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• juan lopez

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ESCUELA DE POSGRADO

MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL

COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO ARMADO Clave Tipo Horario Profesor/a

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1CIV13 Electivo Miércoles de 19:00 a 22:00 hrs. César Huapaya

Créditos Semestre Requisitos

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3 2019-1

1. SUMILLA El curso tiene un enfoque teórico y práctico. En este curso se estudian los fundamentos teóricos y experimentales del comportamiento de secciones y elementos de concreto armado sometidos a diversas solicitaciones. Se hace énfasis en los conceptos de comportamiento inelástico y de ductilidad orientados al diseño sísmico de estructuras de concreto armado. Al final del curso el alumno podrá modelar, analizar y diseñar elementos de concreto armado. 2. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE El objetivo del curso es que el alumno pueda tener herramientas para analizar elementos estructurales de concreto armado no solamente como el paso previo al diseño del elemento sino además para profundizar en el comportamiento de este elemento en diferentes aspectos: esfuerzos, deformaciones, ductilidad, etc. También se busca dar pautas para lograr diseños estructurales en concreto armado con el fin de controlar ciertos comportamientos en ellos. 3. CONTENIDO 1. Materiales. Propiedades del concreto endurecido y del acero.  Resistencia a la compresión. Factores que la afectan. Resistencia del concreto en una estructura.  Resistencia a la tracción, resistencia al corte.  Curvas esfuerzo deformación en compresión.  Efecto del confinamiento en las curvas esfuerzo deformación en compresión. Modelos.  Acero de refuerzo. Tipos. Curvas esfuerzo-deformación. Características de las barras corrugadas. Modelos de comportamiento. 2.     

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Criterios de diseño. Estados límites de diseño. Resistencia última. Condiciones de servicio. Seguridad estructural. Variabilidad de la resistencia y de las cargas. Diseño por esfuerzos admisibles. Diseño por resistencia. Cargas amplificadas. Combinaciones de carga. Resistencia requerida. Resistencia nominal. Hipótesis básicas para el análisis y diseño de elementos de concreto armado. Relaciones constitutivas, compatibilidad, equilibrio. Deformaciones dependientes del tiempo. Retracción o contracción de fragua. Flujo plástico. Estimación de los esfuerzos causados por la retracción. 1

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4. Flexión.  Comportamiento en flexión. Formas de Falla: sección subreforzada, balanceada y sobrereforzada.  Hipótesis básicas. Comportamiento elástico. Modelos para el concreto comprimido. Bloque equivalente de esfuerzos en compresión.  Análisis de vigas rectangulares, Te, de forma arbitraria con acero en tracción.  Acero distribuido en el alma. 5. Diseño de secciones no rectangulares.  Diagramas momento-curvatura. Ductilidad de secciones en flexión. Efecto de la resistencia del concreto, de la forma del bloque comprimido y del acero en compresión sobre la resistencia y ductilidad en flexión. Efecto del acero repartido en el alma.  Características Momento – Rotación de elementos.  Redistribución de Momentos. 6. Fisuración y deflexiones en elementos sometidos a flexión.  Análisis elástico de secciones de vigas. Sección transformada agrietada y no agrietada.  Fisuración. Tipos de grietas. Limitación del ancho de grietas. Disposiciones reglamentarias.  Deflexiones en vigas. Rigidez en flexión y momento de inercia. Efecto de la fisuración en la rigidez.  Deflexiones instantáneas y diferidas. Límites de deflexión. Vibraciones. 7. Carga axial y flexión.  Elementos en compresión no afectos al pandeo. Comportamiento elástico. Resistencia última. Efecto del Refuerzo transversal. Espirales.  Diagrama de interacción. Carga axial máxima. Tracción máxima. Falla en compresión. Falla en tracción. Falla balanceada. Centroide plástico.  Columnas rectangulares. Columnas circulares. .  Esbeltez de columnas. Efecto Prestricción al desplazamiento lateral. Principales variables en el cálculo de los momentos de segundo orden. 8.    

Carga axial y flexión biaxial. Análisis riguroso. Flexión biaxial en vigas. Formulas aproximadas. Influencia de la flexión biaxial en la resistencia.

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Fuerza cortante. Comportamiento de vigas sometidas a fuerza cortante. Falla por cortante. Refuerzo por cortante. Tipos de estribos y de refuerzos. Contribución del concreto y del refuerzo de acero en la resistencia al corte. Analogía de la armadura. Disposiciones reglamentarias. Fuerza cortante en columnas. Punzonamiento.

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10. Adherencia y anclaje.  Mecanismos de adherencia. Longitudes de anclaje en tracción y compresión.  Anclaje con ganchos.  Empalmes en el refuerzo. Empalmes en vigas y columnas. Tipos de empalme. 11. Capítulo 21 de la Norma E.060. Diseño sísmico de estructuras de concreto armado.  Discusión y análisis de los requerimientos para el diseño sísmico de elementos.  Vigas, columnas.  Placas o Muros. Comportamiento. Criterios para ductilidad. 4. METODOLOGÍA Las clases tendrán un componente expositivo donde se discutirán los diferentes aspectos relacionados con el curso. También se incluirán tareas para desarrollarse en casa y que puedan complementar los conocimientos aprendidos en clase. Se complementará finalmente con dos exámenes para evaluar el aprendizaje de los contenidos del curso. 5. SISTEMA DE EVALUACIÓN La evaluación consistirá en un examen parcial, un examen final y diversos trabajos que formarán una nota única de tarea académica. La Nota final del curso se calculará utilizando la siguiente expresión: NF = (1Ex1 + 2Ex2 + 2TA)/5 Donde: NF = Nota final Ex1= Examen parcial Ex2= Examen final TA= Tarea académica 6. BIBLIOGRAFÍA         

Reinforced Concrete – Mechanics and Design. James G. MacGregor. Prentice Hall. 3ra. Edición. Reinforced Concrete Structures. Park – Paulay. John Wiley. 1975. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings. Paulay – Priestley. John Wiley. 1992 Seismic design of reinforced concrete buildings. Jack Moehle. Mc. Graw Hill Education. 2015 Properties of Concrete. A.M. Neville. 4ta. Edición. John Wiley. Concrete: Structure, Properties and Materials. P. Kumar Mehta. 2da. Edición. Prentice Hall. Hormigón Armado, 14ª. Edición. Pedro Jiménez Montoya, Álvaro García, Francisco Morán. Editorial Gustavo Gilli. Aspectos Fundamentales del Concreto Reforzado. González Cuevas. Limusa. 3ra. Edición. Norma Técnica de Edificación E.060, Concreto Armado. SENCICO, 2009. 3

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Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI 318-99. American Concrete Institute. Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI 318-08. American Concrete Institute. Building Code Requirements for Structural Concrete. ACI 318-2014. American Concrete Institute.

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