Diseño de estructuras de concreto de hormigón presforzadas, graficas de magnel

Tema IV. Diseño por Flexión.

Estructuras de Concreto II.

Tema IV. Diseño por flexión.
A. Introducción.
B. Diseño basado en esfuerzos permisibles.
C. Longitud de transferencia y longitud de desarrollo.
D. Diseño de las zonas de anclaje.
E. Variación de excentricidad a lo largo del claro.
A. Introducción.
Actualmente el diseño completo de vigas de concreto presforzado puede hacersesiguiendo diferentes criterios: criterio de serviciabilidad, de resistencia y una
combinación de los dos que sería el criterio del presforzado parcial. Sin embargo, para el
diseño de la fuerza de presfuerzo definitivamente sólo puede usarse el criterio de
serviciabilidad, es decir, de la teoría elástica.
Por resistencia sólo podría diseñarse la cantidad de acero requerido, pero no la
fuerza,puesto que para que ésta exista el acero deberá esforzarse no más allá de su límite
elástico
Un procedimiento razonable sería diseñar, tanto la sección de concreto como la
fuerza de presfuerzo, elásticamente para cargas de servicio y revisar por resistencia para
cumplir la demanda de dichas cargas incrementadas por los factores de seguridad usuales.
Si la capacidad última resulta menor que lademanda, se puede incluir acero de refuerzo
no presforzado para incrementar la capacidad última a la flexión.
Otras veces se diseña completamente, fuerza y sección de concreto, sólo para las
cargas muertas y una pequeña fracción de la carga viva, resultando un presforzado
parcial. Obviamente, la viga se agrietará cuando la totalidad de la carga viva actúe y se
tendrá que recurrir a lacontribución del acero de refuerzo no presforzado para cumplir
con requerimientos de seguridad por resistencia a la flexión.
El diseño, siguiendo el criterio del presforzado parcial, también puede hacerse
para todas las cargas de servicio, adoptando el esfuerzo permisible a tensión en la fase
final, especificado por el ACI y que es mayor que el módulo de ruptura del concreto. De
nuevo, cuando actúentodas las cargas de servicio, el concreto se agrietará y necesitará de
la ayuda del acero de refuerzo no presforzado para controlar las grietas y cumplir con la
demanda última a flexión.
Existen dos métodos que siguen el criterio elástico para el diseño por flexión. El
método de los esfuerzos permisibles que es el de mayor uso en nuestro país, y el método
de la carga balanceada es el otro.El método de los esfuerzos permisibles establece como requerimientos para
diseñar, tanto la sección de concreto como la fuerza de presfuerzo, que los esfuerzos
desarrollados por las cargas de servicio no sobrepasen ciertos límites que llamamos
esfuerzos permisibles. Los requerimientos son tanto para la fase inicial como para la fase
final.
En el método de la carga balanceada se empiezasuponiendo una sección de
concreto. La fuerza de presfuerzo se diseña de tal manera que su carga equivalente
balanceé las cargas de servicio (incluyendo el peso propio). Acto seguido deberá

Ing. Marlon A. Palacios Otero.

-IV.1-

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Estructuras de Concreto II.

revisarse que los esfuerzos elásticos desarrollados en el concreto no sobrepasen los
permisibles, deocurrir esto deberá proponerse otra sección.
Como puede apreciarse, el primer método es más completo que el segundo, sin
embargo, el segundo es más rápido si se tiene experiencia en el diseño. En nuestro curso
abordaremos el método de los esfuerzos permisibles y daremos aspectos generales sobre
los otros.
B. Diseño basado en esfuerzos permisibles.
El método de los esfuerzos permisibles permitediseñar la sección de concreto así
como la fuerza de presfuerzo con su excentricidad. Una vez conocida la magnitud de la
fuerza de presfuerzo se puede determinar la cantidad de acero suponiendo que el esfuerzo
desarrollado en él es igual al permisible.
1.1 Diseño de la sección de concreto con sección simple.
Para diseñar la sección de concreto, se parte de que los esfuerzos desarrollados...