I Descripción del curso Asignatura: Fundamentos de Estructuras de Concreto Código: Prerrequisitos: Análisis de Estructuras Créditos: 3 Horas por semana: 4 Profesor: William Javier Fajardo Página: http://portales.puj.edu.co/wjfajardo II Objetivos del curso General: • Introducir al estudiante en los fundamentos del diseño a flexión, compresión, cortante y torsión para elementos estructurales de concreto reforzado, incluyendo aplicaciones del Reglamento NSR-10. Específicos: • Establecer el predimensionamiento, que precede al análisis definitivo, de las dimensiones y cargas de los materiales usados en el análisis de losas armadas principalmente en una dirección. • Presentar la metodología para el diseño a flexión por método de Resistencia Ultima. • Estudiar los esfuerzos de cortante y mecanismos de resistencia producidos por torsión y fuerza cortante. Encontrar el refuerzo transversal, longitudinal para secciones de concreto reforzado. • Estudiar la naturaleza y resistencia desarrollada por adherencia y anclaje para establecer un enfoque de diseño de empalmes y traslapos según el reglamento NSR-10. • Determinar la resistencia de elementos sometidos a flexión y carga axial mediante la teoría general de análisis unidireccional y bidireccional. • Detallar (Despiezar) elementos simples como vigas y columnas, estudiar el propósito del detallado, la interacción del refuerzo por cortante y flexión, y el corte del refuerzo longitudinal para elementos sometidos a flexión. • Estudiar cimentaciones aisladas como elementos estructurales básicos para el desarrollo de cualquier obra en concreto. III Programa Contenido resumido: 1. Identificar los Materiales constitutivos del concreto reforzado. 2. Evaluación de Cargas. 3. Diseñar a flexión de elementos de concreto reforzado. 4. Diseñar a cortante y torsión vigas de concreto reforzado. 5. Realizar despieces y detallado del refuerzo en vigas de concreto reforzado 6. Diseño de elementos sometidos a flexión y compresión. Columnas Cortas. 7. Diseñar cimentaciones superficiales. Tipos de zapatas aisladas. Micro Currículo: Contenido programático Semana Sesión Horas Prácticas pedagógicas Tópicos Trabajo independiente Bibliografía Horas 2 2 Estudio de materiales: acero y concreto, 1 1 2 concreto reforzado Resistencia y relación 2 carga deformación Tipos de cargas. Combinaciones de cargas. 2 Clase magistral Lectura capítulos B.1 a B.4 Clase magistral Lectura 2.0 16 2 2 esfuerzos. Lectura Lectura capítulo C. Ejemplos de secciones sub sobrerreforzadas 5 Ejemplo de secciones doblemente reforzadas 2 Diseño de secciones con cualquier configuración.12 del Título C de la NSR-10 sobre 2. Taller en clase de diseño de elementos a flexión utilizando envolvente de 2 Taller en clase Taller en clase Finalizar el taller con trabajo autónomo Finalizar el taller con trabajo autónomo 2 Clase magistral Lectura 2 Clase magistral.11 del Título C de la NSR-10 sobre 2 cortante. 2 Aplicaciones de la Norma NSR-10.0 cortante.del Título B de la NSR-10 3 2 4 Avalúo de cargas. 3 Adherencia y anclaje de varillas.0 2 Clase magistral. Diseño a torsión en elementos de concreto simple y concreto reforzado. 2 y 2 Clase magistral Clase magistral Lectura capítulo C. rectangular Vigas de 2 Clase magistral rectangulares. Separación y colocación de estribos. Ganchos a tracción.0 2 2 2 2 2 2 4. Ejemplo de secciones en forma de T Vigas rectangulares doblemente reforzadas. Longitud de desarrollo. Ejemplo Diseño integrado de un elemento estructural: diseño a flexión y cortante. 13 7 14 Tensión diagonal de elementos sin refuerzo y 2 con refuerzo en el alma. Diseño a cortante usando formula 2 simplificada y fórmula explicita. Lectura capítulo C. Ejemplos. 2 Primera entrega del proyecto de semestre Diseño de elementos sometidos a cortante. 2 2 2 Clase Magistral Clase magistral Clase magistral Clase magistral Clase magistral Lectura Lectura Lectura de artículo en el ACI Journal Proceedings. Sección balanceada 5 3 6 Secciones subreforzada y sobrerreforzada. 2. 2 Clase magistral Lectura Lectura en textos recomendados sobre el tema de flexión.9 del Título C de la NSR-10 Lectura Tarea No. Despiece de 2 barras de refuerzo Taller sobre diseño integrado de un elemento 21 11 22 estructural: diseño a flexión con corte y 2 colocación de barras. 15 8 16 Ejemplo de diseño a cortante en una viga. Longitud de traslapo.0 4.11 del 2 Clase magistral Título C de la NSR-10 sobre 2. Aplicaciones del NSR-10. Combinación de 2 Clase magistral Clase magistral. Lectura Lectura Lectura Tarea No. Primer examen parcial 2 2 17 9 18 esfuerzos cortantes. Puntos de corte y doblez. viga cajón. Aplicaciones de la Norma NSR-10 Lectura capítulo C. 2 . 1 4 7 8 9 10 6 11 12 Secciones en forma de T. Cortante por Torsión. Ejemplo Diseño por resistencia Bloque última. Refuerzo en el alma y espaciamiento de Clase magistral Lectura Lectura de artículo en el ACI Journal Proceedings. 2 2 4.0 torsión 2 Clase magistral Lectura Tarea No.0 2 diseño. Adherencia 19 10 20 por anclaje y por flexión. 2 2 2 2 2 Clase magistral Clase magistral Clase magistral Clase magistral Clase magistral Lectura Lectura de artículo Lectura Lectura Lectura Lectura de literatura en 16 31 32 Zapatas concéntricas. Tipos de zapatas y funciones de cimentaciones. IV Evaluación TIPO DE EVALUACION Parcial I Parcial II Parcial III Parcial IV 1ª Entrega Proyecto 2ª Entrega proyecto 3ª Entrega proyecto 4ª Entrega proyecto o Tareas y talleres PORCENTAJE 20% 20% 20% 20% 5% 5% 5% 5% CLASES A EVALUAR 1a8 9 a 16 17 a 24 25 a 32 1a8 9 a 16 17 a 24 25 a 32 V Metodología Uso de material en exámenes: Está permitido el uso de notas de clase Las sesiones de clase se dividirán en teóricas clases magistrales y aplicaciones prácticas mediante utilización de software registrado. Ejemplo. 4 23 12 24 Diseño de elementos sometidos a flexión y compresión. Ejemplo de diseño de columna corta con acero distribuido en dos caras Diseño biaxial y diseño con diagramas de interacción Cimentaciones superficiales. 2 Clase magistral Clase magistral. 2 Aplicaciones de la Norma NSR-10. . Modos de falla. 2 2 Clase magistral Clase magistral textos recomendados sobre diseño de zapatas Lectura 2 18 128 Entrega final del proyecto de semestre con uso programa ETABS® y SAFE® o SAP2000® HORAS TOTALES 64 2.0 25 13 26 27 14 28 29 15 30 Diagramas de interacción Ejemplo de diseño de columna corta con acero en dos caras. Se resolverán ejercicios prácticos como demostración de las explicaciones conceptuales. Elementos de diseño. Corte y colocación de barras Tarea No. Centro plástico. NOTA: La última columna corresponde a horas de estudio independiente más horas empleadas en solución de tareas o entregas parciales de proyecto final.combinaciones de carga. Excentricidad y resistencia a compresión y flexión. Condición balanceada.0 2 2 2 Lectura 2 Segundo examen parcial 2 Lectura Segunda entrega del proyecto de semestre Lectura de artículo en el ACI Journal Proceedings 16 2 4. Para las entregas del proyecto el trabajo es realizado por 3 (tres) o 4 (cuatro) estudiantes. Las clases teóricas se basarán en la lectura de los capítulos del NSR-10 y material relacionado. Ejemplo Zapatas corridas. La entrega final del proyecto incluye las correcciones de las entregas anteriores. 2002.puj. SAFE®.puj. 1996. NOTES ON ACI 318-02. BUILDING CODE REQUIREMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE. DOLAN. Bogotá. CSI: Computer and Structures. Integrated Analysis. McGrawHill. Fanella y Basile G. 2002. edición. 4ª. 2008. Comité 315. FAJARDO. Inc. REINFORCED CONCRETE: MECHANICS AND DESIGN. Editorial Prentice Hall. 8a. Pórtland Cement Association. http://portales. McCormac. 12ª. No está permitido el uso de computadores personales ni teléfonos celulares. Editorial Universidad Nacional. NOTES ON ACI 318-02 BUILDING CODE REQUERIMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE. Jack C. Bogotá. Mac Gregor.edu.co/wjfajardo/CONCRETO%20I/ DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO. Ed. Se complementan los temas del curso con consultas en revistas. Structural Analysis Program. WILLIAM J. DESIGN APPLICATIONS. Rabbat. George. Notas de clase curso de Concreto I. • • • REFERENCIAS Y PUBLICACIONES: • • • • • REGLAMENTO COLOMBIANO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE: NSR-10. AIS. ACI PUBLICATION SP-66. Fanella y Basile G. Nilson. James. Slab Analysis by the Finite Element Method. DARWIN. Editado por: David A. CSI: Computer and Structures. Edition. Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica.edu. ESTRUCTURAS DE CONCRETO I.co/wjfajardo/ . Inc. ACI JOURNAL. memorias de seminarios y notas tomadas de artículos de Internet. Página http://portales. Proceedings. Winter.Se realizará asesoría sobre el proyecto de semestre para que sea trabajado y entregado para revisiones parciales a lo largo del semestre. 3ª. Inc. Editado por David A. ACI DETAILING MANUAL. 2002. 2006. Arthur. Editorial Alfaomega. 1999. Design and Drafting of Building Systems. PCA. . Rabbat. Jorge. Detroit. VII Bibliografía TEXTOS: • • • DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. 2004. Editorial Mc Graw Hill Interamericana. Edición. American Concrete Institute. NILSON. Design of Concrete Structures. 1994. VIII Software ETABS®. Edición. CSI: Computer and Structures. SAP2000®. Segura Franco. 2010. ACI. Portland Cement Association.