DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO [PDF]
Autor: Jack C. McCormac - Russell H. Brown
Décima Edición
Alfaomega
PRESENTACIÓN
Este libro de texto presenta una introducción al diseño de concreto reforzado. Nosotros los autores esperamos que el material esté escrito de tal modo que interese a los estudiantes en el tema y los aliente a continuar su estudio en los años venideros. El texto se preparó con un curso introductorio de tres créditos, pero se incluye suficiente material para un curso adicional de tres créditos.
CONTENIDO
1. Introducción
1.1 Concreto y concreto reforzado
1.2 Ventajas del concreto reforzado como material estructural
1.3 Desventajas del concreto reforzado como material estructural
1.4 Antecedentes históricos
1.5 Comparación del concreto reforzado con el acero estructural para edificios y puentes
1.6 Compatibilidad del concreto y el acero
1.7 Códigos de diseño
1.8 Resumen de cambios del código ACI 2014
1.9 Unidades SI y recuadros sombreados
1.10 Tipos de Cemento Portland
1.11 Aditivos
1.12 Propiedades del concreto reforzado
1.13 Agregados
1.14 Concretos de alta resistencia
1.15 Concretos reforzados con fibras
1.16 Durabilidad del concreto
1.17 Acero de refuerzo
1.18 Grados del acero de refuerzo
1.19 Tamaños de varillas y resistencias de materiales en unidades SI
1.20 Ambientes corrosivos
1.21 Identificación de las marcas en las varillas de refuerzo
1.22 Introducción a las cargas
1.23 Cargas muertas
1.24 Cargas vivas
1.25 Cargas ambientales
1.26 Selección de las cargas de diseño
1.27 Exactitud de los cálculos
1.28 Impacto de las computadoras en el diseño de concreto reforzado
2. Análisis de vigas sometidas a flexión
2.1 Introducción
2.2 Momento de agrietamiento
2.3 Esfuerzos elásticos: concreto agrietado
2.4 Momentos últimos o nominales de flexión
2.5 Ejemplo de problema usando unidades SI
2.6 Hojas de cálculo de la computadora
3. Análisis por resistencia de vigas de acuerdo con el Código ACI
3.1 Métodos de diseño
3.2 Ventajas del diseño por resistencia
3.3 Seguridad estructural
3.4 Obtención de expresiones para vigas
3.5 Deformaciones unitarias en miembros sujetos a flexión
3.6 Secciones balanceadas, secciones controladas por tensión, y secciones controladas por compresión o secciones frágiles
3.7 Reducción de resistencia o factores f
3.8 Porcentaje mínimo de acero
3.9 Porcentaje de acero de equilibrio
3.10 Problemas de ejemplo
3.11 Ejemplos con computadora
4. Diseño de vigas rectangulares y losas en una dirección
4.1 Factores de carga
4.2 Diseño de vigas rectangulares
4.3 Ejemplos de diseño de vigas
4.4 Consideraciones diversas en el diseño de vigas
4.5 Determinación del área de acero cuando las dimensiones de la viga son predeterminadas
4.6 Varillas en racimo
4.7 Losas en una dirección
4.8 Vigas en voladizo y vigas continuas
4.9 Ejemplo con unidades SI
4.10 Ejemplo con computadora
5. Análisis y diseño de vigas T y vigas doblemente reforzadas
5.1 Vigas T
5.2 Análisis de vigas T
5.3 Otros métodos para analizar vigas T
5.4 Diseño de vigas T
5.5 Diseño de vigas T para momentos negativos
5.6 Vigas L
5.7 Acero de compresión
5.8 Diseño de vigas doblemente reforzadas
5.9 Ejemplos con unidades SI
5.10 Ejemplos con computadora
6. Estado límite de servicio
6.1 Introducción
6.2 Importancia de las deflexiones
6.3 Control de las deflexiones
6.4 Cálculo de deflexiones
6.5 Momentos de inercia efectivos
6.6 Deflexiones a largo plazo
6.7 Deflexiones en vigas simples
6.8 Deflexiones en vigas continuas
6.9 Tipos de grietas
6.10 Control de las grietas por flexión
6.11 Normas del Código ACI relativas a grietas
6.12 Ejemplo con unidades SI
6.13 Grietas diversas
6.14 Ejemplos con computadora
7. Adherencia, longitudes de desarrollo y empalmes
7.1 Corte y doblado de las varillas (barras) de refuerzo
7.2 Esfuerzos de adherencia
7.3 Longitudes de anclaje para el refuerzo de tensión
7.4 Longitudes de anclaje para varillas en racimo
7.5 Ganchos
7.6 Longitudes de anclaje para malla de alambre soldada en tensión
7.7 Longitudes de anclaje para varillas a compresión
7.8 Secciones críticas para la longitud de anclaje
7.9 Efecto del momento y el cortante combinados en las longitudes de anclaje
7.10 Efecto de la forma del diagrama de momento en las longitudes de anclaje
7.11 Corte o doblado de las varillas de refuerzo (continuación)
7.12 Empalmes de varillas en miembros a flexión
7.13 Empalmes a tensión
7.14 Empalmes a compresión
7.15 Varillas ancladas mecánicamente y con anclaje interno
7.16 Ejemplo con unidades SI
7.17 Ejemplo con computadora
8. Cortante y tensión diagonal
8.1 Introducción
8.2 Esfuerzos cortantes en vigas de concreto
8.3 Concreto de peso ligero
8.4 Resistencia del concreto al cortante
8.5 Agrietamiento por cortante en vigas de concreto reforzado
8.6 Refuerzo del alma
8.7 Comportamiento de las vigas con refuerzo del alma
8.8 Diseño por cortante
8.9 Requisitos del código ACI
8.10 Ejemplos de problemas de diseño por cortante
8.11 Separación económica de los estribos
8.12 Fricción al cortante y ménsulas
8.13 Resistencia al cortante de miembros sometidos a fuerzas axiales
8.14 Requisitos para el diseño por cortante en vigas de gran peralte
8.15 Comentarios introductorios sobre torsión
8.16 Ejemplo en unidades SI
8.17 Ejemplo con computadora
9. Introducción al estudio de columnas
9.1 Generalidades
9.2 Tipos de columnas
9.3 Capacidad por carga axial de las columnas
9.4 Fallas de columnas con estribos y espirales
9.5 Requisitos del código para columnas coladas en obra
9.6 Precauciones de seguridad para columnas
9.7 Fórmulas de diseño
9.8 Comentarios sobre diseño económico de columnas
9.9 Diseño de columnas cargadas axialmente
9.10 Ejemplo con unidades SI
9.11 Ejemplo con computadora
10. Diseño de columnas cortas sometidas a carga axial y flexión
10.1 Carga axial y flexión
10.2 El centroide plástico
10.3 Desarrollo de los diagramas de interacción
10.4 Uso de los diagramas de interacción
10.5 Modificaciones de código a los diagramas de interacción de columna
10.6 Diseño y análisis de columnas cargadas excéntricamente usando los diagramas de interacción
10.7 Fuerza cortante en columnas
10.8 Flexión biaxial
10.9 Diseño de columnas con carga biaxial
10.10 Continuación del estudio del factor de reducción de capacidad, f
10.11 Ejemplo con computadora
11. Columnas esbeltas
11.1 Introducción
11.2 Marcos con y sin desplazamiento lateral
11.3 Efectos de esbeltez
11.4 Determinación de los factores k con nomogramas
11.5 Determinación de factores k mediante ecuaciones
11.6 Análisis de primer orden usando propiedades especiales de los miembros
11.7 Columnas esbeltas en marcos con y sin desplazamiento lateral
11.8 Tratamiento del Código ACI de los efectos de esbeltez
11.9 Amplificación de momentos de columnas en marcos sin desplazamiento lateral
11.10 Amplificación de los momentos en las columnas de marcos con desplazamiento lateral
11.11 Análisis de marcos con desplazamiento lateral
11.12 Ejemplos con computadora
12. Zapatas
12.1 Introducción
12.2 Tipos de zapatas
12.3 Presiones reales del suelo
12.4 Presiones permisibles del suelo
12.5 Diseño de zapatas para muros
12.6 Diseño de zapatas cuadradas aisladas
12.7 Zapatas que soportan columnas circulares o con sección en forma de polígono regular
12.8 Transmisión de la carga de las columnas a las zapatas
12.9 Zapatas rectangulares aisladas
12.10 Zapatas combinadas
12.11 Diseño de zapatas con asentamientos iguales
12.12 Zapatas sometidas a cargas axiales y momentos
12.13 Transmisión de fuerzas horizontales
12.14 Zapatas de concreto simple
12.15 Ejemplo con unidades SI
12.16 Ejemplos con computadora
13. Muros de retención
13.1 Introducción
13.2 Tipos de muros de retención
13.3 Drenaje
13.4 Fallas de muros de retención
13.5 Presiones laterales sobre muros de retención
13.6 Presiones del suelo sobre zapatas
13.7 Diseño de muros de retención de semigravedad
13.8 Efectos de sobrecarga
13.9 Estimación del tamaño de muros de retención en voladizo
13.10 Procedimientos de diseño para muros de retención en voladizo
13.11 Grietas y juntas en los muros
14. Estructuras continuas de concreto reforzado
14.1 Introducción
14.2 Consideraciones generales sobre los métodos de análisis
14.3 Líneas de influencia cualitativas
14.4 Diseño al límite
14.5 Diseño al límite según el código ACI
14.6 Diseño preliminar de miembros
14.7 Análisis aproximado de marcos continuos por cargas verticales
14.8 Análisis aproximado de marcos continuos por cargas laterales
14.9 Análisis por computadora de marcos de edificios
14.10 Arriostramiento lateral en edificios
14.11 Requisitos de la longitud de desarrollo en miembros continuos
15. Torsión
15.1 Introducción
15.2 Refuerzo por torsión
15.3 Momentos torsionales que se han de considerar en el diseño
15.4 Esfuerzos de torsión
15.5 Cuándo se requiere refuerzo de torsión según el ACI
15.6 Resistencia al momento por torsión
15.7 Diseño del refuerzo por torsión
15.8 Requisitos adicionales del ACI
15.9 Problemas ejemplo usando unidades comunes en Estados Unidos
15.10 Ecuaciones para SI y ejemplo de problema
15.11 Ejemplo con computadora
16. Losas en dos direcciones, método directo de diseño
16.1 Introducción
16.2 Análisis de losas en dos direcciones
16.3 Diseño de losas en dos direcciones según el código ACI
16.4 Franjas de columna y franja central
16.5 Resistencia al cortante de losas
16.6 Limitaciones al espesor y requisitos de rigidez
16.7 Limitaciones del método directo de diseño
16.8 Distribución de momentos en losas
16.9 Diseño de una placa interior plana
16.10 Colocación de las cargas vivas
16.11 Análisis de losas en dos direcciones con vigas
16.12 Transmisión de momentos y cortantes entre losas y columnas
16.13 Aberturas en los sistemas de losas
16.14 Ejemplos con computadora
17. Losas en dos direcciones, método del marco equivalente
17.1 Distribución de momentos para miembros no prismáticos
17.2 Introducción al método del marco equivalente
17.3 Propiedades de las vigas losas
17.4 Propiedades de columnas
17.5 Ejemplo de problema
17.6 Análisis con computadora
17.7 Ejemplos con computadora
18. Muros
18.1 Introducción
18.2 Muros no portantes
18.3 Muros de concreto de carga. Método empírico de diseño
18.4 Muros de concreto soportantes de carga. Diseño racional
18.5 Muros de cortante
18.6 Requisitos del ACI para muros de cortante
18.7 Aspectos económicos de la construcción de muros
18.8 Ejemplo con computadora
19. Concreto presforzado
19.1 Introducción
19.2 Ventajas y desventajas del concreto presforzado
19.3 Pretensado y postensado
19.4 Materiales usados para el concreto presforzado
19.5 Cálculo de esfuerzos
19.6 Formas de las secciones presforzadas
19.7 Pérdidas de presfuerzo
19.8 Resistencia última de secciones presforzadas
19.9 Deflexiones
19.10 Fuerza cortante en secciones presforzadas
19.11 Diseño del refuerzo por cortante
19.12 Temas adicionales
19.13 Ejemplos con computadora
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