Libro: Diseño de estructuras de concreto.

Autor: Harmsen, Teodoro E.

 

El código del ACI en su última edición de 1999 presenta los dos métodos de diseño presentados en la sección previa. Sin embargo, da mayor énfasis al diseño a la rotura y el diseño elástico está relegado a un apéndice. A lo largo del presente trabajo se desarrollará tan sólo el primer método de diseño, al cual el código denomina método de diseño por resistencia.

 

El diseño por resistencia, como ya se indicó, presenta la ventaja que el factor de seguridad de los elementos analizados puede ser determinado. El código del ACI introduce el factor de seguridad en el diseño a través de dos mecanismos: amplificación de las cargas de servicio y reducción de la resistencia teórica de la pieza.

 

Las cargas de servicio se estiman haciendo uso de los códigos, reglamentos o normas y el análisis estructural se efectúa bajo la hipótesis de un comportamiento elástico de la estructura. El código del ACI clasifica las cargas en: permanentes, sobrecarga, sismo, viento, empuje del suelo, etc. y propone expresiones para calcular la carga última de diseño.

 

La carga última de diseño es la suma de las diversas cargas actuantes en la estructura afectadas por un factor de amplificación. Este factor pretende mostrar la probabilidad que existe de que la carga estimada sea superada en la realidad. La carga permanente, por ejemplo, es evaluada con mayor precisión que la sobrecarga, por ésto su factor de amplificación es menor. La carga de sismo, proveniente de un análisis probabilístico, es mucho más incierta, por ello su factor de amplificación es mayor que el de las dos anteriores. (Harmsen, 2002)

 

Libro: Aspectos fundamentales del concreto reforzado.

Autor: González Cuevas, Oscar. Robles Fernández-Villegas, Francisco

 

La mayoría de los reglamentos de construcción actuales, como el del Distrito Federal

[1.111, el del Comité Euro-Internacional del Concreto [1.191, los Eurocódigos usados en los países de la Unión Europea [1.22] y el de Canadá [1.271, establecen disposiciones para el diseño-de estructuras basadas en el concepto de estados Iímite. A continuación se presentan en forma resumida las disposiciones al respecto del Reglamento de las Construccione para. el Distrito Federal, y los criterios en los que están basadas. Al final de esta sección se presentan las disposiciones del Reglamento del American Concrete Institute [1.13], muy usado en América Latina, las cuales, aunque no están expresadas formalmente en términos de estados Iímite, siguen conceptos semejantes.

 

Reglamento del Distrito Federal

Los criterios de diseño estructural en que se basa este reglamento se presentan con detalle en la referencia 1.29. Se consideran dos categorías de estados Iímite: los de falla y los de servicio. Los de falla corresponden al agotamiento definitivo de la capacidad de carga de la estructura o de cualquiera de sus miembros, o al hecho de que la estructura, sin agotar su capacidad de carga, sufra daños irreversibles que afecten su resistencia ante nuevas aplicaciones de carga. Los estados Iímite de servicio tienen lugar cuando la estructura llega a estados de deformaciones, agrietamientos, vibraciones o daños que afecten su correcto funcionamiento, pero no su capacidad para soportar cargas. Para revisar los estados Iímite de falla, o sea, la seguridad de una estructura, se debe verificar que la resistencia de cada elemento estructural y de la estructura en su conjunto, sea mayor que las acciones que actúan sobre los elementos o sobre la estructura. (Cuevas et.al, 2005)

 

 

Libro: Diseño de estructuras de concreto.

Autor: Nilson H., Arthur.

 

El diseño de estructuras de concreto como las que se muestran en las figuras 1.1 a 1.11, se lleva a cabo generalmente dentro de un contexto de códigos que dan requisitos específicos para materiales, para el análisis estructural, para el dimensionamiento de elementos, etc. En contraste con otros países altamente desarrollados, los Estados Unidos no tienen un código oficial nacional que gobierne el concreto estructural. La responsabilidad de producir y mantener especificaciones de diseño descansa sobre varios grupos profesionales, asociaciones gremiales e institutos técnicos que han producido los documentos necesarios.

 

El American Concrete Institute (ACI) ha sido durante mucho tiempo un líder en tales esfuerzos.

Como parte de sus actividades, el American Concrete Institute ha publicado el reconocido

Building Code Requirements for Structural Concrete (ver la referencia 1.10), que sirve como una guía en el diseño y construcción de edificios de concreto reforzado. El Código ACI no es un documento oficial por sí mismo. Sin embargo, es reconocido ampliamente como un documento autorizado para la buena práctica en el campo del concreto reforzado. Como resultado, éste se ha incorporado por ley en innumerables códigos de construcción municipales y regionales que sí tienen una connotación legal. Sus disposiciones alcanzan de esta manera un soporte legal. En los

Estados Unidos la mayoría de los edificios en concreto reforzado y construcciones similares se diseñan de acuerdo con el Código ACI vigente. Éste ha servido también como documento modelo para muchos otros países. Una segunda publicación del ACI, Commentaly on Building Code

Requirements for Structural Concrete (ver la referencia 1.11) contiene material de apoyo e interpretación para las disposiciones del Código. El American Concrete Institute también publica importantes revistas y normas al igual que recomendaciones para el análisis y diseño de estructuras especiales de concreto como los tanques de la figura 1.11.

La mayor parte de los puentes vehiculares de los Estados Unidos están diseñados de acuerdo con los requisitos de las especificaciones para puentes de la AASHTO (ver la referencia 1.3) que no sólo contienen las disposiciones relacionadas con las cargas y su distribución mencionadas anteriormente, sino que también disposiciones específicas para el diseño y construcción de puentes de concreto. Muchas de las disposiciones siguen muy de cerca las dadas por el Código ACI, aunque existen algunas diferencias.

 

El diseño de puentes de vías férreas se realiza de acuerdo con las especificaciones del AREA Manual of Railway Engineenng (ver la referencia 1.4). Éste también sigue el Código ACI en muchos aspectos, pero contiene buena cantidad de material adicional relacionado con estructuras de todo tipo para vías férreas.

 

Ningún código o especificación de diseño puede utilizarse/gmo sustituto de un criterio de ingeniería sólido en el diseño de estructuras de concreto. En la práctica estructural a menudo se encuentran circunstancias especiales donde las disposiciones del Código sirven únicamente como guías y el ingeniero debe confiar en un firme entendimiento de los principios básicos de la mecánica estructural aplicada al concreto reforzado o preesforzado, y en un conocimiento profundo de la naturaleza de los materiales. (Nilson, 1999)

 

 

Libro: Concreto reforzado.

Autor: Parker, Harry. Ambrose, James.

 

Las normas en la práctica del diseño estructural y de la construcción general se definieron, lentamente, después de compartir experiencias e investigación. Las nuevas teorías y los diseños innovadores y las técnicas de construcción se ensayan y, al final, se aceptan o se rechazan. Los materiales y los procesos de construcción y producción se mejoran constantemente. En todo momento, el resultado y la esencia de esto se refleja en las últimas normas de práctica, presentadas como reglamentos de construcción y normas de la industria.

 

Las normas operativas de la práctica influyen en varias actividades con respecto al diseño y la construcción de estructuras de concreto. Las principales áreas a considerar son las siguientes:

 

Métodos de criterio y de diseño.

Proceso de producción y construcción.

Pruebas y certificaciones que se requieran.

Requisitos del reglamento para diseñar en cuanto a resistencia al fuego.

Requisitos generales del reglamento que afectan la planificación y la realización de los detalles en la construcción del edificio. (Parker et.al, 2008)

Sergio Javier Herrera Hernández