Diseño de concreto reforzado / Jack C. McCormac.

Incluye CD-ROM N°I RE0630

CONTENIDO
Capítulo 1. Introducción 1
1.1 Concreto y concreto reforzado 1
1.2 Ventajas del concreto reforzado como material estructural 1
1.3 Desventajas del concreto reforzado como material estructural 3
1.4 Antecedentes históricos 4
1.5 Comparación del concreto reforzado con el acero estructural para edificios y puentes 6
1.6 Compatibilidad del concreto y el acero 7
1.7 Códigos de diseño 8
1.8 Unidades SI y recuadros sombreados 8
1.9 Tipos de Cemento Pórtland 9
1.10 Aditivos 10
1.11 Propiedades del concreto reforzado 11
1.12 Agregados 20
1.13 Concretos de alta resistencia 20
1.14 Concretos reforzados con fibras 23
1.15 Acero de refuerzo 24
1.16 Grados del acero de refuerzo 25
1.17 Tamaños de barras y resistencias de materiales en unidades SI 27
1.18 Ambientes corrosivos 27
1.19 Identificación de las marcas en las barras de refuerzo 28
1.20 Introducción a las cargas 28
1.21 Cargas muertas 30
1.22 Cargas vivas 30
1.23 Cargas ambientales 32
1.24 Selección de las cargas de diseño 35
1.25 Exactitud de los cálculos 36
1.26 Impacto de las computadoras en el diseño de concreto reforzado 36
Capítulo 2. Análisis de vigas sometidas a flexión 39
2.1 Introducción 39
2.2 Momento de agrietamiento 43
2.3 Esfuerzos elásticos-concreto agrietado 45
2.4 Momentos últimos (o nominales) de flexión 51
2.5 Ejemplo de problema usando unidades SI 54
2.6 CONCAD 55
Capítulo 3. Diseño de vigas rectangulares y losas en una dirección 71
3.1 Métodos de diseño 71
3.2 Ventajas del diseño por resistencia 72
3.3 Seguridad estructural 74
3.4 Factores de carga 74
3.5 Factores de reducción de capacidad 75
3.6 Vigas subreforzadas y sobrerreforzadas 76
3.7 Obtención de expresiones para vigas 76
3.8 Porcentaje máximo permisible de acero 79
3.9 Porcentaje mínimo de acero 82
3.10 Ejemplo de resistencia a la flexión 83
3.11 Diseño de vigas rectangulares 86
3.12 Ejemplos de diseño de vigas 90
3.13 Consideraciones diversas en el diseño de vigas 94
3.14 Determinación del área de acero cuando las dimensiones de la viga son predeterminadas 96
3.15 Barras en racimo 99
3.16 Losas en una dirección 100
3.17 Vigas en voladizo y vigas continuas 104
Capítulo 4. Análisis y diseño de vigas tyvigas doblemente reforzadas 117
4.1 Vigas T 117
4.2 Análisis de vigas T 120
4.3 Otro método para analizar vigas T 125
4.4 Diseño de vigas T 126
4.5 Diseño de vigas T para momentos negativos 134
4.6 Vigas L 136
4.7 Acero de compresión 137
4.8 Diseño de vigas doblemente reforzadas 144
Capítulo 5. Estado límite de servicio 167
5.1 Introducción 167
5.2 Importancia de las deflexiones 168
5.3 Control de las deflexiones 168
5.4 Cálculo de deflexiones 170
5.5 Momentos de inercia efectivos 172
5.6 Deflexiones a largo plazo 174
5.7 Deflexiones en vigas simples 177
5.8 Deflexiones en vigas continuas 180
5.9 Tipos de grietas 185
5.10 Control de las grietas por flexión 186
5.11 Normas del Código ACI relativas a grietas 191
5.12 Grietas diversas 192
Capítulo 6. Adherencia, longitudes de desarrollo y empalmes 201
6.1 Corte y doblado de las barras de refuerzo 201
6.2 Esfuerzos de adherencia 204
6.3 Longitudes de anclaje para el refuerzo de tensión 208
6.4 Longitudes de anclaje para barras en racimo 218
6.5 Ganchos 219
6.6 Longitudes de anclaje para malla de alambre soldada en tensión 225
6.7 Longitudes de anclaje para barras a compresión 226
6.8 Secciones críticas para la longitud de anclaje 228
6.9 Efecto del momento y el cortante combinados en las longitudes de anclaje 228
6.10 Efecto de la forma del diagrama de momento en las longitudes de anclaje 229
6.11 Corte o doblado de las barras (continuación) 230
6.12 Empalmes de barras en miembros a flexión 234
6.13 Empalmes a tensión 235
6.14 Empalmes a compresión 236
Capítulo 7. Cortante y tensión diagonal 249
7.1 Introducción 249
7.2 Esfuerzos cortantes en vigas de concreto 249
7.3 Resistencia del concreto al cortante 251
7.4 Concreto de peso ligero 253
7.5 Agrietamiento por cortante en vigas de concreto reforzado 253
7.6 Refuerzo del alma 254
7.7 Comportamiento de las vigas con refuerzo del alma 256
7.8 Diseño por cortante 258
7.9 Requisitos del Código ACI 260
7.10 Ejemplos de problemas de diseño por cortante 265
7.11 Separación económica de los estribos 277
7.12 Fricción al cortante 279
7.13 Resistencia al cortante de miembros sometidos a fuerzas axiales 281
7.14 Requisitos para el diseño por cortante en vigas de gran peralte 284
7.15 Comentarios introductorios sobre torsión 286
Capítulo 8. Introducción al estudio de columnas 297
8.1 Generalidades 297
8.2 Tipos de columnas 298
8.3 Capacidad de columnas por carga axial 301
8.4 Fallas de columnas con estribos y con espirales 301
8.5 Requisitos del código para columnas coladas en obra 305
8.6 Precauciones de seguridad para columnas 307
8.7 Fórmulas de diseño 308
8.8 Comentarios sobre el diseño económico de columnas 310
8.9 Diseño de columnas cargadas axialmente 311
8.11 Diseño de columnas de concreto reforzado usando el método alternativo de diseño 315
Capítulo 9. Diseño de columnas cortas sometidas a carga axial y flexión 319
9.1 Carga axial y flexión 319
9.2 El centroide plástico 322
9.3 Desarrollo de los diagramas de interacción 323
9.4 Uso de los diagramas de interacción 329
9.5 Modificaciones de código a los diagramas de interacción de columnas 332
9.6 Análisis de columnas cargadas excéntricamente usando los diagramas de interacción 334
9.7 Diseño de columnas cargadas excéntricamente usando los diagramas de interacción 339
9.8 Fuerza cortante en columnas 342
9.9 Flexión biaxial 342
Capítulo 10. columnas esbeltas 363
10.1 Introducción 363
10.2 Marcos con y sin desplazamiento lateral 363
10.3 Efectos de esbeltez 364
10.4 Determinación de los factores k con nomogramas 367
10.5 Determinación de factores k mediante ecuaciones 369
10.6 Análisis de primer orden usando propiedades especiales de los miembros 371
10.7 Columnas esbeltas en marcos sin desplazamiento lateral o riostrados 372
10.8 Amplificación de momentos de columnas en marcos sin desplazamiento lateral 374
10.9 Amplificación de los momentos en las columnas de marcos con desplazamiento lateral 380
10.10 Análisis de marcos con desplazamiento lateral 385
Capítulo 11. Zapatas 395
11.1 Introducción 395
11.2 Tipos de zapatas 396
11.3 Presiones reales del suelo 398
11.4 Presiones permisibles del suelo 399
11.5 Diseño de zapatas para muros 401
11.6 Diseño de zapatas cuadradas aisladas 407
11.7 Zapatas que soportan columnas circulares o con sección en forma de polígono regular 414
11.8 Transmisión de la carga de las columnas a las zapatas 415
11.9 Zapatas rectangulares aisladas 419
11.10 Zapatas combinadas 423
11.11 Diseño de zapatas con asentamientos iguales 430
11.12 Zapatas sometidas a momentos laterales 432
11.13 Transmisión de fuerzas horizontales 434
11.14 Zapatas de concreto simple 436
Capítulo 12. Muros de retención 451
12.1 Introducción 451
12.2 Tipos de muros de retención 451
12.3 Drenaje 454
12.4 Fallas de muros de retención 456
12.5 Presiones laterales sobre muros de retención 456
12.6 Presiones de suelo sobre zapatas 462
12.7 Diseño de muros de retención de semigravedad 464
12.8 Efectos de sobrecarga 467
12.9 Estimación del tamaño de muros de retención en voladizo 467
12.10 Procedimiento de diseño para muros de retención en voladizo 473
12.11 Grietas y juntas en los muros 487
Capítulo 13. Estructuras continuas de concreto reforzado 497
13.1 Introducción 497
13.2 Consideraciones generales sobre los métodos de análisis 497
13.3 Líneas de influencia cualitativas 498
13.4 Diseño al límite 501
13.5 Diseño al límite según el Código ACI 510
13.6 Diseño preliminar de miembros 513
13.7 Análisis aproximado de marcos continuos por cargas verticales 514
13.8 Análisis aproximado de marcos continuos por cargas laterales 526
13.9 Análisis por computadora de marcos de edificios 530
13.10 Arriostramiento lateral en edificios 530
13.11 Requisitos de la longitud de desarrollo en miembros continuos 531
Capítulo 14. Torsión 545
14.1 Introducción 545
14.2 Refuerzo por torsión 547
14.3 Momentos torsionales que se han de considerar en el diseño 548
14.4 Esfuerzos de torsión 551
14.5 Cuándo se requiere refuerzo torsional según el ACI 553
14.6 Resistencia a momento torsionante 554
14.7 Diseño del refuerzo por torsión 555
14.8 Requisitos adicionales del ACI 557
Capítulo 15. Losas en dos direcciones; método directo de diseño 573
15.1 Introducción 573
15.2 Análisis de losas en dos direcciones 575
15.3 Diseño de losas en dos direcciones según el Código ACI 577
15.4 Franjas de columna y franja central 578
15.5 Resistencia al cortante de losas 578
15.6 Limitaciones al espesor y requisitos de rigidez 582
15.7 Limitaciones del método directo de diseño 588
15.8 Distribución de momentos en losas 589
15.9 Diseño de una placa interior plana 595
15.10 Colocación de las cargas vivas 600
15.11 Análisis de losas en dos direcciones con vigas 601
15.12 Transmisión de momentos y cortantes entre losas y columnas 609
15.13 Aberturas en los sistemas de losas 616
Capítulo 16. Losas en dos direcciones; método del marco equivalente 619
16.1 Distribución de momentos para miembros no prismáticos 619
16.2 Introducción al método del marco equivalente 620
16.3 Propiedades de las vigas losas 623
16.4 Propiedades de columnas 623
Capítulo 17. Muros 635
17.1 Introducción 635
17.2 Muros no portantes 635
17.3 Muros de concreto de carga. Método empírico de diseño 636
17.4 Muros de concreto soportantes de carga. Diseño racional 640
17.5 Muros de cortante 640
17.6 Requisitos del ACI para muros de cortante 644
17.7 Aspectos económicos de la construcción de muros 650
Capítulo 18. Concreto presforzado 653
18.1 Introducción 653
18.2 Ventajas y desventajas del concreto presforzado 655
18.3 Pretensado y postensado 656
18.4 Materiales usados para el concreto presforzado 657
18.5 Cálculo de esfuerzos 659
18.6 Formas de las secciones presforzadas 664
18.7 Pérdidas de presfuerzo 666
18.8 Resistencia última de secciones presforzadas 670
18.9 Deflexiones 675
18.10 Fuerza cortante en secciones presforzadas 679
18.11 Diseño del refuerzo por cortante 682
18.12 Temas adicionales 686
Capítulo 19. Cimbras 695
19.1 Introducción 695
19.2 Responsabilidad en el diseño de cimbras 696
19.3 Materiales usados en las cimbras 697
19.4 Abastecimiento de cimbras 698
19.5 Economía en el cimbrado 698
19.6 Mantenimiento de la cimbra 699
19.7 Definiciones 701
19.8 Fuerzas aplicadas a las cimbras para concreto 703
19.9 Análisis de cimbras para losas de pisos y techos 707
19.10 Diseño de cimbras para losas de pisos y techos 716
19.11 Diseño del apuntalamiento 721
19.12 Esfuerzos de aplastamiento o apoyo 724
19.13 Diseño de cimbras para muros 730
Apéndice A TABLAS Y GRAFICAS EN UNIDADES EU 737
Apéndice B TABLAS EN UNIDADES SI 773
Apéndice C METODO ALTERNATIVO DE DISEÑO 781
Apéndice D VIGAS SOBRERREFORZADAS 789
GLOSARIO 793
INDICE 797