autocad

G U Í A DE DI SE ÑO E ST R U CT UR A L.
Descripción de los algoritmos que sustentan las herramientas de diseño.

ACH

ÍNDICE

.
.
.
.
.
.
.
.
.

ACH

Álvaro Chacón García
Ingeniero Civ il
Céd. Prof. 4328912
achacon@ nayar it .com
achacon29@hot mail.c om

ω δ φ ρ π

Ingeniería Estruc tural

1) Módulo de Elasticidad del Concreto reforzado.
“Aspectos Fundamentales delConcreto Reforzado”
González Cuevas, Robles Fernández. Ed. Limusa, Noriega Editores. Cuarta edición.
Sección 2.5 Módulos elásticos, ecuación (2.7)

ACI-318/02 SECCIÓN 8.5.1:

2) Relación Balanceada secciones simplemente armadas. ( Hipótesis ACI 318/02)
“Aspectos Fundamentales del Concreto Reforzado”
González Cuevas, Robles Fernández. Ed. Limusa, Noriega Editores. Cuarta edición.

MagaPascales

Kg/cm2

pero mayor que

ACH

Guía de Diseño estructural

Página 3 de 13

ACH

Álvaro Chacón García
Ingeniero Civ il
Céd. Prof. 4328912
achacon@ nayar it .com
achacon29@hot mail.c om

ω δ φ ρ π

Ingeniería Estruc tural

3) Diseño de vigas modeladas con elementos placa de 4 nudos.
Considérese una viga de sección rectangular simplemente apoyada que soporta una cargauniformemente distribuida de 4,000.00 kg/ml y cubriendo un claro libre de 6.0 m, tal como la
que se muestra en la siguiente figura:
b
h
d

30.00 cm
100.00 cm
90.00 cm

Esta viga se ha modelado con elementos finitos tipo placa mismos que tienen el espesor
indicado de 0.30 m, este modelo se discretizó en una cuadrícula de 100 divisiones a lo largo
y 16 divisiones a lo alto de la viga,lo cual generó 1,600 elementos de 6.00cmX6.25cm con
un área cada uno de 37.5 cm 2 .
Para este modelo una vez determinado el equilibrio estático (cálculo de reacciones) se
pueden formular en función de la longitud “x” las ecuaciones correspondientes a la fuerza
cortante “V” y momento flexionante “M” como a continuación se muestra.

EQUILIBRIO ESTÁTICO DE LA VIGA
J

K

W

4,000.00

lR
x
M

kg/m

6.00

m

12,000.00

12,000.00 kg

3.00

3.00 m
18,000.00 Derecha

Izquierda

18,000.00

kg m

Con las ecuaciones arriba mostradas es posible conocer los valores de estos elementos
mecánicos para cualquier valor de “x” que vaya desde cero hasta “ l ”, teniendo como origen
el extremo “J”.

ACH

Guía de Diseño estructural

Página 4 de 13

ACHÁlvaro Chacón García
Ingeniero Civ il
Céd. Prof. 4328912
achacon@ nayar it .com
achacon29@hot mail.c om

ω δ φ ρ π

Ingeniería Estruc tural

Conocido el equilibrio estático de la viga, se realizó el análisis de ésta con ayuda del
programa SAP2000, el cual para este tipo de modelos proporciona los datos de salida
organizados en una hoja de cálculo con la siguiente estructura en su encabezado:TABLE: Element Forces - Area Shells
Area

AreaElem

ShellType

Joint

OutputCase

CaseType

F11

F22

F12

Text

Text

Text

Text

Text

Text

Kgf/m

Kgf/m

Kgf/m

De las columnas mostradas, las tres últimas son las que representan interés para este
análisis, estas columnas contienen salidas que el software mencionado define como:

F11: Direct force perunit length acting at the midsurface of the element on the positive and
negative 1 faces in the 1-axis direction.
Fuerza directa por unidad de longitud actuando en la dirección del eje 1.
F22: Direct force per unit length acting at the midsurface of the element on the positive and
negative 2 faces in the 2-axis direction.
Fuerza directa por unidad de longitud actuando en la dirección del eje 2.F12: Shearing force per unit length acting at the midsurface of the element on the positive
and negative 1 faces in the 2-axis direction, and acting on the positive and negative 2 faces
in the 1-axis direction.
Fuerza cortante por unidad de longitud.

A partir de estos datos de salida es posible determinar para esta viga los valores para
cortante y momento en las secciones transversales...