estudiante

76

75

CAPITULO 6

ANALISIS Y DISEÑO DE VIGAS
6.1
ANALISIS
6.1.1 TIPOS DE PORTICOS
Se tienen dos tipos de pórticos: principales y secundarios.
PORTICOS PRINCIPALES :
Aquellos donde están ubicadas las vigas principales, que son las que cargan las
losas de los pisos o techos, por lo que las cargas de gravedad serán considerables. En
el presente proyecto los pórticos principales estánorientados en la dirección de los
ejes de las letras.
En los resultados del análisis sísmico, del presente proyecto se observa que los
esfuerzos debido a sismo, van aumentando desde el primer nivel hasta el quinto o
sexto nivel y luego disminuyen paulatinamente hasta el último nivel.
PORTICOS SECUNDARIOS :
Aquellos donde se encuentran ubicadas las vigas secundarias, que son las que
nocargan las losas de los pisos o techos, en estas vigas sólo se tiene la carga debida a
su propio peso, una pequeñísima porción de losa y eventualmente la de algún tabique
o parapeto directamente apoyado en éstas; por estas razones el diseño de estas vigas
se efectúa básicamente con los esfuerzos producidos por cargas de sismo.
En el presente proyecto los pórticos secundarios están orientados en la77
dirección de los ejes de los números.
En los resultados del análisis sísmico, se observa que los esfuerzos debido a
sismo, van aumentando desde el primer nivel hasta el cuarto o quinto nivel y luego
también disminuyen paulatinamente hasta el último nivel.
6.1.2 REQUISITOS GENERALES DE RESISTENCIA Y SERVICIO
Las estructuras y elementos estructurales deberán diseñarse para obtener, entodas sus secciones, resistencias de diseño por lo menos iguales a las resistencias
requeridas, calculadas para las cargas amplificadas en las combinaciones que se
estipula en la Norma E. 060 Concreto Armado, del Reglamento Nacional de
Construcciones.
La resistencia requerida ( U ) para cargas muertas ( CM ), vivas ( CV ) y de
sismo ( CS ) deberá ser como mínimo:
U = 1.5 CM + 1.8 CV
U =1.25 ( CM + CV ± CS )
U = 0.9 CM ± 1.25 CS

(1)

La primera y la segunda hipótesis permiten determinar los esfuerzos máximos
en los extremos y al centro de la luz de las vigas, la tercera hipótesis fue usada para
determinar las inversiones de esfuerzos.
6.1.3 ANALISIS ESTRUCTURAL Y AYUDAS EN EL ANALISIS
Para obtener las envolventes de esfuerzos tomamos, del análisis por carga de
gravedad ysísmico, los esfuerzos respectivos en los extremos de cada tramo de viga
y también las cargas por gravedad en dichos tramos.
Con todos los datos anteriores se realizó un análisis en diferentes secciones de
las vigas, hallando sus respectivos valores de momentos y cortantes, amplificándolos
luego de acuerdo a las hipótesis de resistencia requerida que nos da la norma.
Para obtener lasenvolventes de esfuerzos se utilizó una hoja de cálculo
elaborada en microsoft “ EXCEL ”, la cual efectúa todos el análisis indicado
anteriormente y nos da los valores de las envolventes de esfuerzos cada centésimo de
luz libre además de sus respectivos diagramas.
6.2
DISEÑO
6.2.1 DISEÑO POR FLEXIÓN
El diseño de las secciones transversales de los elementos sujetos a flexión
deberá basarse en laexpresión :
Mu ≤ Ø Mn
donde :
Mu : es la resistencia requerida por flexión en la sección analizada
Mn : es la resistencia nominal a la flexión de la sección.
(2)
Ø : factor de reducción de capacidad = 0.9
El diseño por resistencia de elementos sujetos a flexión deberá satisfacer las
condiciones de equilibrio y compatibilidad de deformaciones, y deberá basarse en las
hipótesis dadas en laNorma E.060 Concreto Armado. Acápite 11.2.1
(1)
(2)

Norma E. 060 Concreto Armado. Acápite 10.2.1
Norma E. 060 Concreto Armado. Acápite 10.3.2

78
El nivel de esfuerzos generados por las solicitaciones de cargas conducen a
diseños de secciones simplemente reforzadas, en la cuales el momento resistente se
puede evaluar con la siguiente expresión :
Mn = ρ f y bd 2 (1 - 0.59 ρ f y )
f´c...