Hormigon Pretensado

Ejemplo 6: Viga pretensada

Adolfo Matamoros Julio Ramirez

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.Se desarrollan 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.

Adolfo Matamoros recibió su MS y Doctorado de la Universidad de Illinois, UrbanaChampaign. Se desempeña como Profesor Asistente en la Universidad de Kansas. Sus investigaciones abarcan el diseño al corte y detallado del hormigón estructural. Es Secretario del Comité ACI 408, Adherencia y Desarrollo de las Armaduras. Julio Ramirez es Profesor de Ingeniería Estructural en la Universidad de Purdue. Es miembro de ACI y ha sido galardonado con el premio Delmar Bloem. Es miembro de losComités ACI sobre Actividades Técnicas, Publicaciones, 318, Código de Construcción Estructural, Comité 408, Adherencia y Desarrollo de las Armaduras, Comité Conjunto ACI-ASCE 445, Corte y Torsión, Comité Conjunto ACI-ASCE 423, Hormigón Pretensado.

Ejemplo 6: Viga pretensada

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Geometría y cargas

Se diseña la región del extremo de una viga pretensada simplemente apoyada sometida a unacarga uniformemente distribuida, wu, usando el Apéndice A del Código ACI 3182002. 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).
A 30' (9144 mm) 28" (711 mm)

Sección transversal de la viga 28" (711 mm) 12" (305 mm)

Figura 6-1: Dimensiones del miembro (en mm) Las cargas dediseño y propiedades de los materiales de la viga son los siguientes: wu = 0,30 kip/in. (53 N/mm) fc' = 7,5 ksi (52 MPa) b= 12 in. (305 mm) fse = 150 ksi (1034 MPa) fy = 60 ksi (414 MPa)

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 en seccionesubicadas 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 dimensiones de laplaca de apoyo supuesta son 6 x 12 in. (152 x 305 mm):
15" 30" 30" 8'-9" 15'

A B

C

D

Lc

Figura 6-2: Dimensiones de la viga y ubicación de las secciones críticas del modelo de bielas y tirantes 164

Ejemplo 6: Viga pretensada

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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 diseñan como 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 loslímites entre las regiones D y las regiones B de la viga y calcular las 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...