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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