CARGA MUERTA

Son aquellas cargas que actúan durante toda la vida de la estructura. Incluyen todos aquellos elementos de la estructura como vigas, pisos, techos, columnas, cubiertas y los elementos arquitectónicos como ventanas, acabados, divisiones permanentes. También se denominan cargas permanentes. Su símbolo “D”, corresponde a la inicial en inglés de Dead (muerto).1

La principal carga muerta es el peso propio de la estructura. Sus valores se obtienen considerando el peso específico del material de la estructura y el volumen de la estructura. Aunque es el tipo de carga más fácil de evaluar, su monto depende de las dimensiones de los miembros de la estructura las cuales no se conocen al inicio del proceso. Es necesario recurrir entonces a estimaciones del valor inicial. Esta acción será más o menos aproximada, dependiendo de la experiencia del diseñador. En los casos comunes esta estimación inicial será suficiente; pero en casos no rutinarios, será necesario evaluar de nuevo el peso de la estructura y revisar el diseño.

Para elementos longitudinales (vigas), la carga se evalúa por unidad de longitud. Ha sido costumbre evaluarla en sistema MKS: “kg/m , t/m”. Sin embargo a partir de la vigencia de la norma NSR-98 se debería hacer en el Sistema Internacional (SI): N/m, kN/m.

El control de las cargas muertas es muy importante en estructuras de concreto reforzado construidas «in situ», pues el volumen de los concretos colocados puede ser muy variable, conduciendo a sobreespesores que producen masas adicionales a las contempladas en el diseño, afectando la evaluación de las cargas de sismo. En el acero estructural se controlan más fácilmente, pues los perfiles vienen de fábrica con tolerancias de peso pequeñas.

Para elementos de gran área, como las placas o pisos se evalúa por metro cuadrado: kN/m2, (kgf/m2 en sistema MKS).

Algunos ejemplos corrientes de pesos propios, propuestos por la norma NSR-98 y el Código Colombiano de Puentes (CCP-95) son:

MATERIAL	PESO	DENSIDAD
Concreto simple	23 kN/m3	2300 Kg/m3
Concreto reforzado	24 kN/m3	2400 Kg/m3
Mampostería de ladrillo	18 kN/m3	1800 Kg/m3
Acero	78 kN/m3	7850 Kg/m3
Madera laminada	6 kN/m3	600 Kg/m3
Madera, densa, seca	7,5 kN/m3	750 Kg/m3
Arena, grava, tierra suelta	16 kN/m3	1600 Kg/m3
Arena, grava compactada	19 kN/m3	1900 Kg/m3
Macadam	22 kN/m3	2200 Kg/m3
Mampostería de piedra	27 kN/m3	2700 Kg/m3
Mortero de pega	21 kN/m3	2100 Kg/m3

OTRAS CARGAS MUERTAS (Por unidad de área)

Pisos de baldosa de cemento	1,0 kN/m2	100 kgf/m2
Entrepisos de madera	1,2 kN/m2	120 kgf/m2
Cielorrasos de mortero	0,8 a 1,0 kN/m2	80 a 100 kgf/m2
Cielorrasos de madera	0,1 a 0,5 kN/m2	10 a 50 kgf/m2
Teja de barro con mortero	0,75 kN/m2	75 kgf/m2
Placa ondulada a-c	0,18 kN/m2	18 kgf/m2

CARGA VIVA

Son aquellas debidas al uso u ocupación de la construcción y que la identifican. Incluyen personas, objetos móviles o divisiones que puedan cambiar de sitio. Generalmente actúan durante períodos cortos de la vida de la estructura. También incluyen el impacto. Su símbolo corresponde a la inicial de Live (vivo). También se denominan cargas de “ocupación”. Debido a la dificultad de evaluarlas, se especifican por los Códigos de Construcción, en kN/m2 en el SI o en kgf/m2 en el MKS. Usualmente se considera que ocupan toda el área del piso como cargas uniformes, aunque en algunos casos puedan estar concentradas en un área especifica. Para la NSR-98 algunos valores típicos son:

	S.I.	MKS
Vivienda	1,8 kN/m2	180 kgf/m2
Oficinas	2,0 kN/m2	2 200 kgf/m2
Escaleras	3,0 kN/m2	300 kgf/m2
Salones de reunión:	3,0 kN/m2	300 kgf/m2 (fijos)
	5,0 kN/m2	500 kgf/m2 (sin fijar)
Hospitales:	2,0 kN/m2	2 200 kgf/m2 (cuartos)
	4,0 kN/m2	400 kgf/m2(sala operaciones)
Coliseos	4,0 kN/m2	400 kgf/m2 (gradería)
	5,0 kN/m2	500 kgf/m2 (escaleras)
Garajes	2,5 kN/m2	250 kgf/m2 (autos)
Hoteles	2,0 kN/m2	200 kgf/m2
Escuelas, univ.:	2,0 kN/m2	200 kgf/m2
Bibliotecas:	2,0 kN/m2	200 kgf/m2 (lectura)
	5,0 kN/m2	500 kgf/m2 (estante)

Para bodegas, los valores dependen del material y de la altura de almacenamiento, por lo cual es conveniente que se señalen en forma visible los valores máximos de la carga viva de diseño, para evitar sobrecargas cuando hay cambio de dueño. En general, es conveniente que los elementos muy pesados se almacenen directamente sobre el terreno y así evitar cargas concentradas muy pesadas en la estructura.

CARGAS ACCIDENTALES.


Viento. Son cargas dinámicas pero son aproximadas usando cargas estáticas equivalentes. La mayor parte de los edificios y puentes pueden utilizar este procedimiento cuasi-estático y solo en casos especiales se requiere un análisis modal o dinámico.

La presión ocasionada por el viento es proporcional al cuadrado de la velocidad y debe ser calculada, principalmente, en las superficies expuestas de una estructura. Debido a la rugosidad de la tierra, la velocidad del viento es variable y presenta turbulencias. Sin embargo, se asume que la edificación asume una posición deformada debido a una velocidad constante y que vibra a partir de esta posición debido a la turbulencia.




Sismo
Las cargas sísmicas son cargas inerciales causadas por movimientos sísmicos, estas pueden ser calculadas teniendo en cuenta las características dinámicas del terreno, de la estructura (amortiguamiento masa y rigidez), y las aceleraciones esperadas. Son cargas dinámicas que también pueden ser aproximadas a cargas estáticas equivalentes. Los edificios pueden utilizar este procedimiento cuasi-estático, pero también se puede utilizaer un análisis modal o dinámico. Los sismos producen cargas sobre una estructura por medio de la interacción del movimiento del suelo y las características de respuesta de la estructura. Esas cargas resultan de la distorsión en la estructura causada por el movimiento del suelo y la resistencia lateral de ésta. Sus magnitudes dependen de la velocidad y tipo de aceleraciones del suelo, así como de la masa y rigidez de la estructura.

Cargas sobre estructuras enterradas
Las estructuras enterradas, están sometidas a 2 principales tipos de carga que son:
• Cargas muertas causadas por el relleno, más las cargas de superficie uniformes o puntuales.
• Cargas vivas, incluidos impactos y cargas en movimiento. Las cargas vivas a tomarse en cuenta para el diseño de estructuras enterradas, son en la práctica el tránsito vial o ferroviario; aparte de estas, otros tipos de carga viva resulta insignificante en la mayoría de los casos. Las cargas muertas vienen dadas por el efecto del relleno que rodea y cubre la estructura, es decir están en función del peso del suelo y la altura de relleno; estos efectos del relleno se analizarán con detalle en el numeral de diseño de estructuras circulares metálicas.

TABLA DE MODULOS DE ELASTICIDAD

Tabla de Modulos de Elasticidad

Material	Valor Modulo de Elasticidad aproximado (Kg/cm2)
Mamposteria de ladrillo	E = 30000 - 50000 En Mexico, se puede calcular segun las NTC de mamposteria, de la siguiente manera:   Para mampostería de tabique de barro y otras piezas, excepto las de concreto: Em = 600 fm* para cargas de corta duración Em = 350 fm* para cargas sostenidas fm*   resistencia de diseño a compresión de la mampostería, referida al área bruta.
Maderas duras (en la dirección paralela a las fibras)	E = 100000 - 225000
Maderas blandas (en la dirección paralela a las fibras	E = 90000 - 110000
Acero	E = 2100000
Hierro de fundición	E = 1000000
Vidrio	E = 700000
Aluminio	E = 700000
Concreto (Hormigon) de Resistencia:	E =
110 Kg/cm2.	215000
130 Kg/cm2.	240000
170 Kg/cm2.	275000
210 Kg/cm2.	300000
300 Kg/cm2.	340000
380 Kg/cm2.	370000
470 Kg/cm2.	390000
Rocas:	E =
Basalto	800000
Granito de grano grueso y en general	100000 - 400000
Cuarcita	100000 - 450000
Marmol	800000
Caliza en general	100000 - 800000
Dolomia	100000 - 710000
Arenisca en general	20000 - 636000
Arenisca calcárea	30000 - 60000
Arcilla esquistosa	40000 - 200000
Gneis	100000 - 400000

CONCRETO

El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría dibujar la curva que relaciona estos parámetros, la Figura 9.15 muestra la curva esfuerzo-deformación (expresada en ocasiones como la curva).




Figura 9.15. Curva Típica Esfuerzo-Deformación para el Concreto Bajo Compresión, y Puntos para Definir el Módulo de Elasticidad según ASTM C-469.

De la Figura 9.15, y de acuerdo a la norma ASTM C-469, el módulo de elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente al esfuerzo 0.40f’c. De la figura se observa también que la deformación que corresponde a la resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000 microdeformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye) hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la deformación última que soporta el material, ésta deformación es de 0.035 cm/cm.
Pruebas como la del módulo de elasticidad del concreto son bastante tediosas si se realizan con instrumentaciones anticuadas, ya que el factor humano es determinante para la toma secuencial de lecturas tanto de carga como de deformaciones, por ese motivo se aconseja emplear una instrumentación adecuada como la mostrada en la Figura 9.16, donde se observa que se han conectado al cilindro de prueba un medidor de deformaciones electrónico conocido LVDT (Linear Variable Differential Transformer) con el cual se miden las deformaciones verticales, estas deformaciones se registran automáticamente por medio de una computadora conectada al medidor, y por medio de un programa se puede graficar la curva σ -ε y calcular al mismo tiempo el módulo de elasticidad.







Figura 9.16. Determinación del Módulo de Elasticidad del Concreto.




El módulo de elasticidad es un parámetro muy importante en el análisis de las estructuras deconcreto ya que se emplea en el cálculo de la rigidez de los elementos estructurales, en algunos lugares como en la ciudad de México y a raíz de los terremotos de 1985, se han echo cambios en el Reglamento de construcciones del Distrito Federal, estos cambios demandan valoresmínimos para el módulo de elasticidad dependiendo del tipo de concreto que se emplee en laobra, por lo tanto ahora, además de la f’c se debe garantizar Ec. En algunos estructuristas existe latendencia a suponer valores de Ec, para lo cual emplean fórmulas sugeridas por diversasinstituciones, por ejemplo el Comité Aci-318 sugiere en su reglamento la siguiente ecuación paraconcretos de 90 a 155 lb/pie3:



ACERO


La elasticidad es una de las principales propiedades de los ma teriales, que en el caso del acero, su
comportamiento se asemeja más que otros a comportamiento elástico teórico. Así como la elasticidad, la ductilidad
es otra propiedad que en el acero se manifiesta en gran medida, ya que soporta sobrecarga mediante la deformación
en el rango plástico evidenciando una falla inminente.



Los aceros de "alta resistencia" como los usados para los cables de preesforzado (fig.2.9 parte alta) y aceros especiales, no presentan la fluencia definida que se muestra en la figura para los aceros tipo A-36 (curva inferior de la figura), ni tienen el grado de ductilidad del acero estructural. En ellos, el esfuerzo de fluencia no se presenta tan claro como en los tipo A-36 y debe definirse. El acero para preesforzado tiene la resistencia más alta de las mostradas: fpu = 240 ksi (240.000 psi = 17.500 kgf/cm2). Su comportamiento puede compararse con el de los plásticos reforzados con fibras (FRP) que se muestra en la figura 2.22 de este capítulo.

La deformación del acero a partir de la fluencia es denominada ductilidad. Esta es una cualidad muy importante en el acero como material estructural y es la base de los métodos de diseño plástico. Permite, que la estructura absorba grandes cantidades de energía por deformación, circunstancia muy importante en zonas sísmicas, en las cuales es necesario que la estructura libere la energía introducida en su base por los terremotos.

El Módulo de Elasticidad es prácticamente independiente del tipo de acero está alrededor de 2000000 kgf/cm2.

¿QUE ES UN MODULO ELASTICO?

Un modulo elástico es un tipo de constante elástica que relaciona una medida relacionada con la tensión y una medida relacionada con la deformación.Es la relación del esfuerzo a la deformación en los materiales bajo determinadas condiciones de carga; numéricamente, a la inclinación de la tangente o secante de una curva
esfuerzo-deformación.

Tipos de forjado bidereccionales:

Tipos de loza reticular

Las losas son elementos estructurales cuyas dimensiones en planta son relativamente grandes en comparación con su peralte. Las acciones principales sobre las losas son cargas normales a su plano, aunque en ocasiones actúan también fuerzas contenidas en el plano de la losa.



Las losas reticulares se caracterizan debido a que por debajo se ven muchos cuadrados de concreto, los cuales tienen esa forma porque se hacen con módulos cuadrados.
Las losas reticulares se utilizan para salvar claros muy grandes, en donde no se quiere algún elemento estructural que obstruya la circulación como son los castillos o columnas.

Por lo regular las losas reticulares se pueden ver en estacionamiento, naves industriales, pistas de baile, salones, etc.





Los elementos que componen este sistema son:

Cimbra de contacto y apuntalamiento
Nervaduras de acero estructural
Casetón de poliestireno en densidad de 10+-1 kg/m3
Acero de refuerzo en la capa de compresión
Capa de compresión


Cimbra de contacto

Las losas reticulares requieren de la cimbra de contacto, aparte de los apuntalamientos para sostenerla hasta que el concreto colado en obra alcance la resistencia suficiente.
Nervaduras

Las nervaduras son la parte esencial del sistema de losa reticular gama, ya que es el elemento estructural responsable de la resistencia de la losa, las cuales trabajan en dos direcciones.

Estas nervaduras son formadas por acero estructural tendido en sentidos longitudinal y transversal, los cuales forman una retícula. Dichas nervaduras deberán de apegarse al diseño del proyecto estructural.
Casetón de poliestireno gama

El casetón de poliestireno gama, es el elemento aligerante del sistema el cual además sirve como cimbra para las nervaduras de la losa. El casetón de poliestireno queda alojado en el interior de la losa, lo que facilita la colocación de instalaciones.
Capa de compresión

La capa de compresión es colada en obra (con concreto especificado, según proyecto) quedando colada simultáneamente con las nervaduras lo cual nos da una losa monolítica.
Acero de refuerzo de la capa de compresión

Se requiere colocar acero de refuerzo en la capa de compresión para resistir los esfuerzos de flexión que se lleguen a presentar así como para evitar agrietamiento por cambios volumétricos debidos a variaciones de temperatura, el acero de refuerzo calculado es el mínimo requerido por contracción y temperatura.

Grupo Gama es una empresa es fabricante de productos de poliestireno expandido, vigueta de alma abierta y vigueta pretensada. Es distribuidor de las principales marcas nacionales de acero, cemento y concreto en el ramo de la construcción. Dentro de su gama de productos se encuentra el Casetón de poliestireno Gama:
Casetón de Poliestireno Gama

El casetón de poliestireno Gama cuenta con las siguientes ventajas del sistema:

Mayores claros
Desperdicios tendientes a 0%
Menor cantidad de acero
Menor cantidad de concreto
Supresión de columnas (mayor espacio)
Compatibilidad en acabados
Facilita la introducción de instalaciones
Menores costos por acarreos de materiales

postensado-queria tener mas claro la definicion del postensado

RECOMIENDO ESTA PAGINA QUE INCLUYE EL DISEÑO A TORSION DE VIGAS ESTRUCTUTRAS Y LOS TIPO DE TORSION PRIMARIA, SECUNDARIA Y TERCIARIA

http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_civil/torsiondiseno/

Momento TORSION Y CORTANTE

El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para causar la rotación del cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.


El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión(como los ejes de maquinaria) o a flexión (como las vigas)












Fuerza en torsión: la fuerza externa aplicada intenta torcer al material. la fuerza externa recibe el nombre de torque o momento de torsión.








Cualquier fuerza externa que se aplique sobre un material causa deformación, la cual se define como el cambio de longitud a lo largo de la línea de acción de la fuerza.


Para estudiar la reacción de los materiales a las fuerzas externas que se aplican, se utiliza el concepto de esfuerzo.










El esfuerzo tiene las mismas unidades de la presión, es decir, unidades de fuerza por unidad de área. En el sistema métrico, el esfuerzo se mide en Pascales (N/m2). En el sistema inglés, en psi (lb/in2). En aplicaciones de ingeniería, es muy común expresar el esfuerzo en unidades de Kg /cm2


Fuerza cortante:Es la fuerzas interna en unplano de la sección y que suresultante debe ser igual a P. estas fuerzas internas elementalesse llaman fuerzas cortantes y la magnitud P de su resultante esel cortante en la sección. Dividiendo la fuerza cortante P por elárea A de la sección obtenemos en el esfuerzo cortantepromedio en la sección. Los esfuerzos cortantes se presentannormalmente en pernos, pasadores y remaches utilizados paraconectar varios miembros.




Diagrama de fuerza cortante (V)




Cuando en un tramo del elemento estructural se aplique una carga distribuida uniformemente, la línea de la fuerza cortante será inclinada, o sea tendrá una pendiente constante con respecto al eje del elemento


Para Carga distribuida con variación lineal de su intensidad, la curva de fuerza cortante será una línea curva de segundo grado.



•En los puntos de aplicación de cargas concentradas (puntuales) EXISTIRÁ una discontinuidad en el diagrama de fuerza cortante.

http://html.rincondelvago.com/fuerzas-estructurales.html



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Varillas

Las varillas se utilizan como refuerzo de concreto; son barras de acero generalmente de sección circular con diámetro superior a los 5 milímetros, aunque por lo común sus diámetros se especifican en fracciones de pulgada.

La superficie de estos cilindros está provista de rebordes (corrugaciones) que mejoran la adherencia a los materiales aglomerantes e inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea, y de hecho el papel de las varillas no es sólo reforzar la estructura del concreto armado, sino absorber los esfuerzos de tracción y torsión.

Se fabrican varillas de sección redonda, que pueden ser lisas o estradas, y también de sección cuadrada, más empleadas en herrería.

En México, la varilla está regida con la norma oficial mexicana NMX-C-407

Aplicacion en construccion-numero de varillas

Especifiaciones-numero de varillas

produccion de la varilla de acero

elaboracion de concreto en fabrica

Elaboración del Concreto

El resultado de la mezcla del concreto es una masa plástica durable y resistente, que puede moldearse para brindarle prácticamente cualquier forma, y que gradualmente adquiere las propiedades de un cuerpo sólido.

Las Materias Primas utilizadas en la elaboración del concreto son: Cemento, Agua, Grava, Arena y Aditivos

El Cemento, aunque ocupa aproximadamente un 15% de la mezcla, es el material más importante porque es el que proporciona resistencia.

El Agua juega el papel de detonante al provocar una reacción química junto con el cemento y el aire atrapado o que se incluye intencionalmente. Dicha reacción forma la pasta, que por lo general, representa desde el 25% hasta el 40% del volumen total del concreto.

La Grava y la Arena, también conocidos como agregados, representan del 60 al 75% aproximadamente del volumen total del concreto, y varían en tipo y tamaño dependiendo del tipo de concreto deseado.

Antes de comenzar la mezcla, o durante el proceso de mezclado según sea el caso, pueden agregarse los aditivos, que son substancias químicas que por lo general, sirven para acelerar la resistencia, el fraguado, mejorar la durabilidad del concreto y/o para disminuir la cantidad de agua utilizada.

La masa uniforme que conforma el conjunto de estos elementos es lo que conocemos como concreto, el cual se mezcla constantemente con giros de 10 a 12 revoluciones por minuto.