domingo, 6 de mayo de 2012
Las Estructuras y el Arquitecto
“…Algunos podrán argumentar que, dado que los arquitectos siempre trabajan con ingenieros estructurales consultores, quienes toman las decisiones finales sobre el sistema estructural y las dimensiones a utilizarse, el conocimiento de las estructuras no es realmente necesario para los arquitectos. Hay dos grandes objeciones a este argumento. La primera, el arquitecto que no conoce estructuras traspasa su hermosa obra de arquitectura a un ingeniero, que posiblemente con otras razones o sentimientos, inserta un sistema estructural en ella. Las decisiones del ingeniero se basan en su propia filosofía y experiencia, que incluyen factores como la economía pura y facilidad de cálculo de construcción, lo que puede expresar algo diferente de la filosofía global del arquitecto. Dado que el sistema estructural y los materiales de construcción pueden, por mucho, determinar la apariencia del edificio, el arquitecto ha permitido al ingeniero que le secuestre la arquitectura. La segunda y mayor objeción es que un arquitecto ignorante de las estructuras puede proponer una obra de arquitectura que no pueda construirse al precio que el cliente esté dispuesto a pagar. En otras palabras, esta clase de arquitectura es una utopía, un ejercicio fútil muy lejano de la esfera practica…” Ing. B.S. Benjamin. , Hormigón Armado Tomo 2, Arq. Pedro PERLES
Fotos de mi experiencia laboral en HºAº a GRAN ESCALA
Fotos de mi experiencia laboral en Hormigon Armado, Mediana Escala
34 respuestas básicas del comportamiento del HºAº y su cálculo
A continuación redacto 34 respuestas básicas del comportamiento del HºAº y su cálculo, todas las conclusiones son resumidas de mis conocimientos estructurales absorbidos en la cátedra de Estructuras I, II y III, de la cátedra Cisternas, F.A.D.U, UBA y del libro “Hormigón Armado Tomo 1, Arq. Pedro PERLES
1- ¿Qué es el Hormigón Armado, Como está conformado, Cuales y como son sus materiales componentes?
El hormigón armado (Hº Aº) es un material compuesto por hormigón y acero, donde los eventuales esfuerzos en una estructura de Hº Aº sometidos a la compresión son absorbidos por el hormigón y los esfuerzos de tracción son absorbidos por el acero.
El hormigón es una mezcla homogénea de cemento portland y agua denominada “pasta cementicia” que mantiene ligadas partículas gruesas (canto rodado o piedra partida) y finas (arena), conformando así una roca artificial. En su primera fase de elaboración se lo denomina hormigón fresco, ya que se encuentra en estado fluido, en ese mismo instante donde el cemento entra en contacto con el agua se inicia el proceso químico de hidratación que termina por ligar los componentes pasando al solido, denominado fragüe. La rapidez con que se inicia el fragüe impide su adecuada manipulación o colado por lo que el hormigón posee en su composición un 3% de yeso que provoca un efecto retardante de 1 ½ a 2 ½ hs en el comienzo del fraguado.
El acero es una aleación de hierro y carbono el cual le permite ser utilizado como elemento estructural. El más utilizado es el denominado “AB 42”, que significa acero en barras con limite elástico Bs=4200 kg/cm2 y tensión de rotura = 5000 kg/cm2. Son barras estriadas con una altura igual al 5% de su diámetro, que aumentan la superficie de coacción con el hormigón reduciendo el desgarramiento entre ambos.
2- ¿Qué propiedades permiten al hormigón y al acero trabajar en forma conjunta?
..Milagrosamente..Poseen el mismo coeficiente de dilatación térmica, lo que garantiza que no hubiera tensiones entre ambos por efecto de la temperatura.
3- ¿Cuál es la etapa de fragüe en el hormigón, como se desarrolla y cuanto dura?
El fraguado consiste en el pasaje del estado fluido al solido. Su duración varía entre 4 a 10hs y dependen de la humedad y temperatura ambiente y retardadora de fragüe. En cuanto mas alta sea la temperatura y humedad ambiente, mas rápido es el fragüe, y por el contrario las temperaturas bajas lo retardan llegando al límite de 5 ºC, donde por debajo de esta temperatura el proceso se detiene, siendo la temperatura ideal los 20 ºC.
Se inicia luego el periodo de endurecimiento.
4- ¿Cuál es la etapa de endurecimiento en el hormigón, cuánto dura y como se relaciona con la resistencia?
La etapa de endurecimiento se inicia luego del fragüe donde el Hº adquiere 95 % de su resistencia total en forma más rápida durante los 28 días posteriores debido a la hidratación inicial y se sigue endureciendo durante algunos años más, pero en forma más lenta. El proceso concluye ya sea cuando se completa la hidratación de todas las partículas de cemento, o bien, cuando se agota toda el agua en la masa del hormigón. De aquí se deduce la importancia de la presencia del agua para evitar que se interrumpa el proceso de hidratación, en especial, en los primeros días, cuando las reacciones químicas son más intensas.
Para completar la hidratación es necesario un 40% de agua en relación al peso del cemento, del cual solo un 25% reacciona químicamente, mientras que el 15% restante se lo deja vaporizar. Si no se cuenta con este 15% de mas, el agua que inicialmente no se combina químicamente comienza a vaporizarse dando lugar a una disminución del volumen que se conoce como contracción de endurecimiento, lo que puede originar fisuras en los primeros días, cuando el hormigón no ha adquirido la resistencia suficiente. Se puede demorar la evaporación del agua que luego va a reaccionar químicamente hasta que el hormigón adquiera la resistencia necesaria manteniendo húmeda la masa del hormigón el mayor tiempo posible, este acto se lo conoce como “curado del hormigón”
5- ¿Qué es el Curado del Hormigón, como se realiza y cuáles son sus tiempos?
El curado consiste en mantener humedecida la pasta cementicia con el fin de que todas las partículas de cemento logren hidratarse y desencadenar así el proceso químico que mantiene ligados todos los componentes.
Esto puede lograrse por ejemplo, cubriendo la superficie para evitar la evaporación con fundas de polietileno (procedimiento usual en pavimentos), o bien, reponiendo el agua que se pierde por evaporación mediante el regado periódico del hormigón, aconsejándose hacerlo:
El 1er día: en las horas de mayor incidencia solar, durante la tarde
Del 2do al 6to día: por la mañana y por la última hora de la tarde
Del 7mo al 15vo día: únicamente por la mañana.
No es apropiado regar con agua muy fría, ya que la diferencia de temperatura con el calor de hidratación interior puede dar lugar a fisuras superficiales.
Un inadecuado curado o un curado de solo 3 días el hormigón obtendrá tan solo un 70% de su resistencia prevista o solo el 40% si solo se lo rega el 1er día, en épocas calurosas y secas, por la simple razón de que no llegan a hidratarse todas las partículas de cemento por falta de agua causada por la evaporación prematura.
Si después de un tiempo se reanuda el curado y se satura el hormigón con agua, el proceso de hidratación también se reanuda y con ello el endurecimiento, verificándose un aumento de resistencia.
6- ¿Qué es el Vibrado del Hormigón, como y porque se realiza el mismo?
Es vibrar el hormigón por medio de vibradores mecánicos en el momento del colado con el fin de anular el rozamiento entre los granos, a fin de que se coloquen en una posición más estable y de mayor compacidad
Se realiza para conseguir una buena compacidad sin tener que recurrir a altas dosificaciones, más costosas. El vibrado se exige en hormigones secos, lo cual beneficia su resistencia. Por el contrario en hormigones mas fluidos no deben utilizarse ya que el agregado grueso y fino decanta y no se genera una pasta homogénea. Tampoco resulta conveniente hacer vibrar la armadura ya que esta se desprende del hormigón.
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