DISEÑO de VIGA (Concreto Armado) (1)
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7/22/2019 DISEÑO de VIGA (Concreto Armado) (1)
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CONCRETOING. CIVIL ARMADO I
DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
DISEÑO DE VIGA
I. Metrado del aligerado:
A. Carga Muerta:
Peso propio del aligerado = 0,3 Tn/m2 Peso del Acabado = 0,1 Tn/m2 Peso de Tabiquería = 0,2 Tn/m2
= 0,6 Tn/m2
B. Carga Viva:
Para vivienda = 0.2 Tn/m2
II. Pre-dimensionamiento de la viga:
A. Análisis mediante fórmulas y plano:
Tramos apoyados:
; l: Luz libre mayor de los tramos
7,5 7,0 7,3 7,0
5 4 3 2 1
Tomando en cuenta que:
B. Chequeo por deflexión según tabla de aporte de peralte mínimo:
Tramo apoyado en ambos extremos continuo:
Tomando el pre-dimensionamiento menor:
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CONCRETOING. CIVIL ARMADO I
DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
III. Determinación de carga de la rotura actuante en la viga de diseño:
D L
2,9 3,0
A. Carga Muerta: (ωD)
Peso de losa = = 3,54 Tn/ml Peso de viga = = 0,432 Tn/ml
ωD = 4,0 Tn/ml
Por ser de 4 pisos, este resultado se multiplica por 4
ωD = 4(4,0 Tn/m) ωD = 16,0 Tn/m
B. Carga Viva: (ωL)
ωL = ωL = 1,18 Tn/ml
Por ser de 4 pisos, este resultado se multiplica por 4
ωL = 4(1,18 Tn/m) ωL = 4,72 Tn/m
Se puede decir que:
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CONCRETOING. CIVIL ARMADO I
DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
IV. Condiciones para la aplicación de coeficientes A. C. I.:
La viga debe contar con dos o más tramos……………………………………OK. La diferencia de luces no debe ser mayor del 20% de la luz mayor
…………………………………………….……….OK.
Las cargas deben ser uniformemente distribuidas…………..…………..OK. La carga viva no debe ser mayor que el triple de la carga muerta
L D ………………….………………………………OK.
Los elementos analizados (viga) deben ser prismáticos………………..OK.
V. Determinación de coeficientes A. C. I.: (Momentos)
U = 30,42 Tn/ml
7,5 7,0 7,3 7,0
5 4 3 2 1
;
;
5 5-4 (4-5)’ (4-3)’ 4-3 3 3-2 (2-3)’ (2-1)’ 2-1 1
Coef. K
Mu(T-m) 106,94 122,22 171,11 135,51 93,16 135,51 101,32 147,37 149,06 106,47 93,16
M’u(T-m) 118,82 135,80 190,12 150,57 103,51 150,57 112,58 163,74 165,62 118,30 103,51
VI. Verificación de la corrección de uso de coeficientes del A. C. I.:
∑
∑ ;
(para vigas y columnas)
Reemplazando K en N se obtiene:
⁄
⁄
h viga t columna
b b
ln(columna) = 3,00 – 0,60ln(columna) = 2,40 m
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
Tramo 5-4:
⁄
⁄
Como:N = 0,78 < 8; Entonces se conservan los coeficientes elegidos para apoyosinteriores y exteriores.
VII. Chequeo del momento máximo por cuantía máxima:
; K = 54,35 (Por tabla)
Tn-m
Como M’u > Mrmax en todas las secciones entonces se consideran V. D. A.
VIII. Chequeo del momento por cuantía mínima:
; (Por tabla)
Tn-m
Toda sección que tenga valor menor que 11,82 Tn-m se tendrá que usar el área deacero mínimo.
IX. Diseño de área de acero en la viga:
Vigas doblemente armadas en el cuadro: (V. D. A.)
Apoyo “5”: (118,82 Tn-m)
; (Por tabla)
cm2………………………………………*
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Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
0 cm2
Chequeo por cuantía mínima: (A’s)
cm2
Tramo “5-4”: (135,80 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
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Apoyo “(4-5)’”: (190,12 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
Apoyo “(4-3)’”: (150,57 Tn-m)
cm
2
………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
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Tramo “4-3”: (103,51 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
Apoyo “3”: (150,57 Tn-m)
cm
2
………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
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Tramo “3-2”: (112,58 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
Apoyo “(2-3)’”: (163,74 Tn-m)
cm
2
………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
Apoyo “(2-1)’”: (165,62 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
Tramo “2-1”: (118,30 Tn-m)
cm
2
………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
Apoyo “1”: (103,51 Tn-m)
cm2………………………………………*
Tn-m…………………………………..*
; d’ = 5 cm
cm2……………………………..*
cm2
Considerando los valores obtenidos se tendrá la siguiente tabla:
5 5-4 (4-5)’ (4-3)’ 4-3 3 3-2 (2-3)’ (2-1)’ 2-1 1
A’s 34,64 42,89 69,28 50,06 27,19 50,06 31,60 56,46 57,38 34,38 27,19As 60,40 68,65 95,04 75,82 52,95 75,82 57,36 82,22 83,14 60,14 52,95
Фs’ 4Ф1’’+
5Ф’’
4Ф1’’+
2Ф1’’
4Ф1’’+
5Ф1’’
5Ф1’’ 3Ф1’’+
4Ф’’
5Ф1’’ 4Ф1’’+
4Ф’’
5Ф1’’+
3Ф1’’
5Ф1’’+
3Ф1’’
4Ф1’’+
5Ф’’
3Ф1’’+
4Ф’’
Фs 2Ф1’’+
5Ф1’’
4Ф1’’+
5Ф1’’
5Ф1’’+
7Ф1’’
5Ф1’’+
5Ф1’’
4Ф1’’+
3Ф1’’
5Ф1’’+
5Ф1’’
5Ф1’’+
3Ф1’’
6Ф1’’+
5Ф1’’
6Ф1’’+
5Ф1’’
4Ф1’’+
4Ф1’’
4Ф1’’+
3Ф1’’
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
DISEÑO DE ESTRIBOS EN LA VIGA MÁS CRÍTICA
3,50 m
(V)
V’u V’ud
V’udc
Vcr Vcr/2 (d)
da
xy
3,50 m
f’c = 210 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 bxh = 30x60 cm2 d = 54 cm
√
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
I. Valor del cortante último incrementado “V’u”:
Tn
; Ф = 0,85
Tn
II. Valor del cortante de la viga incrementada “V’ud”:
Tn
Tn
III. Valor del cortante crítico máximo de la sección de viga “Vcr”:
; = 0,5√
√
√
Tn
Necesita estribos(11,74 Tn) (105,93Tn)
√
√
Kg/cm2
Kg/cm2
√ No necesita estribos(65,39 Kg/cm2) (37,68 Kg/cm2)
Si necesita estribos por el primer caso.
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IV. Hallando el valor de “X” y el valor de “Y” :
Valor de “x”: Valor de “y”:
m m
V. Determinación del tipo de armadura que cubre el área de acero para los estribos:
Como diámetro de estribo mínimo asumir Ф3/8’’
Av: Área de la viga
As: Área del acero cm2
VI. Espaciamientos de armadura transversal para los estribos máximos y mínimos:
A. Espaciamiento Máximo:
Primer criterio:
; Viga esbelta
cm
Segundo criterio: √
Kg/cm2
√ √ 23,19 Kg/cm2
(65,39) > (23,19) No se cumple
cm (no se considera)
cm
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DISEÑO DE VIGA Y DISEÑO DE ESTRIBOS EN VIGAS DE CONCRETO ARMADOAPICADO EN EDIFICACIONES A. C. I.
B. Espaciamiento Mínimo:
Primer criterio:
cm (Según A. C. I.)
Segundo criterio:
;
cm
Tomando el mayor de ambos criterios
cm
C. Determinación de la ordenada central para un espaciamiento máximo entreestribos:
Tn
Por semejanza de :
m
D. Determinación del espaciamiento de los estribos que deberán ubicarse porconfinamiento:
cm
cm
; ФL = 1’’ = 2,54 cm cm cm
Tomando el menor de los tres criterios cm
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E. Distribución de estribos en viga:
cm cm cm
26 c/10cm + 1 c/57cm + R c/30cm
260 57
317
cm