Cálculo de Acero de Refuerzo para una Viga de Hormigón Armado

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(1)

VIGAS

ESTRUCTURAS

Aplicación de Diagramas de Cortante y Momentos

Tomado de:

Requisitos Esenciales para edificios de concreto reforzado

Para edificios de Tamaño y Altura Limitados, Basado en ACI 318-02

(2)

DIAGRAMA DE CARGAS (Q)

DIAGRAMA DE CORTANTE (V)

(3)

INFORMACIÓN DE LA VIGA:

Material: HºAº Pre dimensionamiento:

Base (b): 20 cm = 200 mm Altura (h): 25 cm = 250 mm

DISEÑO POR FLEXIÓN

Encontrar el acero de refuerzo por CORTANTE y por FLEXIÓN

Resistencia característica del Hormigón a la compresión

Fluencia del Acero

Recubrimiento

Peralte efectivo

(4)

5.11.4.2 – Obtención de área de refuerzo a tensión por flexión (Ver Libro pág. 60). La cantidad (cuantía)

mínima de refuerzo a flexión,

,

debe obtenerse usando la resistencia requerida a flexión, , así:

(

)

(5-3)

donde:

UNIDADES DE TRABAJO S.I. N*mm – CONVERSIONES:

Cálculo para 1.74 Tm

MOMENTO ÚLTIMO → Tenemos varios “momentos”, el momento más crítico es 1.94 Tm. (Ver diagrama de

momentos).

4.2.1 – Carga muerta (dead) y viva (live). La resistencia requerida, U, para resistir las cargas muertas D y vivas L debe ser mayor que:

(5)

(

)

(5-3)

Donde:

(Flexión)

(

)

Cuantía de acero de refuerzo a flexión

Acero mínimo por NORMATIVA

El acero mínimo por Normativa, , será repartido por toda la sección de la viga tanto en la parte superior como en la parte inferior

(6)

Acero mínimo colocado:

(

)

[

]

(7)

Acero de refuerzo:

Acero mínimo (REQUERIDO)

Acero mínimo (COLOCADO

)

Área del acero de refuerzo =

Cálculo para 0.81 Tm

(Flexión)

(

)

(8)

La Cuantía de acero de refuerzo a flexión queda cubierta por la Cuantía de acero mínima ( ), por lo tanto se omite el cálculo para este valor del “momento”.

Cálculo para 1.54 Tm

(Flexión)

(

)

Acero mínimo colocado:

Acero de refuerzo:

Acero mínimo (REQUERIDO)

Acero mínimo (COLOCADO

)

La Cuantía de acero de refuerzo a flexión NO queda cubierta por la Cuantía de acero mínima ( ), por lo tanto es necesario realizar el cálculo.

Área del acero de refuerzo =

(9)

Cálculo para 1.94 Tm

(Flexión)

(

)

La Cuantía de acero de refuerzo a flexión NO queda cubierta por la Cuantía de acero mínima ( ), por lo tanto es necesario realizar el cálculo.

Acero mínimo colocado:

(10)

Acero mínimo (REQUERIDO)

Acero mínimo (COLOCADO

)

Área del acero de refuerzo =

(11)

DISEÑO POR CORTANTE

Ver tabla de la pág. 121 del libro “Requisitos Esenciales para edificios de concreto reforzado. Para

edificios de Tamaño y Altura Limitados, Basado en ACI 318-02”

Para Cortante:

8.5.4.4 – Contribución del refuerzo transversal a la resistencia a cortante. En vigas maestras, vigas y

viguetas, la contribución a la resistencia de diseño a cortante del refuerzo transversal perpendicular al eje del elemento debe ser:

*

+

(8-20)

Donde corresponde al área de refuerzo a cortante perpendicular al eje del elemento dentro de una distancia , y es igual al producto del área de la barra del estribo, , multiplicada por el número de ramas verticales del estribo, , es el refuerzo de fluencia del acero de refuerzo transversal y

8.5.4.3 – Contribución del Concreto a la resistencia de diseño a cortante. Contribución del Concreto.

*

+

(8-19)

8.5.4.2 – Resistencia de diseño a cortante. Resistencia. Cortante Nominal, (“todo lo que aguante”)

(12)

Evaluación del Cortante en A

Peralte efectivo de la viga Ancho de la columna

Relación del Triángulo

m

Relación del Triángulo

(13)

T

Tabla 8.7 – Separación máxima del refuerzo a cortante, s, en vigas maestras, vigas, y viguetas

Resistencia requerida

a cortante, Valor límite de

Área mínima requerida de refuerzo a cortante dentro de una distancia s Separación máxima s No se requiere (estribos) { } Se adopta el menor valor de cualquiera de los dos { } { } No se permite

Contribución del Concreto.

Para Cortante:

*

+

(8-19)

*

+

(14)

Resistencia

requerida a cortante, Valor límite de

Área mínima requerida de refuerzo a cortante dentro de una distancia s Separación máxima s No se requiere (estribos) N { } S e a do p ta e l me n or v al or de c u a lqu iera de los do s

{ } { } { } No se permite

Área de la sección del estribo:

mm → mm

Separación de los estribos:

(15)

Peralte efectivo de la viga Ancho de la columna

Relación del Triángulo

N

Contribución del Concreto.

*

+

(8-19)

Aplicación de la Tabla 8.7 – Separación máxima del refuerzo a cortante, s, en vigas maestras, vigas, y viguetas

B

(16)

Resistencia

requerida a cortante, Valor límite de

Área mínima requerida de refuerzo a cortante dentro de una distancia s Separación máxima s No se requiere (estribos) N { } S e a do p ta e l me n or v al or de c ua lqu iera de los do s

{ } { } { } No se permite

Área de la sección del estribo:

mm → mm

Separación de los estribos:

(17)

Dimensiones del acero de refuerzo:

Figure

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Referencias