2da concentración de la materia

En este segundo bloque de clases presenciales vamos a trabajar con la parte de las fundaciones, que tambien es un tema muy amplio.La clase de mañana que la llamaremos Clase # 4 que va a tratar sobre un resumen general de todo lo involucrado en la parte de fundaciones y desarrollaremos la parte de pilotajes,en la clase # 5 hablaremos sobre la parte de muros y pantallas y en la clase # 6 se presentarán los 6 grupos con sus proyectos de estructuras de concreto y acero según las indicaciones dadas anteriormente.

La siguiente forma se les entregará en papel a cada uno de ustedes para que evalúen a los grupos a excepción del suyo propio y en la cual no colocarán su nombre y evaluarán cada exposición del 0 al 100 en tres aspectos y luego obtener un promedio en cada proyecto.Espero que sean justos y precisos en la evaluación















                                          PLANILLA DE EVALUACIÓN

Grupo N° 1

Grupo N° 2

Grupo N° 3

Grupo N° 4

Grupo N° 5

Grupo N° 6

Concreto

Acero

Concreto

Acero

Concreto

Acero

Concreto

Acero

Concreto

Acero

Concreto

Acero

PRESENTACION

CALIDAD

APRENDIZAJE

PROMEDIO

TRABAJO POR EQUIPOS

Me comunico con ustedes en esta oportunidad para explicarles como deben entregar el trabajo por equipos que les fue asignado.

1) cada equipo deberá exponer dos proyectos, uno de concreto armado y el otro de acero estructural

2) El trabajo constará de 2 partes, un trabajo resumen escrito que incluya el proyecto estructural en presentación digital (planos y memoria descriptiva ) y un resumen del equipo que incluya sus comentarios acerca del proyecto tales como ventajas y desventajas del mismo, costo de ejecución, y que aprendizaje obtuvieron los participantes con menos conocimientos anteriores a la materia , esto también me lo entregarán en digital para que podamos intercambiar la información entre los 6 equipos del curso.y la segunda parte será la exposición del proyecto que será realizada por un integrante que no sea ingeniero, o lo que significa que serán dos personas encargadas de exponer, una por cada proyecto y dicha exposición tendrá un valor del 40% del valor final del trabajo.

3)cada equipo dispondrá de una hora que sera dividida en media hora por cada proyecto, para lo cual utilizaremos una clase de 6 horas que será la ultima del curso

4)durante la exposición se realizarán preguntas a cualquiera de los integrantes del equipo las cuales formaran parte de la evaluación y la asistencia será obligatoria por lo cual cada inasistencia representará 4 puntos menos sobre 100

5)la exposición deberá tener planos en la presentación ya sean digitales (video) o en papel

6)cada equipo dará dos notas apreciativas sobre el resto de las exposiciones, una por el proyecto de concreto y otra sobre el proyecto de acero y no indicará a que equipo pertenece (ver planilla de evaluación)

  

Corrosión en las estructuras metálicas

El Costo contra la Corrosión

La Corrosión del acero constituye un problema mundial de grandes proporciones que requiere ser controlado, por ello es objeto de estudio en universidades y centros de investigación para tratar de cuantificar y minimizar sus costos. En Venezuela, el Centro de Estudios de la Universidad del Zulia que ha adquirido prestigio internacional, realiza importantes investigaciones y entre sus logros podemos anotar la elaboración del Mapa de Corrosión, en el que se determinan los niveles de agresividad de este fenómeno en las diversas regiones y zonas del país.

Para determinar el impacto de la corrosión en Venezuela podemos partir del consumo promedio per cápita de acero al carbono, que es de 122 Kg, lo cual representa un consumo nacional anual de 2.900.000 toneladas, de las cuales la corrosión destruira un 25%, o sea 725.000 Toneladas anuales, lo que equivale a 9 k.o por segundo. Si no se toman medidas adecuadas para proteger el acero contra la corrosión esta pérdida representa el 4% del PIB.

En este sentido, el galvanizado en caliente del acero al carbono constituye una solución rentable para controlar la corrosión en muchas aplicaciones, tanto en la industria química y petrolera, como en el sector transporte, eléctricoo, construcción, etc.

- Venezuela Consume 122 Kg de acero per cápita (Conindustria). 2.900.000 Ton/año.

- La corrosión destruye un cuarto de la producción mundial del acero (Entre Rayas Revista de arquitectura).     

- 725.000 Ton/año de acero, 33 ton/hora, ¡ 9 Kg de acero por segundo!

- Representa el 4% del PIB.

- Grandes desastres naturales como terremotos, huracanes y tormentas tropicales.

- Impacto económico 17 billones de $ anuales.

- Pérdidas directas 276 billones de $ anuales.

¿Porqúe Ocurre la Corrosión?

La fuerza motriz que causa que un metal se corroa es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para alcanzar el estado metálico se requiere una cantidad de energía.
Esta energía varía de un metal a otro.  Es relativamente alta para el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre, la plata y el oro.

Fuerza electromotriz

Requiere poca energía - Electro positivos

Platino

Oro

Plata

Cobre

Níquel

Hierro

Cadmio

Aluminio

Zinc

Requiere mucha energía - Electro negativos

¿Cómo ocurre la Corrosión?

Proceso electroquímico

Ocurre por la diferencia de potencial entre dos metales diferentes en contacto …
o por la diferencia de potencial entre diferentes áreas de un mismo metal,  que forman una celda galvánica.

En presencia de un electrolito

Cada celda consiste de: un ánodo que produce electrones, de un cátodo y de un electrolito. 

El ánodo  y el cátodo deben estar en contacto eléctrico para que ocurra la corrosión.

Clase # 3 generalidades de estructuras de acero

Los primeros pasos son idénticos al caso estudiado con las generalidades de estructuras de concreto

sin embargo existen diferencias importantes en el diseño y la construcción ,ya que las estructuras de concreto son mas pesadas, lentas de ejecutar, mas costosas por el encofrado, sin embargo las estructuras de acero son mas delicadas de construir,necesitan mano de obra mas especializada y los acabados y remates son muy engorrosos, por lo cual es ideal para edificios industriales pero no para los edificios habitacionales.

Podemos dividir las estructuras metálicas en:

1) Losas;Estas se construyen con Losacero (http://www.lamigal.com/losacero/laminas-losacero-acero-galvanizado.html ) malla electrosoldada y concreto de 10 cm de espesor promedio, éstas laminas se apoyan y solapan en la parte superior de vigas tubulares o electrosoldadas  en forma de doble t denominadas CORREAS las cuales se calculan en la mayoría de los casos como vigas simplemente apoyadas sobre las vigas de carga.

2) Las correas son vigas que vienen a representar los nervios de las losas nervadas de concreto, ellas se diferencian de las vigas de carga porque las correas no reciben cargas horizontales de sismo viento u otro origen, las vigas sísmicas llevan la misma dirección de las correas

3) Vigas de carga; éstas se encargan de formar pórticos rígidos que reciben las cargas gravitacionales de las losas y soportan las cargas de sismo y otra índole en unión con las columnas, adicionalmentes se diferencian de las correas por la gran cantidad de elementos de rigidización que poseen tales como,cartelas, ménsulas, rigidizadores horizontales y verticales, y cerchas y tirantes que ayudan a los pórticos.

4)Columnas: son muy importantes por lo cual su diseño es delicado, ya que a diferencia de las columnas de concreto armado, que son rígidas, éstas son esbeltas y susceptibles de pandear y cuando los momentos son importantes en varias direcciones muchas veces se construyen con varios perfiles.

5) Apoyos o planchas base: son la estructura de enlace entre el acero y el concreto,entre la estructura y las fundaciones, por lo general son planchas de diferentes espesores que mediante pernos que penetran el concreto y transmiten las cargas. Las uniones van desde un diseño muy simple constituido por una plancha de 3/8 " y 30 x 30 cm con 4 cabillas soldadas  de 1/2 " con terminación en forma de gancho que penetran en el concreto 30 cm, hasta planchas de 1 m2 de area y 30 pernos de alta resistencia y diámetro 1" que entran en el concreto hasta 80 cm de profundidad y una multiplicidad de rigidizadores entre la columna y la plancha

6) Uniones soldadas o empernadas: en el diseño de las estructuras metálicas es muy importante las conexiones, por lo cual la inspección juega un rol decisivo en la calidad de la obra.

La soldadura se define por la resistencia del electrodo (E60/13) (E70/18) por el espesor del cordón y la longitud del mismo .

Los pernos se definen por la resistencia del acero utilizado en la manufactura del mismo que puede llegar a 8000 K/cm2 y por el diámetro, en las uniones empernadas se debe tener en cuenta la separación a los bordes y entre pernos .

7) Las cerchas o armaduras: son estructuras típicas de acero ya que están formadas por perfiles que solo están sometidos a fuerzas axiales de tracción o compresión  y sirven para rigidizar edificios que no son capaces de soportar las fuerzas sísmicas por si solos o también para construir galpones con grandes luces entre apoyos donde las cerchas hacen la función de una viga y el mas importante de los usos lo encontramos en los puentes ya que se usan miles de diferentes tipos de cerchas para formar las vigas que van de un extremo a otro del puente y entre ellas se coloca el tablero que soporta los vehículos que cruzan dicho puente

8) anclajes especiales usados en las estructuras metálicas y de concreto armado ( ver Anclajes HILTI ) en este blog

uso de la losacero en las estructuras metálicas

El Losacero 1 5” es una lámina corrugada de acero galvanizado estructural, creada para conjugar las propiedades del concreto y la resistencia del acero, con un perfil que posee nervios de alta resistencia diseñados para total adherencia acero/concreto y consumo económico de concreto.

Es producida a partir de acero laminado en frío, previamente galvanizado mediante un proceso continuo de inmersión en caliente, con un punto de rotura mínimo de 33 ksi, ASTM A525, A527, A446.

Las propiedades de la lámina están calculadas conforme con las publicaciones de la American Iron Steel Institute (Instituto Americano del Hierro y el Acero).

Ventajas

- Lámina de acero galvanizado estructural, creada para encofrar entrepisos, placas y techos.

- El galvanizado de la lámina 183 gr/m2 (G-60), le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental.

- Elimina el uso de puntales, reduciendo costos de instalación.

- Logra placas más livianas (10 a 12 cm de altura), reduciendo peso en vigas y columnas.

- No es necesario colocar cabillas de refuerzo, ya que el diseño de la lámina y el concreto se integran en la placa, permitiendo al acero aportar sus cualidades estructurales.

- Se instala de forma rápida y limpia.

- Elimina el uso de acero de refuerzo.

Usos

La versatilidad de Losacero 1,5” ofrece la posibilidad de utilizarla en ampliaciones de viviendas, techos, mezzaninas, oficinas.
Su instalación sólo requiere de conocimientos básicos de construcción, o de asesoría técnica.

Longitudes Standard

4,10m - 4,60m - 5,10m - 6,10m - 6,60m

3.- Armar la Placa

a.- Una vez colocadas las correas, deben dejarse 10 cm. de solape a lo largo de las láminas, tratando que quede sobre el apoyo.

b.- Para estabilizar aún más la placa es recomendable el uso de conectores de corte.

En caso de usarlos:

- Las láminas deben ser colocadas a tope, no solapadas, sobre el apoyo o correa.

- Deben estar colocados a lo largo del apoyo, a cada 80 cm. (máximo).

- La altura mínima de la losa deberá ser de 9 cm.

- La altura mínima el conector deberá ser de 7,6 cm.

c.- Extender la malla truckson sobre los conectores.

d.- El concreto deberá ser de 210 kg/cm2, vaciado sin apuntalamiento.

Clase # 2 de la materia

Una vez obtenidos los conocimientos básicos de fuerzas y esfuerzos, procedemos a  aplicar dichos conocimientos para construir estructuras en diferentes materiales, siendo los mas comunes y estudiados los construidos con concreto armado y con acero estructural, ya que también existen estructuras de madera , muy utilizadas en los paises nórdicos y de clima frio y tambien estructuras con materiales de última tecnología  como plástico, polímeros, aluminio, titanio, que fueron muy utilizados en las instalaciones deportivas de los juegos olímpicos de beijing.
Pasos a seguir para armar un proyecto de Concreto Armado.

1) dada la necesidad o problema se realiza el anteproyecto Arquitectónico, el cual es evaluado por los distintos profesionales de la ingenieria y profesiones anexas en donde podemos enunciar algunas: la ingenieria ambiental, el análisis social, el estudio de factibilidad económica y la ingenieria de construcción del anteproyecto arquitectónico (estructuras, electricas, sanitarias, mecánicas, etc,etc) para luego poder convertir el anteproyecto de ideas en un proyecto concreto y viable.

2)una vez definido los planos de arquitectura se establecen las cargas de proyecto de acuerdo a su uso y las cargas de sismo, viento, temperatura y cualquier otro efecto a tomar en cuenta
3)Se hace el predimensionado de todos los elementos involucrados y se chequea con respecto a la arquitectura
4)Se procede al diseño de cada uno de los elementos una vez que se cumpla con todos los factores involucrados en el proyecto y se cumplan los requerimientos mínimos por norma de deformaciones y dimensiones mínimas sismoresistentes ,estos elementos los podemos definir en
4a)losas
4b)vigas de carga y sísmicas
4c)columnas
4d)losas de piso
4e)fundaciones

cada una de las anteriores las vamos a desarrollar en clase

charla de HILTI de Venezuela el Jueves 5 de Mayo

http://www.hilti.com/holcom/page/module/contact/contact_main.jsf?contentId=8770&contentType=1013


La charla estará basada en los anclajes que son los productos hilti mas usados en las estructuras y en construcción