Jornada Prontuario EHE - Resolución de Pórtico (1)
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IECA INSTITUTO ESPAÑOL DEL CEMENTO Y SUS APLICACIONES IECA INSTITUTO ESPAÑOL DEL CEMENTO Y SUS APLICACIONES Resolución de pórtico genérico El presente trabajo tiene como fin difundir algunas de las utilidades que ofrece el software “PRONTUARIO INFORMATICO DEL HORMIGÓN 3.1”. Para ello, en esta oportunidad, se ha escogido resolver un pórtico de hormigón, el cual consta con los elementos mínimos para su composición: dos pilares y una viga. Es de destacar que esta nueva versión se ha planteado para adaptar el PRONTUARIO a la nueva Instrucción EHE, recientemente aparecida, y para poner al día, desde el punto de vista informático, los programas anteriores. En las versiones anteriores el PRONTUARIO obligaba a definir los datos para cada módulo y esto obligaba a repetir innecesariamente muchos datos. Si se quería estudiar una sección rectangular de una viga a flexión y a cortante debían repetirse los datos de los materiales y las características geométricas y de disposición de armaduras para el programa de flexión simple TN1 y para el programa de cortante TT1. En esta nueva versión se ha optimizado esta cuestión creando dos módulos independientes del resto de los programas, el de Materiales y el de Secciones, que permiten la definición de materiales o secciones que pueden utilizar el resto de los programas. El módulo de Materiales permite definir aceros y hormigones de distintas características. Se dispone, como predefinidos, de todos los aceros y hormigones tipificados por la Instrucción EHE. Este módulo permite asimismo calcular las características mecánicas y reológicas de los materiales, aspecto que estaba recogido en las anteriores versiones en los programas MH y MA. El módulo de Secciones permite definir las características geométricas y de disposición de armadura de los distintos tipos de secciones que utilizan el resto de los programas. Este módulo también permite la obtención de resultados útiles para el proyecto como las características mecánicas de la sección bruta, homogeneizada y fisurada y el diagrama momento-curvatura para distintos axiles. Esta versión presenta un nuevo módulo, que completa el conjunto de programas que tenían las anteriores, para el cálculo de esfuerzos. El módulo de Análisis permite la determinación de esfuerzos y deformaciones de una barra con distintas condiciones de sustentación. Es una especie de prontuario de esfuerzos, de los que tanto se han utilizado en el proyecto, pero informatizado. En cuanto a la comprobación de los Estados Límite Últimos se mantienen los programas que existían en las versiones anteriores y se ha agregado el correspondiente al Estado Límite de Rasante entre juntas que es nuevo en la Instrucción EHE. En cuanto a los Estados Límite de Servicio, esta versión mantiene los mismos programas que la anterior, es decir, los correspondientes a deformaciones y fisuración. Por último, en el módulo de Ejecución y Control se han mantenido los de las versiones anteriores relativos a Plazos de Desencofrado y Descimbrado y Control Estadístico del Hormigón y se ha incluido uno nuevo relativo al Curado.
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IECAINSTITUTO ESPAOL DEL CEMENTO
Y SUS APLICACIONES
IECAINSTITUTO ESPAOL DEL CEMENTO
Y SUS APLICACIONES
Resolucin de prtico genrico
El presente trabajo tiene como fin difundir algunas de las utilidades que ofrece el software PRONTUARIO
INFORMATICO DEL HORMIGN 3.1. Para ello, en esta oportunidad, se ha escogido resolver un prtico de
hormign, el cual consta con los elementos mnimos para su composicin: dos pilares y una viga.
Es de destacar que esta nueva versin se ha planteado para adaptar el PRONTUARIO a la nueva Instruccin
EHE, recientemente aparecida, y para poner al da, desde el punto de vista informtico, los programas
anteriores.
En las versiones anteriores el PRONTUARIO obligaba a definir los datos para cada mdulo y esto obligaba a
repetir innecesariamente muchos datos. Si se quera estudiar una seccin rectangular de una viga a flexin
y a cortante deban repetirse los datos de los materiales y las caractersticas geomtricas y de disposicin de
armaduras para el programa de flexin simple TN1 y para el programa de cortante TT1. En esta nueva
versin se ha optimizado esta cuestin creando dos mdulos independientes del resto de los programas, el
de Materiales y el de Secciones, que permiten la definicin de materiales o secciones que pueden utilizar el
resto de los programas.
El mdulo de Materiales permite definir aceros y hormigones de distintas caractersticas. Se dispone, como
predefinidos, de todos los aceros y hormigones tipificados por la Instruccin EHE. Este mdulo permite
asimismo calcular las caractersticas mecnicas y reolgicas de los materiales, aspecto que estaba recogido
en las anteriores versiones en los programas MH y MA.
El mdulo de Secciones permite definir las caractersticas geomtricas y de disposicin de armadura de los
distintos tipos de secciones que utilizan el resto de los programas. Este mdulo tambin permite la
obtencin de resultados tiles para el proyecto como las caractersticas mecnicas de la seccin bruta,
homogeneizada y fisurada y el diagrama momento-curvatura para distintos axiles.
Esta versin presenta un nuevo mdulo, que completa el conjunto de programas que tenan las anteriores,
para el clculo de esfuerzos. El mdulo de Anlisis permite la determinacin de esfuerzos y deformaciones
de una barra con distintas condiciones de sustentacin. Es una especie de prontuario de esfuerzos, de los
que tanto se han utilizado en el proyecto, pero informatizado.
En cuanto a la comprobacin de los Estados Lmite ltimos se mantienen los programas que existan en las
versiones anteriores y se ha agregado el correspondiente al Estado Lmite de Rasante entre juntas que es
nuevo en la Instruccin EHE.
En cuanto a los Estados Lmite de Servicio, esta versin mantiene los mismos programas que la anterior, es
decir, los correspondientes a deformaciones y fisuracin.
Por ltimo, en el mdulo de Ejecucin y Control se han mantenido los de las versiones anteriores relativos a
Plazos de Desencofrado y Descimbrado y Control Estadstico del Hormign y se ha incluido uno nuevo
relativo al Curado.
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Y SUS APLICACIONES
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Para la resolucin del prtico se utilizaron materiales:
Hormign: HA-30
Acero pasivo: B-500-S
Acero activo: Y-1860-C
Esquema estructural
Diagrama de momentos
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Diagrama de corte
Diagrama de axil
SOLICITACIONES
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Dintel
Mi 412 KNm
Mc 378 KNm
Md 412 KNm
Pilares
Rx 124 KN
Ry 351 KN
M 206 KNm
A continuacin presentaremos el ingreso de datos al software como as tambin la salida del
programa con la armadura solucin.
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1. Hormign armado
a) FLEXION COMPUESTA RECTA
Es seleccionada esta solicitacin debido a que el dintel (viga) est sometido conjuntamente a los
esfuerzos de flexin y axil vistos en los diagramas anteriormente presentados.
Para el dimensionamiento, debe indicarse el momento y axil de clculo y como resultado se
determinan las caractersticas del plano de deformacin de agotamiento, las tensiones del
hormign y el acero, grfica y numricamente, y la armadura estricta requerida total de acuerdo
con la disposicin adoptada y el dimetro estricto requerido.
Asimismo, se indica el dimetro comercial ms prximo, y el coeficiente de seguridad, respecto de
los esfuerzos introducidos, manteniendo la excentricidad (e=M/N) constante.
La seccin utilizada para el dintel es de 0,30m x 0,80m; fue considerada esta seccin ya que la
altura de canto, en lneas generales, se estima que sea alrededor de un 10% de la luz del vano (9 m
en este ejemplo) y aproximadamente una relacin de 1 en 3 (relacin entre el ancho y alto del
elemento), ya que es la mejor relacin que responde ante solicitaciones de flexin:
El software PRONTUARIO INFORMATICO DEL HORMIGN 3.1 arroj una armadura compuesta de
la siguiente manera:
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OBSERVACIONES:
Debido al sobredimensionamiento de los armadura central, por defecto de uniformar la armadura,
es pertinente utilizar la herramienta FLEXION COMPUESTA ESVIADA (ya que me permite hacer un
uso de ms minucioso de la armadura) con las siguientes consideraciones:
o Momento en la direccion Y igual a cero
o Utilizar una seccin genrica de 0.30 x 0.80 cm (al igual que usamos anteriormente)
o Fijar los corrugados centrales con el mnino por reglamento de corrugado para armar: 12
mm
o Dejar la restante armadura a libre dimensionamiento
Se obtiene la siguiente salida del programa:
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Ingreso de datos
Clculo de armadura
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b) INESTABILIDAD DE SOPORTES
Para el dimensionamiento deben indicarse los esfuerzos de dimensionamiento, axil y momentos
superior e inferior. Como resultado, se determinan las caractersticas del plano de deformacin de
agotamiento, las tensiones del hormign y el acero, grfica y numricamente, y la armadura
estricta requerida, indicndose el dimetro estricto requerido. Asimismo se indica el dimetro
comercial ms prximo.
La seccin optada para los pilares fue de 0,65m x 0,35 m, lo que arrojo una propuesta de armado
como sigue:
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c) CORTANTE
El programa tambin permite su dimensionamiento. Aqu se pide el cortante de clculo, se obtiene
la cuanta necesaria y se proponen distintas disposiciones de armadura, para que el usuario pueda
elegir de entre ellas.
Para dimensionamiento, el programa adopta cercos de dos ramas para secciones con anchura
inferior o igual a 0,50 m y cercos de cuatro ramas, doble cerco, para secciones de anchura
superior.
Para secciones sin armadura transversal, slo se puede comprobar la seccin con los datos
generales de dimensiones y armadura longitudinal disponible. El programa determina el cortante
mximo resistido.
EN EL DINTEL
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EN LOS PILARES
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2. Hormign pretensado
Aqu se ha utilizado nuevamente la solicitacin FLEXIN COMPUESTA ESVIADA, con las siguientes
consideraciones:
Momento en la direccion Y igual a cero
Utilizar una seccin genrica de 0.30 x 0.80 cm (al igual que usamos anteriormente, con
fines de poder establecer una comparacin)
Fijar los hierros intermedios de pretensado (2 cm2 en este caso)
Dejar la restante armadura a libre dimensionamiento
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a) Dintel
