¿CÓMO HEMOS LLEGADO AQUÍ? ¿HACIA DONDE VAMOS? A. Muros Arquitectónicos de Carga B. Columna Exterior C. Doble T o Losa Alveolar D. Columna Interior E. Viga T Invertida o Trabe Mixta F. Muro Diafragma G. Escaleras
CREATIVIDAD, INGENIO… TECNOLOGÍA ALGUNOS HITOS: ¿QUÈ DEBEMOS A NUESTROS ANTECESORES? ELEMENTOS APORTACIONES CONCLUSION: Agilizar procesos: Minimizar Costos EQUIPOS PATENTES MANUALES EDUCACIÒN Abatir Tiempos con Alta CALIDAD
ADOBE ALBAÑIL Y ALFARERO = IQED SIGNIFICADO “MOLDEAR LA TIERRA” PAJA DAR RIGIDEZ AL ADOBE, O EVITAR RAJADURAS AL SECARSE ¿ASPECTOS COMUNES EN LO ANTERIOR CON LA PRÁCTICA DE HOY EN DÍA?
UN EQUIPO DE OBREROS HACIENDO ADOBES. MEZCLA DE BARRO Y PAJA, MOLDE DE MADERA, IQUED, y…SISTEMA DE PRODUCCIÒN
CONCRETO LIGERO ESTRUCTURAL SLWC (2) DESDE TIEMPOS ANTES DE LOS ROMANOS LOS PRIMEROS FUERON FABRICADOS CON PIEDRA PÒMEZ DE GRECIA O ITALIA COMO AGREGADO ALIGERANTE POCA RESISTENCIA PERO GRAN DURABILIDAD ………….ANTIGUAS ESTRUCTURAS EN EL MEDITERRÀNEO. ACTUALMENTE, RESISTENCIAS COMPARABLES CON EL CONCRETO DE PESO NORMAL, PERO 25-35% MÀS LIGERO
SIGLO XX STEPHEN J. HAYDEN, KANSAS CITY, MISSOURI, U.S.A. (U.S. PATENT No. 1255878) ….HASTA 1918 (2) COMO SUELE SUCEDER, EMPEZÒ TRATANDO DE RESOLVER UN PROBLEMA Y TERMINÒ….. DURANTE SIGLOS: ANORMAL EXPANSIÒN LADRILLOS CON MATERIAL DE ESQUISTO, ALTAS TEMPERATURAS PROCESO DE COCCIÒN.
VISUALIZÒ QUE EL MATERIAL DESECHADO: CARACTERÌSTICAS POTENCIALES COMO AGREGADO ALIGERANTE: CELDAS DE AIRE NO CONECTADAS POR FORMACIÒN Y EXPANSIÒN DE GASES EN ALTAS TEMPERATURAS. SU RAZONAMIENTO, QUE REAFIRMÒ, POR EXPERIMENTACIÒN, REDUCIR LA CARGA MUERTA IMPACTO EN COSTO.
APLICACIONES DEL LWC • PISOS EN ESTRUCTURAS DE ACERO (PROTECCIÒN CONTRA INCENDIO) • ESTRUCTURAS DE CONCRETO: EDIFICIOS Y ESTACIONAMIENTOS (TODOS LOS TIPOS INCLUYENDO PISOS POSTENSADOS) • PLATAFORMAS DE PUENTES, PILARES Y VIGAS AASHTO • CONCRETOS CON DENSIDAD ESPECÌFICAS • ELEMENTOS PREFABRICADOS Y PRESFORZADOS (TRABES, DOBLE-T, PAREDES TILT-UP, TUBERÌAS, ORNAMENTOS, ETC.) • ESTRUCTURAS MARINAS, BARCOS, PLATAFORMAS PETROLERAS • DE RELLENO Y AISLAMIENTO.
1938 RUSSELL GAMES SLAYTER AISLAMIENTO TÈRMICO ….FIBERGLAS® CONCRETO REFORZ C/ FIBRAS RUSIA DESPUES DE WW2 1960 DR. MAJARDAR DIÓXIDO DE ZIRCONIO CENTRO DE INVESTIG DE LA CONSTRUCCION INGLATERRA (BRE) INDUSTRIA DEL GRC Glass Fiber Reinforced Cement GFCR 1972 FRP`s IMPREGNACIÓN DEL CONCRETO CON MONÓMEROS, QUE POSTERIORMENTE … RESISTENCIA MECÁNICA (más de 200 N/mm².). PRÁCTICAMENTE INATACABLES: AGRESIVOS QUÍMICOS o CICLOS HIELO Y DESHIELO MEJORA SU REL. RESIST/PESO STEPHANIE KWOLEK 17 PATENTES, SALÒN DE LA FAMA – INVENTORES EN 1995, RECIBE LA MEDALLA NACIONAL DE TECNOLOGÌA EN 1996.
1995 CONCRETO DE ULTRA DESEMPEÑO UHFC Ultra-High Performance Concrete BOUYGES S.A. PARIS – LAFARGE INCLUYE ARENA FINA, FLUORURO CUARCÌTICO Y ACERO o FIBRAS ORGÀNICAS A COMPRESIÒN PUEDE ALCANZAR 206.8 Mpa, (30,000 psi) ALTA RESISTENCIA HASTA 82.7 Mpa, (12,000 psi) ACORDE CON INVESTIGADORES Y LA FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION U.S.A.
SIGLO XXI THE BRIDGE STREET BRIDGE (5) 1er. PUENTE VEHICULAR DE CONCRETO EN U.S.A., QUE EMPLEA TENDONES PRETENSADOS CFRP Carbon Fiber Reinforced Polymer COMO PRINCIPAL REFUERZO ESTRUCTURAL Y CABLES POSTENSADOS CFCC – Carbon Fiber Composite Cable 1986 ALEMANIA – 1er. PUENTE USANDO FRP Fibre Reinforced Polymer – CABLES POSTENSADOS
CENTRO DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA, DEL IPN, (CIITEC-IPN) SISTEMA DE RECUBRIMIENTO DE PARTÍCULAS EN SECO, AMALGAMA LOS ELEMENTOS DE MANERA MÁS SÓLIDA. ALTA RESISTENCIA Y FLEXIBILIDAD CON UN PESO LIGERO. MELI PIRALLA? MODELO A ESCALA IGLESIA VIRREINAL EDIFICACIÒN CON LADRILLOS DE PLÀSTICO POLITETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD), TERMICO, ABATE COSTOS. PREMIO NAL. DE VIVIENDA CONAFOVI -2003 ING. MARIANO NÙÑEZ. CITRUM –CONCRETO GRIS hasta 950 kg/cm2 ILUM – CONCRETO TRANSLÙCIDO – 950 kg/cm2 CONCRETO CONDUCTIVO PASO DE ELECTRICIDAD OMAR GALVÀN C. Y JOEL SOSA G. ESTUD-ING. UAM.
COMPORTAMIENTO BI-LINEAL ELÀSTICO CARGA-DEFORMACIÓN Y CAPACIDAD DE RESPUESTA ADAPTATIVA FRP, Fiber Reinforced Polymers ECC, Engineered Cementitious Composites R/ECC Reinforced ECC Diseño Integral de Estructuras y Materiales ISMD
PUENTE SUNDOYA EN NORUEGA, A SÒLO 100 km. AL SUR DEL CÌRCULO ÀRTICO -LWC DE T RES CLAROS, EL PRINCIPAL DE 298 m. Y DOS LATERALES DE 120m. EL CLARO PRINCIPAL SERÀ EL 2o. MÀS LARGO EN EL MUNDO PARA PUENTES DE SECCIÒN CAJÒN POSTENSADO
PATENTES? ENTRE LOS RÌOS TIGRIS Y ÈUFRATES AHORA CONOCIDA COMO IRAK. Palacio Real de Babilonia 604 – 582 A.C. ESMALTADO DE COLORES EXPERIMENTACIÓN
¿PARA ALIGERAR EL PESO DE ESTRUCTURAS ENORMES ? INGENIO… PANTHEON DE ROMA LA CÙPULA DE MAMPOSTERÌA DE LADRILLO, ¿ALIGERAMIENTO ADICIONAL? CASETONES HUECOS INTRODUJERON LA NERVADURA COMO TIRANTE DE SUSTENTACIÓN
HIERRO FUNDIDO “SE USÒ PARA TENSORES DESDE ÈPOCAS ANTIGUAS” ¿POSTENSADO TÈRMICO? “…SE CALENTABA LA BARRA ANTES DE FIJARLA, PARA QUE AL ENFRIARSE SE ACORTARA Y QUEDARA TENSADA” ARCO DE PIEDRA ATENSORADO: ….SE OBTIENE UNA SOLUCIÒN ESTRUCTURAL.
CONTEXTO 1800`s EL EMPIRICISMO DEL SIGLO XVII FUE REEMPLAZADO PRIMERO: POR PRUEBAS DE CARGA A GRAN ESCALA Y CÀLCULOS TENTATIVOS Y DESPUES POR: 1850 POR PRUEBAS A COMPONENTES AUNADO AL ANÀLISIS ELÀSTICO Y SEGUIMIENTO DE PRUEBAS POR CONTROL DE CALIDAD.
SECCIONES TRANSVERSALES CON LA MADERA FUE POCO NECESARIO CONSIDERAR VIGAS QUE NO FUERAN OTRAS QUE LAS DE SECCIÒN RECTANGULAR …..NOS LLEVARÀ A LAS ACTUALES SECCIONES TRANSVERSALES DE MIEMBROS ESTRUCTURALES PRESFORZADOS
1826 NAVIER: CURSOS SOBRE LA RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. LA REGLA DE TREDGOLD PARA UNA VIGA DE HIERRO FUNDIDO, SECCIÒN RECTANGULAR, LONGITUD L Y CARGA W, W=
1839 VIGA DE HIERRO COLADO USADA EN EL PALACIO DE INVIERNO EN SAN PETERSBURGO, LA CUAL NO TUVO GRAN INFLUENCIA, PRUEBAS HECHAS A VIGAS TUBULARES, SE COMPROBÒ QUE LA SECCIÒN RECTANGULAR ERA MÀS EFICIENTE ESTRUCTURALMENTE HABLANDO QUE LAS SECCIONES CIRCULARES O ELÌPTICAS.
LA FORMA TUBULAR, MIEMBROS SUJETOS A COMPRESIÒN, GRADUALMENTE EVOLUCIONÒ A…. LA VIGA I SIMPLE DE HOY. SE MUESTRA ALGUNOS PASOS DE ESTA TRANSICIÒN
DESDE LA DÈCADA DE 1830`s LA REGLA PRÀCTICA DE ONWARDS FUÈ CONFRONTADA POR LA…. “SECCIÒN IDEAL” DE EATON HODGKINSON PARA VIGAS I DE HIERRO COLADO. LA SECCIÒN TRANSVERSAL EN VIGAS VIÒ EL DESARROLLO DE LA 1a: VIGA SECCIÒN T INVERTIDA
COLUMNAS EATON HODGKINSON TAMBIEN HIZO ESTUDIOS EXAUSTIVOS EN COLUMNAS DE HIERRO FUNDIDO Y PUBLICADOS EN 1840. Phoenix Iron Works, C.A. 1872
LA SECCIÒN I DE COLUMNAS CRUCIFORME Y DESPÙES A SECCIÒN CIRCULAR HUECA (Circular Hollow Section) ESTE PERÌODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL USANDO HIERRO SE CARACTERÌZÒ MAS, POR LA EVOLUCIÒN DE FORMAS QUE DE NUEVOS SISTEMAS
SISTEMAS DE PISO (10) PISOS DE TERRACOTA EN LOS CUALES BLOKS HUECOS DE TERRACOTA DESCANSABAN EN PATINES INFERIORES DE LAS VIGAS. SIRVIERON TAMBIEN COMO PROTECCIÒN CONTRA INCENDIO. 1846 LA 1a. VIGA DE HIERRO FUNDIDO FUE ROLADA EN FRANCIA CON EL SUBSECUENTE DESARROLLO DE LOS SISTEMAS DE PISO TALES COMO SYSTÈME VAUX Y EL SYSTÈME THUASNE.
EL MUNDO DEL PRESFORZADO 1872?
Enero 3 de 1888 P.H. JACKSON, CALIFORNIA: PARA FUNCIONAR COMO UNA LOSA DE PAVIMENTO. Licence U. S. 375999 Nawy (2000) Prestressed Concrete – A Fundamental Aproach Prentice Hall
C. F. Doehring, Patentschrift n. 53548, Einrichtung zur Herstellung von mit Draht…, Berlino, 1888. EN EL MISMO AÑO C.F.W. DOEHRING EXPUSO CLARAMENTE EL CONCEPTO DE LA PRECOMPRESIÓN, LOSA O VIGA PERO LA APLICACIÓN PRÁCTICA NO TUVO ÉXITO. PATENTE EN BERLÍN
¿CUAL ES LA DIFERENCIA? PRECURSOR DE LA HOLLOW CORE SLAB Lin, Burns (1981) “Design of Prestressed Concrete Structures” Wiley & Sons Inc. P + 0 = P DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLEXIONANTES P e + = 0
1889 INICIOS: COTTANCIN; REALIZA SUS PRIMEROS FORJADOS NERVADOS Y EN INGLATERRA PISOS DE VIGUETA CON RELLENO: ('Filler Joist' Floors) LO USUAL DURANTE LA PRIMERA PARTE DEL SIGLO XX. 1891 FRANCOIS COIGNET; 1er. FORJADO DE VIGAS PREFABRICADAS EN BIARRITZ EN MUCHOS ASPECTOS ESTOS PISOS PUEDEN SER VISTOS COMO PRECURSORES DE LOS SISTEMAS DE PISO MIXTOS Y DE CONCRETO REFORZADO
1901 – 1902, APORTACIÒN: E. L. RANSOME PATENTÒ UN SISTEMA DE BANDA EXTERIOR PARA SUJECCIÒN DE MUROS EN PISOS SUPERIORES. VARILLAS SECCIÒN CUADRADA TORCIDAS, PATENTADA en 1884 TAMBIEN DESARROLLÒ LAS PRIMERAS UNIDADES DE MUROS PREFABRICADOS EDIF. INGALLS. CINCINATTI, OHIO
1906 APORTACIÒN: PAUL PLANAT TRATADO DE CONSTRUCCIÓN “L’ART DE BÂTIR”, ENCONTRAMOS UN SISTEMA DE FORJADO …“EL BOUSSIRON” CON BOVEDILLAS A MODO DE ENCOFRADO COLADO DE MANERA UNITARIA Y DE ESPESOR REQUERIDO, EN LA ZONA ENTRE NERVADURAS ….CREATIVIDAD 1907 DURABILIDAD. LA PRIMERA REFERENCIA QUE EXISTE DE ESTUDIOS AL RESPECTO, TRATA SOBRE EL COMPORTAMIENTO DURANTE 20 AÑOS DE PROBETAS.
1907 KOENEN – ENSAYOS CON ACERO EN EL SECTOR F.F.C.C.. PARA EVITAR SU FISURACIÓN Y OXIDACIÓN POR BAJA TENSIÓN DEL ACERO NO SE PUDO COMPENSAR SU PÉRDIDA DE ESFUERZO, CAUSADA POR LA TRACCIÓN Y DEFORMACIÓN PLÁSTICA DEL CONCRETO. 1908 THOMAS ALVA EDISON CONSTRUYÓ 11 HOGARES DE CONCRETO MOLDEADOS EN SITIO EN UNION, NUEVA JERSEY.
ES FREYSSINET QUIÉN IMPULSA ESTE AVANCE DESDE LOS PRIMEROS AÑOS DEL SIGLO XX, EXPERIENCIAS QUE 1879 – 1963 NO HABÍAN FRUCTIFICADO MULTITALENTOSO: GUSTAVE MAGNEL EXCELENTE PROFESOR, CONSTRUCTOR Y GRAN COMUNICADOR. APORTACIÒN: ULRICH FINSTERWALDER 1889 – 1955 METODO: DOBLE VOLADIZO SIN ANDAMIOS, CONTENEDORES PETRÒLEO MAR ADENTRO 1962 PUENTE BENDORF 1897 – 1988
ASÌ, EN 1910 FREYSSINET • EMPEZÓ A EXPERIMENTAR CON EL DESLIZAMIENTO DEL ACERO CON RESPECTO AL CONCRETO. • ANALIZÓ EL PROBLEMA DE RELAJACIÓN DEL ACERO. • PROPUESTA DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA Y ESTABLECIÓ LA TENSIÓN DEL ACERO EN 10,000 Kg/cm2. • DESENCOFRADO DE ARCOS Y REALIZA LOS PRIMEROS CONCRETOS PRETENSADOS.
1911 PUENTE VEURDRE SOBRE EL RÌO ALLIER
1921 /23 FREYSSINET; HANGAR EN ORLY (PARIS). VIBRADO EN LA CONSTRUCCIÓN DE LA LÁMINA. APORTACIÒNES: BÓVEDAS CON NERVADURAS SUPERIORES, ENCOFRADOS DESLIZANTES DISPOSITIVOS A BASE DE CUÑAS CÒNICAS CO- LOCADAS EN LOS EXTREMOS DE LOS CABLES QUE PERMITÌAN EL ANCLAJE DE LOS MISMOS Y ASÌ PONERLOS EN TENSIÒN
LOS HANGARES DE ORLY SE CONSTRUYERON COMO CUERPOS PARABÓLICOS DOBLADOS, CON LO QUE ELIMINÓ LA OPOSICIÓN ENTRE PARED Y TECHO.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN LA VERSIÓN DE DESCARGA