¿Por qué el valor del factor de seguridad para el concreto / acero se toma tan alto en la India?

Realmente dudo que 1.5 / 1.15 se considere como un factor de seguridad realmente “alto”.

Existe una alta incertidumbre en la resistencia del hormigón (porque podría verse influenciado en cualquiera de las etapas, producción, mezcla, etc.). 1.5 se debe al hecho de que se supone que la resistencia característica del concreto es 0.67 veces la resistencia característica de la estructura.

El acero, por otro lado, se produce en un entorno más controlado, por lo tanto, su factor de seguridad es menor que el del hormigón.

Eche un vistazo a lo siguiente y decida usted mismo, ¿es lo suficientemente alto o no?

Los edificios comúnmente usan un factor de seguridad de 2.0 para cada miembro estructural. El valor para los edificios es relativamente bajo porque las cargas se entienden bien y la mayoría de las estructuras son redundantes. Los recipientes a presión usan 3.5 a 4.0, los automóviles usan 3.0 y las aeronaves y naves espaciales usan 1.2 a 3.0 dependiendo de la aplicación y los materiales. Los materiales metálicos dúctiles tienden a usar el valor más bajo, mientras que los materiales frágiles usan los valores más altos. El campo de la ingeniería aeroespacial usa factores de diseño generalmente más bajos porque los costos asociados con el peso estructural son altos (es decir, un avión con un factor de seguridad general de 5 probablemente sería demasiado pesado para despegar). Este bajo factor de diseño es la razón por la cual las piezas y materiales aeroespaciales están sujetos a un control de calidad muy estricto y estrictos programas de mantenimiento preventivo para ayudar a garantizar la confiabilidad. Un factor de seguridad generalmente aplicado es 1.5, pero para el fuselaje presurizado es 2.0, y para las estructuras principales del tren de aterrizaje a menudo es 1.25.

Árbitro. Burr, A y Cheatham, J: Diseño y análisis mecánico, 2a edición, sección 5.2. Prentice-Hall, 1995

Los factores de seguridad son mucho mayores en India debido a las siguientes razones posibles:

1. Calidad del material utilizado en la obtención de materiales finales.
2. Desviación de las pautas estándar
3. Menor confianza en la mezcla y el diseño estructural.
4. Asumir más es mejor y más seguro
5. Mayor factor menor es la fuerza del producto individual requerido
6. La negligencia se equilibra con FOS
7. No uniformidad en el proceso de producción de acero y hormigón.
8. Pruebas fraudulentas y aprobación de materiales.
9. Ningún organismo o agencia externa que verifique o audite los materiales.
10. No se mantienen registros en cuanto a fallas de materiales y edificios.
11. Falta de estudio detallado e investigación sobre las propiedades del material.

A2A

Rakshita, muchas gracias por el A 2 A.
Lo siento, estoy respondiendo un poco tarde.
Mi propio presentimiento es que el factor real de seguridad debe ser mayor que el límite mínimo especificado.
Antes de entrar en detalles, me gustaría decir a todos los diseñadores de RCC “Estamos orgullosos de ustedes”.
{Sabrás el motivo al final de esta respuesta … así que sigue leyendo}

Las razones de mis sentimientos son las siguientes:
1. Hay tantas variables y factores incontrolables en un sitio de construcción
2. Estos factores no controlados deben estar creando un riesgo de seguridad estructural.

Permítanme citar algunas observaciones:
{En esta publicación, permítanme restringirme a que solo RCC trabaje en proyectos residenciales de niveles pequeños a medianos, digamos hasta: 25,000 pies cuadrados de área construida y lo más importante, estos se basan en sitios muestreados al azar, por lo que estadísticamente no podremos para concluir que estas aberraciones ocurren en todos y cada uno de los sitios de construcción todo el tiempo]
A. Materiales:
1.Cemento :
La marca a menudo se cambia en el sitio en función de las ventajas de compra u otros beneficios comerciales. Muy pocos sitios permanecen fieles a una marca de principio a fin del proyecto.
1.1 OPC y / PPC:
Muchas veces el PPC se usa en lugar del OPC.
Ahora, según mi conocimiento, PPC siempre viene en Grado 33
[aunque este grado no se menciona en el paquete].
Por lo tanto, ciertos elementos RCC se lanzan en OPC que podrían ser de Grado 43 o Grado 53.
1.2 Vida útil:
La vida útil real del cemento no se controla realmente en los sitios. Como saben, la resistencia del cemento se reduce con el tiempo. Por lo tanto, el cemento recién adquirido debe ser más fuerte en comparación con el mismo cemento cuando se usa después de 2 meses.
2 arena :
2.1 Abultamiento de arena El método de mezcla nominal no proporciona el abultamiento de arena y, como resultado, independientemente de la temporada, solo se usa una cantidad específica de arena sin ninguna corrección para el contenido de humedad o abultamiento.
2.2 Cambio en las ubicaciones de las canteras:
Muchas veces sucede que el proveedor de arena cambia la cantera principal durante la construcción. Esto da como resultado un cambio en el módulo de finura, la distribución del tamaño de partícula y, por supuesto, el contenido de limo.
2.3 Contenido de limo:
¿Cuántas veces hemos visto arena siendo lavada debido a un mayor contenido de limo?
3. Agregados:
Estos factores no son medidos / rastreados:
3.1 Variación en el tamaño medio del agregado (MSA).
3.2 Índice de descamación
3.3 Agregados alargados

4.Concreto:
La mayoría de los sitios utilizan el procesamiento por lotes volumétrico 4.1 utilizando los métodos imperiales
(1: 2: 4 significa grado M15 y 1: 1.5: 3 significa M20, etc.)
Estas proporciones en realidad se derivan teniendo en cuenta el cemento OPC Grado 33. Mientras que hoy en día, este grado no se produce en absoluto]

4.2 Por cubos:
En lugar de utilizar lotes de pesaje o cajas de medición, se utilizan cubos para medir la arena y los agregados. Ciertamente existe la posibilidad de error al contar los cubos o llenar el cubo hasta un nivel específico.

5.Barras de refuerzo:
5.1 Grosor del alambre de unión:
¿Cuántos sitios miden realmente el grosor del alambre de unión MS?
5.2 Puntos de amarre en longitudes de vuelta:
¿Cuál es el control sobre los puntos de amarre durante el lapeado? ¿Cómo se garantiza que las tensiones se transfieran correctamente de una a otra? No he visto ninguna guía sobre los dibujos RCC también.

6. Fundamentos:
6.1 Determinación de la capacidad de carga segura:
Si bien el dibujo del RCC menciona el SBC requerido a nivel de los cimientos, ¿realmente realizamos pruebas de carga de placa o muestreo de suelo para determinar el SBC?

7. Vigas de banda RCC:
Si, en todo caso, se proporcionan barras de refuerzo en la viga de la banda [Patli], ¿cuántas veces, realmente están ancladas a la columna RCC?

8. Cargas reales en vivo:
Durante el trabajo de ladrillos o el piso en los pisos superiores, invariablemente uno vería montones de arena, ladrillos arrojados directamente sobre la losa. [Losa, que yo sepa, no está diseñada para cargas tan concentradas que también en los tramos medios]
9. Períodos de descalcificación:
PPC es más lento en la configuración final en comparación con OPC, pero ¿cuántos sitios se adhieren realmente a un cronograma escalonado de losas / vigas donde se ha utilizado PPC?

10. Métodos de curado y estaciones:
El curado de la losa se realiza mediante estanque, eso lo sabemos. Pero para elevar columnas en la losa recientemente fundida, esa losa debe mantenerse libre de agua al menos durante una semana. Durante este período inicial, el curado solo se realiza mediante pulverización de agua 2-3 veces al día. Esto significa que la losa no tiene un curado adecuado exactamente cuando realmente se necesita.

Estas son las razones que me enorgullecen mucho de nuestros diseñadores de RCC que DEBEN abordar todos estos factores en su diseño y darnos diseños robustos y robustos que sobrevivan a tales desviaciones.

Muchas gracias.
Mantente conectado:
constructionqueries.wordpress.com

Editar 01:

Solo pensé en agregar un video aquí. A través de este video, puede comprender los antecedentes de mi respuesta anterior de una manera adecuada. Este video lo lleva a un sitio de construcción promedio donde los materiales se agrupan en la mezcladora de concreto sin mediciones precisas. No hay control sobre el agua añadida. No hay control sobre el tiempo de rotación del tambor mezclador. Puede ver las muchas variables que pueden hacer que todo el proceso sea bastante arriesgado.

Este es el enlace para ti:

Losa RCC en progreso.

En caso de tener alguna consulta, escríbala aquí.

Se siente genial ser de alguna ayuda.

Adiós

El factor de seguridad del acero es menor que el concreto porque el porcentaje de vacío de aire en el acero es muy menor en comparación con el concreto, y la causa principal del desarrollo de grietas son los vacíos porque el área superficial de la sección transversal se reduce debido a la la presencia de vacío (Estrés = fuerza / área) y el estrés en el material aumentan porque el área se reduce y el material tiende a fallar.

Sobre la base de este concepto, el FOS del acero es menor debido a un porcentaje de vacío de aire muy menor en comparación con el hormigón.

En segundo lugar, la otra razón es que el acero se moldea en moldes bien mantenidos, proceso de fundición y temperatura, etc. El hormigón tiene más FOS debido al alto porcentaje de huecos de aire en comparación con el acero.

Según IS 456: 2000

FOS para acero es 1.15

FOS para concreto es 1.5

En ninguna parte se dice que estos factores de seguridad tienen que ser utilizados. El IS es una sugerencia y dice claramente que si uno puede mejorar sus especificaciones, hágalo. Pero, si ocurre una falla, uno tiene la culpa del IS y, por lo tanto, todos lo hacen de manera segura.

Si se pueden mantener las pruebas y la calidad adecuadas, se puede reducir la FS. Digamos concreto, su resistencia sigue aumentando, pero estamos tomando la resistencia de 28 días, a pesar de que la estructura puede estar completamente cargada solo después de un año o dos.