Viga invertida

Ejemplo 2: Viga T con extremos entallados
soportada por una viga T invertida

David H. Sanders

Sinopsis
En los extremos de las vigas con extremos entallados la transferencia de carga del apoyo
hacia la viga constituye una región D. Los modelos de bielas y tirantes son una herramienta
excelente para modelar estas regiones. En numerosas aplicaciones, por ejemplo en
estructuras paraedificios de estacionamiento, se utilizan vigas con extremos entallados en
combinación con vigas T invertidas. En cada punto donde la carga de la viga con extremos
entallados se apoya sobre la viga T invertida se forma una región D. En el siguiente
ejemplo se utilizó el Apéndice A de ACI 318-02 para diseñar tanto la región de los
extremos de la viga con extremos entallados como los estribos yarmadura vertical
necesarios para cada punto de carga en la viga T invertida. Las regiones B convencionales
de la viga con extremos entallados se diseñaron utilizando el diseño convencional adoptado
por ACI para el diseño de vigas.

David H. Sanders, miembro de ACI, recibió su título de Ingeniero Civil de la Iowa State
University y su master y doctorado de la Universidad de Texas en Austin.Preside el
Comité ACI 341, Puentes de Hormigón Sismorresistentes, y es miembro de TAC. Sus
investigaciones se relacionan con el comportamiento y diseño de sistemas de hormigón,
con particular énfasis en el diseño de puentes y aplicaciones sísmicas.

Ejemplo 2: Viga T con extremos entallados soportada por una viga T invertida

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Geometría y cargas

Una viga T de hormigón con extremosentallados es soportada por una viga T invertida. El
alma tiene 10 in. (254 mm) de ancho y la sección tiene una altura total de 19 in. (483 mm)
(ver Figura 2-1). La viga T invertida también tiene una altura de 19 in. (483 mm) y un
ancho de asiento de 7 in. (178 mm) (ver Figura 2-2). Las vigas T están ubicadas con una
separación de 10 pies (3048 mm) sobre la longitud de la viga T invertida y tienenuna
longitud de 32 pies (9900 mm). Hay una sobrecarga de 100 psf (4,79 kN/m2) y una carga
permanente superpuesta de 10 psf (0,48 kN/m2).
El ancho de la zona de influencia de cada una de las vigas T es de 10 pies (3048 mm). Por
lo tanto, la sobrecarga efectiva es 1,0 k/ft (14,6 kN/m) y la carga permanente incluyendo la
carga permanente superpuesta es 0,87 k/ft (12,7 kN/m). Esto produce una cargadistribuida
factoreada de 2,64 k/ft (38,6 kN/m), calculada en base a 1,2 D + 1,6 L. El momento de
diseño positivo (Mu) es 1/8 x 2,64 x 32,52 x 12 = 4183 in-kips (473 kN-m). La fuerza
horizontal en el apoyo se toma como 10 kips (44,5 kN).
La resistencia del hormigón es 5500 psi (38 MPa). La armadura tiene una tensión de
fluencia igual a 60.000 psi (414 MPa).
5"
(127)
14"
(356)
10"
(254)110"
(2790 mm)

10"
(254)

Figura 2-1: Geometría de la viga T
5"
6"
(127) (152)
1" (25)
9" (229)
Detalles y
dimensiones
iguales a ambos
lados

1" (25)
9" (229)
1" (25)
9"
3"
(229) (76)

tramo 32,5 ft (9900 mm)

Figura 2-2: Detalles de la viga con extremos entallados y de la viga T invertida
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Ejemplo 2: Viga T con extremos entallados soportada por una viga Tinvertida

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Procedimiento de diseño

La estructura es una combinación de regiones D en los extremos entallados de la viga T y
cerca de los puntos de carga de la viga T invertida. Las restantes zonas de las vigas
constituyen regiones B. La viga T con extremos entallados simplemente apoyada se
diseñará al momento y corte de forma tradicional. El modelo de bielas y tirantes se usará
parahacer la transición de las fuerzas entre la sección de la viga y la carga concentrada en
el apoyo. Luego la carga concentrada en el apoyo se distribuirá a la viga T invertida.
Se seguirán los siguientes pasos:
− Paso 1: Diseño a flexión de las regiones B.
− Paso 2: Diseño al corte de las regiones B.
− Paso 3: Modelo de bielas y tirantes para los extremos entallados.
− Paso 4: Diseño y...