas y membranas‐ Losas
MACIZO o TRIDIMENSIONAL
(3D)
Tensiones normales existentes en las tres
direcciones ortogonales
‐Nudos ‐Zapatas‐Encepados‐Ménsulas cortas
(CC) [BY-NC-SA] 2010-11 Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 16
La EHE‐08 incorpora la regulación de otros tipos de hormigones, denominados especiales:
HAR: Hormigones de alta resistencia
HRF: Hormigón reforzado con fibras
HAC: Hormigón autocompactante
HLE: Hormigón ligero estructural
HR: Hormigones reciclados
HNE: Hormigones NO ESTRUCTURALES
HL: Hormigón de Limpieza
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