VIGAS REFORZADAS

¿Qué característica define a un material homogéneo?

• a) Tiene diferentes fases o componentes visibles.

• b) Sus propiedades físicas son uniformes en todas sus partes.

• c) Su composición es variable y no se puede medir.

• d) Presenta propiedades que varían solo con la temperatura.

Answer explanation

Un material homogéneo es aquel cuyas propiedades físicas son iguales en todas sus partes, como ocurre con el acero o el vidrio. Esto implica que su estructura interna es consistente y no muestra diferencias visibles a simple vista.

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de material heterogéneo?

• a) Aluminio

• b) Agua destilada

• c) Concreto armado

• d) Madera

Answer explanation

El concreto armado es un ejemplo de material heterogéneo, ya que está formado por varios elementos como cemento, agua, arena y varillas de acero, cada uno con propiedades físicas diferentes. Por esta razón, sus componentes no presentan las mismas características en todas las partes del material.

La _______propiedad de la materia que se refiere a la resistencia que tienen los cuerpos para cambiar su estado de movimiento o reposo

Answer explanation

La inercia es la propiedad de la materia que provoca que los objetos resistan cambios en su estado de reposo o movimiento. Un objeto en reposo seguirá en reposo, y uno en movimiento continuará moviéndose, a menos que una fuerza externa lo modifique.

El concreto resiste muy bien a la __________, pero su resistencia a la __________ es prácticamente nula. Por esta razón, las vigas de concreto se refuerzan con barras de acero.

Answer explanation

El concreto es muy efectivo para soportar esfuerzos de compresión (cuando se presiona o aprieta), pero tiene una baja capacidad para resistir esfuerzos de tracción (cuando se estira o tira). Por esta razón, se refuerza con barras de acero en las zonas donde se anticipa que la viga experimentará tracción, como en la parte inferior de la viga cuando está en flexión.

Comprensión Lectora

Vigas de Concreto Armado

El concreto armado es un material ampliamente utilizado en la construcción debido a sus características favorables. Es económico, incombustible y no se oxida ni se pudre como otros materiales, como el hierro o la madera. El concreto resiste muy bien la compresión, pero tiene una resistencia casi nula a la tracción. Por esta razón, la parte traccionada de una viga de concreto se refuerza con barras de acero. Una ventaja importante es que el concreto y el acero tienen un coeficiente térmico de dilatación similar, lo que permite una adherencia natural entre ambos materiales. Esto evita el deslizamiento cuando la viga se somete a flexión.

En el diseño de una viga de concreto armado, se utiliza el concepto de Eje Neutro (E.N.), que se determina igualando los momentos de compresión y tracción en la sección transversal de la viga. El concreto soporta los esfuerzos de compresión, mientras que el acero se encarga de absorber los esfuerzos de tracción. El cálculo considera que el acero tiene un esfuerzo uniforme, con las barras distribuidas a igual distancia del eje neutro. Además, se toma en cuenta que el módulo de elasticidad del concreto es significativamente menor que el del acero, lo que influye en el comportamiento general de la viga.

Según el texto: ¿Cuál de las siguientes es una característica importante del concreto y el acero en una viga de concreto armado?

• a) El concreto es más resistente que el acero a la compresión.

• a) El concreto es más resistente que el acero a la compresión.

• c) El concreto y el acero tienen el mismo coeficiente térmico de dilatación.

• d) El acero no es necesario en el refuerzo de las vigas de concreto.

Answer explanation

Una de las características fundamentales que contribuye a la efectividad del concreto armado es que tanto el concreto como el acero tienen un coeficiente térmico de dilatación similar. Esto garantiza que ambos materiales se expandan y contraigan de manera comparable con los cambios de temperatura, previniendo deslizamientos entre ellos.

Comprensión Lectora

Materiales Homogéneos y Heterogéneos

La materia es todo aquello que ocupa espacio, tiene masa y es perceptible por los sentidos. Está compuesta por partículas muy pequeñas y posee tres propiedades fundamentales: dimensiones, lo que significa que todo cuerpo puede ser medido; inercia, que es la tendencia de los cuerpos a mantenerse en su estado de reposo o movimiento; y gravitación, que es la fuerza de atracción entre los cuerpos debido a su masa. Además, las materias primas son aquellas sustancias extraídas directamente de la naturaleza, sin procesar, que se utilizan para crear materiales que luego se transforman en productos finales. Un material es una sustancia que, debido a sus propiedades, se utiliza para elaborar o formar productos.

Los materiales pueden ser clasificados como homogéneos o heterogéneos. Un material homogéneo es aquel en el que sus componentes tienen las mismas propiedades físicas en todas sus partes, como el acero o el concreto simple. Por otro lado, un material heterogéneo está compuesto por diferentes sustancias, cuyas propiedades físicas varían en distintas partes del material. Un ejemplo de material heterogéneo es el concreto armado, que está formado por concreto y acero, dos materiales con propiedades distintas. En los sistemas materiales, cada componente está formado por una o varias sustancias o elementos químicos, como el acero, que está compuesto por hierro (Fe), carbono (C) y otros elementos.

Según el texto: ¿Cuál es una de las propiedades fundamentales de la materia mencionadas en el texto?

• a) Elasticidad

• b) Inercia

• c) Conductividad

• d) Densidad

Answer explanation

El texto menciona que la materia tiene tres propiedades fundamentales: dimensiones, inercia y gravitación. La inercia es la tendencia de los cuerpos a mantenerse en su estado de reposo o movimiento.

¿Qué sucede con un sistema material cuando cambia la temperatura, presión o concentración?

Answer explanation

Cuando la temperatura, la presión o la concentración varían en un sistema material, las partículas que lo constituyen ajustan su comportamiento en respuesta: la temperatura provoca la expansión o contracción de los materiales, lo que modifica sus propiedades físicas y, en algunos casos, puede llevar a un cambio de fase; la presión puede comprimir o expandir el sistema, causando deformaciones o alteraciones en el volumen, particularmente en los gases, y modificando las propiedades de sólidos o líquidos; por su parte, los cambios en la concentración pueden alterar el equilibrio químico, favoreciendo o impidiendo reacciones, y modificando la velocidad de difusión en mezclas. Estos cambios pueden resultar en transformaciones en la estructura y el comportamiento del sistema material.

¿Cuáles son características de un material homogéneo?

Answer explanation

Un material homogéneo se distingue por tener una composición uniforme en todo su volumen, lo que implica que sus componentes están distribuidos de manera equitativa en cada parte. Esto da lugar a propiedades físicas constantes, como densidad, elasticidad o conductividad, que se mantienen iguales en todas sus secciones. Además, su estructura interna es coherente a nivel microscópico, sin cambios perceptibles, y no presenta fronteras o discontinuidades visibles. Algunos ejemplos de materiales homogéneos son el acero, el vidrio o una solución de sal en agua.

¿En qué se diferencian los materiales homogéneos de los materiales heterogéneos? Da ejemplos de cada uno.

Answer explanation

La principal distinción entre los materiales homogéneos y heterogéneos se encuentra en su composición y estructura. Los materiales homogéneos presentan una composición uniforme en todo su volumen, lo que significa que sus componentes están distribuidos de manera igualitaria y sus propiedades físicas son constantes en todas sus partes; ejemplos de estos son el acero, el vidrio y soluciones como el agua con sal disuelta. En cambio, los materiales heterogéneos están formados por dos o más sustancias que no se mezclan por completo, lo que provoca una distribución desigual y puede resultar en fases o partículas visibles, tanto a simple vista como bajo el microscopio; ejemplos de estos son el concreto armado, las mezclas de arena y agua, o una ensalada. En resumen, los materiales homogéneos tienen una estructura constante y uniforme, mientras que los heterogéneos presentan una composición desigual y variable.

¿Por qué el concreto necesita ser reforzado con barras de acero en las vigas de concreto armado, y qué propiedad del concreto justifica este refuerzo?

Answer explanation

El concreto es un material que destaca por su alta resistencia a la compresión, pero su capacidad para resistir la tracción es muy baja. Esto significa que, cuando se ve sometido a fuerzas que lo estiran o tensan (como ocurre en las vigas bajo flexión), puede agrietarse o romperse con facilidad. Para superar esta limitación, se incorpora acero de refuerzo en las zonas de la viga que experimentan tracción. El acero, a su vez, tiene una gran resistencia a la tracción, lo que permite que la viga soporte tanto fuerzas de compresión como de tracción. Esta combinación de concreto y acero se aprovecha por sus propiedades complementarias, resultando en un material mucho más resistente y funcional: el concreto armado.