Diseño de estructuras de concreto armado

Teodoro E. Harmsen (1918 - 2017) nació en Arequipa el 13 de abril de 1918, estudió Ingeniería Civil en la PUCP, la maestría de Estructuras en la UNI e inició su carrera profesional en Gramonvel en 1941, donde a lo largo de 76 años ha pasado por diferentes puestos: jefe del Departamento Técnico, gerente técnico-­administrativo, gerente general, director, presidente ejecutivo y, actualmente, presidente vitalicio de GyM, director de Graña y Montero S.A.A. y presidente honorario de GMI S.A.

Ha sido profesor en la PUCP durante 59 años, es profesor emérito del Departamento de Ciencias e Ingeniería de esta universidad desde el año 2000 y desde 2004 es director de la maestría en Dirección de Empresas Constructoras e Inmobiliarias (MDI) por convenio entre la Universidad Politécnica de Madrid y la PUCP. Es miembro honorario del Colegio de Ingenieros del Perú, la Academia Peruana de Ingeniería y el American Concrete Institute, el cual le otorgó el premio Joe E. Kelly. Ha publicado cinco ediciones del libro Diseño de estructuras de concreto armado (1997, 2000, 2002, 2005 y 2017).

Prólogo 
1. Introducción
1.1. Historia del concreto armado 
1.2. Ventajas y desventajas del concreto armado frente a otros materiales 
1.2.1. Ventajas del concreto armado frente a otros materiales 
1.2.2. Desventajas del concreto armado frente a otros materiales 
1.3. Métodos de diseño 
1.3.1. Diseño elástico 
1.3.2. Diseño a la rotura 
1.4. Métodos de diseño propuestos por el código del ACI 
1.4.1. Combinaciones de cargas 
1.4.2. Cargas vivas 
1.4.3. Reducción de resistencia 
2. Componentes y propiedades del concreto
2.1. Materiales 
2.1.1. Cemento 
2.1.2. Agregados 
2.1.3. Agua 
2.1.4. Aditivos 
2.1.5. Fibras 
2.2. Producción, colocación y curado del concreto 
2.2.1. Requisitos para la producción del concreto 
2.2.2. Diseño de mezcla del concreto 
2.2.3. Mezclado del concreto 
2.2.4. Transporte del concreto 
2.2.5. Colocación del concreto 
2.2.6. Curado del concreto 
2.2.7. Desencofrado 
2.3. Resistencia del concreto 
2.3.1. Resistencia del concreto ante solicitaciones uniaxiales
2.3.2. Resistencia del concreto al esfuerzo cortante 
2.3.3. Resistencia del concreto ante solicitaciones biaxiales y triaxiales
2.3.4. Resistencia del concreto a los ataques
2.4. Propiedades mecánicas del concreto
2.4.1. Relación esfuerzo-deformación del concreto a compresión
2.4.2. Módulo de Poisson
2.4.3. Módulo de corte 
2.5. Variación en el volumen del concreto 
2.5.1. Variaciones de volumen por contradicción de fragua 
2.5.2. Deformación plástica o creep 
2.5.3. Variaciones de volumen por temperatura 
2.6. Concreto sometido a cargas de compresión repetidas 
2.7. El acero 
2.7.1. Varillas corrugadas y alambres 
2.7.2. Mallas electrosoldadas 
2.7.3. Tipos especiales de acero de refuerzo 
2.8. Propiedades mecánicas del acero 
2.8.1. Relación esfuerzo-deformación del acero 
2.8.2. Coeficiente de dilatación térmica 
2.8.3. Maleabilidad 
2.9. Oxidación del acero 
2.10. Fatiga del acero 
2.11. Soldadura del acero 
3. Acero de refuerzo en el concreto
3.1. Mecanismo de adherencia entre refuerzo y concreto 
3.2. Recubrimiento y espaciamiento mínimo del refuerzo 
3.2.1. Recubrimiento mínimo del acero 
3.2.2. Espaciamientos mínimos entre varillas 
3.3. Longitud de anclaje o desarrollo del refuerzo 
3.3.1. Longitud de anclaje en varillas de acero en tensión 
3.3.2. Longitud de anclaje en varillas de acero en compresión 
3.4. Ganchos estándar 
3.4.1. Factor de corrección por exceso de refuerzo 
3.5. Desarrollo de barras con cabeza en tracción 
3.6. Empalmes de varillas 
3.6.1. Empalme traslapado
3.6.2. Empalmes soldados 
3.6.3. Empalmes mecánicos 
3.7. Paquetes de varillas 
3.8. Tuberías empotradas en estructuras de concreto armado 
3.9. Tolerancias 
3.10. Juntas de construcción 
4. Carga axial
4.1. Compresión pura en elementos de concreto armado 
4.2. Aplastamiento en elementos de concreto armado 
4.3. Tracción pura 
5. Flexión pura
5.1. Comportamiento de una viga de concreto armado sometida a flexión 
5.2. Hipótesis básicas para el estudio de elementos sometidos a flexión según el código del ACI 
5.3. Tipos de falla de los elementos sometidos a flexión 
5.4. Análisis de elementos de sección rectangular con refuerzo en tracción sometidos a flexión 
5.4.1. Análisis de una sección rectangular con comportamiento dúctil 
5.4.2. Cuantía máxima de refuerzo 
5.4.3. Cuantía mínima de refuerzo 
5.5. Diseño de una sección rectangular con refuerzo en tensión 
5.6. Análisis de elementos de sección rectangular con refuerzo en compresión sometidos a flexión 
5.6.1. Análisis de una sección rectangular con refuerzo en compresión 
5.6.2. Determinación de la cuantía máxima con acero en compresión 
5.7. Diseño de una sección rectangular con refuerzo en compresión 
5.8. Análisis de elementos de sección T sometidos a flexión 
5.8.1. Análisis de una sección tipo T con falla dúctil 
5.8.2. Determinación de la cuantía máxima en una sección tipo T 
5.8.3. Cuantía mínima de secciones T 
5.9. Diseño de una sección T 
5.10. Corte del refuerzo y desarrollo del refuerzo longitudinal 
5.10.1. Desarrollo del refuerzo positivo en elementos sometidos a flexión 
5.10.2. Desarrollo del refuerzo negativo 
Ejemplos 
6. Esfuerzo cortante y tracción diagonal
6.1. Introducción 
6.2. Análisis de una viga de concreto armado sometida a fuerza cortante 
6.2.1. Comportamiento de una viga sin refuerzo en el alma 
6.2.2. Comportamiento de una viga con refuerzo en el alma 
6.3. Diseño de elementos prismáticos sometidos a fuerza cortante según el código del ACI 
6.3.1. Resistencia del concreto a la fuerza cortante (Vc) 
6.3.2. Tipos de refuerzo transversal
6.3.3. Resistencia al corte que aporta el acero transversal (Vs) 
6.3.4. Requerimientos mínimos de refuerzo 
6.3.5. Espaciamiento máximo de refuerzo transversal 
6.3.6. Aporte máximo del refuerzo transversal a la resistencia al corte 
6.4. Vigas peraltadas 
6.4.1. Diseño por flexión de vigas peraltadas
6.4.2. Diseño por corte de vigas peraltadas según el código del ACI
6.5. Corte-fricción
6.5.1. Diseño de elementos sometidos a corte-fricción según el código de ACI
6.6. Consolas
6.6.1. Diseño de consolas según el código del ACI
6.6.2. Otras consolas
Ejemplos 
7. Torsión
7.1. Comportamiento de elementos de concreto armado sometidos a torsión 
7.1.1. Elementos de concreto armado sin refuerzo en el alma 
7.1.2. Elementos de concreto armado con refuerzo en el alma 
7.2. Diseño de elementos sometidos a torsión según el código del ACI 
7.2.1. Resistencia a la torsión aportada por el acero 
Ejemplos 
8. Control de las condiciones de servicio
8.1. Control de deflexiones 
8.1.1. Método del ACI para el control de deflexiones 
8.1.2. Cálculo de deflexiones 
8.2. Control de rajadura
8.2.1. Ancho de fisuras 
8.2.2. Vigas de gran peralte 
Ejemplos 
9. Vigas y losas armadas en una dirección
9.1. Método de análisis 
9.2. Método de coeficientes del ACI 
9.2.1. Limitaciones
9.2.2. Coeficientes de diseño 
9.3. Alternancia de cargas 
9.4. Redistribución de momentos 
9.5. Vigas simplemente apoyadas y vigas continuas 
9.6. Losas armadas en una dirección 
9.6.1. Losas macizas 
9.6.2. Losas nervadas y losas aligeradas 
9.7. Escaleras 
9.8. Requisitos de integridad estructural (ACI 318-14 ítem 4.10) 
Ejemplos 
10. Columnas
10.1. Introducción 
10.2. Análisis de pórticos 
10.2.1. Transmisión de cargas a través de los pisos 
10.3. Análisis y diseño de columnas 
10.3.1. Columnas esbeltas 
10.3.2. Columnas cortas 
10.3.3. Diseño de columnas de concreto armado sometidas a flexión biaxial 
10.4. Detalles del diseño de columnas 
10.4.1. Columnas con estribos 
10.4.2. Columnas con refuerzo en espiral 
10.4.3. Cambios de sección en columna 
10.4.4. Empalme del refuerzo longitudinal en columnas 
Ejemplos 
11. Muros
11.1. Refuerzo mínimo en muros 
11.2. Muros de concreto armado 
11.2.1. Compresión y flexocompresión en muros de concreto armado 
11.2.2. Esfuerzo cortante en muros de concreto armado 
11.2.3. Diseño alternativo de muros esbeltos 
Ejemplos 
12. Cimentaciones
12.1. Introducción 
12.2. Tipos de cimentaciones 
12.3. Presión del suelo 
12.3.1. Cimentación con carga excéntrica 
12.4. Consideraciones generales para el diseño 
12.5. Zapatas aisladas 
12.5.1. Determinación de la presión neta del suelo y dimensionamiento de la zapata 
12.5.2. Reacción amplificada del suelo 
12.5.3. Verificación por corte 
12.5.4. Refuerzo longitudinal por flexión 
12.5.5. Verificación de la conexión columna-zapata o muro-zapata y desarrollo del refuerzo 
12.6. Zapatas de muros 
12.7. Zapatas sobre pilotes 
12.8. Zapatas combinadas 
12.9. Zapatas conectadas 
12.10. Pilotes 
12.10.1. Pilotes de madera
12.10.2. Pilotes de acero 
12.10.3. Pilotes de concreto 
Ejemplos 
13. Muros de contención
13.1. Introducción 
13.2. Cargas que actúan sobre los muros de sostenimiento
13.2.1. Empuje del suelo 
13.2.2. Peso del relleno 
13.2.3. Reacción del terreno 
13.2.4. Fricción en la base 
13.2.5. Sobrecarga en el relleno 
13.2.6. Subpresión 
13.3. Criterios de estabilidad 
13.4. Drenaje 
13.5. Muros de gravedad 
13.6. Muros en voladizo 
13.7. Muros con contrafuertes 
13.8. Muros celulares 
13.9. Muros de sótano 
13.10. Muros prefabricados 
Ejemplos 
14. Concreto simple
14.1. Criterios de diseño
14.2. Muros de concreto simple
14.2.1. Limitaciones
14.2.2. Método empírico
14.3. Pedestales
14.3.1. Dados de concreto zunchado
14.4. Zapatas
15. Losas armadas en dos direcciones
15.1. Introducción
15.2. Tipos de losas armadas en dos sentidos
15.3. Criterios para el dimensionamiento de losas armadas en dos sentidos
15.3.1. Espesor mínimo de la losa
15.3.2. Ábacos o paneles
15.3.3. Capiteles
15.4. Principios generales para el diseño de losas armadas en dos direcciones
15.5. Diseño de losas armadas en dos direcciones 
15.5.1. Según el Joint Comitee ASCE-ACI 1940 
15.5.2. Método directo 
15.5.3. Método del pórtico equivalente 
15.6. Transmisión de cargas de la losa a los elementos verticales 
15.6.1. Transferencia del corte en losas con vigas y en losas sin vigas 
15.6.2. Transferencia del momento flector de la losa a la columna 
15.7. Refuerzo en losas armadas en dos direcciones 
15.7.1. Refuerzo longitudinal por flexión 
15.7.2. Refuerzo por corte en losas armadas en dos direcciones 
15.7.3. Aberturas en losas-refuerzo 
16. Efecto de cargas sísmicas
16.1. Introducción 
16.2. Requerimientos generales para el diseño de estructuras dúctiles 
16.2.1. Análisis de la estructura 
16.2.2. Factor de reducción de resistencia 
16.2.3. Materiales 
16.2.4. Empalmes 
16.2.5. Anclajes 
16.3. Estructuras ubicadas en regiones de alto riesgo sísmico 
16.3.1. Elementos que resisten cargas inducidas por sismo 
16.3.2. Cimentaciones de estructuras asísmicas 
16.3.3. Elementos que no resisten cargas inducidas por sismo 
16.4. Estructuras en regiones de riesgo sísmico moderado 
16.5. Concreto simple en estructuras asísmicas 
16.6. Cálculo de la norma sísmica según la NTP E.030 DS N° 003-2016 
16.6.1. Análisis de fuerza dinámico modal espectral 
16.7. Aisladores sísmicos de estructuras 
Consideraciones generales para el análisis y diseño con aisladores sísmicos 
17. Estructuras compuestas
17.1. Vigas compuestas de acero y concreto 
17.1.1. Resistencia a la flexión de la pieza 
17.1.2. Conectores de corte 
17.2. Columnas compuestas de acero y concreto
17.2.1. Columnas compuestas por perfiles tubulares 
17.2.2. Columnas compuestas con refuerzo en espiral 
17.2.3. Columnas compuestas con estribos 
17.3. Elementos compuestos de concreto sometidos a flexión 
17.3.1. Esfuerzo cortante horizontal 
17.4. Vigas con refuerzo externo de fibra de carbono 
17.4.1. Refuerzo de vigas a flexión y corte 
18. Tanques
18.1. Consideraciones generales para el diseño 
18.1.1. Recubrimiento del refuerzo 
18.1.2. Método de diseño a la rotura
18.1.3. Control de rajaduras 
18.1.4. Juntas y detallado de las uniones 
18.2. Análisis de tanques rectangulares y circulares 
18.2.1. Tanques rectangulares 
18.2.2. Tanques circulares
18.3. Tanques enterrados
18.4. Tanques superficiales
18.5. Tanques elevados
18.5.1. Diseño de la cuba
18.5.2. Diseño de la estructura portante
18.5.3. Tipos especiales de tanques elevados
19. Silos
19.1. Comportamiento del material dentro del silo
19.1.1. Tipos de flujo
19.1.2. Presiones en las paredes del silo 
19.2. Cargas de diseño
19.2.1. Presión ejercida por el material almacenado 
19.2.2. Cargas de sismo 
19.2.3. Carga de viento
19.2.4. Efectos térmicos 
19.3. Criterios generales de diseño 
19.3.1. Espesores mínimos 
19.3.2. Factores de carga 
19.3.3. Especificaciones de refuerzo 
19.3.4. Detallado de refuerzo 
19.4. Análisis y diseño de las paredes 
19.4.1. Fuerzas que actúan sobre las paredes 
19.4.2. Determinación del refuerzo requerido en las paredes 
19.4.3. Control de rajaduras en las paredes de los silos 
19.5. Análisis y diseño del fondo
19.6. Diseño de las vigas de soporte
19.7. Diseño de las columnas
19.8. Diseño de las cimentaciones
20. Chimeneas
20.1. Consideraciones generales para el diseño
20.1.1. Revestimiento interior
20.1.2. Dimensiones de la estructura
20.1.3. Refuerzo
20.1.4. Aberturas
20.1.5. Puerta de limpieza
20.1.6. Deflexiones
20.2. Cargas de diseño
20.2.1. Cargas sísmicas
20.3. Diseño de chimeneas
20.3.1. Combinaciones de carga y factores de reducción de resistencia
20.3.2. Diseño del refuerzo vertical por flexocompresión
20.3.3. Diseño del refuerzo vertical por flexocompresión y temperatura
20.3.4. Diseño del refuerzo horizontal por temperatura
21. Evaluación de estructuras existentes
21.1. Pruebas analíticas
21.2. Pruebas de carga
22. Estructuras prefabricadas
22.1. Criterios de diseño de estructuras prefabricadas
22.1.1. Elementos prefabricados
22.1.2. Conexiones
22.1.3. Pórticos especiales prefabricados
22.1.4. Muros estructurales prefabricados
22.2. Recomendaciones para la fabricación
22.3. Evaluación de estructuras prefabricadas
23. Encofrados
23.1. Introducción
23.2. Materiales para encofrados
23.2.1. Madera
23.2.2. Acero
23.3. Utilización
23.4. Diseño de encofrados
23.4.1. Cargas de diseño 
23.4.2. Encofrado de vigas y losas 
23.4.3. Encofrado de columnas 
23.4.4. Criterio general para el diseño de encofrados 
23.5. Encofrados típicos 
24. Estructuras de grandes luces
24.1. Estructuras pretensadas y postensadas
24.2. Estructuras de arco
24.2.1. Articulaciones de concreto armado
24.2.2. Tijerales de concreto armado
25. Método Puntal-Tensor
25.1. Introducción
25.2. Metodología de diseño Puntal-Tensor
26. Nociones de concreto preesforzado
26.1. Antecedentes
26.2. Ventajas del concreto preesforzado
26.3. Tipos de concreto preesforzado 
26.4. Conceptos básicos del preesforzado 
26.5. Materiales 
26.6. Pérdidas de tensión 
26.7. Diseño de estructuras a partir del ACI 318-14 
26.7.1. Esfuerzos admisibles 
26.7.2. Módulos mínimos de una sección 
26.7.3. Resistencia en flexión 
26.7.4. Resistencia en cortante 
26.8. Ejemplo de diseño 
27. Pernos de anclaje
27.1. Tipos de pernos 
27.2. Tipos de falla 
27.3. Resistencia de pernos a la tracción 
27.4. Pruebas a la tracción 
27.5. Rotura lateral del concreto en pernos a tracción 
27.6. Resistencia a la adherencia en tracción 
27.7. Diseño de pernos sometidos a fuerza cortante 
27.7.1. Rotura por el perno 
27.7.2. Rotura por el concreto 
27.8. Interacción de las fuerzas a tracción y compresión de corte 
27.9. Recubrimientos y distancias entre pernos 
Apéndice A 
Apéndice B 
Apéndice C
Apéndice D
Apéndice E
Apéndice F
Bibliografía 

ISBN: 9786123172978

Año: 2017

Edición: 5ta.

Número de páginas: 967

Peso: 1.50 Kg.

Medida: 17 x 21 cm