Exposición del concreto
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EXPOSICIÓN DISEÑO
ESTRUCUTURAL I
EL CONCRETOSUBTEMAS:
- ¿ QUÉ ES EL CONCRETO ?
-ANTECEDENTES HISTORICOS
-TIPOS DE CONCRETO.
-CONCRETOS PROFESIONALES
-ESTRUCTURAS DE CONCRETO.
-GIMNASIO NACIONAL DE TOKIO
¿ QUE ES EL CONCRETO ?El concreto es un material semejante a la piedra que se
obtiene mediante una mezcla cuidadosamente
proporcionada de cemento, arena, grava y agua;
después, esta mezcla se endurece en formaletas con la
forma y dimensiones deseadas.
ANTECEDENTES
ÉPOCA DEL IMPERIO ROMANO.
Durante el Imperio Romano el usodel hormigón como elementoconstructivo tanto en grandes comoen pequeñas estructuras einfraestructuras alcanzó un grado de
tal satisfacción que no se volvió alograr hasta el siglo XIX. Esto se debióposiblemente a la gran habilidadconstructiva de los romanos y a lafacilidad de conseguir cerca deRoma arenas volcánicas con
propiedades cementicias, con lasque preparaban un morteromezclando dichas arenas conpiedras naturales (habitualmente caly guijarros).
Este mortero poseía unas propiedadesfísicas y mecánicas prácticamenteidénticas a las que posee el hormigónutilizado en las construcciones erigidasen la actualidad, y era utilizado en la
construcción de estructuras enormesque han probado ser muy duraderascon el paso de los siglos.
ANTECEDENTESMILENIO ENTRE EL IMPERIO ROMANO Y
LA APARICIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO.
A John Smeaton, considerado uno de lospadres de la ingeniería moderna, se leencargó, por parte de la Royal Society, laconstrucción definitiva del faro de
Eddystone. Éste entendió rápidamenteque la cal blanca comúnmente usadapara el mortero era inferior en suscualidades hidráulicas (propiedad deendurecer bajo el agua) a la cal gris, quecontenía algunas impurezas de arcilla.
Posteriormente observó que la Pozzelanatenía todavía unas cualidades hidráulicassuperiores a las de la cal gris gracias a lacombinación de sus componentesmayoritarios.el uso de este tipo de mortero fue un gran
descubrimiento en el ámbito de laingeniería civil y el inicio de la era de loque se podría denominar “El hormigónmoderno”.
TIPOS DE CONCRETOCONCRETO CONVENCIONAL
Es un material modesto y de elaboraciónsencilla, cuyo uso tiene una tradición dedos mil años mas o menos. Hibrido por
excelencia donde su esencia radica enla mezcla o aleación de que secomponga. Su composición se basa entres elementos:Cemento, Grava, Arena , Agua.
CONCRETO ARMADO
De composición, propiedades ycomportamiento sustancialmentediferentes al anterior. Compuesto dehormigón convencional reforzado conbarras o mallas de acero a las que se les
denomina armaduras.
CONCRETOPREMEZCLADO ESTÁNDAR
El concreto premezclado estándar es la
forma más común de concreto. Se
prepara para su entrega en una planta
de concreto en lugar de mezclarse en
el sitio de la obra, lo que garantiza la
calidad del concreto.
MATERIA PRIMA PARA PRODUCIR
CONCRETO PREMEZCLADO
LOS AGREGADOS
Son piedras y arenas de diferentes tamaños que
se obtienen de las canteras y representan del
60% al 75% aproximadamente, del volumen total
del concreto.
LOS ADITIVOS
Son substancias químicas sólidas o líquidas, que
se pueden agregar a la mezcla del concreto
antes o durante el mezclado. Los aditivos de
mayor uso se utilizan ya sea para mejorar la
durabilidad del concreto endurecido, o para
reducir el contenido del agua, también
aumentan el tiempo de fraguado.
EL AGUA
Es el líquido más valioso para una mezcla, siendo
su función el reaccionar químicamente con el
cemento.
CEMENTOEs el material de mayor importancia en una
mezcla, puesto que es el elemento que
proporciona resistencia al concreto. Los
cementos de uso más común son el Portland
gris tipo I y el C-2 puzolánico, aunque
también se emplean los tipos II y IV.
MATERIA PRIMA PARA PRODUCIR
CONCRETO PREMEZCLADO
MEZCLA DE CONCRETODurante la etapa de mezclado, los diferentes
componentes se unen para formar una masa
uniforme de concreto. El tiempo de mezclado es
registrado desde el momento en que los
materiales y el agua son vertidos en la revolvedora
de cemento y esta empieza a rotar.
Al transportar el concreto, la unidad revolvedora
se mantiene en constante rotación, con una
velocidad de 2 a 6 vueltas por minuto.
CONCRETOARQUITECTÓNICO
Este tipo de concreto puede
desempeñar una función
estructural además de un
acabado estético odecorativo. Puede ofrecer
superficies o texturas lisas o
ásperas además de una
diversidad de colores
Diseñado para elevar el desarrollo
temprano de resistencia, este
concreto permite retirar las cimbras
más rápido, secuenciar la
construcción aceleradamente, y una
rápida reparación en proyectos
como carreteras o pistas de
aterrizaje. Típicamente se usa en el
invierno para construir a bajastemperaturas (5-10°C). Este concreto
también se puede utilizar en edificios,
vías de ferrocarril y aplicaciones
preformadas. Además, para ahorrar
tiempo, esta tecnología de concreto
ofrece una durabilidad mejorada y
resistencia a los ácidos.
CONCRETO DE FRAGUADO RÁPIDO
CONCRETO REFORZADO
CON FIBRAS
El concreto diseñado con fibras
micro o macro puede usarse ya
sea para aplicaciones
estructurales, donde las fibras
pueden potencialmente sustituir el
reforzamiento con varilla de acero,
o para reducir el encogimiento
especialmente el que sucede en
etapa temprana. Las macro fibras
pueden incrementar
significativamente la ductilidad del
concreto, haciendo que sea
altamente resistente a la
formación y propagación de
grietas.
CONCRETO AUTOCOMPACTANTE
El concreto autocompactante tiene un flujo muy alto; por lo
tanto, es autonivelante, lo que elimina la necesidad de
vibración. Debido a los plastificantes utilizados –mezclas
químicas que le imparten un alto flujo– el concreto
autocompactante exhibe muy alta compactación como
resultado de su bajo contenido de aire. En consecuencia, el
concreto autocompactante puede tener resistencias muy
elevadas, llegando a rebasar 50 MPa.
CONCRETO POROSO
Por su especial diseño de mezcla, el
concreto poroso es un material sumamente
permeable que permite que el agua,
particularmente las aguas pluviales, se filtren
por él, lo que reduce las inundaciones y la
concentración calorífico por hasta 4° C, y
ayuda a evitar los derrapes en los caminos
mojados. Este concreto idealmente se usa
en estacionamientos, andadores y orillas de
alberca.
CONCRETO ANTIBACTERIANO
Este concreto controla el crecimiento de
las bacterias, ayudando a mantener
ambientes limpios en estructuras tales
como laboratorios, restaurantes y
hospitales.
CONCRETO PROFESIONAL TRABAJABILIDAD EXTENDIDA
Es un concreto que en estado fresco posee
mayores tiempos de manejabilidad y un
proceso de fraguado controlado.
Proporciona grandes ventajas competitivas
al sustituir el proceso de curado tradicional
del concreto.
Tiene una amplia utilización en casos
constructivos específicos, donde se requiera:
-Evitar juntas frías
-Largos tiempos de colocación
-Enviar el concreto a distancias
alejadas o de difícil acceso
-Cualquier elemento estructural o
no estructural
CONCRETOS PROFESIONALES
CONCRETO PROFESIONAL
HIDRATIUMProporciona grandes ventajas competitivas al sustituir el
proceso de curado tradicional del concreto.
USOS
•Cualquier elemento de concreto en donde las actividades
de curado son críticas, para evitar la formación de fisuras por
contracción plástica
VENTAJAS
•Tecnología aplicable a todo tipo de concreto
•Mejora las propiedades del concreto en estado fresco
•Permite retener la humedad dentro del concreto igualando
o superando el desempeño de las membranas de curado(1)
•Elimina el proceso de curado(1)
•Disminuye el agrietamiento plástico
•No tiene afectación sobre las propiedades mecánicas del
concreto
•Ofrece ventajas competitivas a los clientes CEMEX, al
eliminar los costos derivados del proceso tradicional de
curado(1)
•Reduce los tiempos en el proceso constructivo
•Las precauciones antes y durante el colado son las mismas
que se requieren para un concreto convencional
CONCRETO PROFESIONAL
REVENIMIENTO TOTAL
USOSCimentaciones, columnas, muros, vigas, trabes,etc.Cualquier elemento con baja y mediadensificación de aceroIdeal para viviendas hechas con molde
Proyectos con acabado aparenteElementos de secciones irregulares
VENTAJASTiene una vida útil mayor que un concretodiseñado a la compresión, ya que está diseñadopara resistir los esfuerzos de compresión y tensión
que resultan de la flexión de las losasMás resistente a los esfuerzos causados por lacombadura (alabeo) de las losas por efectos delos cambios de temperaturaMayor resistencia al desgaste por el paso de losvehículos ya que, sometiendo la losa a cargasdinámicas, los esfuerzos de flexión internos en unalosa de concreto se encuentran más cercanos a
su resistencia última a la flexión (MR), que losesfuerzos internos de compresión contra suresistencia última a la compresión (f’c)
CONCRETO PROFESIONAL
ANTIBACTERIALEs la solución ideal para construir ambientes
limpios en los que se inhibe y se elimina el
crecimiento y desarrollo de bacterias. Es
imprescindible en lugares como laboratorios,
restaurantes, hospitales, guarderías y cualquier
construcción en la que la limpieza y la salud
sean factores determinantes.
USOSPor sus características mecánicas mejoradas
es ideal para construir:
Hospitales, farmacias, consultorios, clínicas,
laboratorios Granjas avícolas, porcícolas, etc.
Centrales de abasto, mercados, etc.
Boutiques cosméticas, Restaurantes, cocinas,
etc.
Pisos de viviendas, Escuelas, clubes deportivos,
etc.
Albercas Plantas potabilizadoras de agua
USOSElementos divisorios para salas de cine y lugares dereunión.Capas de nivelación en pisos y losas.
Para aligerar cargas muertas en la estructura.Muros y losas de viviendas de concreto tipomonolíticas.
VENTAJASPor sus mejores propiedades térmicas representa unahorro de energía
Para el usuario finalExcelentes propiedades acústicasPermite reducir las cargas muertas en las estructurasSu alta trabajabilidad favorece las operaciones decolocación y eliminala aplicación de vibradoresEs apto para ser bombeableOfrece una mayor resistencia a la tensión diagonal en
murosEs ambientalmente amigable debido a que promueveel ahorro de energíaNo es toxico
CONCRETO PROFESIONAL
LIGERO ESTRUCTURAL
CONCRETO PROFESIONALAHORRADOR DE ENERGÍA
USOS
Elementos divisorios para salas de cine y lugares
de reunión.
Capas de nivelación en pisos y losas.
Para aligerar cargas muertas en la estructura.
Muros y losas de viviendas de concreto tipo
monolíticas.
VENTAJAS
Por sus mejores propiedades térmicas representa
un ahorro de energía
Para el usuario final
Excelentes propiedades acústicas
Permite reducir las cargas muertas en las
estructuras
Su alta trabajabilidad favorece las operaciones
de colocación y elimina la aplicación de
vibradores
Es apto para ser bombeable
Ofrece una mayor resistencia a la tensión
diagonal en muros
Es ambientalmente amigable debido a que
promueve el ahorro de energía
No es toxico
Las edificaciones de concreto reforzado
son generalmente diseñadas para exhibir
cierta ductibilidad durante la acción de
sismo severo, el confinamiento del
corazón de concreto puede mejorar la
ductibilidad de la columna de manera
eficientemente. El efecto del Confina-
miento es brindado por estribos .
ESTRUCUTURAS DE CONCRETO REFORZADO
Los estribos proveen
confinamiento efectivo en la
región central de la sección.
El área efectivamente
confinada se define como
área de la sección antigua
que realmente contiene un
estado triaxial de tensiones .
REGIONES CRITICAS DE LAS ESTRUCUTURAS
REGIONES CRITICAS DE LAS
ESTRUCUTURAS
COLUMNAS
COLUMNAS
GIMNASIO NACIONAL DE YOYOGI EN TOKIO.
ARQ. KENZO TANGE.
El Gimnasio Nacional de Yoyogi en
Tokio, construido para las
olimpiadas de 1964, es la obra más
conocida del maestro japonés
Kenzo Tange, y la que lo
catapultara a la fama
internacional y al premio Pritzker.
Su diseño aerodinámico,
monumental y sugerente se
convirtió en un icono de la capital
japonesa y un referente dentro de
la corriente denominada
metabolismo, marcando una
distancia del movimiento moderno
internacional. Cuando se
completó el Gimnasio mayor tenía
la cobertura suspendida más larga
del mundo.
GIMNASIO NACIONAL DE
YOYOGI
ARQ. KENZO TANGE.
ANTECEDENTES
Luego de la derrota en la
Segunda Guerra Mundial en 1945
y durante la ocupación
norteamericana encabezada por
MacArthur, Japón quedó
devastado. El mundo se
sorprendería cuando a menos de
20 años de lanzadas las bombas
atómicas, Japón organizaba en
Tokio las Olimpiadas de 1964. Más
impresionado quedaría aún con
la extraordinaria calidad de su
infraestructura deportiva,
encabezada por este Parque
Olímpico diseñado por Kenzo
Tange.
Con una capacidad para
10,000 personas, el gimnasio
principal acomoda eventos de
natación, pero puede albergar
también juegos de básquet y
hockey.
El espacio se organiza
distribuyendo las tribunas
simétricamente al norte y al sur,
enfatizando el eje este-oeste
tanto en la dirección del techocomo en la ubicación de las
entradas.
EL GIMNASIO PRINCIPAL
LA ESTRUCTURA
El concepto estructural se
basa en una espina principal
compuesta por dos cables
de acero de 13" de
diámetro, anclados a dos
grandes placas de concreto,
ubicadas a ambos extremos
del edificio, y a dos
columnas de concreto
centrales. Los cables
describen una curva
parabólica (técnicamente,
se llama catenaria), de la
cual nacen cables menores
perpendiculares para formar
un techo como si fuera una
tienda de lona.
Los techos de las tribunas, al tener una curvatura distinta a la de los
cables, permiten la generación de la elegante y grácil cobertura, cuya
superficie, cóncava y convexa a la vez, es siempre distinta desde
cualquier ángulo donde se la vea (una mezcla de parábola e hipérbole,
otra vez técnicamente, se denomina paraboloide hiperbólico. Tange ya
había utilizado esta forma en el monumento de La Silla de Montar en el
Parque de la Paz, en Hiroshima).
LA ESTRUCTURA
Kenzo Tange aprovecha el desfase de la geometrías de la catenaria y
la tribuna para establecer los imponentes accesos triangulares, los
que, a pesar de tener una escala monumental, parecen nacer del
suelo, dándole al edificio una sensación de ligereza. Ambos accesos
son precedidos por explanadas o plazoletas, que se distinguen del
resto del parque mediante un atrio con graderías
LA FACHADA
DETA
LLES
DE L
A
ES
TR
UCUTUR
A
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
EL GIMNASIO MENOR
Tiene una capacidad para 5,300
espectadores y es usado para deportes
menores. El espacio se organiza en torno a
dos círculos no concéntricos, de manera
que unas tribunas resultan más amplias que
las opuestas. A diferencia del gimnasio
mayor, éste tiene solo una columna
estructural y una sola entrada.
LA ESTRUCTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DE LA
ESTRUCUTURA
DETALLES DEL PROYECTO
