09)Concreto Armado Semana 9 (10!05!16)

7/26/2019 09)Concreto Armado Semana 9 (10!05!16)

1/62

MSc. -ing. Natividad Snchez Arvalo11/05/20161

CONCRETO ARMADO

SEMANA 9 VIGAS T Y

DISEO DE ALIGERADOS


2/62

TIPOS DE LOSAS

COMPORTAMIENTO DELOSAS MACIZAS

COMPORTAMIENTO DELOSAS NERVADAS

> 2

= 1

2


3/62

LOSAS NERVADASEjemplo de losas nervadas unidireccionales Estadio Huancayo, tribuna oesteLas nervaduras estn distanciadas entre si a 0.75 m aprox.


4/62

Losas nervadas en 2 direcciones o con casetones, en los techados de luces grandes

En paos grandes con forma cuadrada esconveniente usar losas nervadas en dosdirecciones. Este edificio tiene distancias entreeles exteriores de 16.85 x 16.85 m con vigas yplacas de 0.40 m de ancho. las luces libres de la

losas en las dos direcciones son de 15.85 x 15.85.Caractersticas de los casetones:Separaciones entre ejes de viguetas = 1.75 mPeralte de viguetas o nervaduras = 0.70 mBase viguetas o nervaduras = var. 0.20 a 0.25mLosa superior = 0.07 m

Placas en L de 3 x 3m en cada esquinaVigas de 0.40 x 1.00 m


5/62

ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES PROPUESTAS


6/62

LAS LOSAS MACIZAS DE CONCRETO

ARMADO

Si

los

paos

son

rectangulares

con

relaciones largo/ancho

menor oigual a 2

, las losas macizascontinan

trabajando en dos

direcciones,

pero

la

mayor

curvaturaes hacia el lado ms

corto y lamenor curvatura es

hacia el lado

ms

largo

.

11/05/2016 MSc. Ing. Natividad Snchez Arvalo

Si los paos son cuadrados,

se deforman con igual

curvatura en las dos

direcciones.

Si los paos rectangulares tienenla relacin largo/ancho mayor que2, las losas macizas trabajan en ladireccin corta lc.


7/62

ANCHO EFECTIVO ACTUANTE

DE LA LOSA QUE CONFORMA

UNA VIGA T NTE-060)

be bw +6hf

be bw + L/12; L = longitud de la viga

be bw +ln/2; ln = distancia libreal siguientealma

11/05/2016 7MSc. Ing. Civil Natividad Snchez A.

Para cualquiera de los dos casosmostrados se elige el valor menor quecorresponde a cualquiera de las

expresiones siguientes:

be bw +16hf; 8hf a cada lado del alma

be L/4; L = longitud de la viga

be bw +ln; ln = distancia libre

al siguiente alma; ln/2 a cada ladodel alma


8/62

11/05/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Snchez A. 8


9/62


Disposicionesde la NTE-060para las vigas

T

En el sistema internacional en el sistema MKS


10/62

behf

bw

VIGAS T AISLADAS

hf bw/2

be 4bw



11/62

Para la planta mostrada con losas macizas unidireccionales defin ir las vigas T

11/05/2016 11


12/62

Para la planta mostrada con losas aligeradasunidireccionales



13/62

Caso 1. Eje neutro en el espesor de lalosa, disear como viga rectangular deancho be.

Caso 2. Eje neutro en limite del espesorde la losa, disear como viga rectangularde ancho be.

Caso 3. Eje neutrosobrepasa el espesorde la losa. Viga T parael bloque comprimido.

Caso 4. La compresin est en laparte inferior. Disear como vigarectangular de ancho bw


DISEO VIGAS T


14/62



15/62

PROCEDIMIENTO Diseo de viga T

Suponer que el bloque comprimido no haexcedido el espesor de la losa; esto significadisear una viga rectangular de ancho be .

Determinada el rea de acero requerida para laseccin rectangular de ancho b, se encuentrael valor de "a" mediante el equilibrio.

0.85fc ba= As fy



16/62


Si "a" es hf, la suposicin hecha es correcta y eldiseo estar concluido.

Si "a" > hf estaremos en en el Caso 3. Para esto sesubdivide en dos vigas rectangulares

La primera viga es conocida: su rea comprimida es(b-bw) (a) donde "a" es igual a hf" . La segundatambin es conocida



17/62


Para la primera viga se obtiene el acero en traccinque equilibra el bloque comprimido :

As1 fy = 0.85 f'c (b-bw) a

Mu = As1 fy (d - a/2) (Momento Resistente)

Con el momento actuante y el momento

resistente de la primera viga de ancho b-bw),

se obtiene por diferencia el momento que

deber resistir la segunda viga de ancho bw

Para una viga rectangular de ancho bw se

obtiene: As2

As1 y As2. se suman, obtenindose el rea

total de la viga real de seccin T.



18/62

EJEMPLO DE DISEO DE UNA VIGA T (LOSAALIGERADA)

El aligerado esta formado por viguetas de 10 cm. deancho, espaciadas 40 cm. (eje a eje) y que tienen una

losa superior. de 5 cm.Resolver ejemplo en la pizarra para el techo mostrado a continuacin !



19/62

Resolver eltecho aligerado


s/c = 350 kg/m2


20/62

P.Propio aligerado = 280 x 0.40 = 112 kg/mP. Terminado =100 x 0.40 = 40 kg/m152 kg/m

DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESOR DE LA LOSA ALIGERADA:

=

= .

= 0.17 .


ELEVACIN :

4.25 m 4.25 m 4.25 m 4.25 m

Wu

0.40 m

0.17 m

0.10 m

0.05 m

METRADO DEL ALIGERADO:

Wd :

WL :

S/C = 350 x 0.40 = 140 kg/m

Wu = 1.4 x 152 + 1.7 x 140Wu = 450.8 kg/m


21/62


541 kg/m

14

24

10

11

16

Mu(-) =

Ku =

p =

As req.=

As col. =

Mu(+) =

Ku =

p =

As req.=

As co l.1 =

As col.2 =

339.42 kg xm

17.32

0.0049

As req.= 0.65 cm2

1 3/8

582

7.42

0.0021

As req.= 1.18 cm2

1 1/21 12mm + 1 3/8

814.62

41.56

0.0129

As req.= 1.81 cm2

1 12mm + 1 3/8

509

6.49

0.0017

As req.= 0.95 cm2

1 1/22 8 mm

740.56

34.68

0.0113

As req.= 1.61 cm2

1 12mm + 1 3/8

0.10 m

0.14 m

0.40 m

0.05 m

0.14 m

0.10 m

As min(+) = 0.0024 x 10 x 14As min(+) =0.34 cm2.

As min(-) =0.68 cm2.


22/62


VERIFICANDO LA PROFUNDIDAD DEL BLOQUE COMPRIMIDO (a) :

=

0.85 =

1.29 4200

0.85 210 40

= 0.76 < 5


23/62


NO OLVIDAR EL ACERO DETEMPERATURA EN ALIGERADOS


24/62

PROCESO DE ANLISIS Y DISEO

1. Pre dimensionamiento e idealizacin idealizacin

2. Metrado de cargas

3. Anlisis de la estructura

4. Diseo por flexin y acero de temperatura en el aligerado

5. Verificacin por fuerza cortante

6. Detallado de refuerzo por flexin.

11/05/2016 MSc. Ing. Civil Natividad Snchez A.


25/62

VERIFICACION POR CORTE

El concreto debe tomar el integro de la fuerza

cortante. No se usan estribos.

Para aligerados y losas nervadas se permite

un incremento del 10% en Vc

En el

sistema

MKS


26/62


Disposiciones de la NTE-060 para las losas nervadas


27/62

ENSANCHES POR CORTANTE - ALIGERADOS


28/62



29/62


CMO EVALUAMOS LAS FUERZAS CORTANTES EN LOS ALIGERADOS?

Del anlis is estructural encontramos las fuerzas cortantes ltimas en laestructura de la vigueta del aligerado.

Encontramos las fuerzas cortantes crticas a una distancia d de la cara del

apoyo, Vud en cada uno de los apoyos de cada tramo. Siermpre se debecomenzar por los valores mas desfavorables.

Calculamos la fuerza cortante resistente nominal de la vigueta Vc:

Comparamos , Vud con Vc ; s:

Vud Vc , no se ensancha viguetas

Vud > Vc , se ensancha viguetas, retirando bloquetas hastadonde la vigueta tenga un Vu = Vc

Para la distancia de retiro: X = (V-Vc)/w por semejanza de tringulos.


30/62

TABLAS Y DATOS PARA EL DISEO



31/62

Esfuerzos Seccin rectangular

RESUMEN DISEO A FLEXION SECCIONES RECTANGULARES



32/62

ANLISIS Y DISEO EN FLEXIN (DISEO POR RESISTENCIA)

ECUACIN BSICA

Calculada sobre labase de fc, fy As,

dimensiones.

Efecto de lascargas factorizadas.Su magnitud

proviene delanlisis estructural.



33/62

RESUMEN DE LO APRENDIDO FORMULAS BASICAS

1. Para determinar la resistencia nominal en flexin, cuando buscamos

conocer la resistencia de la viga ya diseada, conociendo seccin, fc, fy ycantidad de acero: a = As fy/.85 fc -------------- (1)

permite hallar la profundidad del bloque equivalente y a partir de ella se puedeencontrar la profundidad del eje neutro c. a = c; c = a/

Mn = Mu = Asfy(d-a/2)------(2); Mn = Mu = (.85fcba(d-a/2))-------(3)

2. Para disear una viga, donde se conoce Mu, y, seccin, usamosMu = fcbd(1-0.59) ----------(4); como se conoce Mu, la incgnita es ;resolvemos

Y se encuentra la cuanta de acero = fc/fy; As = bd



34/62

Para el diseo rut inario de secciones rectangulares, la ecuacin 4:

Mu = fcbd(1-0.59) ----------(4); puede transformarse como:

Mu/bd = fc(1-0.59)

Mu/bd = Ku = fc(1-0.59)

Mu = ku bd

Ku = Mu/bd



35/62


36/62


37/62



38/62


1 2 3


39/62

VC-P (0.25x0.60)

VB-P (0.25x0.60)

VA-P (0.25x0.60)

V1

SUP-INF1(0.25x0.60)

V2-P

(0.25

x0.60)

V3-P

(0.25x0.60)

1,

50

1,

25 1

1/2"

5.15

4.85

A

B

C

(0.25x0.60)

(0.25x0.60)

(0.25x0.60)

(0.25x0.60)

(0.25x0.60)

(0.25x0.60)

0,

70

1,

00

1,

50

1,

25 1

1/2"

0,

70

1,

00

5.25 5.15

1 2 3

0,

30

0,

90

0,3

0

0,

30

VER DET- 1 TIP . RETIROALTERNADO DEBLOQUETAS




40/62

VIGA

C

(0.25x0.60

)

0,30

CTRAMO BC

ENSANCHEALTERNADO


41/62

VIGA

B

(0

.25

x0.60)

0,30 0,90

BTRAMO BC TRAMO AB

ENSANCHEALTERNADO


42/62

VIGA

A

(0.25

x0.60)

0,30

ATRAMO AB VOLADO

ENSANCHEALTERNADO


43/62

ALGUNOS TOPICOS ACLARATORIOS

1. Cuando se retira bloque tas por corte, se debe disear para el ancho real de la viguetaensanchada.

2. Tambin es posible ensanchar las viguetas para el caso de diseo por flexin para aceronegativo en los apoyos.

3. Cuando en un aligerado se tienen tabiques paralelos a la direccin de las viguetas se debeconsiderar lo siguiente:

Viga chata para que soporte el tabique, si este tiene una localizacin exacta. Tabiquera mvil

4. Cuando no se conoce con precisin la dis tribucin de tabiques estos son abundantes, sepuede hacer uso de las cargas equivalentes de la NTE-020


44/62

COEFICIENTES PARA MOMENTOS EN

VIGAS DE PRTICOS MONOLTICOS

CON LAS COLUMNAS DE UN SOLO

NIVEL.


45/62

CORTES DE FIERROS EN LAS LOSAS ALIGERADAS


46/62


47/62


48/62


49/62



50/62



51/62



52/62


DISEO DE LOSA


53/62

DISEO DE LOSAALIGERADA "Y"


54/62

SE OBSERVA QUE LA DIRECCION "Y" LAESTRUCTURA DEL ALIGERADO ES INESTABLE,

CON UN SOLO APOYO EL CUAL NORESTRINGE EL GIRO.

POR ELLO SE PROCEDE A DOTARLE DE UNA

VIGA CHATA A UNA DISTANCIA"x", EL CUALDETERMINARA LA ESTABILIDAD DELALIGERADO.

I)ASUMIMOS A UNA DIATANCIA DE "3BLOQUETA" 3blo 0,9

0,49 tn/m viga 0,25

SUMATORIA DE FUERZAS VERTICALES:

RA + RB = 1,89875

1,15

SUMATORIA DE MOMENTOS EN "A"

RB = 3,20

RA = -1,30

2,725

3,875

RA RB

ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA VIGUETA :

0,49 tn/m

1,15

-1,30 3,20

2,725

RA = RB=


55/62

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE : TN

1,34

0

-1,30

-1,86

v = -1,30-0,49* x

v = 1,34-0,49* x

DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR : TN*M

-1,82

-1,66 (CARA)

0,20 1,66

d 22


56/62

d= 22

DISEO DEL ACERO (-) bw = 10

M.u. = -1,66

k.u. = -34,2975

= 0,0103As req (cm^2)= 2,27

As min (cm^2)= 0,53

As col.= 1/2" +1 12mm

cm^2= 2,42

d= 22

DISEO DEL ACERO (+) be= 40

M.u. = 1,66

k.u. = 8,5548

= 0,0023As req (cm^2) 2,0

As min (cm 2) 0,53

As col. 1 5/8"

cm^2 2

CORTE DE ACERO


57/62

CORTE DE ACERO

0.00

0.13

0.27

0.41

0.56

0.71

0.87

1.03

1.20

1.37

1.55

1.73

1.57

1.82

1.62

1.50

1.38

1.27

1.16

1.050.95

0.86

0.770.68

0.600.53

0.460.39

0.330.28

0.220.180.14

0.100.070.040.020.010.00-0.01-0.01

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

DIAGRAMA DE ENVOLVENTES DEL M (-)

Y (-)

PUNTOTERICO DE

0,6 1,86m

CORTE (I) =0,60m

CORTE (D)= (1,86-1,15)-0,125+0,22

CORTE (I)= (1,15-0,68)-0,125+0,22 =0,60m

Mr = 1,00 tn*m

d d

DETALLADO DE ACERO


58/62

DETALLADO DE ACERO

1

12mm

0,8

5m

0,6

0m

1

5/8"

1

1/2"

V.CH.

0,90

m

DISEO POR CORTE DE


59/62

DISEO POR CORTE DELOSA ALIGERADA

DISEO POR CORTE :

DETERMINAMOS EL CORTANTE CRITICO:

Vu = 1300 kg

vud = 1408 kg

CAPACIDAD RESISTENTE :

Vc = 1858,66 kg

Vc = 1579,86 kg

Comparamos , Vud con Vc ; s:

Vud Vc , no se ensancha viguetas

1481


60/62

1682

1 34


61/62

1,34

0

-1,30

-1,86

v = -1,30-0,49* x

v = 1,34-0,49* x

en "Y" : ENSANCHO UN BLOQUETA INTERCALADO, bw= 0,10+0,15=0,25m

CAPACIDAD RESISTENTE (bw=0,25) :

Vc = 4646,66 kg

Vc = 3949,66 kg

Comparamos , Vud con Vc :

Vud Vc , es correcto el ensanche de vigueta intercalado.

n el sistema

MKS


62/62

en "x" :

X= 0,58 ,SE RETIRA DOS BLOQUETAS (X=0,60)

X

VudVc

X =V Vc

0.58-0.15=0.43 se retira 0.45m

09)Concreto Armado Semana 9 (10!05!16)

Documents

Transcript of 09)Concreto Armado Semana 9 (10!05!16)