Análisis y diseño de secciones de hormigón armado. Primera parte. Vigas y losas a flexión

Abstract

Este trabajo se basa fundamentalmente, en el programa que se debe estudiar en la asignatura Hormigón I que actualmente se dicta a los estudiantes de pregrado de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de la seccional de Medellín. Contiene un detallado estudio de los principios fundamentales que rigen el análisis y diseño del hormigón armado. Para tal efecto se parte de la Estática y resistencia de los materiales en la postulación de los elementos teóricos y luego se involucran todos los resultados experimentales que han dado lugar a la formulación de métodos de diseño adecuados y confiables para la mayoría de las aplicaciones prácticas en que se utiliza el material. Este es el enfoque que se ha venido utilizando desde principios del siglo XX, y representa un gran avance en el entendimiento del comportamiento del hormigón armado bajo carga. El texto sigue prácticamente los lineamientos propuestos por los grandes institutos y asociaciones internacionales dedicados a la investigación, como lo son el A.C.I (American Concrete Institute), la P.C.A (Portland Cement Association), la A.N.S.I (American National Standars Institute), esto a nivel americano. A nivel europeo, en algunos temas se recurre al C.E.B (Comité Europeo del Hormigón) y a la RILEM (Reunión Internacional de Laboratorios de Ensayos de Materiales). El método de diseño empleado en el texto, es el diseño por resistencia, reconocido como el mas adecuado a la luz de los últimos avances tecnológicos. A pesar de ser un método que todavía presenta fallas en su filosofía, es sin lugar a dudas el mas cercano al método ideal como lo es el diseño probabilístico del hormigón armado Diseño Limite. Con base en todo lo anterior el orden a seguir en el desarrollo del libro es el siguiente: primero, se hace una presentación mas o menos general de los conceptos estructurales básicos necesarios para abordar el tema de diseño (cargas, seguridad, códigos, etc.) Este sería el capítulo introductorio. Luego, en el capítulo 2 se estudian todas las propiedades de los constituyentes del hormigón armado. Este capítulo es de suma importancia para el lector ya que algunos de los temas a tratar serán de mucha utilización en los capítulos posteriores. En el capítulo 3 se hace una amplia presentación del comportamiento a flexión de los elementos de hormigón armado, se aprende a manejar el análisis de secciones y análogamente se dan criterios básicos para el diseño a flexión de vigas de hormigón armado. En este capítulo también se tratan temas especiales como vigas con esfuerzo a compresión (doblemente reforzadas), vigas en T y en L y losas en una dirección. Quedo por lo tanto comprometido con los lectores a entregarles otros capítulos en un próximo texto que complemente el estudio que se inició con esta primera parte. Este próximo texto constituye la segunda parte del análisis y diseño de secciones de hormigón armado y contiene los temas de cortante y tracción diagonal, adherencia anclaje y longitud de desarrollo y condiciones de servicio. En este libro estoy trabajando actualmente. Sin temor a equivocarme, los temas tratados en esta primera parte son suficientes, y a la luz de mi experiencia docente, ambiciosos para un primer curso de hormigón armado, máxime cuando muchos de estos aspectos representan conclusiones de extensas y complejas investigaciones. Finalmente este libro representa una recopilación de notas de clase, y algunos resultados de trabajos dirigidos de grado que el autor ha asesorado durante los últimos 5 años de docencia en la Universidad Nacional. Muchos de los conceptos emitidos están respaldados no sólo por trabajos experimentales, sino también por desarrollos matemáticos llevados a cabo por los grandes investigadores del hormigón armado, desde Monier hasta Winter, Nilson, Fergusson, Wang, Salmon, Park, Nawy, MacGregor, y otros cuyos nombres se me pierden en la intensidad del estudio del hormigón armado. Quiero dejar constancia que en ningún momento he pretendido ser el autor de todas las ideas aquí expuestas. Como lo acabo de decir, el texto constituye una recopilación bibliográfica de una tecnología que ha sido comprobada, verificada y modificada por las grandes asociaciones e institutos de investigación mundial. En este sentido lo que he adquirido hacer es una ordenación de notas y una reflexión sobre lo escrito de tal forma que el libro sea un medio de consulta general a los lectores (Estudiantes universitario, profesores e ingenieros) de quienes, espero me indiquen los comentarios pertinentes sobre el texto.