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Materiales Estructurales

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by

sara rodriguez

on 14 April 2016

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Materiales Estructurales

Concreto armado
Definición
El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mezclando arena y grava con cemento, agua y en ocasiones un aditivo; estos materiales se fabrican formando un concreto en estado plástico que se coloca en moldes colocados hasta que el concreto endurece. El material es relativamente frágil con una limitada resistencia a la tracción en comparación a la resistencia a la compresión; esta limitación se contrarresta con la colocación de barras circulares de acero como refuerzo colocado antes de vaciar el concreto
Ventajas
La moldeabilidad del estado plástico en que se fabrica en concreto, permite una libertad en la selección de formas; asimismo el vaciado en que se coloca permite la continuidad de los elementos en una estructura. Además, la durabilidad, permeabilidad, resistencia al fuego y a la intemperie son atributos de este material
Uso
El dimensionamiento de las secciones busca las propiedades geométricas así como la cantidad y posición del acero de refuerzo, siendo las formas más comúnmente empleadas las indicadas en la Figura 4. Desde el punto de vista de la estructura, las principales estructuras donde se emplea el concreto armado son las losas y vigas monolíticas, losas planas sin vigas, cascarones de cubierta simple o doble curvatura, domos y en el diseño de
Propiedades
La principal propiedad especificada en el diseño de los elementos de concreto armado, es la resistencia del elemento a la compresión correspondiente a los 28 días de curado y se denomina . Es una propiedad que es variable según la proporción de los elementos que conforman el concreto (agua, arena, grava y cemento). A partir de este valor de diseño se obtienen las diversas propiedades del concreto.
Método de construcción
Existen dos formas de construir con concreto armado, una es el vaciado in situ que requiere de la fabricación de formaletas de madera (encofrado) y obliga a una secuencia de operaciones. Por otra parte la construcción se puede hacer con elementos prefabricados, este método ahorra el uso del encofrado y permite realizar simultáneamente varias etapas de construcción



Sara Rodriguez
Victor Guadamuz
Luis Armando Roa
Jendry Reyes
Gretchel Diaz
Diana Pineda
Diran Llezett
Ventajas
El acero es un material de gran resistencia con poco peso, facilidad de fabricación. Esta gran resistencia se traduce en poco peso, ya que se requieren elementos de poco tamaño para satisfacer los requisitos de resistencia. Asimismo, es un material que mantiene sus características sin degradarse a lo largo del tiempo.
La elasticidad es una de las principales propiedades de los materiales, que en el caso del acero, su comportamiento se asemeja más que otros a comportamiento elástico teórico. Así como la elasticidad, la ductilidad es otra propiedad que en el acero se manifiesta en gran medida, ya que soporta sobrecarga mediante la deformación en el rango plástico evidenciando una falla inminente.
La tenacidad es otra ventaja que relaciona la resistencia y ductilidad, ya que el acero posee su resistencia aún en grandes deformaciones permitiendo así doblar el material sin fracturarse.
Debido a la naturaleza del acero de construirse mediante la unión de elementos, permite así ampliaciones a estructuras existentes. Las uniones se realizan mediante soldadura, pernos y remaches. Cabe destacar, que por esta forma de construir, el tiempo de construcción es más rápido que con otro tipo de material.
Uso
El acero es empleado en todo tipo de construcción, desde clavos para obras de madera hasta barras de refuerzo para estructuras de concreto armado. Particularmente el acero estructural corresponde al empleo de perfiles laminados.
El diseño de estructuras de acero implica la selección de perfiles estándar laminados en caliente, esta es la forma más empleada del acero estructural. Adicionalmente, cuando la disponibilidad del tamaño necesario para el diseño no es posible, se fabrican perfiles a partir de láminas de acero, soldadas o apernadas (Ambrose, 1998; Galambos, Lin y Johnston, 1999; McCormac, 1996).


Introducción
El estudio de una estructura consiste en evaluar la funcionalidad, factibilidad y seguridad. Estos aspectos toman en cuenta entre otras cosas, la forma, detalle, durabilidad, resistencia, costo, disponibilidad y capacidad de la estructura; características que están asociadas al material del cual se va a realizar la obra.
Es por ello, que este tema indaga las propiedades de los materiales necesarias para el análisis estructural y los aspectos generales de los principales materiales para la construcción de estructuras (Acero, concreto armado, madera y mampostería); señalando la definición, ventajas, usos, valores de resistencia, métodos de construcción y aspectos relacionados con la seguridad empleada por las actuales especificaciones del país.

Madera
Definición
La madera es un material tan antiguo como moderno, se puede obtener directamente de los árboles o del producto fabricado con el fin de ser empleado como estructura de edificio.
Uso
La madera para estructuras está disponible en las siguientes formas:
Madera aserrada en tamaños-corrientes: Secciones con espesor de 2 a 4 pulg y ancho de 2 pulg o más (utilizadas principalmente para fabricar cabrios, viguetas, pies derechos o tablones).
Vigas y tirantes. Secciones rectangulares de 5 pulg o más de espesor y ancho de 2 pulg o más de espesor, clasificadas para flexión si la cargas se aplica en la cara angosta.
Postes y maderas. Secciones transversales cuadradas o casi cuadradas, de 5 x 5 pulg o más grandes y ancho no más de 2 pulg mayor que el espesor, clasificadas para compresión donde hay poca flexión .
Terrazas. Madera de 2 a 4 pulg de espesor, machihembrada o ranurada para lengüeta en la cara angosta, clasificada para usos planos, principalmente como terraza de tablones ..
Método de construcción
La construcción con madera estructural consiste la unión de piezas de madera de tamaños estándar. Las piezas están identificadas fundamentalmente según el tipo y tamaño pero además de acuerdo a la especie, uso y contenido de humedad. Debe señalarse que existe una variedad tamaños estándar en madera estructural, el tamaño se especifica por el ancho b y altura h con incrementos en centímetros o en pulgadas.
Por otra parte, para el ensamblaje de las piezas se existen diversas formas de conectarlas. Existen las uniones mediantes clavos, tornillos, adhesivos y recientemente se emplean los pernos.


Ladrillo
.
Un ladrillo es un material de construcción, generalmente cerámica y con forma ortoédrica, cuyas dimensiones permiten que se pueda colocar con una sola mano por parte de un operario. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas en general.






Usos
Los ladrillos son utilizados en construcción en cerramientos, fachadas y particiones. Se utiliza principalmente para construir paredes, muros o tabiques. Aunque se pueden colocar a hueso, lo habitual es que se reciban con mortero. La disposición de los ladrillos en el muro se conoce como aparejo, existiendo gran variedad de ellos.
Acero
Definición
El acero es una aleación constituida por hierro y carbono, reduciendo durante el proceso los contenidos de carbono, silicio y azufre que en principio son perjudiciales al acero. Las propiedades del acero dependen de la cantidad de carbono empleada en el proceso de fabricación. Esta combinación ha producido un material muy versátil empleado en múltiples funciones de las edificaciones .
Ventajas
El acero es un material de gran resistencia con poco peso, facilidad de fabricación. Esta gran resistencia se traduce en poco peso, ya que se requieren elementos de poco tamaño para satisfacer los requisitos de resistencia. Asimismo, es un material que mantiene sus características sin degradarse a lo largo del tiempo.
La elasticidad es una de las principales propiedades de los materiales, que en el caso del acero, su comportamiento se asemeja más que otros a comportamiento elástico teórico. Así como la elasticidad, la ductilidad es otra propiedad que en el acero se manifiesta en gran medida, ya que soporta sobrecarga mediante la deformación en el rango plástico evidenciando una falla inminente.
La tenacidad es otra ventaja que relaciona la resistencia y ductilidad, ya que el acero posee su resistencia aún en grandes deformaciones permitiendo así doblar el material sin fracturarse.
Debido a la naturaleza del acero de construirse mediante la unión de elementos, permite así ampliaciones a estructuras existentes. Las uniones se realizan mediante soldadura, pernos y remaches. Cabe destacar, que por esta forma de construir, el tiempo de construcción es más rápido que con otro tipo de material.
Uso
El acero es empleado en todo tipo de construcción, desde clavos para obras de madera hasta barras de refuerzo para estructuras de concreto armado. Particularmente el acero estructural corresponde al empleo de perfiles laminados.
El diseño de estructuras de acero implica la selección de perfiles estándar laminados en caliente, esta es la forma más empleada del acero estructural. Adicionalmente, cuando la disponibilidad del tamaño necesario para el diseño no es posible, se fabrican perfiles a partir de láminas de acero, soldadas o apernadas.

Arena
Se emplea arena como parte de morteros y hormigones

Arena
El principal componente de la arena es la sílice o dióxido de silicio (SiO2). De este compuesto químico se obtiene:

Vidrio, material transparente obtenido del fundido de sílice.
Fibra de vidrio, utilizada como aislante térmico o como componente estructural (GRC, GRP)
Vidrio celular, un vidrio con burbujas utilizado como aislante eléctrico.
Piedra
La piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como materia prima para crear otros materiales. Entre los tipos de piedra más empleados en construcción destacan:

Granito, tradicionalmente usado en toda clase de muros y edificaciones, actualmente se usa principalmente en suelos (en forma de losas), aplacados y encimeras. De esta piedra suele fabricarse el:
Adoquín, ladrillo de piedra con el que se pavimentan algunas calzadas.
Mármol, piedra muy apreciada por su estética, se emplea en revestimientos. En forma de losa o baldosa.
Pizarra, alternativa a la teja en la edificación tradicional. También usada en suelos.
Caliza, piedra más usada en el pasado que en la actualidad, para paredes y muros.
Arenisca, piedra compuesta de arena cementada, ha sido un popular material de construcción desde la antigüedad.
La piedra en forma de guijarros redondeados se utiliza como acabado protector en algunas cubiertas planas, y como pavimento en exteriores. También es parte constitutiva del hormigón
Agua (hormigón)
El agua, considerada como materia prima para la confección y el curado del hormigón debe cumplir con determinadas normas de calidad. Las normas para la calidad del agua son variables de país a país, y también pueden tener alguna variación según el tipo de cemento que se quiera mezclar. Las normas que se detallan a continuación son por lo tanto generales. Esta deberá ser limpia y fresca hasta donde sea posible y no deberá contener residuos de aceites, ácidos, sulfatos de magnesio, sodio y calcio (llamados álcalis blandos) sales, limo, materias orgánicas u otras sustancias dañinas y estará asimismo exenta de arcilla, lodo y algas.
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