República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De La Fuerza Armada Bolivariana Núcleo Bolívar - Ciudad Bolívar Geometría De Una Sección De Concreto Armado Y Su

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular Para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica

De la Fuerza Armada Bolivariana

Núcleo Bolívar – ciudad Bolívar

Geometría de una sección de concreto armado y sus métodos de diseño.

Facilitador: Elaborado por:

Ciudad Bolívar, Enero del 2013

GEOMETRÍA DE UNA SECCIÓN DE CONCRETO ARMADO Y SUS MÉTODOS DE DISEÑO.

Dimensionado de secciones

El problema del dimensionado de secciones se refiere a dadas unas cargas y unas dimensiones geométricas de la sección determinar la cantidad de acero mínima para garantizar la adecuada resistencia del elemento. La minimización del coste generalmente implica considerar varias formas para la sección y el cálculo de las armaduras para cada una de esas secciones posibles, para calcular el coste orientativo de cada posible solución.

Una sección de una viga sometida a flexión simple, requiere obligatoriamente una armadura (conjunto de barras) de tracción colocada en la parte traccionada de la sección, y dependiendo del momento flector puede requerir también una armadura en la parte comprimida. El área de ambas armaduras de una sección rectangular puede calcularse aproximadamente mediante los siguientes juegos de fórmulas:

Donde:

, es la cuantía mecánica de armadura de compresión.

, es el área total de la armadura de compresión.

, es la cuantía mecánica de armadura de compresión.

, distancias desde la fibra más comprimida a las armaduras de tracción y a la armadura de compresión.

, ancho de la sección.

Con las mismas notaciones, la armadura de tracción se calcula como:

La viga simplemente armada es la que sólo tienen refuerzo en la zona de tensión, en la figura 1 se muestra un esquema general de ella.

Figura 1 Viga rectangular simplemente armada

REVISIÓN DE LA SECCIÓN

Para iniciar el cálculo se deberá revisar que la sección sea adecuada para una viga simplemente armada, utilizando la siguiente expresión:

Donde:

Mu : momento flexionan te de diseño.

b : ancho de la viga.

d : peralte efectivo de la viga, es la distancia del centroide del acero en tensión hasta la fibra extrema en compresión.

Si esta expresión no se cumple la sección es insuficiente, por lo que se deberá modificar la sección, aumentar la resistencia del concreto, o bien diseñarla como doblemente armada. En caso de cumplirse la condición, se continúa con el cálculo de los preliminares.

1.1.2 DETERMINACIÓN DE PRELIMINARES

a. Dimensiones de Diseño

Para calcular resistencias se harán reducciones de 20 mm en las siguientes dimensiones:

• Peralte efectivo correspondiente al refuerzo de lecho superior de elementos horizontales o inclinados.

• Ancho de vigas.

Estas reducciones no son necesarias en dimensiones mayores de 200 mm, ni en elementos donde se tomen precauciones que garanticen que las dimensiones resistentes no serán menores que las de cálculo y que dichas precauciones se consignen en los planos estructurales.

b. Refuerzo Mínimo

El refuerzo mínimo de tensión será el requerido para que el momento resistente de la sección sea por lo menos 1.5 veces el momento de agrietamiento de la sección transformada no agrietada. El momento de agrietamiento es el debido al par momento provocado por las fuerzas de compresión y de tensión cuando éstas son iguales.

Sin embargo, no es necesario que el refuerzo mínimo sea mayor que 1.33 veces el requerido por el análisis.

Para referirse al refuerzo se utiliza el término de porcentaje de refuerzo, que es la proporción del área de acero con respecto a la del concreto. El porcentaje de refuerzo mínimo se calcula con la siguiente expresión:

Donde:

pmin : porcentaje de refuerzo mínimo.

c. Falla Balanceada

La falla balanceada ocurre cuando simultáneamente el acero llega a su esfuerzo de fluencia y el concreto alcanza su deformación unitaria máxima de 0.003 en compresión. Este criterio es general y se aplica a secciones de cualquier

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