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• 01-IC-HU-RANDY LIONEL SANCHEZ SANTOS

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FACULTA DE INENIERIA CIVIL EXAMEN COMPLEMENTARIO

CONCRETO ARMADO

Deberá responder claramente y escrito a mano. DURACION: 150 MINUTOS. Deberá resolver sin libros ni apuntes. La presentación, la claridad de los esquemas y diagramas, así como la propiedad gramatical influirán en la calificación. Todos los cálculos intermedios deberán consignarse claramente. No se aceptarán respuestas que no estén claramente sustentadas por los cálculos intermedios necesarios. Luego tiene 30 minutos para enviar por mensaje a la plataforma Blackboard. Pasado ese tiempo no se calificará su EXAMEN ya que su examen lo rinde dentro de la plataforma. HORA DE ENTREGA HASTA LAS 15 HORAS. SU EXAMEN TERMINA 14:30 HORAS.

1.- PREGUNTAS TEORICAS (07 PUNTOS): 1.- - Una viga de concreto armado de 12 mt de luz se diseña para soportar la carga muerta y viva. La viga se construira en una zona costera de Lima, muy cercana al mar, indique ¿Qué acciones tomaría usted para controlar las deformaciones por flujo plástico de la viga? Justifique su respuesta. 2.- Las bases del diseño de un determinado proyecto en concreto armado, especifican que la calidad del concreto y del acero deben ser f´c=350 kg/cm², fy=3500 kg/cm² y que el diseño debe ajustarse a lo especificado en la Norma E-060. Adicionalmente especifican que, para el diseño por flexión de secciones rectangulares sin acero en compresión, la deformación máxima del acero, cuando la sección alcanza su resistencia nominal no debe exceder de 1.10 %. Para una sección de 0.50 * 1.10 mt calcule la cuantía mínima de refuerzo por flexión que resultaría de aplicar la mencionada especificación y comparar con el valor exigido por la norma. Comente el resultado. 3.- Se desea realizar el diseño de un puente que unirá dos distritos entre Huancani y San Lorenzo (Jauja). El puente será de dos tramos y cubrirá una luz libre de 40 mt cada tramo. Se decide usar como material el concreto armado, y que la forma estructural estará compuesta básicamente por tres vigas, cubriendo la luz de 80 mt y losas apoyadas en estas vigas. Se sabe que el clima es agresivo por lluvias, heladas y variaciones de temperatura durante todo el

año, por lo que habrá presencia de humedad. Entonces para el buen diseño del puente se pide indicar lo siguiente:  ¿Qué solicitaciones tomaría en cuenta para el diseño por resistencia del puente?, ¿Qué fuerzas internas analizaría?  ¿Qué consideraciones en servicio tomaría en cuenta para el diseño del puente?  ¿Qué consideraciones tendría en cuenta para el material concreto y para el acero de modo de garantizar un buen comportamiento del puente?  ¿Qué consideraciones de proceso constructivo podrían ayudar a un mejor comportamiento del puente ante cargas de servicio? 3.- En una viga de concreto armado sometida a flexión simple, comente los principales problemas (a nivel de cargas de servicio y de resistencia) que podrían generarse debidos a una alta resistencia en compresión del concreto (sensiblemente mayor que el valor de f´c especificado). 4.- Explique la razón por la cual en los aceros A706 la norma exige un coeficiente fu/fy mínimo de 1.25 5.- Explique la razón por la cual la presencia de refuerzo transversal en las vigas mejora la adherencia en las barras de refuerzo y reducción de fisuras en el concreto. 6.- Cuales son los principales agentes de carácter no estructural que pueden afectar la durabilidad y Resistencia del concreto de una estructura convencional ubicada en la Sede Chanchamayo. Explique los mecanismos por los cuales dichos agentes general los problemas de durabilidad y Resistencia. 7.- Con relación a la lectura” The Deigners Responsability for Rebar Design” de L. Wyllie explique qué se entiende por Headed Reinforcing Bars, para que sirven y cómo funcionan. 8.- Explique el modo de falla de una viga en flexión en la cual la armadura de tracción no tiene adherencia con el concreto. Comente las diferencias que habría con respecto a la misma viga con armadura adherida. 9.- Una viga de concreto armado de 10 mt de luz se diseña para soportar las cargas de un techo donde solo hay carga muerta. La viga se construira en una zona costera de Lima, muy cercana al mar, indique ¿Qué acciones tomaría usted para controlar las deformaciones por flujo plástico de la viga? Justifique su respuesta. 10.- ¿Cuáles son los dos principales factores que controlan los diámetros mínimos de doblado del acero de refuerzo que se utiliza en elementos de concreto armado? Norma E-060.

2.- EL PORTICO MOSTRADO DEBE SOPORTAR LAS CARGAS MUERTAS Y VIVAS DE UN EDIFICIO, PROVENIENTES DEL METRADO POR AREAS TRIBUTARIAS Y UNA FUERZA LATERAL DE SISMO DE 20 TON. (E-030). LA FUERZA DE SISMO YA SE ENCUENTRA AMPLIFICADA. SE REQUIERE DISEÑAR LA VIGA CON LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS: CM: 2750 kg/m, CV:1600kg/m, Sección columna: 30*50; sección viga 40*80 cm. w 17 TN

4m

8m

7m

DIAGRAME LAS ENVOLVENTES POR RESISTENCIA, SEGUEN LA E-060, CALCULE LA DISTRIBUCION DE ACERO PARA LOS MOMENTOS MAXIMOS DE LA ENVOLVENTE. ASI MISMO DIGRAME LAS SECCIONES TRANSVERSALES DEL ACERO EN 4 PUNTOS DEFERENTES. Ubique las longitudes de corte de las barras Positivas Y negativas. 2.- La figura muestra una viga continua de sección 25*60 cm que fue diseñada por Resistencia utilizando los resultados del análisis elástico. Sobre la viga solo hay cargas muertas concentradas con valor Pd= 15 tn (en servicio). Por simplicidad desprecie el peso propio de la viga. Se pide: a.

Construir a escala y acotado el diagrama de resistencias de diseño ØMn Vs el de resistencias requeridas Mu. Las resistencias de diseño se calcularán considerando el acero en compresión presente en la sección y deberá indicarse la profundidad del eje neutro, los esfuerzos y deformaciones en los aceros.

b. Determine la carga máxima Pu que puede s o p o r t a r l a viga si se utiliza el diseño por resistencia. Calcule el coeficiente de seguridad exigido por la Norma E-060 y comente los resultados.

c. Determine la carga máxima que puede soportar la viga P limit si se utiliza un diseño limite

(asociado a la deformación de un mecanismo plástico). Calcule las cargas asociadas a la deformación de cada una de las rotulas necesarias para convertir la viga en un mecanismo plástico y calcule el coeficiente de seguridad de la viga asociado al diseño limite. f´c=210kg/cm², fy=4200 kg/cm²

FRANCISCO GODIÑO POMA CIP 52909