miércoles, 16 de diciembre de 2015
martes, 8 de septiembre de 2015
[ xls ] NUEVA HOJA DE CALCULO EN EXCEL PARA DISEÑO EL REFUERZO DE ACERO DE UNA VIGA EN EXCEL (CONCRETO ARMADO)
[ xls ] NUEVA HOJA DE CALCULO EN EXCEL PARA DISEÑO EL REFUERZO DE ACERO DE UNA VIGA EN EXCEL (CONCRETO ARMADO)
Esta nueva hoja de calculo te permite determinar el área de acero simplemente poniendo los datos y propiedades de la viga y adicionalmente toma en cuenta la distribución de área en tu viga que determines.
En esta hoja de calculo puedes adicionar el módulo de elasticidad del acero que veas conveniente (varia entre 2000000 kg/cm2 - 2100000 kg/cm2).
Para utilizarlo habrá la hoja de cálculos y active macros.
Solo debe modificar los datos en la parte enmarcada:
y listo, ya tienes los resultados.
NOTA
Ten en cuenta que se requiere calculo de acero doblemente reforzado solo cuando pmax<pd o Mumax<Mu , en caso que no se cumpla y quieras una calculo de viga doblemente reforzada disminuya el peralte (h).
[ xls ] HOJA DE CALCULO EXCEL PARA DISEÑO EL REFUERZO DE ACERO DE UNA VIGA EN EXCEL (CONCRETO ARMADO)
[ xls ] HOJA DE CALCULO EXCEL PARA DISEÑO EL REFUERZO DE ACERO DE UNA VIGA EN EXCEL (CONCRETO ARMADO)
Esta nueva hoja de calculo te permite determinar el área de acero simplemente poniendo los datos y propiedades de la viga y adicionalmente toma en cuenta la distribución de área en tu viga que determines.
En esta hoja de calculo puedes adicionar el módulo de elasticidad del acero que veas conveniente (varia entre 2000000 kg/cm2 - 2100000 kg/cm2).
Para utilizarlo habrá la hoja de cálculos y active macros.
Solo debe modificar los datos en la parte enmarcada:
y listo, ya tienes los resultados.
NOTA
Ten en cuenta que se requiere calculo de acero doblemente reforzado solo cuando pmax<pd o Mumax<Mu , en caso que no se cumpla y quieras una calculo de viga doblemente reforzada disminuya el peralte (h).
lunes, 31 de agosto de 2015
jueves, 27 de agosto de 2015
DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETOS
DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETOS
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETOS
POR EL METODO ACI (American Concrete Institute)
* ACI 211.1 , 1985. Práctica Recomendada para Seleccionar el Proporcionamiento de Concreto Normal, Pesado y Masivo, ACI. 211.1-81, revisada en 1985, Reporte del Comité ACI 211 del Instituto Americano del Concreto.
Normas ASTM C-33
Normas COGUANOR Serie 41
Normas FHA 801.1-8
Recientemente he estado buscando información para comparar mi trabajo con los resultados obtenidos por otros investigadores y catedráticos que exhiben los resultados de sus trabajos por la Web. No obstante que los resultados son buenos, quedan lagunas sobre la metodología y en especial, sobre cómo obtuvieron esos resultados.
DISEÑO DE MEZCLA
Son mezcla de materiales inertes de distintos tamaños unidos entre sí con una pasta de cemento y agua.
Como materiales inertes, empleamos arena, o sea árido fino o agregado fino; la piedra que puede ser de diferente tamaños, es el árido grueso o agregado grueso.
La mezcla acabada de hacer es plástica, o sea, moldeable. En estas condiciones se coloca en moldes apropiados, llamados formaletas (madera, metal o fibra de vidrio) o encofrados, donde después de colocado con ciertas técnicas, comienza su fraguado inicial (endurecimiento incipiente) entre los 45 y 60 minutos.
Pasadas las 10 horas adquiere un endurecimiento total, pero su resistencia (en las pruebas y cálculos estructurales) la alcanza a los 28 días. Los ensayos originales del ASTM sobre los que se calcularon estas tablas y los resultados, se basan en proporcionamientos por pesos y no en proporciones volumétricas según la Portland Cement Association (PCA). Adicionalmente, los ensayos se realizaron con cementos del tipo I, II, III, IV, V y Blanco, Portland Puzolánico de 5,000 PSI (CPP-5,000psi).
Con ciertos aditivos se puede obtener fraguados más rápidos y mejores prestaciones a la compresión, al clima y otros factores.
Entre los factores que intervienen en la calidad del Concreto podemos citar:
a. Calidad de los elementos constituyentes. La arena debe estar libre de arcillas y materiales pulverulentas tales como carbón, así como de materias orgánicas. La piedra debe estar libre de impurezas tales como carbón, escorias, yesos, restos orgánicos, etc. El agua debe ser limpia. El cemento debe ser de calidad conveniente, de acuerdo con el tipo de obra.
b. Dosificación. Deben estar perfectamente controladas las proporciones de los distintos ingredientes, así como el tamaño de los agregados, para producir un Concreto resistente, compacto y trabajable.
c. Método de mezcla. El Concreto puede prepararse a mano, en mezcladoras, camiones mezcladores y en grandes plantas. Cuando se emplean concreteras en obra, se procede primero a echar en la concretera una parte de agua, luego, simultáneamente el cemento y la arena, luego el piedrín y finalmente el resto del agua. Cuando se hace a mano, en obra se procede a mezclar la arena y la piedra primero, después el cemento y finalmente el agua.
d. Tiempo de mezcla. Depende del método de mezcla. Cuando se hace a mano, la operación es continua después de empezar a verter el agua y se amasa con palas hasta obtener cierta uniformidad. Cuando se emplean concreteras en obra, el tiempo de amasado debe ser entre 1 ½ y 3 minutos, dependiendo del tamaño de la concretera. Cuando se emplean camiones concreteros se permite hasta una hora de amasado, dependiendo de la calidad del concreto y empleándose ciertos retardadores de acuerdo con la distancia de la planta a la obra.
e. Colocación en obra. El encofrado o molde debe ser lo más estancado posible para evitar que el agua pueda irse y arrastrar el cemento. Los encofrados también deben estar lo suficientemente húmedos para evitar que la madera absorba parte del agua del concreto.
f. Curado. Después de colocado y para evitar grietas o rajaduras debido a la retracción de cemento, debe procederse a mantener un ambiente húmedo durante varios días, lo que se logra humedeciéndolo constantemente, cubriéndolo con arena húmeda, sacos y lonas mojadas y otros procedimientos.
g. Control de calidad. Toda mezcla debe ser sometida a un control de calidad estricto, para obtener los mejores resultados de resistencia, haciendo muestreo en el momento de la fundición, para obtener el asentamiento o trabajabilidad y el llenado de cilindros (probetas o testigos) para ensayar a compresión a las diferentes edades.
Maquinaria y equipo
• Palas
• Cono de Abrams
• Varilla de 5/8” de punta redonda y lisa.
• Cucharas de albañilería.
• Secciones de PVC (que cumplan esbeltez)
• Máquina de Compresión
Procedimiento
• Diseño de Mezcla
• Muestreo
• Ensayos a Compresión
Para iniciar el diseño de mezcla para concreto, es importante conocer 3 aspectos fundamentales:
1. La resistencia nominal del concreto (f’c) (COGUANOR NGO 41-017 h1)
2. El elemento estructural donde se colocará el concreto. (COGUANOR NGO 41-017 h4, ANSI/ASTM 143-78)
3. El tamaño del agregado grueso. (COGUANOR NGO 41-007, FHA 801.2 y ASTM C-33)
Con esta información y las tablas siguientes, se obtiene la proporción de la mezcla:
ACI. 211.1-81 COGUANOR NGO 41-017 h4, ANSI/ASTM 143-78
ACI. 211.1-81 ASTM C-33 , COGUANOR NGO 41-007 y FHA 801.2
ACI. 211.1-81 COGUANOR NGO 41-078 h1 7.1.4
ACI. 211.1-81 COGUANOR NGO 41-007, FHA 801.2 y ASTM C-33
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA ACI
Datos:
Resistencia Nominal o Fatiga del Concreto a 28 días: f’c = 352 Kg/m³
Elemento estructural = viga de 0.15 * 0.15 * 3 mts.
Agregado grueso: 3/8”
Para obtener los resultados expresados utilice el programa:
1. Asentamiento recomendado: Para Vigas, la tabla No. 1, indica el asentamiento recomendado.
Asentamiento = 10 Cms.
2. Cantidad de Agua: Conociendo el asentamiento y el tamaño del agregado grueso, en la tabla No. 2 se encuentra la cantidad de agua.
Cantidad de agua = 225 litros equivalente a 225 Kgs.
Sabiendo que 1 ml. pesa 1 g.
3. Relación Agua/Cemento: De la tabla No. 3 se obtiene la relación agua/cemento, conociendo el tamaño de agregado grueso.
Rel. A/C = 0.48
4. Cantidad de cemento = agua/(a/c)
= 225/0.48
= 470.71 kg/m³
5. Peso Unitario (P.U.): Asumir el peso unitario (P:U) del concreto, el cual se encuentra entre 2,200 kg/m³ y 2,500 kg/m³
P.U. = 2,300 kg/m³ (por criterio)
6. Peso del agregado = P.U. – (cantidad de cemento + cantidad de agua)
=2,300 Kg/m³ - (470.71 kg/m³ + 225 kg/m³)
= 1,604.29 kg/m³
7. Porcentaje de los Agregados: De la tabla No. 4 se obtiene el porcentaje de arena
% de arena = 48%
= 0.48 * (1,604.29 kg/m³)
= 770.06 kg/m³
% de piedrín = 52% (por sustracción)
= 0.52 * (1,604.29 kg/m³)
= 834.23 kg/m³
8. Proporción de la mezcla:
C/C : A/C : P/C : A/C
C/C = 470.71 kg/m³ / 470.71 kg/m³ = 1
A/C = 770.06 kg/m³ / 470.71 kg/m³ = 1.6359
P/C = 834.23 kg/m³ / 470.71 kg/m³ = 1.7723
A/C = 0.48
C/C = Cemento/Cemento
A/C = Arena/Cemento
P/C = Piedra/Cemento
A/C = Agua/Cemento
9. Proporciones por Pesos Absolutos:
1 : 1.6359 : 1.7723 : 0.48
10. Cantidad de Materiales por M³
Cantidad de Cemento = P. U. / e de Proporción
= 2,300 kg/m³ = 521.76 kg/m³
1+1.6359+1.7723
CEMENTO: 1 * 521.76 = 521.76 kg.
ARENA: 1.6359 * 521.76 = 853.56 kg.
PIEDRIN: 1.7723 * 521.76 = 924.69 kg.
AGUA: 0.48 * 521.76 = 249.40 kgs. (litros)
11. Volumen del Elemento:
0.15 m * 0.10 m * 3.00 m = 0.045 m²
12. Cantidad de Materiales para Fundición
CEMENTO: 521.76 kg/m³ * 0.045 m³ = 23.48 kg. = 0.519 * Sacos de Cemento
ARENA: 853.56 kg/m³ * 0.045 m³ = 38.41 kg. = 0.017 m³ ** de arena
PIEDRIN: 924.69 kg/m³ * 0.045 m³ = 41.61 kg. = 0.018 m³ ** de piedrín
AGUA: 249.40 kg/m³ * 0.045 m³ = 11.22 kg. = 11.223 lts. ***
* Asumimos que el saco de cemento pesa 45.2 kgs.
** Asumimos que la densidad del concreto es de 2,300 kg/m³
*** Asumimos que 1 kg. = 1 lt.
Adjunto a esta memoria de cálculo, un pequeño programa que he desarrollado en formato XLS donde solamente hay que cambiar las variables: Tamaño del agregado grueso, Estructura donde será colocado el concreto que, automáticamente determina el asentamiento o revenimiento en el cono de Abrams (Slump). La 3ª. variable f’c o compresión requerida a 28 días en kg/cm², se indica en la tabla del programa y se complementa con una conversión a Mega Pascales (MPa) y Presión por Pulgada Cuadrada (PSI). Por último, los metros cúbicos que se requieren para la fundición también tienen una casilla donde se inscribe el dato. La información complementaria (cuantificación con la metodología aquí expresada) aparece alineada por fila, en el tercer cuadro.
Adjunto en el mismo RAR varios documentos complementarios sobre tamices y granulometría para agregados, otro sobre diferentes métodos conocidos en Latinoamérica para diseño de mezcla de concretos, lecturas recomendadas y bibliografía y, compilación de recomendaciones para formulación y aplicación de concretos. Copia del programa está a la venta por US$130.00
martes, 25 de agosto de 2015
viernes, 21 de agosto de 2015
lunes, 17 de agosto de 2015
Texto de ejercicios resueltos de hidráulica II
Este texto va dirigido a estudiantes de ingeniería que se interesan en aprender algunos aspectos fundamentales de la Mecánica de Fluidos, Hidráulica e Hidrología. Estas áreas resultan evidentes que una cobertura de todos sus aspectos no se puede lograr en un solo texto. El objeto es creado para usarse como consulta y que el estudiante logre iniciarse en los diferentes tipos de problemas presentado. Este texto ha sido preparado después de varios años de experiencia en la vida académica universitaria, presentando así, estas disciplinas como una realidad estimulante y útil para la vida diaria, presentando un mensaje que el movimiento de los fluidos es consistente con leyes físicas bien establecidas, que requieren de correlaciones basadas en datos experimentales y análisis dimensionales, además de las ecuaciones básicas para obtener una solución.
En esta edición, se presentan un sin numero de ejercicios resueltos en la Mecánica de Fluidos, Hidráulica, Hidrología, Hidráulica de Pozos, Hidrotecnia Vial, Hidráulica de conducto.
Los alumnos que estudien este texto y comprendan su desarrollo deben de adquirir un conocimiento útil de los principios de la Mecánica de Fluidos e Hidráulica e Hidrología, facultades de alcanzar las competencias de sus propios cursos.
Temas
- Tuberías en serie, paralelo y equivalentes
- Sistemas hidráulica de depósitos
- Sistemas hidráulico en redes abiertas
- Sistema de hidráulicas en redes cerradas
- Energía especifica en canales abiertos
- Flujo uniforme en canales abierto
- Diseño de canales abierto
Néstor Javier Lanza Mejía, profesor de ingeniería civil en la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), se graduó como Ingeniero Civil en la Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua (UNAN) en 1985, y como Doctor en filosofía (PhD) en Catedra de Ingeniería Sanitaria del Instituto de Construcción de Kiev, Ucrania (URSS) en 1990.
Libro problemas resueltos resistencia de materiales I [Francisco Beltran]
Este Libro pretende dar al alumno la posibilidad de contrastar sus apuntes de clase y, de esta manera, ayudarle a comprender mejor las ideas transmitidas por el profesor.
La resistencia de materiales se presentarás como un caso particular de la teoría de la elasticidad, cuando se asumen determinadas hipótesis cinemáticas sobre el movimiento de las secciones transversales del sólido prismático. Al final de cada lección se incluyen problemas resueltos resistencia de materiales, cuyo objeto es ilustrar los conceptos más importantes.
No se trata de remplazar los muchos libros de texto que, desde diferentes ópticas, abordan la teoría de la elasticidad y la resistencia de materiales. Por el contrario, la idea ha sido componer un resumen introductorio, escrito en un lenguaje asequible, que sirva de punto de partida para la consulta de esos libros. Así, para facilitar esta labor, en las páginas finales se incluye una lista de referencias bibliográficas donde el alumno interesado puede ampliar los conceptos expuestos.
Indice
1. Equilibrio Interno. Vector tension.
2. Matriz de tensiones
3. Ecuaciones de equilibrio
4. Tensiones principales
5. Cırculos de Mohr
6. Concepto de deformacion
7. Deformaciones longitudinales y transversales
8. Deformaciones principales. Deformacion volumetrica
9. Comportamiento elastico. Constantes elasticas.
10.Leyes de Hooke generalizadas. Ecuaciones de Lame.
11.El problema elastico. Principio de Saint-Venant.
12.Estados elasticos planos
13.Trabajo de las fuerzas aplicadas. Energıa elastica
14.Principio de los trabajos virtuales
15.Teoremas energeticos
16.Deformacion anelastica y rotura
17.Criterios de fluencia
18.Criterios de rotura fragil
19.Hipotesis de la Resistencia de Materiales
20.Concepto de esfuerzo. Diagramas.
21.Condiciones de sustentacion y enlace
22.Tracción y compresion. Tensiones y desplazamientos.
23.Esfuerzo normal variable. Peso y fuerza centrıfuga.
24.Esfuerzo normal. Sustentacion hiperestatica.
25.Anillos, cables y arcos funiculares
Bibliografíıa
Libro de Análisis de Estructuras: Problemas Resueltos (2da. Edición)-Autor:David Ortiz(ESIA UZ IPN)
El pasado mes de Septiembre del año 2014 fue publicado el libro Análisis de Estructuras: Problemas Resueltos, por el mexicano David Ortiz Soto. La revisión técnica de esta obra fue dada por el investigador de la ESIA UZ IPN, Dr. Ernesto Pineda León, quien es miembro del SNI nivel 1 con estudios de postgrado en Inglaterra. La obra contó con tres capítulos : I) Estructuras Isostáticas, II) Análisis Estructural, III) Introducción a la Dinámica Estructural. El texto contiene al interior de sus páginas un mensaje de solidaridad al movimiento estudiantil gestado inicialmente en ESIA UZ IPN y que a la postre se convirtió en global del IPN.
En Enero del 2015, fue publicada la SEGUNDA EDICIÓN del Libro Análisis de Estructuras: Problemas Resueltos.
Libro: Análisis de Estructuras:problemas resueltos. 2da Edición. David Ortiz Soto.
Novedades en esta edición
El autor, bajo la misma tendencia de elaborar literatura de Ingeniería altruista, consiente y combativa, en esta edición lanza un mensaje de solidaridad hacia el movimiento estudiantil gestado inicialmente en ESIA UZ y que a la postre se convirtió en global del IPN, Institución a la que pertenece. En la portada se aprecia una imagen que dice ESIA Zacatenco en pie de lucha, acompañada de la frase “prometimos vencer y vencimos”.
Se presenta un ejemplo resuelto de una viga con sección variable, empleando el método de las fuerzas. Se incluyen ejercicios resueltos de armaduras por el método de flexibilidades, para los casos en el que la estructura es indeterminada externamente y es indeterminada tanto externamente como internamente. Asimismo, se implementan ejercicios para marcos con un soporte girado y con una columna inclinada, por el método de las fuerzas. Se incorpora la resolución de marcos con el método de la rigidez directa, para los casos de: la existencia de un soporte de rodillos inclinado, alguna rótula intermedia, y con una columna de doble altura. Se ofrece una explicación mucho mejor de la solución de la ecuación diferencial del movimiento para los sistemas de un grado de libertad con y sin amortiguamiento. En las páginas finales del libro, el autor hace una síntesis de lo que fue el movimiento estudiantil citado.
Contenido
El libro se divide en tres capítulos. En el capítulo 1 se analizan estructuras isostáticas únicamente, específicamente, vigas, pórticos, armaduras y arcos. Esta parte vendría siendo una introducción al análisis estructural; se explica la forma de calcular el grado de indeterminación, las reacciones en los soportes, de determinar las funciones de las fuerzas cortante y normal, y de momento flexionante empleando el método de las secciones, de dibujar los diagramas de los elementos mecánicos, de inferir las fuerzas en las barras con el método de los nodos en las armaduras, etc.
En el capítulo 2 se estudian las estructuras estáticamente indeterminadas; los métodos que se emplean para ello son el de flexibilidades (también llamado de las fuerzas) y el matricial de la rigidez (también conocido como de la rigidez directa), y se aplican solo a armaduras, vigas y marcos, en el plano.
Topografía con Estación Total
Tercera edición del curso especializado "Topografía con Estación Total" preparado para su enseñanza en la ciudad de Cajamarca - Perú, para AURA Consultoría, Asesoría y Construcción SRL.
Cuyo temario es el que se detalla a continuación:
Tema 01:
La Estación Total: Configuración, Mediciones, Radiaciones Simples y Cambios de Estación.
- Introducción.
- Nociones topográficas básicas.
- La estación total, descripción, partes, accesorios, prestaciones, limitaciones y recomendaciones.
- Inicio, puesta en estación y almacenamiento de datos.
- Interfaz de usuario.
- Configuración General y EDM.
- Posicionamiento de la estación mediante un punto conocido.
- Referenciación Topográfica por Norte Magnético, Geográfico y Referencial.
- Referenciación Solar y Astronómica.
- Medición y codificación de puntos.
- Levantamientos Simples.
- Levantamientos Batimétricos.
- Levantamiento de Puntos Inaccesibles.
- Cambios de Estación mediante: Estación Libre, Orientación con Ángulo, Orientación con Coordenadas, Arrastre de Cotas y Poligonal Abierta.
Tema 02:
Replanteos, Cálculo de Volúmenes, Levantamientos Especiales, Errores Comunes y Gestión de Datos.
Líneas y Arcos de Referencia.
- Trazo de Poligonales de Apoyo.
- Trazo de Mallas de Perforación.
- Trazo 2D y 3D
- Replanteo de Obras Lineales (Carreteras, Canales y Diques).
- Replanteo de Explanaciones.
- Replanteo de Estructuras (Edificaciones, Líneas de Alta Tensión y Pernos de Anclaje).
- Distancia entre dos puntos y aplicaciones.
- Cálculo de Volúmenes.
- Levantamientos y Replanteos Especiales.
- Errores más comunes en el manejo de la estación total.
- Gestión de datos.
Tema 03:
Primer Día de Práctica de Campo Sobre:
- Elección del lugar de Prácticas.
- Metodología de Trabajo.
- Puesta en estación.
- Configuración General y EDM.
- Posicionamiento de la Estación Total y Referenciación por Norte Magnético, Geográfico y Referencial.
- Referenciación Solar y Astronómica.
- Levantamiento Simple.
- Levantamiento Batimétrico.
- Levantamiento de Puntos Inaccesibles.
- Cambios de estación por: Estación Libre, Orientación por Ángulo, Orientación con Coordenadas, Arrastre de Cotas y Poligonal Abierta.
- Gestión de datos.
Tema 04:
Segundo Día de Práctica de Campo Sobre:
- Líneas y Arcos de Referencia.
- Trazo de Poligonales de Apoyo.
- Trazo de Mallas de Perforación.
- Replanteo de una Carretera (Incluido Bombeos, Peraltes, Sobreanchos y Taludes)
- Replanteo de un Dique o Botadero o Tajo.
- Replanteo de Líneas de Alta Tensión.
- Replanteo de Pernos de Anclaje.
- Replanteo de Buzones.
- Levantamiento y Replanteo Especial.
- Control de Volúmenes.
- Gestión de Datos.
Manual para Movimiento de Tierras
Es habitual que antes de comenzar el movimiento de tierras, se realice una actuación a nivel de la superficie del terreno, limpiando de arbustos, plantas, árboles, broza, maleza y basura que pudiera hallarse en el terreno; a esta operación se la llama despeje y desbroce. Cuando ya se encuentra el terreno limpio y libre, se efectúa el replanteo y se comienza con la excavación.
Se denomina movimiento de tierras al conjunto de operaciones que se realizan con los terrenos naturales, a fin de modificar las formas de la naturaleza o de aportar materiales útiles en obras públicas, minería o industria.
Contenido:
CAPITULO 1: CAMBIOS DE VOLUMEN EN EL MOVIMIENTO DE TIERRAS
CAPITULO 2: ECUACIÓN DEL MOVIMIENTO
CAPITULO 3: DETERMINACIÓN DE LA PRODUCCIÓN Y COSTE
CAPITULO 4: CLASIFICACION Y TIPOS DE MAQUINAS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS Y EXCAVACIÓN
CAPITULO 5: MAQUINARIA EN EL MOVIMIENTO DE TIERRAS
CAPITULO 6: EXTENDIDO Y COMPACTACION
CAPITULO 7: LA SEGURIDAD Y SALUD EN EL MOVIMIENTO DE TIERRAS
CAPITULO 8: EL IMPACTO AMBIENTAL EN LAS OBRAS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS
ANEXOS: SOIL AND ASPHALT COMPACTION (BOMAG)
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