Diseño de Concreto Reforzado 【 Jack McCormac】
1.
Concreto y Concreto Reforzado
El concreto es una mezcla de arena, grava, roca
triturada, u otros agregados unidos en una masa rocosa por medio de una pasta
de cemento y agua. En ocasiones, uno o más aditivos se agregan para cambiar ciertas
características del concreto, tales como la ductilidad, durabilidad y tiempo de
fraguado.
Al igual que la mayoría de los materiales
pétreos, el concreto tiene una alta resistencia a la compresión y una muy baja
resistencia a la tensión. El concreto reforzado es una combinación de concreto
y acero en la que el refuerzo de acero proporciona la resistencia a la tensión
de que carece el concreto.
El acero de refuerzo es también capaz de
resistir fuerzas de compresión y se usa en columnas, así como en otros miembros
estructurales y en situaciones que se describirán más adelante.
2.
Ventajas de Concreto Reforzado Como Material Estructural
El concreto reforzado es probablemente el
material disponible más importante para la construcción. Puede usarse en una u
otra forma para casi todas las estructuras, grandes o pequeñas en edificios,
puentes, pavimentos, presas, muros de retención, túneles, instalaciones de
drenaje e irrigación, tanques, etcétera.
El gran éxito de este material universal en la
construcción puede entenderse fácilmente si se consideran sus numerosas
ventajas. Algunas de éstas son las siguientes:
2.1. Tiene una resistencia considerable a la compresión por
unidad de costo en comparación con muchos otros materiales.
2.2. El concreto reforzado tiene gran resistencia a las acciones
del fuego y el agua y, de hecho, es el mejor material estructural que existe
para los casos en que el agua esté presente. Durante incendios de intensidad
media, los miembros con un recubrimiento adecuado de concreto sobre las varillas
de refuerzo sufren sólo daño superficial sin fallar.
2.3. Las estructuras de concreto reforzado son muy rígidas.
2.4. Requiere de poco mantenimiento.
2.5. Comparado con otros materiales, tiene una larga vida de
servicio. Bajo condiciones apropiadas, las estructuras de concreto reforzado
pueden usarse indefinidamente sin reducción en sus capacidades de carga.
2.6. Es prácticamente el único material económico disponible
para zapatas, losas de piso, muros de sótano, pilares y construcciones
similares.
3. Desventajas de Concreto Reforzado Como Material Estructural.
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| Figura 2: La Pyramid Sports Arena de 320 pies de alto, Memphis, Tennessee. (Cortesía de EFCO Corp.) |
Algunas de sus desventajas son las siguientes:
3.1. El concreto tiene una resistencia muy baja a la tensión,
por lo que requiere el uso de un refuerzo de tensión.
3.2. Se requieren cimbras para mantener el concreto en posición
hasta que se endurezca lo suficiente. Además, pueden requerirse obras falsas o
apuntalamiento para apoyar la cimbra de techos, muros, pisos y estructuras
similares hasta que los miembros de concreto adquieren suficiente resistencia
para soportarse por sí mismos.
3.3. La baja resistencia por unidad de peso de concreto conduce
a miembros pesados. Esto se vuelve muy importante en estructuras de gran claro,
en donde el gran peso muerto del concreto tiene un fuerte efecto en los
momentos flexionantes. Pueden usarse agregados ligeros para reducir el peso del
concreto, pero el costo del concreto aumenta.
3.4. Similarmente, la baja resistencia por unidad de volumen del
concreto implica que los miembros serán relativamente grandes, lo que es de una
considerable importancia en edificios altos y en estructuras de grandes claros.
3.5. Las propiedades del concreto varían ampliamente debido a
las modificaciones en su proporción y mezclado. Además, el colado y curado del
concreto no son tan cuidadosamente controlados como la producción de otros
materiales; por ejemplo, el acero estructural y la madera laminada.
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