- 444-

ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN

ARMADO Y PRETENSADO

“EJEMPLO DE DISEÑO DE VIGAS DE GRAN ALTURA”

DILLE, DANIEL H._

-AÑO 2013-

2 DILLE, DANIEL H._

444– ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO - 2013

Continuando con la serie de ejemplos, y ya en la materia que es continuación de Hormigón Armado, se

nos presenta el caso de una viga simple de dimensiones características debido a que su altura resulta

preponderante con respecto a su espesor. Se ha visto en la teoría que al ir variando la relación h/l los

elementos empiezan a dejar de trabajar como barras y comienzan a comportarse como placas, de allí las

consideraciones especiales que debemos tener en cuenta en el diseño de dichos elementos.

Tenemos entonces la viga de la figura, con las dimensiones acotadas y además tenemos de datos que la

calidad del hormigón es de 30MPa, el espesor de la misma es 20cm, del análisis de cargas surge que la

sobrecarga de uso arriba de la viga es de 100kN/m, y debajo de la misma es 80kN/m.

Análisis de cargas:

Sobrecargas de uso (arriba):

Sobrecargas de uso (debajo):

Peso propio de elemento:

Polinomio de cargas:

Verificación de V.G.A:

Diseño a flexión:

Momento flector máximo:

Brazo de palanca:

3 DILLE, DANIEL H._

444– ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO - 2013

Armadura necesaria:

Armadura mínima 1:

Armadura mínima 2:

Se adopta colocar el máximo valor de armadura mínima, verificando así los demás límites. Hay que tener

en cuenta que se ha adoptado d = 0,90 . h.

También debemos recordar que como el valor de armaduras mínimas es directamente proporcional a la

altura “d”, que para el caso de VGA es bastante importante, el Reglamento prescribe en el artículo 10.5.3

que si el valor de armadura principal adoptado supera al menos en un tercio al valor de armaduras

determinado en cálculo, no es necesario aplicar los requisitos de armadura mínima de los artículos 10.5.1

y 10.5.2. (Si: Asadoptada > 1,33 . Ascálculo no se aplican criterios de Asmínima).

Por otro lado en vigas de gran altura la armadura de flexión se distribuye en aproximadamente el tercio

inferior del elemento, la altura de colocación se aproxima según la siguiente fórmula:

Para cubrir los 10,80cm2 necesarios se proyecta colocar como armadura principal 4 db16 + 2 db10 + 2

db10, lo que equivale a 11,18cm2, separados en tres capas.

Diseño a corte:

El esfuerzo de corte en el caso de VGA, se debe evaluar en la sección crítica, la misma se encuentra a una

distancia “x” del apoyo.

4 DILLE, DANIEL H._

444– ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO - 2013

Si la carga sobre la viga es puntual, la distancia a la sección critica se obtiene como x = 0,50 . a < d (a:

distancia del apoyo a la carga) y si la carga es uniformemente distribuida, la distancia se evalúa como x =

0,15 . ln < d.

Esfuezos en la sección crítica:

Verificación de la biela comprimida:

Contribución del hormigón al corte:

(

) ( ( )

) ( )

(

) (

)

Se debe cumplir:

Debemos colocar armadura mínima de corte, se disponen estribos verticales y horizontales a partir de:

Armadura Vertical: Estribos cerrados de dos ramas 1db 8 c/ 20cm

Armadura Horizontal: Estribos cerrados de dos ramas 1db 8 c/ 30cm

Verificación de la carga suspendida:

Para evitar el estallido del hormigón en la zona de los apoyos, debemos verificar que las tensiones

provocadas por la reacción de vínculos en dichas zonas no superen los valores tensionales límites

establecidos para el material.

Reacción del apoyo:

Resistencia: ́

5 DILLE, DANIEL H._

444– ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO Y PRETENSADO - 2013

Donde el valor de βn toma valores de 1,00 cuando en el nodo no hay caras traccionadas, 0,80 cuando en

el nodo exista una cara traccionada y 0,60 cuando se tengan más de una cara en tracción.

Ahora se debe cumplir el formato determinístico del Reglamento donde en este caso el coeficiente de

reducción de resistencia vale 0,75.

Verificación de la carga suspendida:

Para la relación l/d > 1, la rotura de la parte inferior de la viga se da

en un arco parabólico de altura 0,50.d. Se sabe que la superficie S =

1/3.l.h = 2,10m2.

Sobrecarga de uso suspendida:

Peso propio suspendido:

Polinomio de cargas:

Armadura suspendida:

Como Av > Asusp no es necesario colocar armadura de suspensión.

Disposición de Armaduras: