Diseño De Elementos De Hormigon Lrfd

Alexander Solarte 0845038
Universidad del Valle-Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
Diseño de elementos de Hormigón
Profesor Gilberto Areiza Palma
Santiago de Cali 09-Mayo-2012
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TAREAS 16 A 19

La viga mostrada debe soportar, además del peso propio, las cargas uniformemente distribuidas de servicio detalladasa continuación:

* Carga muerta adicional : Wdad = 3.5 t/m
* Carga muerta puntual : Pd = 1.0 ton
* Carga viva : Wl = 1 t/m

Especificaciones:

* Concreto : f´c = 350 k/cm2
* Refuerzo : fy = 4200 k/cm2

Utilizando la metodología de diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) y considerando que las dimensiones de la sección transversal de la viga son b x h =35 x 35 cm:

16. Determine las cargas de diseño (cargas mayoradas) y construya los diagramas de fuerza cortante y momento flector.

f'c (k/cm2) | 350 |
fy (k/cm2) | 4200 |
b (cm) | 35 |
h (cm) | 35 |
Peso Propio (ton/m) | 0,294 |
Wd (ton/m) | 3,5 |
Wl (ton/m) | 1 |
Pd (ton) | 1 |
Wu1 (ton/m) | 5,31 |
Wu2 (ton/m) | 6,15 |
Pu (ton) | 1,4 |

* DIAGRAMA DE FUERZASCORTANTES (ton), con peso propio de la viga

* DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES (ton x m), con peso propio de la viga

17. Calcule las áreas de aceros de refuerzo requeridas en los apoyos 1 y 4 y en las secciones críticas de momento flector positivo. Muestre la ubicación de los aceros de refuerzo en dichas secciones transversales.
εy | 0,002 |
β1 | 0,8 |
ρ balanceado | 0,0340 |
ρ máximo |0,0243 |
ρ mínimo 1 | 0,0033 |
ρ mínimo 2 | 0,0036 |

* APOYOS Y SECCIONES CRITICAS

Secciones | 1 y 4 | 5 y 7 | 6 |
Mu (ton*m) | 9,02 | 11,49 | 13,29 |
Mn (ton*m) > | 10,02 | 12,77 | 14,77 |
d' (cm) | 6,00 | 6,00 | 6,00 |
ρ necesaria 1 | 0,1326 | 0,1300 | 0,1281 |
ρ necesaria 2 | 0,0086 | 0,0112 | 0,0132 |
si ρ/ ρb <0,625 Φ=0,9 | 0,25 | 0,33 | 0,39 |
Φ | 0,9 | 0,9| 0,9 |
A refuerzo requerida (cm2) | 8,76 | 11,39 | 13,37 |
Numero de barras | No 3 | 12,34 | 16,04 | 18,84 |
| No 4 | 6,79 | 8,83 | 10,37 |
| No 5 | 4,40 | 5,72 | 6,72 |
| No 6 | 3,09 | 4,01 | 4,71 |
| No 7 | 2,26 | 2,94 | 3,46 |
| No 8 | 1,72 | 2,23 | 2,62 |
Numero de barras | 7 | 3 | 7 |
b requerido (cm) | 32,13 | 19,74 | 34,37 |
b =35 cm | chequea | chequea | chequea |A de refuerzo colocada (cm2) | 9,03 | 11,61 | 13,93 |
d' (cm) | 4,64 | 5,11 | 4,80 |
d (cm) | 30,37 | 29,89 | 30,21 |
ρ | 0,0085 | 0,0111 | 0,0132 |
si ρ/ ρb <0,625 Φ=0,9 | 0,25 | 0,33 | 0,39 |
Φ | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
ΦMn (ton*m) | 9,74 | 12,09 | 14,42 |
ISE = (Mu/ΦMn) | 0,93 | 0,95 | 0,92 |
ISE < 1 | chequea | chequea | chequea |
UBICACIÓN DEL ACERO DE REFUERZO EN LASSECCIONES CRITICAS

18. Calcule las áreas de aceros de refuerzo requeridas en los apoyos 2 y 3 considerando que las secciones serán doblemente reforzadas. Muestre la ubicación de dichos refuerzos en la sección transversal.

Secciones | 2 y 3 |
Mu (ton*m) | 24,38 |
Mn (ton*m) > | 27,09 |
d' (cm) | 6,00 |
ρ necesaria 1 | 0,1141 |
ρ necesaria 2 | 0,0271 |
si ρ/ ρb <0,625 Φ=0,9 |0,80 |
viga doblemente reforzada | no chequea |
ρ < | 0,034+ρ' |
d inicial (cm) | 29 |
ρ1 = 0,6 ρ | 0,0204 |
As1 (cm2) | 20,71 |
a | 8,35 |
Mn1 (ton*m) | 21,59 |
β1 | 0,8 |
c | 10,4 |
εs | 0,00533 |
Φ | 0,75 |
Mn2 | 10,9 |
As' (cm2) | 11,30 |
As (cm2) | 32,01 |

Área | As | As' |
A refuerzo requerida (cm2) | 32,01 | 11,30 |
Numero de barras | No 3 | 45,08 |15,92 |
| No 4 | 24,81 | 8,76 |
| No 5 | 16,08 | 5,68 |
| No 6 | 11,27 | 3,98 |
| No 7 | 8,27 | 2,92 |
| No 8 | 6,28 | 2,22 |
Numero de barras | 7 | 4 |
A de refuerzo colocada (cm2) | 35,7 | 11,36 |

CHEQUEO |
ZONA | Tracción | Compresión |
b requerido (cm) | 41,02 | 23,26 |
b = 35 cm | 2 filas | chequea |
d' (cm) | 7,45 | 4,96 |
ρ | 0,0370 | 0,0108 |
ρ <...