Estructura de Hormigon armado

Estructura

Conjunto de elementos dispuestos para resistir las cargas y fuerzas que actúen sobre ella.

Deberá soportar:

• Su peso propio y el de las otras partes de la construcción.
• Cargas permanentes, transitorias y móviles (objetos, personas, nieve, etc.)
• Empuje y succión del viento
• Tensiones internas
• Sismos, impactos, etc.

Ejemplo: La mesa

• Techos, losas y entrepisos.

Tapa de la mesa – por su propio peso y el de las cargas que recibe tienden a curvarse hacia abajo, y trabajan a la flexión y al corte.

• Las vigas estructurales

Los travesaños – reciben las cargas que les transmiten la tapa y la transmiten a las patas. Trabajan a la flexión y al corte.

• Columnas, pilares, paredes.

Las patas – reciben cargas superiores y las transmiten al suelo. Trabajan a la compresión y deben resistir la flexión lateral (pandeo).

• Los cimientos y el suelo.

Los cimientos distribuyen en el terreno las cargas que transmiten “las patas”. El terreno trabajan a la compresión y si el apoyo es menor que lo necesario se hundirá.

Clasificación – según los elementos estructurales que la componen.

• Muros portantes[pic 1]

• Construcciones bajas → paredes perimetrales y algunas interiores son los encargados de soportar y transmitir las cargas al suelo.
• A más altura → más espesor.
• Muros ocupan bastante lugar e imponen limitaciones respecto a la cantidad y tamaño de las aberturas.
• Pueden ejecutarse con ladrillos macizos, bloques portantes (cerámicos o de cemento), piedras, troncos, adobe, etc.
• Son fáciles de hacer no requieren mano altamente capacitada.

• Estructura independiente

• Está formada básicamente por vigas y columnas. Las paredes y tabiques solo actúan como cerramientos y divisiones, no como portantes.[pic 2]
• Sistema más utilizado para edificios en altura → de hormigón armado.
• Para igual altura y cargas → menor sección que la que ocuparían paredes portantes.
• Son usuales cuando se necesitan grandes aberturas.
• Pueden hacerse de hormigón armado o hierro y para poca altura de madera o con pilares de mampostería.
• Requiere mano de obra capacitada y equipos, maquinas y/o herramientas apropiadas.[pic 3]

• Mixtas

• Combinación de paredes portantes y estructura independiente.

Materiales empleados

• Hormigón armado
• Madera
• Hierro
• Mampostería portante

Cada uno de los materiales deberá cumplir con las exigencias y limitaciones dadas por su uso y reglamentos.

Hormigón Armado

Combinación de dos materiales completamente distintos:[pic 4]

• Hormigón → Compresión
• Hierro → Tracción

El comportamiento elástico del conjunto resultante permite considerarlo como un nuevo material. Esto es posible gracias a la intervención de tres factores:[pic 5]

• Tienen un coeficiente de dilatación térmica prácticamente igual, lo que les permite acompañarse mutuamente dentro de los cambios de temperatura que pueden ocurrir en cualquier clima.
• Gran adherencia entre ambos materiales, tanto que no solo impide el desplazamiento relativo de la armadura dentro del hormigón sino que asegura la transferencia mutua de tensiones en el proceso de deformación bajo carga.[pic 6]
• La no oxidación del hierro queda asegurado por la envoltura de hormigón, mientras ésta no se rompa.

Es un material de gran adaptabilidad, por tratarse de un material moldeable, es posible darle las formas más variadas y extraordinarias.

Ventajas

• Adaptabilidad.
• Monolitismo – el conjunto se comporta como una sola unidad.
• Incombustibilidad y bajo costo de mantenimiento.

Desventajas

• Grandes dimensiones a pesos de edificaciones grandes → mayor costo.
• Excesivo peso y volumen.

Historia

En Francia tuvo su origen el hormigón armado. En 1854 el industrial Lambot descubre el interesante hecho, es decir: el aumento de resistencia del hormigón al armarlo con hierro y construye la primera embarcación con estos materiales.

En 1861 el Ing. Coignet obtiene una patente ya para la ejecución de ciertas estructuras de hormigón armado.

En 1867, J. Monier, obtiene también la patente para la construcción de cubos y tuberías con este material y consigue reducir notablemente los espesores de las estructuras, debido a la adecuada y razonable distribución de la armadura metálica.

En los años posteriores al 1875 el Ing. Hennebicq estudia científicamente este nuevo tipo de construcción y llega así a ejecutar obras de cierta importancia y magnitud.

Recién en 1884 una Empresa constructora de Alemania adquiere los derechos de la patente perfeccionada de Monier para aplicar el hormigón armado en ese país. Más o menos en esta misma época el Ing. Emperger de la Universidad de Viena se interesa por el hormigón armado y lo estudia, aplicándole las leyes y reglas de la Mecánica aplicada a las Construcciones llega así a fundar la actual teoría del cálculo, basándose además en los resultados de numerosísimos ensayos mecánicos de estructuras de hormigón armado. Con todo derecho se le llama "abuelo del hormigón armado".

Paralelamente a los estudios e investigaciones de Emperger. Los profesores Mörsch y Probst, a su vez, contribuyeron eficazmente al estudio y perfeccionamiento de métodos de cálculo de este nuevo sistema de Construcción, llegando así estos investigadores y el profesor Dr. Ing. Marcus a formar una teoría científica para el cálculo del Hormigón Armado.

En E.E.U.U. en el año 1875 se inician los ensayos de aplicación de este nuevo material en las construcciones. En ese año Ward aplica, por primera vez, el hormigón armado en la construcción de entrepisos, como también Hyatt en varias clases de estructuras. Pero recién en el año 1890 se generaliza y se adopta este sistema de construcción en las obras en general.

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