09/10/2014

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Diseo en Hormign ArmadoESTRUCTURAS 2

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profesora: Vernica Veas ayudante: Victoria Opazo

Normativa:

D.S. N 118, REGLAMENTO QUE FIJA LOS REQUISITOS DE DISEO Y CLCULO PARA EL HORMIGN ARMADO Y DEROGA DECRETO EXENTO N 395, (V. Y U.), DE 2008. ( DIARIO OFICIAL DE 25.02.11)

NCh430.Of 2008 Hormign armado Requisitos de diseo y clculo

Norma ACI 318-08 American Concrete Institute

Diseo estructural en Hormign armado

Diseo elstico

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Material heterogneo formado por hormign de cementoy barras de acero con resaltes dispuestos de manera quetrabajan en forma mancomunada para resistir lassolicitaciones.

Resistencia a la traccin : 0,1 a 0,15 fc

Hormign : NCh170 Of85

Hormign armado

Grado Resistenciafc (kg/cm2)

Resistenciafc=0,85 fc(kg/cm2)

Tensinfadm =fc /3(kg/cm2)

ElasticidadE (kg/cm2)

H15 150 120 50 180.000

H20 200 160 67 210.000

H25 250 200 83 235.000

H30 300 250 100 257.000

1.- Tensiones admisiblesLa mxima compresin del hormign y la mxima traccin del acero estn limitadas por las correspondientes tensiones admisibles.

2.- Comportamiento lineal elsticoSe admite un diagrama tensin deformacin lineal que obedece a la Ley de Hooke.

3.- Se admite la hiptesis de que las secciones planaspermanecen planas luego de ocurrida la flexin.

4.- El hormign no trabaja a la traccin.

Hiptesis bsicas de clculo

Acero estructural

Grado Resistenciafy (kg/cm2)

Tensinfadm =fy /2(kg/cm2)

ElasticidadE (kg/cm2)

A44-28H 2.800 1.400 2.100.000

A63-42H 4.200 2.100 2.100.000

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Es = modulo de elasticidad de la armadura.

Ec = modulo de elasticidad del hormign.

fs = tensin admisible a traccin de la armadura.

fc = resistencia especificada a la compresin del hormign.

f

s = deformacin de la armadura.

c = deformacin del hormign.

n = factor de equivalencia, razn entre los mdulos de elasticidad.

Factor de equivalencia u homologacin

Material de comportamiento lineal elstico

Ef

=

s

ss E

f=

c

cc E

f=

cs =

c

c

s

s

E

f

E

f= n*f

E

Eff c

c

scs ==

c

s

E

En =

b :ancho de viga de seccin rectangular.

h :altura de viga de seccin rectangular.

x :distancia entre el eje neutro y la fibra extrema comprimida de elementos flexionados.

d :distancia desde la fibra extrema en compresin al centroide de la armadura en traccin.

z :distancia desde el centro de compresiones hasta el centro de gravedad de las armaduras traccionadas (brazo de palanca de las fuerzas internas).

e :distancia desde el centroide de la enfierradura al borde del elemento.

Us : fuerza de traccin de la armadura.

Us : fuerza de compresin de la armadura.

Uc : fuerza de compresin del hormign.

As :rea de armadura traccionada.

Ac :rea de hormign comprimido.

N :carga axial de diseo, normal a la seccin transversal.

:cuanta de armadura.

Algunas definiciones

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C

S

A

A=

0,08%0,03%

Cuanta mnima

e

Compresin simple

'UUN SC +=

sScC f*Af*AN +=

n*f*Af*AN cccc +=

n*f

)f*(ANA

c

ccs

=

A

N=f

f*A=N

Flexin simple

Material homogneo

I

VMf

*=

W

Mf =

V

IW =

Material heterogneo

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Mtodo aproximado

z*UM c=

z*f*AM ss=

0,4hx

z*f

MAs

s=

z*x*b

2Mfc =

z2

f*AM cc *=

z*2

f*x*bM c=

z*UM s=

0McU

= 0MsU

=

0,85hz

Material heterogneo

cm cm cm

60*0,85*60*0,4*20

kgcm222.000*2fc =

2kgcm 14,18=cf

cm kg/cm

2 60*0,85*1400

kgcm222.000As =

123 cm 11,3 2 =sA

cm kg/cm

2 60*0,85*1400

kgcm169.000As =

121122 cm 37,2 2 +=sA

VIGA HA

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Planta de estructuras

Detalle Pilares

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Detalle Vigas

Losa HA

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Losa HA

22

cm 97,1cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm35.156As

22

cm 11,1cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm19.772As

22

cm 72,1cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm30.766As

22

cm 38,2cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm42.441As

20@8

20@8

20@8

20@8

22

cm 15,1cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm20.588As

20@8

22

cm 96,0cm kg/cm

==

15*0,85*1400

kgcm17.138As

20@8

2cm/kg 10,11cm cm cm

==

15*0,85*15*0,4*100

kgcm42.441*2fc

Losa HA

8@20 8@20

8@20

8@20

8@20

8@20

20@8

20@8

20@8 20@8

20@8

20@8

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0MCU

=

( ) 03x2hNz*UM S =( ) 03x2hNz*f*AM SS =

0MSU

=

( ) 0z*Ue2hNM C =+( ) 0z*

2

bxfe2

hNM C =+

( )[ ]z*x*b

e2hNM2

fC+

=

( )z*f

3x

2hNM

AS

S

=

M

Flexin compuesta

Material heterogneo

0,4hx

0,85hz

Ejemplo Diseo prtico eje 1

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Grfico de momentos

Prtico a disear D.C.L. prtico

As = 5,80 cm2 212 + 216As = 276200 kgcm

1400kg/cm2*0,85*40cm

As = 1,36 cm2 212As = 64700 kgcm1400kg/cm2*0,85*40cm

Armadura en el tramo

Armadura en el nudo

Comprobacin del hormign

fc = 50,77 kg/cm2fc = 2*276200 kgcm

20cm*0,4*40cm*0,85*40cm

EjemploViga HA 20/40

z*fM

Ass

=

z*x*b2M

fc =

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Ejemplo Pilar H.A. 20/20Clculo de cargas

As = 1,60 cm2 212

As = 64700 kgcm 3631,25 kg*(20cm/2 0,4*20cm/3)

1400kg/cm2*0,85*20cm

Armadura en el nudo

Armadura en la base

As = 32300 kgcm 3631,25 kg*(20cm/2 0,4*20cm/3)

1400kg/cm2*0,85*20cm

As = 0,24 cm2 212

( )z*f

3x

2hNM

AS

S

=

Ejemplo Pilar H.A. 20/20Clculo de armaduras

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Comprobacin del hormign

fc = 66, 26 kg/cm2

fc = 2*(64700 kgcm + 3631,25 kg*(20cm/2-3))

20cm*0,4*20cm*0,85*20cm

( )[ ]z*x*b

e2hNM2

fC+

=

Ejemplo Pilar H.A. 20/20Comprobacin del hormign

Ejemplo Pilar H.A. 20/20Destacado de armaduras