Estatica

PROYECTO I

Análisis de Cargas de una Viga Canal de Concreto Armado

Ubicación del Proyecto: Col. 3 Caminos, 6ta Calle, Bloque I, Casa #3430

Introducción

En el siguiente proyecto, analizaremos las diferentes fuerzas que actúan sobre una viga y un armazón metalico, analizando el peso de los diferentes elementos que actúan sobre esta, y distribuyendo las cargas en los diferentes puntospara lograr un análisis óptimo.

Objetivo Principal

El objetivo principal de este proyecto es lograr el aprendizaje de cómo hacer un análisis de cargas completo, para que ya a la hora de la práctica profesional, no tener ningún tipo de inconvenientes, aclarando todas las dudas y analizando la viga de la mejor manera.

DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE CONCRETO ARMADO PARA SECCIONESRECTANGULARES SOMETIDAS A FLEXIÓN
CON REFUERZO A LA TRACCIÓN

FUNDAMENTOS
En la sección transversal de los elementos sometidos a flexión, se presenta la acción simultánea de tres solicitaciones estructurales; dos de ellas son producto de la propia flexión, que genera un esfuerzo de compresión en una parte de esa área y en la opuesta genera el esfuerzo de tracción o tensión, (Fig. 1) y una terceraque es la acción de la fuerza cortante producto de las tensiones diagonales, que genera un esfuerzo de corte en los extremos apoyados de la viga y que será estudiada cuando de diseñen los estribos.
Eje Neutro
Compresión
Tracción
Figura 1. Esfuerzos de Compresión y de Tracción en un Viga sometida a Flexión
Falla por esfuerzo Cortante

En los materiales homogéneos ambas solicitaciones soniguales, así como los valores de las fuerzas resultantes de compresión y tracción, y su magnitud queda definida por áreas de sección que multiplicadas por su coeficiente de trabajo a tracción y compresión, dan resultantes iguales, y el eje neutro se ubica en el centro de la sección transversal, por lo que el diseño considera para el módulo de sección, la posición de la fibra más alejada. En elcaso de los materiales heterogéneos como el concreto armado, toda la masa de la sección lleva obviamente concreto, pero parte de esa masa, estará sometida a tracción y otra parte a compresión (la región sometida a compresión se ubica en los vanos entre apoyos en la parte superior del eje neutro – momentos positivos – o en la parte inferior del eje neutro, en los apoyos – momentos negativos –).El concreto al ser un material de construcción “agrio”, soporta muy bien las solicitaciones a compresión pero no así las de tracción, por ello se le refuerza con el acero, y se desprecia cualquier aporte a soportar tracción que se derive de la masa de concreto, por lo tanto cada uno de estos materiales, en función del área de sus propias seccionestransversales, y sus coeficientes de trabajo reflejados en su calidad (resistencia), demostrará con valores de fuerza de compresión y tracción en sentido opuesto (no necesariamente similares en sus resultantes) ver Fig. 2, lo cual se conoce como “un par” desarrollándose un “momento” el cual tiene la denominación de “Momento Último de Carga (Mu), donde el brazo de palancaλkud
C
T
d-λkud
d
Figura 2. Esquema gráfico de una sección transversal de un elemento estructural sometido a flexión.

dependerá de la altura de la sección y de las características en cuanto a resistencia de los materiales confortantes (acero y concreto), y la condición de diseño al menos inicial, es que la fuerza de compresión sea similar a la de tracción, lo cual seconoce como “diseño balanceado”, expresión que la podríamos resumir coloquialmente como la cantidad de “acero” definido en cabillas que debe contraponerse a la cantidad de concreto definido en las dimensiones de la sección, que generen fuerzas de tracción y compresión iguales, respectivamente.
Sin embargo el diseño final tendrá algunos detalles adicionales, entre los cuales está, el de que las...