Estructuras de concreto armado

    Las estructuras de concreto armado son aquellas que se emplean en las modernas construcciones de edificios, lozas, complejos habitacionales y demás edificaciones que requieren una construcción rápida y económica con el fin de ahorrar costos tanto en materiales como en mano de obra y tiempo de terminación. Hay que considerar que por lo general la construcción con este tipo de sistema no requiere mucho acabado final ya que su empleo combinado con encofrados de acero, proporciona un producto liso al tacto, necesitándose retoques mínimos. Como señalamos anteriormente el concreto armado es la combinación del concreto y el acero en armadura  para que juntos formen un material combinado e indivisible. La colocación de las armaduras depende de la ubicación de la zona de tracción , es decir del lugar donde las vigas, columnas, voladizos o demás componentes se flexionarán; asimismo en los cimientos tipo losa corrida, las varillas de acero longitudinal y transversal se ponen en la parte inferior de la losa con el fin de resistir los esfuerzos de tracción y evitar las rajaduras. Los materiales componentes de este tipo de estructuras son el concreto y la armadura de acero. 

    El primer material y principal componente de las estructuras de concreto armado; es una mezcla de cemento, arena, piedra y agua en medidas proporcionales y establecidas de acuerdo al grado de resistencia que se persigue . La propiedad más importante de esta mezcla es su resistencia a la compresión  (capacidad de un material para resistir esfuerzos que tienden a deformarlo), a la flexión (capacidad de un material para resistir esfuerzos que tienden a deformarlo, doblándolo), con la característica adicional de poseer poca tracción ; asimismo combinado con refuerzos de acero adquiere propiedades anti cortantes.

Cimentación

     Es la parte estructural del edificio (subestructura), encargada de transmitir las cargas de ésta al terreno . Se clasifican en:

• Cimentación superficial: Los elementos verticales de la superestructura se prolongan hasta el terreno de la cimentación.
• Zapatas aisladas: Soporta la carga de la columna y la forma en que trabaja es individual, puede originar asentamientos diferenciales Se utiliza en suelos de baja compresibilidad y alta resistencia. Pueden ser cuadradas o rectangulares La relación L/B no exceda de 1.5 L (longitud) y B (ancho) En la que descansa o recae un solo pilar.
• Zapatas corridas: Forma una losa continua de concreto armado, recibe las cargas de los muros o de una series de columnas Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente Sus dimensión es relación con la carga que ha de soportar, resistencia a la compresión del material y presión admisible sobre el terreno. Es un elemento resistente uniendo las columnas por medio de contra trabes Su uso es cuando sea menor del 50% del área de la construcción.

• Losa de cimentación: Es una zapata combinada que puede cubrir el área entera bajo una estructura que soporta varias columnas y muros Se usan en suelos que tienen poca capacidad de carga y comprensibilidad media y alta Cuando cubren mas del 50 % del área de la construcción soportar todo el edificio sobre una losa de concreto armado De espesor constante, con refuerzos, Nervada y/o Aligerada, en forma de cajón.

• Cajones de cimentación: Se usan para cargas altas y en terrenos de alta compresibilidad Elementos de concreto reforzado, de sección transversal cilíndrica, rectangular, elipsoidal o similar Pared de concreto reforzado (que constituye el cuerpo principal del elemento) Elementos estructurales de concreto armado que se construyen sobre el terreno se introducen en el terreno por su propio peso al ser excavado el suelo ubicado en su interior.

    Es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación Utilizado por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el peso de la construcción La formas, armados y las especificaciones de las columnas estarán en razón directa del tipo de esfuerzos que están expuesta, como la Madera, tabique, piedra, acero y concreto.

• Columna de Tabique: Se construye a base de este material, la dimensión de la columna se logran acomodando el tabique en diferentes formas. El mortero se usa para asentarlos (cal, arena), (cemento, arena); debiendo quedar alternado o cuatropeado. Columna de Piedra Columna de Acero La piedra debe ser fácil de labrar y en trozos regulares que faciliten su colocación.

• Columna de Concreto Armado: Son elemento reforzados con barras longitudinales y estribos, además de diferentes tipos de refuerzo transversal es la combinación del concreto y el acero como material compuesto. En estos casos, el acero se coloca en la parte inferior porque es la zona de tracción (donde se rompería).

• Columna de Concreto Reforzado: La carga actúa a una distancia del eje longitudinal del miembro estructural Es una combinación de concreto simple y con refuerzo. Resistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y fácil de moldear al concreto, alta resistencia en tensión y ductilidad del acero.

• Columna Corta: El efecto esbeltez y es un factor importante, ya que la forma de fallar depende de la esbeltez, para la columna poco esbelta la falla es por aplastamiento Columna Larga Son los elemento más esbeltos y la falla es por pandeo.

• Columna Intermedio: Es donde la falla es por una combinación de aplastamiento y pandeo.

    Las vigas o trabes de concreto armado se utilizan para apoyar lozas de techos sujetos a muros o entre muros y columnas. Son elementos de sección variable y pueden elaborarse con diferentes materiales. Para evitar grietas y fallas en el funcionamiento de las vigas es necesario realizar un buen diseño del armado de acero ya que este proporcionara mayor rigidez resistencia y seguridad al elemento. 

    Las viguetas contienen el refuerzo principal. El ancho medio de viguetas es de 8 cm. Su altura se calcula según la luz (espacio a cubrir). El refuerzo superior e inferior se distribuye como se muestra. Todo el refuerzo a utilizar debe ser corrugado con fy = 420 Mpa = 4200 kg/cm ² excepto las barras para los estribos No. 2 que tienen fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm².

• La Vigueta: Es el componente principal del sistema prefabricado de losas aligeradas Concreto, ya que es el elemento estructural responsable de la resistencia de la losa.

• El Patín de Concreto: Sus funciones principales son: 1) contener y mantener todo el acero positivo requerido en buenas condiciones y en la posición adecuada hasta su ensamble en la obra, 2) servir de soporte para la bovedilla con lo cual se elimina el uso del encofrado de contacto. La alta resistencia del concreto en el patín (280 Kg/cm2), y el que se encuentre curado con al menos 7 días de anticipación permite desencofrar en menos tiempo y con ello un avance mas rápido de la obra.

• La Bovedilla: Es el elemento aligerante de la losa y puede ser de varios materiales, los mismos que difieren en las prestaciones que brindan a la construcción. Tienen una forma especial que permiten, al apoyarse sobre el patín de concreto, eliminar totalmente la necesidad del encofrado de contacto.

 

• Bovedilla de Poliestireno: Reduce significativamente el peso de la losa, lo que permite a su vez reducir el requerimiento de fierro en los elementos verticales. El trabajo en obra con este elemento requiere, sobre todo inicialmente una fuerte supervisión para que se cumplan las normas de seguridad mínimas que indican que los elementos de albañilería en general no deben usarse como zona de transito.

Bibliografías

Lamia, H. (2011). Estructuras. https://es.slideshare.net/hannalamia/estructura-de-concreto#:~:text=ESTRUCTURAS%20DE%20CONCRETO%20Las%20estructuras,de%20obra%20y%20tiempo%20de