DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO
El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosamente
proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas. El cuerpo del material consiste en agregado fino y grueso. El cemento y el agua interactúan químicamente para unir las partículas de agregado y conformar una masa sólida. Es necesario agregar agua, además de aquella que se requiere para la reacción química, con el fin de darle a la mezcla la trabajabilidad adecuada que permita llenar las formaletas y rodear el acero de refuerzo embebido, antes de que inicie el endurecimiento.
Se pueden obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente las proporciones de los materiales constitutivos. Un rango aún más amplio de propiedades puede obtenerse mediante la utilización de cementos especiales (cementos de alta resistencia inicial), agregados especiales (los diversos agregados ligeros o pesados), aditivos (plastificantes y agentes incorporadores de aire, microsílice o cenizas volantes) y mediante métodos especiales de curado (curado al vapor).
CONTENIDO:
Capítulo 1 Introducción
1.1 Concreto, concreto reforzado y concreto preesforzado
1.2 Formas estructurales.
1.3 Cargas
1.4 Funcionalidad, resistencia y seguridad estructural
1.5 Fundamentos del diseño
1.6 Códigos de diseño y especificaciones
1.7 Disposiciones de seguridad del Código ACI
1.8 Suposiciones fundamentales para el comportamiento
del concreto reforzado
1.9 Comportamiento de elementos sometidos a cargas axiales
Referencias
Problemas
Capítulo 2 Materiales
2.1 Introducción
2.2 Cemento
2.3 Agregados
2.4 Dosificación y mezcla del concreto
2.5 Transporte, vaciado, compactación y curado
2.6 Control de calidad
2.7 Aditivos
2.8 Propiedades en compresión
2.9 Resistencia a la tensión
2.10 Resistencia bajo esfuerzos combinados
2.11 Efectos de retracción y temperatura
2.12 Concreto de alta resistencia
2.13 Aceros de refuerzo para el concreto
2.14 Barras de refuerzo
2.15 Mallas electrosoldadas de alambrón
2.16 Aceros de preesfuerzo
Referencias
Capítulo 3 Análisis y diseno a flexión de vigas
3.1 Introducción
3.2 Flexión de vigas homogéneas
3.3 Comportamiento de vigas de concreto reforzado
3.4 Diseño de vigas rectangulares reforzadas a tensión
3.5 Ayudas de diseño
3.6 Aspectos prácticos en el diseño de vigas
3.7 Vigas rectangulares con refuerzo a tensión y a compresión
3.8 Vigas T
Referencias
Problemas
Capítulo 4 Cortante y tensión diagonal en vigas
4.1 Introducción
4.2 Tensión diagonal en vigas elásticas homogéneas
4.3 Vigas de concreto reforzado sin refuerzo a cortante
4.4 Vigas de concreto reforzado con refuerzo en el alma
4.5 Disposiciones del Código ACI para diseño a cortante
4.6 Efecto de las fuerzas axiales
4.7 Vigas con altura variable
4.8 Modelos alternativos para análisis y diseño a cortante
4.9 Vigas de gran altura
4.10 Método de diseño de cortante por fricción
Referencias
Problemas
Capítulo 5 Adherencia, anclaje y longitud de desarrollo
5.1 Fundamentos de la adherencia a flexión
5.2 Resistencia última de adherencia y longitud de desarrollo
5.3 Disposiciones del Código ACI para el desarrollo
de refuerzo a tensión
5.4 Anclaje de barras sometidas a tensión mediante ganchos
5.5 Requisitos de anclaje para refuerzo en el alma
5.6 Mallas electrosoldadas de alambre
5.7 Desarrollo de barras a compresión
5.8 Barras en paquete
5.9 Puntos de corte y doblamiento de barras en vigas
5.10 Ejemplo integrado de un diseño de vigas
5.11 Empalmes en barras
Referencias
Problemas
Capítulo 6 Condiciones de servicio
6.1 Introducción
6.2 Agrietamiento en elementos sometidos a flexión
6.3 Disposiciones del Código ACI para el control de las grietas
6.4 Control de deflexiones
6.5 Deflexiones instantáneas
6.6 Deflexiones por cargas que actúan a largo plazo
6.7 Disposiciones del Código ACI para el control de las deflexiones
6.8 Deflexiones ocasionadas por retracción de fraguado
y por cambios de temperatura
6.9 Momento versus curvatura para secciones de concreto reforzado
Referencias
Problemas
Capítulo 7 Análisis y diseño a torsión
7.1 Introducción
7.2 Torsión en elementos de concreto simple
7.3 Torsión en elementos de concreto reforzado
7.4 Torsión y cortante
7.5 Disposiciones del Código ACI para diseño a torsión
Referencias
Problemas
Capítulo 8 Columnas cortas
8.1 Introducción: compresión axial
8.2 Flejes transversales y espirales
8.3 Compresión más flexión de columnas rectangulares
8.4 Análisis de compatibilidad de deformaciones
y diagrarnas de interacción
8.5 Falla balanceada
8.6 Refuerzo distribuido
8.7 Refuerzo asimétrico
8.8 Columnas circulares
8.9 Disposiciones de seguridad del Código ACI
8.10 Ayudas de diseño
8.1 1 Flexión biaxial
8.12 Método del contorno de carga
8.13 Método de la carga inversa
8.14 Análisis por computador para flexión biaxial de columnas
8.15 Empalme de barras en columnas
Referencias
Problemas
Capítulo 9 Columnas esbeltas
9.1 Introducción
9.2 Columnas cargadas concéntricamente
9.3 Compresión más flexión
9.4 Criterios del Código ACI para no tener en cuenta
los efectos de esbeltez
9.5 Criterios del Código ACI para definición de pórticos arriostrados
versus no arriostrados
9.6 Método de amplificación de momento del Código ACI
para pórticos no arriostrados
9.7 Método de amplificación de momento del Código ACI
para pórticos arriostrados
9.8 Análisis de segundo orden para efectos de esbeltez
Referencias
Problemas
Capítulo 10 Diseño de refuerzo en las uniones
10.1 Introducción
10.2 Uniones viga-columna (nudos)
10.3 Modelo puntal-tensor (Strut-and-Tie)
para el comportamiento de las uniones
10.4 Uniones viga secundaria-viga principal
10.5 Vigas de apoyo
10.6 Uniones de esquina y en T
10.7 Ménsulas y cornisas
Referencias
Problemas
Capítulo 11 Análisis de vigas y pórticos indeterminados
11.1 Continuidad
11.2 Aplicación de las cargas
11.3 Simplificaciones en el análisis de pórticos
11.4 Métodos de análisis elástico
11.5 Idealización de la estructura
11.6 Diseño preliminar
11.7 Análisis aproximados
11.8 Coeficientes de momento del Código ACI
11.9 Análisis límite
11.10 Conclusiones
Referencias
Problemas
Capítulo 12 Losas apoyadas en los bordes
12.1 Tipos de losas
12.2 Diseño de losas en una dirección
12.3 Refuerzo para temperatura y retracción de fraguado
12.4 Comportamiento de losas en dos direcciones apoyadas en los bordes
12.5 Análisis mediante el método de los coeficientes
12.6 Refuerzo para losas en dos direcciones apoyadas en los bordes
12.7 Control de deflexiones
12.8 Otras consideraciones
Referencias
Problemas
Capítulo 13 Losas en dos direcciones apoyadas sobre columnas
13.1 Introducción
13.2 Método de diseño directo
13.3 Refuerzo a flexión
13.4 Límites de espesor del Código ACI
13.5 Método del pórtico equivalente
13.6 Diseño a cortante en placas y losas planas
13.7 Transferencia de momentos a las columnas
13.8 Aberturas en losas
13.9 Cálculo de deflexiones
13.10 Análisis para cargas horizontales
Referencias
Problemas
Capítulo 14 Análisis de losas mediante líneas de fluencia
14.1 Introducción
14.2 Teorema de lbs límites superior e inferior
14.3 Reglas para las líneas de fluencia
14.4 Análisis mediante el equilibrio de segmentos
14.5 Análisis mediante el método de trabajo virtual
14.6 Refuerzo ortotrópico y lííeas de fluencia oblicuas
14.7 Condiciones especiales en los bordes y en las esquinas
14.8 Patrones en forma de abanico bajo cargas concentradas
14.9 Limitaciones de la teoría de lííeas de fluencia
Referencias
Problemas
Capítulo 15 Método de las franjas para losas '
15.1 Introducción
15.2 Principios básicos
15.3 Selección de la distribución de cargas
15.4 Losas rectangulares
15.5 Bordes empotrados y continuidad
15.6 Bordes libres
15.7 Losas con aberturas
15.8 El método de las franjas avanzado
15.9 Comparación de los métodos para el análisis
y diseño de losas
Referencias
Problemas
Capítulo 16 Zapatas y cimentaciones
16.1 Tipos y funciones
16.2 Zapatas superficiales
16.3 Factores de diseño
16.4 Cargas, presiones de contacto y dimensiones de las zapatas
16.5 Zapatas para muros
16.6 Zapatas para columnas
16.7 Zapatas combinadas
16.8 Zapatas para dos columnas
16.9 Cimentaciones continuas, reticulares y losas de cimentación
16.10 Dados de pilotes
Referencias
Problemas
Capítulo 17 Muros de contención
17.1 Función y tipos de muros de contención
17.2 Presión de tierra
17.3 Presión de tierra para condiciones usuales de carga
17.4 Estabilidad externa
17.5 Bases del diseño estructural
17.6 Drenaje y otros detalles
17.7 Ejemplo: diseño de un muro de contención de gravedad
17.8 Ejemplo: diseño de un muro de contención en voladizo
17.9 Muros de contención con contrafuertes
17.10 Muros de contención prefabricados
Referencias
Problemas
Capítulo 18 Sistemas de construcción para edificios de concreto
18.1 Introducción
18.2 Sistemas de entrepiso y de cubierta
18.3 Muros de cerramiento, muros cortina y muros portantes
18.4 Muros estructurales o de cortante
18.5 Concreto prefabricado para edificios
18.6 Planos de ingeniería para edificios
Referencias
Capítulo 19 Concreto preesforzado
19.1 Introducción
19.2 Efectos del preesfuerzo
19.3 Fuentes de la fuerza de preesfuerzo
19.4 Aceros de preesfuerzo
19.5 Concreto para construcción preesforzada
19.6 Análisis elástico a flexión
19.7 Resistencia a la flexión
19.8 Preesfuerzo parcial
CONTENIDO XI
19.9 Diseño a flexión con base en límites en el esfuerzo
del concreto
19.10 Selección de la forma
19.11 Perfiles de los tendones
19.12 Diseño a flexión con base en el balance de carga
19.13 Pérdidas de preesfuerzo
19.14 Refuerzo a cortante, a tensión diagonal y en el alma
19.15 Esfuerzo de adherencia, longitud de transferencia y longitud
de desarrollo
19.16 Diseño de la zona de anclaje
19.17 Deflexión
Referencias
Problemas
Capítulo 20 Diseño sísmico
20.1 Introducción
20.2 Respuesta estructural
20.3 Criterios para cargas sísmicas
20.4 Disposiciones especiales del Código ACI para el diseño sísmico
20.5 Disposiciones del Código ACI para pórticos
20.6 Disposiciones del Código ACI para muros estructurales,
diafragmas y cerchas
20.7 Disposiciones del Código ACI para resistencia a cortante
20.8 Disposiciones del Código ACI para pórticos en zonas
de amenaza sísmica moderada
Referencias
Problemas
Apéndices
BY: ARTHUR H. NILSON
Professor Emeritus .Structural Engineering
Cornell University
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