Visitó Encydia-Wikilingue.com

Hormigón armado

hormigón armado - Wikilingue - Encydia

El hormigón armado es un matériau composite constituido de hormigón y de acero que alia el aguante en la compresión del hormigón en el aguante a la tracción del acero. Es utilizado como matériau de construcción, sobre todo para el ingenio civil.

Armatures Metálicos de refuerzo del hormigón
Pylône De lampadaire en hormigón
Ferraillage De una estación de pompage en río (South Remachar, West Sacramento , California)

Sumario

Principio de funcionamiento del hormigón armado

El hormigón es un matériau poco caro[1], que resiste bien en la compresión pero muy mal a la tracción[2].

El acero es un matériau que resiste también bien a la compresión que en la tracción pero bien más caro que el hormigón.

En una estructura en hormigón armado, los aceros principales son posicionados en las partes extendidas de hormigón para compensar el malo aguante del hormigón en tracción. Para una losa en hormigón armado por ejemplo, se ubica los armatures principales en parte baja de las travées y en parte elevada al nivel de los espaldarazos[3].

Las primeras labores en hormigón armado utilizaban barras de acero dulce lisses, por la continuación las barras fueron constituidas de acero elevado adherencia que comprende de las aspérités y que han un mejor aguante[4].

Principios de cálculo

Principios de seguridad

Antes de que los métodos de cálculo semi-probabilistes modernos devienen la regla general, los cálculos de estructura eran basados en el principio déterministe de los coeficientes de seguridad. El coeficiente de seguridad era definido como el informe de una restricción admisible sobre una restricción de cálculo, las restricciones admisibles que son dadas por la naturaleza de las matériaux, y las restricciones de cálculo deducido de la RDM (aguante de los matériaux).

Cuando los matériaux están sujeto a combinaciones de esfuerzos, este principio de cálculo basado en el coeficiente de seguridad ha mostrado sus límites y sus insuficiencias. Un ejemplo significativo es aquel de la chimenea sometida a su peso propio y al viento. Con un coeficiente de seguridad igual a 2, se puede creer que cada esfuerzo elemental que solicita la estructura puede ser duplicada sin que se alcance la ruina. Ahora bien se muestra que este razonamiento es falso y que un aumento del viento del 10% puede entrenar la ruptura de la chimenea.

Frente a la insuficiencia del principio déterministe de coeficiente de seguridad, ha hecho falta definir de otro modo la seguridad de las estructuras : las solicitaciones han sido scindées dos géneros que han evolucionado luego hacia la definición de los estados límites.

Así, el principio de seguridad de las labores es basado en hoy nociones de análisis de fiabilidad probabiliste y tampoco sobre coeficientes de seguridad. Esta definición probabiliste hace intervenir nociones de espectros de solicitación y de aguante[5]. Se demuestra mientras que matemáticamente, la seguridad absoluta (probabilidad de ruina ninguna o riesgo ningún) no puede existir, los coeficientes de ponderación utilizada en los cálculos reducen los recouvrements de los espectros y pues la probabilidad de ruina pero no lo anula nunca...

Para que las costumbres de cálculo no sean totalmente trastornadas, y a pesar de conceptos bajo-jacents totalmente diferentes, el formalisme de los cálculos que siguen el nuevo enfoque probabiliste de la seguridad, ha sido mantenido muy cercano del formalisme de las ancianas métodos de cálculo déterministes ; se habla entonces de método de cálculo semi-probabiliste.

Aunque la noción de seguridad ha sido completamente redefinida, las reglas de cálculo moderno (BAEL y Eurocode 2) emplean todavía el término de coeficiente de seguridad, falla comprenderlo como coeficiente de ponderación y tampoco como lo definían las antiguas reglas déterministes.

Evolución de las reglas de cálculo

Los progresos científicos en la comprensión del comportamiento de los matériaux y de los fenómenos físicos han traído las reglas de cálculo a evolucionar.

Hasta en los años 1970, se utilizaba únicamente el modelo de comportamiento lineal de los matériaux (restricciones proporcionales en las deformaciones : Ley de Hooke), comprendí para las solicitaciones del segundo género donde se utilizaba un límite élastique convencional[6].

Con la evolución de la noción de seguridad y de los progresos científicos, los modelos de cálculo se han acercado del comportamiento real, no lineal, de los matériaux. Las reglas de cálculo del hormigón armado en los estados límites de 1980 (BAEL80) han sido los primeras a integrar plenamente el modelo de comportamiento no lineal de los matériaux. Estas reglas han evolucionado luego BAEL83, BAEL91 y BAEL91 revisadas 99.

El Eurocode 2, que reemplaza las reglas BAEL desde 2010[7], es en el apellido de las reglas de cálculo moderno que integra las nociones probabilistes de seguridad y los comportamientos no lineales de los matériaux.

Propiedades de las modelos de cálculo

Estado limita de servicio, ELS

Se trata del modo solicitación de « todos los días », la labor no tiene que padecer de deformación irreversible. Los matériaux son empleados en su propiedad de comportamiento élastique. Todo naturalmente, es el modelo élastique lineal que es utilizado para los cálculos al ELS.

general para las labores corrientes de edificio, los elementos no son calculados al ELS[8], él lo son únicamente para medio ambientes agresivos o cuando las condiciones de fissuration o de deformación son perjudicial a la durabilidad de la labor dimensionné.

Estado límite último, ELEGIDO

En este modo de solicitación, la labor es en el límite de la ruptura, tiene que resistir en los cargos pero padece deformaciones irreversibles y resalta deteriorado. Para este estado, es inútil de quedar en la propiedad de comportamiento élastique de los matériaux, se utiliza entonces modelos de plasticité no lineales que se acercan del comportamiento real de los matériaux. Se utiliza también los modelos de cálculo de estabilidad de forma que implican el flambement y el voilement de los elementos pastillas (poste, buton, velo o casco) así como el déversement de los elementos fléchis abalanzados.

Para el hormigón, el diagramme obligada deformación es habitualmente una curva parabole rectangle, un rectangle simplificado o todavía un diagramme bilinéaire[9]. Para ciertas labores de excepción, es también posible de utilizar leyes de comportamiento más elaboradas modélisant mejor la rhéologie real y complejo del hormigón.

Para el acero, el diagramme obligada deformación es habitualmente un diagramme bilinéaire, una derecha que tiene para pendiente el módulo de élasticité, limitada por las zonas plásticas horizontales o incurvées[10].

Las modelos de estabilidad de forma para el hormigón son bien demasiado compleja para ser explicados en este capítulo que trata principios de cálculo" del hormigón armado. El lector interesado podrá postponerse en las labores especializadas[11].

general para las labores corrientes de edificio, los elementos son calculados únicamente al ELEGIDO[8] con las leyes de comportamiento mero.

Cálculo

Presentación

El cálculo de una labor en hormigón armado no se limita al solo dominio del cálculo del hormigón armado. Además de un bueno dominio de la mécanique de los medios continuos y del aguante de los matériaux, eso necesita también la comprensión de los fenómenos físicos que engendrent los esfuerzos sobre la labor (hydrostatique, mécanique de los suelos, efectos del viento sobre las estructuras, fenómenos vibratoires, rhéologie de los matériaux, límites de los modelos de cálculo, etc.): Es el oficio de ingeniero en hormigón armado.

Los progresos científicos y técnicos cumplidos a este día han permitido reducir las cantidades de materia necesaria a la construcción de las labores, y pues de realizar economías substantielles. En cambio encubrió se ha hecho en el precio de modelos de cálculos cada vez más complejos, así es hoy prácticamente imposible de calcular una labor manuellement, la ayuda de computadoras y de softwares de cálculo ha devenido imprescindible.

Los progresos y la democratización del microinformático han afortunadamente grandement facilitado el dominio de estos modelos complejos. Desgraciadamente demasiado a menudo, estas herramientas de cálculo, sin embargo muy eficientes, son utilizados por personas maîtrisant mal, incluso en absoluto, las propiedades científicas connexes. Cela se traduce por errores de concepción más o menos graves, riesgos no tomado en cuenta en las reglas de cálculo semi-probabilistes modernos, pero es allí otro asunto...

El cálculo del hormigón armado es bien demasiado complejo para ser explicado en algunas líneas en este artículo, de todos modos eso saldría ampliamente del marco de esta enciclopedia. El lector interesado por el dimensionnement del hormigón armado podrá postponerse en las labores especializadas y a las reglas de cálculo del hormigón armado. Los cursos citados en los vínculos externos constituyen una primera introducción en el cálculo del hormigón armado.

Acciones

Los esfuerzos que se aplican sobre una estructura son reagrupadas dos grandes familias :

Combinaciones de acciones 

Sección a completar y detallar

G + Q

1,35 Gmax + Gmin + 1,50 Q

Disposiciones corrientes de ferraillage

Façonnage Del ferraillage de una semelle sobre la obra del nuevo el aeropuerto internacional de Uagadugú.

En un ferraillage, hay varios tipos de armatures :

general los aceros son calculados y puesto œuvre que en las partes donde el hormigón es en tracción. En ciertos casos donde el hormigón es comprimido fuertemente, por ejemplo de las vigas fuertemente fléchies o ciertos postes cuyos la géométrie es fijada por la arquitectura de la labor, llega que el hormigón solo no sea suficiente para resistir en los esfuerzos de compresión. Se pone entonces œuvre de los aceros pastillas[12] para retomar una parte de estos esfuerzos.

Las disposiciones indicadas aquí-después implican únicamente los aceros principales.

Vigas

Las vigas son armadas por aceros principales longitudinaux, destinados a retomar los esfuerzos de tracción debida a la flexion, y de los aceros transversaux, marcos y épingles (o étriers), destinados a retomar el esfuerzo que corta.

Los espacios entre marcos varían en funciones del esfuerzo que corta[13], resserrés cuando el esfuerzo que corta es de entidad, general cerca de los espaldarazos, y más espaciados cuando el esfuerzo que corta es débil, general hacia el medio de las vigas.

Postes

Los postes son armados por aceros longitudinaux y transversaux destinados a limitar el flambement.

Los aceros transversaux son espaciados regularmente[14] y resserrés en las zonas de recouvrement con los aceros en espera.

Losas

Artículo detallado : embaldosa (arquitectura).
Transporte de treillis soudés sobre una obra

Las losas son armadas generalmente por una capa baja treillis soudés, y al nivel de los espaldarazos por aceros en capa elevada llamada sombreros.

Los aceros transversaux son bastante escasos pero pueden ser puesto œuvre en el caso de un cisaillement localizado de entidad o de una recuperación de bétonnage como por ejemplo una prédalle (parte inferior de losa préfabriquée y utilizada como coffrage para la parte superior).

Velos

Los velos son muros en hormigón[15], que sigue los casos, pueden ser armados no o armados .

Vigas-velos o paredes fléchies

Una viga-velo o pared fléchie es una viga de gran altura cuyo informe altura sobre longitud es superior a 0,5 en la cual se desarrolla un efecto de voute[16]. Las vigas-velos son armadas, en parte baja, por uno que tira de que retoma la tracción engendrée por el efecto de voute y por de los armatures horizontales y verticales que retoman los efectos del cisaillement[17].

Muros de sostenimiento

Artículo detallado : Mur de sostenimiento.

Se trata de labores destinadas a retener las tierras, son armados por aceros longitudinaux destinados a retomar los esfuerzos de flexion.

Fundaciones

El término fundaciones reagrupa todos los elementos de estructura que transmiten los esfuerzos de una labor hacia el suelo. Se distingue dos tipos de fundaciones:

Ferraillage

Cascos

Se trata de todas las labores en hormigón a superficies no planeas, eso implica por ejemplo de los silos, de los réservoirs, de los toitures[18].

Los cascos pueden ser armadas de una sola capa de armatures sita al medio o bien de dos capas, una sobre cada una de las caras.

Referencias

Artículos connexes

Bibliographie

Las reglas de cálculo y normas citadas aquí-después no son disponibles libremente sobre la internet, pero son vendidas por sus editores respectivos.

Notas y referencias

  1. ↑ Precios aproximadamente 60 € el metro cube para Francia
  2. ↑ El aguante en la compresión del hormigón es del orden de diez vez aquella en la tracción. Para un hormigón ordinario, su aguante en la compresión es del orden de 25 MPa
  3. ↑ Estos aceros en parte elevados son llamados a menudo sombreros
  4. ↑ Los aceros dulces son utilizados siempre como ganchos de levage. Estos aceros, más ductiles que los aceros de tipo HA, se étirent cuando la carga es demasiado de entidad, lo que permite bajar la carga rápidamente sin accidente. Los aceros elevados adherencia no se étirent menos ductiles rompen directamente. Por ello se no utiliza de acero HA como gancho de levage
  5. ↑ Para más de detalles sobre el análisis de la fiabilidad y los métodos probabilistes, ver la norma NF 1990 (Eurocodes estructurales, Bases de cálculo de las estructuras) editada por la AFNOR
  6. ↑ Reglas BA45, BA60, CCBA68
  7. ↑ El delantero-propósito del Eurocode 2 precisa « Esta Norma europea tendrá que recibir el estatus de norma nacional, sea por publicación de un texto idéntico, sea por entérinement, al plus tarde en junio 2005, y todas las normas nacionales en contradicción tendrán que ser retiradas en el plus tarde en marzo 2010 »
  8. ↑ Tiene y b BAEL parte B
  9. ↑ BAEL [TIENE.4.3,4] y Eurocode 2 [3.1]
  10. ↑ BAEL [TIENE.2.2] y Eurocode 2 [3.2]
  11. ↑ Por ejemplo, el anexo E.7 del BAEL propone para el cálculo del flambement de los postes la fórmula de MM. Desayin Y Krishnan mientras el Eurocode 2 propón la fórmula de Sargin simplificada
  12. ↑ BAEL [TIENE.4.1,2] y Eurocode 2 [9.2.1.2(3)] particular los aceros pastillas tienen que ser mantenidos todos los 15 diamètres
  13. ↑ La continuación de Caquot es un método que permite calcular los espacements entre marcos
  14. ↑ general los aceros son comprimidos y pues el espacio máximo ha limitado a 15 diamètres
  15. ↑ DTU 23.1/NF P 18-210 Muros en hormigón banché
  16. ↑ El cálculo clásico RDM habitualmente utilizado para las vigas no se aplica más para una viga-vela ya que este ya no es una viga que respeta las hipótesis simplificadas de la RDM
  17. ↑ En el caso de una viga-se vela no puede hablar de esfuerzo que corta, descripción salida del modelo RDM, pero de cisaillement, descripción más general salida del modelo de la mécanique de los medios continuos
  18. ↑ Los toitures pueden representar superficies matemáticas tales que de los cylindres paraboliques para el CNIT a la Defensa, o de las paraboloïdes hyperboliques, mercado de Royan, facultad de farmacia a Toulouse

Vínculos externos

Este documento proviene de « http://ks312095.kimsufi.com../../../../Artículos/ha/r/d/Ard%C3%TIENE8che_(d%C3%TIENE9partement).html ».
Your Ad Here