CONCRETO ARMADO

CONCRETO ARMADO

CAPITULO 4

FLEXOCOMPRESIN

4.1. INTRODUCCION

Los elementos verticales y/o inclinados que soportan carga axial y flexin se denominan columnas y se dice que trabaja a flexocompresin.

El mundo estructural puede existir varios tipos de elementos trabajando flexocompresin:

Las columnas. Las placas o muros de corte. La caja de los ascensores. Los muros de stano. Algunas vigas aisladas horizontales y/o inclinadas que pueden estar recibiendo compresiones importantes y hasta podran est trabajando como tirantes en flexo-traccin.

No todas las columnas son verticales, existen estructuras en las que en las columnas son inclinadas; tambin suele suceder sobre todo en las columnas de las ltimos pisos que la carga axial sea pequea y en consecuencia el comportamiento estructural se aproxima ms al de una viga que al de una columna.

Una manera de diferenciar una columna de una viga, independientemente de su ubicacin en la estructura, es por la intensidad de la carga axial que soporta . Si:

El elemento debera disearse y detallar se como un elemento en flexin simple (viga) ms que como un elemento en flexocompresin (columna). En la expresin anterior el trmino denota el rea ruta de la seccin transversal.b

ii)i)

D

h

4.2. CLASIFICACIN DE LAS COLUMNAS

Las columnas puede ser clasificadas diferentes maneras la clasificacin que se presenta a continuacin es una de las tantas posibles:

4.2.1. Por la ubicacin del Refuerzo:

a) Columnas con refuerzo en dos caras: se utilizan cuando el momento flector alrededor de uno de los ejes es mucho mayor que el otro, siempre y cuando la armadura necesaria se pueda acomodar en las dos caras.Para el caso mostrado

e

h

b

b) Columnas con refuerzo en las cuatro caras: se utilizan cuando los momentos en las direcciones principales son importantes o cuando el acero no puede acomodarse en dos caras.ee

h

b

c) Columnas Irregulares:

4.2.2. Por la forma y el tipo de confinamiento o refuerzo transversal:

a) Columnas con estribos: las rectangulares, cuadradas, en L, en T, en doble T, circulares. Son las formas ms comunes que se emplean, aunque se pueden construir casi con cualquier forma, dependiendo del encofrado. La mayora de las columnas que utilizamos son con estribos. En zonas ssmicas el espaciamiento o de los estribos suele ser ms pequeo que en las zonas no ssmicas, es decir se utiliza una mayor cantidad estribos tanto por corte como por confinamiento

e

D

Espiral

b) Columnas con espirales: se suelen emplear si es necesario una ductilidad alta y/o en presencia de cargas acciones elevadas. La forma elegida en estos casos suele ser la circular aunque eventualmente se podra usar una columna cuadrada con las barras en arreglos circular como se muestra ms adelante. No todas las columnas circulares deben llevar necesariamente confinamiento de espirales, muchas columnas circulares se disean y construyen con estribos.

4.2.3. De acuerdo a la esbeltez de la columna cual la importancia que tengan los efectos de segundo orden (P-) en la resistencia de la columna.

a) Columnas cortas: en las cuales los efectos de esbeltez son despreciables. Se consideran columnas largas aquellas que tengan una longitud desde 2 a 4 metros.

b) Columnas largas o esbeltas: son aquellas en las cuales es necesario considerar los efectos de las ventas en el diseo.

La mayora de las columnas que utilizamos en nuestro medio pueden clasificarse como robustas y por lo tanto los efectos de la esbeltez suelen ser despreciables. Esto significa que las dimensiones de la seccin transversal que empleamos suelen ser Generosas dado que vivimos en un pas ssmico y an no utilizamos concretos de muy alta resistencia.

4.2.4. Por el lado de arriostramiento lateral:

a) Columnas arriostradas: son aquellas que no poseen desplazamiento relativo y pueden ser cortas o largas. b) Columnas no arriostradas: son aquellas que por accin de una fuerza poseen desplazamiento relativo y tambin pueden ser cortas con largas.

Nuestras estructuras estn diseadas por la segunda condicin (columnas no arriostradas)

Debido al empleo de elementos rgidos (placas o muros de cortes) destinados a soportar una fraccin importante de las fuerzas ssmicas, una buena parte de las columnas de nuestros edificios, trabajan como arriostradas lateralmente ante cargas de gravedad y en muchos casos, dada la gran rigidez lateral de las placas, tambin lo hacen para cargas laterales.

CAPITULO 3

ESCALERAS

I. INTRODUCCION

Una escalera es un sistema estructural que nos permite ascender de un piso a otro; una escalera de concreto reforzado se considera como una losa llena inclinada con refuerzo en la direccin longitudinal y con escalones en su parte superior, dicha losa se encuentra apoyada en sus extremos y lleva el acero principal a lo largo del eje y acero de retraccin y temperatura perpendicular al eje principal.

II. TIPOS DE ESCALERA

Existen muchos tipos de escalera y a las cuales los podemos clasificar en dos grandes grupos:

2.1. ESCALERAS APOYADAS LONGITUDINALMENTE.- deberemos de tener el tipo de apoyo en el que de manera longitudinal se apoya la escalera as como el tipo de suelo en que esta se halle cimentada.

TIPO DE APOYORESISTENCIA DEL SUELO (Kg/cm2)TIPO DE SUELO

MOVILLimo (material suelto)

FIJOarcilloso

EMPOTRADORoca, conglomerado

2.1.1. ESCALERAS ORTOPOLIGONALES O TIPO ALFOMBRA: este tipo de escalera no posee recubrimiento, sino tan solo paso y contrapaso; al ser un tipo especial de escalera su anlisis sigue mtodos que no se aplican a otros. Se denomina tambin Escalera de Tribuna, son las que tiene apoyos en forma transversal, es decir se apoyan lateralmente y se caracterizan por tener grandes luces.

III. DIMENSIONAMIENTO

Un tren en un tramo de escalera tendrn como mximo 17 pasos continuos sin descanso intermedio.

Los descansos intermedios debern tener una longitud mnima de 90 cm

Las escaleras en centros comerciales no tendrn tramos mayores de 17 alturas ni descansos menores al ancho del tramo. Sus anchos mnimos sern de 1.20 m. y el mximo de 2.40 m.

III. CARGAS SEGN NORMAS VIGENTES

IV. TIPOS DE ESCALERAS

4.1. ESCALERAS APOYADAS LONGITUDINALMENTE

4.1.1. Escalera De Un Solo Tramo

4.1.2. Escalera De Dos Tramos

EJERCICIO APLICACIN N01- METODO GEOMETRICO

Disear una escalera para un Edificio de Oficinas; con la rampa apoyada en vigas:

Solucin:

1. PRE-DIMENSIONAMIENTO

Dimensionamiento de la Garganta

Elegiremos un:

Elegiremos una altura promedio:

2. METRADO DE CARGAS

Haremos el anlisis por metro lineal

a) Para el Tramo Inclinado

b) Para el Tramo Horizontal

2. CALCULO DE LOS MOMENTOS

Para el primer y nico tramo:

Para calcular los momentos de la figura mostrada procederemos a aplicar el mtodo de los tres momentos:

Primera ecuacin

Segunda Ecuacin.

Tercera Ecuacin.

Resolviendo las ecuaciones (1), (2), (3) los momentos sern:

Entonces Los momentos mximos Positivo y negativo sern:

3. CALCULO DEL MOMENTO LTIMO RESISITENTE

Segn los datos del concreto la cuanta balanceada ( ) ser:

Zona medianamente o de baja sismicidad:

Hallamos mediante formula:

(Donde )

En nuestro caso b=100 cm 1 metro:

Todos los son menores que el , por lo que t ha sido elegido correctamente. Si se hubiera dado el caso contrario entonces se procedera a cambiar la calidad del concreto o el t.

4. CALCULO DEL y

Se aplica la teora de losas:

Nota:

Se aplica la teora de losas:

El Reglamento ACI 318-2005 recomienda las siguientes cuantas mnimas para contraccin y temperatura en losas:

En losas donde se usarn barras lisas..0.0025. En losas donde se usarn Barras corrugadas .0.0020. En losas donde se usarn Bardas corrugadas , o mallas electro soldadas de alambrn (liso o corrugado) con .0.0018. En losas donde se utilicen varas corrugadas con lmites a la fluencia mayores de , medidas a una deformacin de fluencia de 0.35%.............

Elegir la mayor y de ninguna manera la cuanta del acero ser menor de 0.0014Las barras de refuerzo principal deben colocarse a un espaciamiento mximo () no mayor de 3 veces el espesor de la losa y ni mayor que 45cm.El recubrimiento efectivo en losas es de 2.00 cm, si suponemos un acero de tendremos por lo que para un primer clculo bastar con 3 cm.

Continuando con el clculo:

5. CALCULO DE LAS AREAS DE ACERO

Para

Para

6. CALCULO DEL ESPACIAMIENTO MAXIMO ()

Dimensionamiento de la Garganta

Elegimos al menor de los dos, entonces:

7. CALCULO DE LOS ESPACIAMIENTOS ()

1 Por lo que elegiremos:

Para

1 Por lo que elegiremos:

Para

8. CALCULO DEL REFUERZO POR RETRACCION Y TEMPERATURA

Es el acero que corresponde al mnimo:

Si nos proponemos a utilizar estibo de :

1 Por lo que elegiremos:

9. VERIFICACIN POR CORTANTE

Entonces X=0.84

Entonces la longitud de Desarrollo para el acero negativo ser:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 16