Capitulo7

Capítulo 7
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CAPÍTULO 7.
ADECUACIÓN DEL PROYECTO A RESULTADOS DEL ANÁLISIS NUMÉRICO

7.1

Descripción

En este capítulo se evaluarán las características de los elementos
estructurales que componen al edificio y se diseñarán para soportar las
condiciones de carga y esfuerzo descritas en el capítulo 6.

Para el diseño de los elementos setoman en cuenta las disposiciones del
RCDF y sus NTC para concreto. El diseño incluye determinar las características
geométricas de los elementos así como sus respectivos armados, de manera que
soporten los esfuerzos identificados mediante el proceso de análisis de cargas.

Del análisis realizado en el capítulo anterior, se obtienen las fuerzas internas
en los elementos y, con ellas, lasenvolventes de fuerzas que se presentan en los
mismos. Es decir, los límites de los valores máximos y mínimos de las
combinaciones de carga que se realizan (cargas gravitacionales y cargas
accidentales). Con estos datos es posible definir las características de materiales y
geometría adecuados para cada componente de la estructura además de sus
correspondientes refuerzos de acero.

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7.2

Diseño de trabes

En el presente apartado se definen las características de las trabes que se
emplean en la estructura. Primero, se identifican las características de elementos
con los que se va trabajar, es decir, las dimensiones transversales de los
elementos, el ancho de los apoyos y las propiedades de los materiales (acero yconcreto). En seguida, conociendo las características de los materiales, se pueden
calcular una serie de constantes que serán utilizadas durante el proceso de diseño.

7.2.1

Constantes

En el desarrollo del análisis se emplean ciertos valores que no cambian y
que se necesitan durante el proceso numérico. En este inciso, se describe el
procedimiento de obtención de los mismos. Tales valores son:

a) f*c.- Llamado valor nominal de la resistencia del concreto, es la resistencia
disminuida en un 20% como medida de seguridad estructural, considerando
las posibles deficiencias que pueda presentar el concreto por factores como
mezclado, colocación y curado del elemento.

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b) f’’c .- Denominado esfuerzo uniforme acompresión, este valor representa la
resistencia nominal del concreto factorizada para aumentar el margen de
seguridad estructural.
c) Porcentajes de refuerzo .- Es la cantidad de acero expresada en porcentaje
que se requiere para la sección de concreto del elemento en estudio. En
este apartado se obtienen los porcentajes balanceado, mínimo y máximo.

d) Índices de refuerzo .- Son los valores que seencuentran en función de las
propiedades del concreto y las del acero y nos permiten conocer el tipo de
falla que se espera en los elementos.

7.2.1.1

Porcentajes de acero e índices de refuerzo

Se deben determinar los límites de los índices de refuerzo para conocer el
tipo de falla que presenta el elemento puesto que se conocen dos clases de las
mismas: falla a compresión y falla a tensión.

Laprimera se origina en elementos que tienen una sección sobre reforzada,
lo cual no es recomendable pues se presentaría como un elemento que falla
frágilmente. La segunda se da cuando se tiene una sección subreforzada, lo cual
se debe buscar en el diseño de los elementos pues de este modo presentan una
falla dúctil.

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Elpunto que diferencía estos dos extremos en la falla de los elementos es la
falla balanceada, la cual ocurre cuando, simultáneamente, el acero alcanza su
esfuerzo de fluencia y en el concreto se presenta la deformación máxima útil en
compresión (εc), que vale 0.003. El porcentaje de acero para la falla balanceada se
calcula mediante la expresión 7.1.

pb = (4800/(6000 + fy))*(f’’c / fy)

(7.1)

Una...