Viga Pretensada - De Otros Autores
Páginas: 25 (6195 palabras)
Publicado: 16 de octubre de 2012
Ejemplo 6: Viga pretensada
Sinopsis
Se presenta el diseño de la región del extremo de una viga pretensada según el Apéndice A del Código ACI 318-2002. Se consideran dos alternativas, la primera de ellas con cables rectos desadheridos hacia los extremos del miembro a fin de controlar las tensiones en la transferencia. El segundo caso es con cables deformados. Sedesarrollan y analizan modelos de bielas y tirantes para cada una de las dos alternativas y se dimensionan las armaduras para resistir los esfuerzos internos calculados. Los requisitos sobre longitud de anclaje fueron un factor crítico a la hora de seleccionar la configuración de los modelos reticulados.
1 Geometría y cargas
Se diseña la región del extremo de una vigapretensada simplemente apoyada sometida a una carga uniformemente distribuida, wu, usando el Apéndice A del Código ACI 318-2002. En la Figura 6-1 se indican las dimensiones de la viga. La distancia entre apoyos es de 30 ft. (9144 mm) y la longitud total de la viga es de 32 ft- 8 in. (9957 mm).
[pic]
Figura 6-1: Dimensiones del miembro (en mm)
Las cargas de diseño y propiedades de losmateriales de la viga son los siguientes:
wu= 0,30 kip/in. (53 N/mm) fse = 150 ksi (1034 MPa)
fc*= 7,5 ksi (52 MPa) fy= 60 ksi (414 MPa)
b = 12 in. (305 mm)
Para detallar el extremo de la viga se consideraron dos alternativas diferentes. En el primer caso se considera un patrón de cables horizontales, incluyendo la opción de desadherir algunos de los cables ensecciones ubicadas a 15 in. (381 mm) y 45 in. (1143 mm) del eje de los apoyos (Figura 6-2). En la segunda alternativa el extremo de la viga se diseña usando una combinación de cables rectos y algunos cables deformados en el punto D de la Figura 6-2, ubicado a 91 in. (2311 mm) del extremo de la viga. La distancia entre el centro del apoyo y el extremo de la viga es de 16 in. (406 mm). Las dimensionesde la placa de apoyo supuesta son 6x12 in. (152 x 305 mm):
[pic]
Figura 6-2: Dimensiones de la viga y ubicación de las secciones críticas del modelo de bielas y tirantes
2 Procedimiento de diseño
El diseño global de las regiones D y B del miembro se puede realizar usando el Apéndice A del Código 318-02 (ACI, 2002). En la práctica es probable que las partes de la viga que se diseñancomo regiones B sean diseñadas usando los procedimientos incluidos en el cuerpo principal del código. A los fines de este trabajo el miembro se diseñará usando los requisitos incluidos en el Apéndice A así como otras secciones relevantes del Código ACI 318-2002. Los pasos a seguir son los siguientes:
* Paso 1: Determinar los límites entre las regiones D y las regiones B de la viga y calcularlas demandas de momento y corte en estas ubicaciones.
* Paso 2: Establecer un modelo de bielas y tirantes inicial para la región a diseñar en base a las dimensiones de la biela horizontal y el tirante horizontal obtenidas a partir de los requisitos flexionales. Verificar que las fuerzas en las bielas horizontal e inclinada críticas permanezcan por debajo de las máximas resistencias efectivaspermitidas por los requisitos de ACI. Si la resistencia de las bielas es adecuada en función de los límites especificados en el Apéndice A, proceder a dimensionar la armadura. Caso contrario optar entre ajustar el ancho o la altura de las bielas, la resistencia a la compresión uniaxial del hormigón o el ancho de la viga, según cuál opción sea más factible.
* Paso 3: Determinar el número de cablesnecesario para satisfacer la demanda de fuerza en el tirante principal. Verificar que los cables estén anclados adecuadamente.
* Paso 4: Dimensionar armadura no pretensada para satisfacer las demandas de fuerza que actúan en los tirantes. En los miembros pretensados se puede usar acero no pretensado para suplementar la resistencia provista por el acero de pretensado. Esto puede resultar...
Sinopsis
Se presenta el diseño de la región del extremo de una viga pretensada según el Apéndice A del Código ACI 318-2002. Se consideran dos alternativas, la primera de ellas con cables rectos desadheridos hacia los extremos del miembro a fin de controlar las tensiones en la transferencia. El segundo caso es con cables deformados. Sedesarrollan y analizan modelos de bielas y tirantes para cada una de las dos alternativas y se dimensionan las armaduras para resistir los esfuerzos internos calculados. Los requisitos sobre longitud de anclaje fueron un factor crítico a la hora de seleccionar la configuración de los modelos reticulados.
1 Geometría y cargas
Se diseña la región del extremo de una vigapretensada simplemente apoyada sometida a una carga uniformemente distribuida, wu, usando el Apéndice A del Código ACI 318-2002. En la Figura 6-1 se indican las dimensiones de la viga. La distancia entre apoyos es de 30 ft. (9144 mm) y la longitud total de la viga es de 32 ft- 8 in. (9957 mm).
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Figura 6-1: Dimensiones del miembro (en mm)
Las cargas de diseño y propiedades de losmateriales de la viga son los siguientes:
wu= 0,30 kip/in. (53 N/mm) fse = 150 ksi (1034 MPa)
fc*= 7,5 ksi (52 MPa) fy= 60 ksi (414 MPa)
b = 12 in. (305 mm)
Para detallar el extremo de la viga se consideraron dos alternativas diferentes. En el primer caso se considera un patrón de cables horizontales, incluyendo la opción de desadherir algunos de los cables ensecciones ubicadas a 15 in. (381 mm) y 45 in. (1143 mm) del eje de los apoyos (Figura 6-2). En la segunda alternativa el extremo de la viga se diseña usando una combinación de cables rectos y algunos cables deformados en el punto D de la Figura 6-2, ubicado a 91 in. (2311 mm) del extremo de la viga. La distancia entre el centro del apoyo y el extremo de la viga es de 16 in. (406 mm). Las dimensionesde la placa de apoyo supuesta son 6x12 in. (152 x 305 mm):
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Figura 6-2: Dimensiones de la viga y ubicación de las secciones críticas del modelo de bielas y tirantes
2 Procedimiento de diseño
El diseño global de las regiones D y B del miembro se puede realizar usando el Apéndice A del Código 318-02 (ACI, 2002). En la práctica es probable que las partes de la viga que se diseñancomo regiones B sean diseñadas usando los procedimientos incluidos en el cuerpo principal del código. A los fines de este trabajo el miembro se diseñará usando los requisitos incluidos en el Apéndice A así como otras secciones relevantes del Código ACI 318-2002. Los pasos a seguir son los siguientes:
* Paso 1: Determinar los límites entre las regiones D y las regiones B de la viga y calcularlas demandas de momento y corte en estas ubicaciones.
* Paso 2: Establecer un modelo de bielas y tirantes inicial para la región a diseñar en base a las dimensiones de la biela horizontal y el tirante horizontal obtenidas a partir de los requisitos flexionales. Verificar que las fuerzas en las bielas horizontal e inclinada críticas permanezcan por debajo de las máximas resistencias efectivaspermitidas por los requisitos de ACI. Si la resistencia de las bielas es adecuada en función de los límites especificados en el Apéndice A, proceder a dimensionar la armadura. Caso contrario optar entre ajustar el ancho o la altura de las bielas, la resistencia a la compresión uniaxial del hormigón o el ancho de la viga, según cuál opción sea más factible.
* Paso 3: Determinar el número de cablesnecesario para satisfacer la demanda de fuerza en el tirante principal. Verificar que los cables estén anclados adecuadamente.
* Paso 4: Dimensionar armadura no pretensada para satisfacer las demandas de fuerza que actúan en los tirantes. En los miembros pretensados se puede usar acero no pretensado para suplementar la resistencia provista por el acero de pretensado. Esto puede resultar...
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