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Acero: Comportamiento mecánico de Acero: Comportamiento mecánico de las barras de acero con resaltes para las barras de acero con resaltes para
Clase # 2: 15 de julio de 2.010
Tecnología del Concreto 1162Tecnología del Concreto 1162
las barras de acero con resaltes para las barras de acero con resaltes para uso estructuraluso estructural
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CONTENIDO DE LA CLASECONTENIDO DE LA CLASE
Clase # 2: 15 de julio de 2.010
Tecnología del Concreto 1162Tecnología del Concreto 1162
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Acero: Comportamiento Acero: Comportamiento mecánico de las barras de aceros mecánico de las barras de aceros con resaltes para uso estructuralcon resaltes para uso estructural
Bibliografía y referencia deinternet que pueden utilizar
Dado los datos elaborar diagramaesf-def e identificar puntoscaracterísticos y prop. mec.
Resistencia de materiales,producción y proceso delaminación del acero
0.- Conocimiento previo
6.- Ejercicio de aplicación
7.-Referencias
Importancia,Breve historia, motivación
1.- Introducción
2.- Definiciones
5.- Ejemplo de aplicación: con resaltes para uso estructuralcon resaltes para uso estructural
Cabillas 2800 Kgf/cm2;4200 Kgf/cm2 y 4900 Kgf/cm2
Resistencia de materiales,Esfuerzo, Deformación,Módulo de Elasticidad,Coeficiente de Poisson,Acero, Barra de refuerzo,Estricción, Ductilidad,Tenacidad,
3.- Propiedades mecánicas del acero estructural: Caso Barras de acero con resaltes (cabillas)
5.- Ejemplo de aplicación: Obtener los puntos
Característicos y prop. Mec.en diagrama esf-def
Ductilidad, Energía recuperada, Energíadisipada, Tenacidad, Estricción en las barrasde acero estructural.
4.- Comportamiento mecánico de las barras utilizadas en Venezuela desde el inicio de la
producción de cabillas
Ley de Hooke, Diagramas esfuerzo-deformación, puntos característicos,ductilidad, Tenacidad,
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0.0.-- CONOCIMIENTO PREVIOCONOCIMIENTO PREVIO
RESISTENCIARESISTENCIA DEDE LOSLOS MATERIALESMATERIALES
PRODUCCIÓNPRODUCCIÓN YY PROCESOPROCESO DEDE LAMINACIÓNLAMINACIÓNDELDEL ACEROACERODELDEL ACEROACERO
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IMPORTANCIAIMPORTANCIA
LAS BARRAS DE ACERO CON RESALTES APORTAN A LOS ELEMENTOS
ESTRUCTURALES LA DEFORMACIÓN Y RESISTENCIA A LA TRACCIÓN
QUE LOS CONCRETOS CONVENCIONALES O DE ÓPTIMO DESEMPEÑO
1.1.-- INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
QUE LOS CONCRETOS CONVENCIONALES O DE ÓPTIMO DESEMPEÑO
NO LE ES POSIBLE SOPORTAR
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1.1.-- INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNBREVEBREVE HISTORIAHISTORIA DEDE LASLAS BARRASBARRAS DEDEACEROACERO CONCON RESALTESRESALTES ENEN VENEZUELAVENEZUELA
1950: SE INICIA LA TRANSFORMACIÓN DEL HIERRO EN ACERO, CON LA
PUESTA EN MARCHA DE LA PLANTA SIDERÚRGICA (SIVENSA) EN
ANTÍMANO, CARACAS.
1953: EL GOBIERNO DE M.P.JIMÉNEZ TOMA LA DECISIÓN DE
CONSTRUIR UNA PLANTA SIDERÚRGICA
1955: SE CONTRATA A LA EMPRESA INNOCENT DE MILÁN, ITALIA PARA
QUE LLEVE A CABO LA CONSTRUCCIÓN
1963: SE CULMINA LA CONSTRUCCIÓN DE LO QUE HOY SE CONOCE
COMO SIDOR
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1.1.-- INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNMOTIVACIÓNMOTIVACIÓNLA MAYORÍA DE LAS OBRAS CIVILES ESTÁN CONSTRUIDAS CON
CONCRETO REFORZADO, SIENDO EL REFUERZO: PERFILES DE
SECCIONES DE ACERO DE ALMA LLENA O HUECA EN ALGUNOS
CASOS Y EN OTROS DE BARRAS DE ACERO DE SECCIÓN CIRCULAR
CON RESALTES (CABILLAS). MIENTRAS QUE EL CONCRETO
UTILIZADO PUEDE SER CONVENCIONAL O DE ÓPTIMO DESEMPEÑO
ESTA SESIÓN SE BASA EN LA EXPLICACIÓN DEL COMPORTAMIENTO
MECÁNICO DE LAS BARRAS DE ACERO CON RESALTES PARA USO
ESTRUCTURAL
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MOTIVACIÓNMOTIVACIÓN
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2.2.-- DEFINICIONESDEFINICIONESRESISTENCIA DE LOS RESISTENCIA DE LOS MATERIALESMATERIALES
CAPACIDAD QUE TIENE UN MATERIALDE SOPORTAR CARGA ANTES DEFALLAR
ESFUERZOESFUERZO RELACIÓN ENTRE LA CARGA APLICADA EN UN ÁREAUNITARIA. ESFUERZO ES PROPOCIONAL A LADEFORMACIÓN QUE SE PRODUCE EN UN MATERIALDEFORMACIÓN QUE SE PRODUCE EN UN MATERIALDEBIDO A CARGAS APLICADA EN SU SUPERFICIE
DEFORMACIÓNDEFORMACIÓN CUANDO EL MATERIAL ES SOMETIDO A LAACCIÓN DE UNA CARGA SUFRE UN CAMBIOEN SUS DIMENSIONES ORIGINALES.
Deformación Final = Longitud final – Longitud inicial
Deformación unitaria = (Longitud final – Longitud inicial) / Longitud inicial
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2.2.-- DEFINICIONESDEFINICIONESACEROACERO ALEACIÓN DE HIERRO, CARBONO Y OTROS ELEMENTOS
DESEABLES O NO, CUYA ALEACIÓN, ES CAPAZ DE SERDEFORMADO PLÁSTICAMENTE
BARRAS DE BARRAS DE SON PIEZAS DE ACERO DE FORMABARRAS DE BARRAS DE REFUERZO CON REFUERZO CON RESALTES RESALTES (CABILLAS)(CABILLAS)
SON PIEZAS DE ACERO DE FORMACILÍNDRICAS CUYAS DIMENSIONES SECARACTERIZAN POR SER MÁS LARGASQUE GRUESAS LAS CUALES TIENENPROTUBERANCIAS QUE SIRVEN PARACREAR ADHERENCIA ENTRE EL ACERO YEL CONCRETO
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2.2.-- DEFINICIONESDEFINICIONES
COEFICIENTE COEFICIENTE DE POISSONDE POISSON
RELACIÓN DE LA DEFORMACIÓN UNITARIATRANSVERSAL CON LA DEFORMACIÓN UNITARIALONGITUDINAL CUANDO LA APLICACIÓN DE LACARGA ES LONGITUDINAL
MÓDULO DE MÓDULO DE ELASTICIDADELASTICIDAD
ES UNA CONSTANTE DE PROPORCIONALIDADINTRÍNSECA DEL MATERIAL QUE RELACIONALOS ESFUERZOS CON LAS DEFORMACIONESUNITARIAS EN EL RANGO ELÁSTICO
ESTRICCIÓNESTRICCIÓN CAMBIO DE SECCIÓN A LO LARGO Y ANCHODE LA CABILLA AL SOMETER LA MISMA ATRACCIÓN
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2.2.-- DEFINICIONESDEFINICIONESDUCTILIDADDUCTILIDAD ES LA MEDIDA DE LA CAPACIDAD DE
DEFORMACIÓN PLÁSTICA QUE ES CAPAZ DESOPORTAR UN MATERIAL ANTES DEROMPERSE
%Reducción secc. Transv. = [(Ainic-Afinal)/Ainic]*100%
Factor de ductilidad = Deformación última / Deformación cedente
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2.2.-- DEFINICIONESDEFINICIONES
TENACIDADTENACIDAD CAPACIDAD QUE TIENE EL MATERIAL DE ABSORBER ENERGÍA AL ROMPERSE
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33..-- PROPIEDADESPROPIEDADES MECÁNICASMECÁNICAS DELDELACEROACERO ESTRUCTURALESTRUCTURAL::CASOCASO CABILLASCABILLAS
ENSAYO A TRACCIÓN
LEY DE HOOKE σ α εLEY DE HOOKE σ α ε
DIAGRAMA ESFUERZO DEFORMACIÓN
TENACIDAD
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PrensaPrensa universaluniversal parapara realizarrealizar ensayoensayo aa traccióntracción dedelaslas cabillascabillas concon elel objetoobjeto dede obtenerobtener elelcomportamientocomportamiento mecánicomecánico deldel aceroacero
ENSAYO A TRACCIÓNENSAYO A TRACCIÓN
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ENSAYO A TRACCIÓNENSAYO A TRACCIÓN
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LEY DE HOOKE
σ α ε � σ = E*ε
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DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNIT.DE 2 TIPOS DE ACERO•ACERO ORDINARIO: CABILLAS•ACERO ESPECIAL: TORONES
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DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNIT. DE LAS CABILLAS:PUNTOS CARACTERÍSTICOS
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DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNIT. DE LAS CABILLAS:PUNTOS CARACTERÍSTICOS
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DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNIT. DE LAS CABILLAS: ASPECTOS ENERGÉTICOS
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TENACIDAD
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44..-- COMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTO MECÁNICOMECÁNICODEDE LASLAS CABILLASCABILLAS UTILIZADASUTILIZADAS ENENVENEZUELAVENEZUELA DESDEDESDE ELEL INICIOINICIO DEDE LALAPRODUCCIÓNPRODUCCIÓN
Fy = 2.800 Kgf/cm 2Fy = 2.800 Kgf/cm 2
Fy = 4.200 Kgf/cm 2
Fy = 4.900 Kgf/cm 2
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
REQUISITOS SEGÚN COVENIN PARA ACEPTACIÓN DEL ACERO REQUISITOS SEGÚN COVENIN PARA ACEPTACIÓN DEL ACERO ESTRUCTURALESTRUCTURAL
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
CLASIFICACIÓN, DESIGNACIÓN Y MARCACIÓN DE LAS BARRA SCLASIFICACIÓN, DESIGNACIÓN Y MARCACIÓN DE LAS BARRA S
FABRICANTES: SIDOR; SV: SIDETUR; SZ: SIZUCA
CLASIFICACIÓN S: NORMAL (NO SOLDABLE); W: SOLDABLE
DESIGNACIÓNEN OCTAVOS DE PULGADA O EN MILÍMETROEN OCTAVOS DE PULGADA O EN MILÍMETRO
OCTAVOS DE PULGADA 3, 4, 5, …, 18MILIMETRO 6M, 8M, 10M, 12M, 14M, …, 40M
MARCACIÓN
S 3 W 60SV 5 S 70 SZ 10M W 4200
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
PROPIEDADES MECÁNICAS
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
PROPIEDADES MECÁNICASMARCACIÓN = S7W70 NOMINALMARCACIÓN = S7W70 NOMINAL
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
PROPIEDADES MECÁNICASREQUISITOSA) Fy* MENOR O IGUAL A 1,25 Fy; B) Fsu* MAYOR O IGUAL A 1,25 Fy*
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4.4.-- COMPORTAMIENTO MECÁNICO COMPORTAMIENTO MECÁNICO
PROPIEDADES MECÁNICAS
% ALARG = 100*(LONG.FINAL – LONG INIC) / LONG. INIC IAL
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
DEL DIAGRAMA ESFUERZO CONTRA DEFORMACIÓNUNITARIA DE UNA CABILLA QUE SE PRESENTA EN LALÁMINA SIGUIENTE SE PIDE:
A)LOS PUNTOS CARACTERÍSTICOS;
B)LAS ZONAS DE INTERÉS SEGÚN LAS ENERGÍASINVOLUCRADAS;INVOLUCRADAS;
C)OBTENER LA MEDIDA DE DUCTILIDAD PORDEFORMACIONES A PARTIR DEL DIAGRAMA ESF-DEF.;
D)EVALUAR SEGÚN LOS REQUISITOS MECÁNICOS DECOVENIN SI ESTE ACERO CUMPLE COMO ACEROESTRUCTURAL.
LONGLONG.. INIC=INIC= 2020,,00 cmcm.;.; LONGLONG FINAL=FINAL=2222,,66 cmcm..
MARCACIÓN = S7W70 NOMINALMARCACIÓN = S7W70 NOMINAL
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DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN UNIT. DE LAS CABILLAS:PUNTOS CARACTERÍSTICOS
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
PUNTOSPUNTOS CARACTERÍSTICOSCARACTERÍSTICOS
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
ASPECTOSASPECTOS ENERGÉTICOSENERGÉTICOS
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
ASPECTOSASPECTOS ENERGÉTICOSENERGÉTICOS
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
ASPECTOSASPECTOS ENERGÉTICOSENERGÉTICOS
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55..-- EJEMPLOEJEMPLO DEDE APLICACIÓNAPLICACIÓN
MEDIDAMEDIDA DEDE DUCTILIDADDUCTILIDAD
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MARCACIÓN = S7W70 NOMINALMARCACIÓN = S7W70 NOMINAL
EVALUACIÓNEVALUACIÓN DEDE REQUISITOSREQUISITOS SEGÚNSEGÚNNORMASNORMAS VENEZOLANASVENEZOLANAS
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REQUISITOSA) Fy* MENOR O IGUAL A 1,25 Fy; B) Fsu* MAYOR O IGUAL A 1,25 Fy*
EVALUACIÓNEVALUACIÓN DEDE REQUISITOSREQUISITOS SEGÚNSEGÚNNORMASNORMAS VENEZOLANASVENEZOLANAS
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EVALUACIÓNEVALUACIÓN DEDE REQUISITOSREQUISITOS SEGÚNSEGÚNNORMASNORMAS VENEZOLANASVENEZOLANAS
LONGITUD INICIAL = 20,0 cm. ; LONG. FINAL = 22,6 cm.
% ALARG = 100*(LONG.FINAL – LONG INIC) / LONG. INIC IAL
% ALARG = 100*(22,6 – 20,0) / 20,0
% ALARG = 100*(22,6 – 20,0) / 20,0
% ALARG = 13 % ���� CUMPLE
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6.- EJERCICIO PROPUESTODE LOS SIGUIENTES DATOS:ÁREA INICIAL DE LA SECCIÓN DECABILLA = 12,52 mmÁREA FINAL DE LA SECCIÓN DECABILLA = 8,22 mmLECTURA DE DATOS EN TRAMO DE 50mm (DISTANCIA ENTRE EJES DELEXTENSÓMETRO)
A) ELABORE EL DIAGRAMAESFUERZO CONTRADEFORMACIÓN UNITARIA
B) IDENTIFIQUE LOS PUNTOSCARACTERÍSTICOS
C) ZONAS DE ENERGÍAS Y SUSCANTIDADES
D) FACTOR DE DUCTILIDAD POR ELDIAGRAMA ESF-DEF Y PORREDUCCIÓN DE ÁREA
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77..-- REFERENCIASREFERENCIAS
Materiales para la ingeniería civil/ M. Mamlouk y J. Zaniewski.—2nd ed, 2009
Durability design of concrete structures in severe environments/Odd E.Gjørv. – 1st ed, 2008
Concrete construction engineering handbook / editor, Edward G.Concrete construction engineering handbook / editor, Edward G.Nawy. -- 2nd ed, 2008
Todo lo esencial del concreto en su bolsillo / Guido Geymayr. -- 2nd ed,1985
Guía de propiedades generales de los materiales / José Grases y CarlosRamos, 1972