7 - diseño de placas

8/17/2019 7 - Diseño de Placas

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DISEÑO DE PLACAS DE CONCRETO ARM

MsC. RICARDO OVIEDO SARMIENTO

DISEÑO DE EDIFICACIONES DECONCRETO ARMADO


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Modelamiento del muro de concreto arm

Antes de proceder con el diseño es muy importante definir la normade diseño, en este caso seleccionamos el ACI 318 - 11


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Modelamiento del muro de concreto a

Fijamos las combinaciones de carga a considerar en el diseño - para el diseño

placas se deberá tomar las 9 combinaciones señaladas por la norma


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Modelamiento del muro de concreto arm

Corremos el modelo y seleccionamos la placa P2(Primer nivel)

Placa a serdiseñada


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Modelamiento del muro de concreto armad

Indicamos que se diseñe la placa P2 Dando un Anticlick en el muroreporte con el con los result


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Reporte de

del análisi

Refuerzo

Refuerzo

Eleme

confin


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Área de acero vertical

Para el calculo del área de acero se requiere:

Asumimos un área de acero inicial de:

Verificamos que la cuantía no sea menor a la

Calculamos la carga resistente con la siguient

Resolviendo:

Se verifica satisfactoriamente que:

Finalmente:

Diseño del refuerzode la columna

Pu=172.069 Ton Mu=211.809 Ton x m

b X h = 40 x 40 = 1600 cm2

10∅5/8" = 10 1.979 = 19.792

=

ℎ =

19.79

1600 = 0.01237

< 0.01237 < á….

0.010 < 0.01237 < 0.0060 …

á = 0.8(0.85 × ´ −

á = ∅á = 0.7

á = 0.7 × 0.8(0.85 × 0.21 1600 − 1

á = 204.504

á 204.504 > 172.0

10∅


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Área de acero horizontal

Se tomará el mayor valor de:

Teniendo en cuenta que S se calcula como:

En este caso, siendo el espesor menor igual a 40 cm

Además, el valor de h es

Reforzamiento para la longitud

Tomaremos el mayor valor de:

Finalmente:

Diseño del refuerzo

de la columna

≤

4 ≤

40

4 = 10

ℎ = − ( 2 +

ℎ = 40 − 2 4 + 1.97

ℎ = 0.3 10 30.02 1600

1024− 1

ℎ = 0.09 10 30.02

2

ℎ = 2 1.27 =


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Diseño del refuerzode la columna

Así tenemos que la columnaqueda definida como:

Diseño del refuerzo de la placa


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Diseño del refuerzo de la placaÁrea de acero Vertical

El Etabs nos indica la cuantía que debe tener el cuerpo de placa, este valor es de 0.0093

Considerando varillas de:

Tendríamos:

El área de acero que debemos cubrir es:

Proponiendo varillas de 3/8" :

Finalmente verificamos:

Cumpliéndose satisfactoriamente :

Área de acero Hor

El Etabs nos brinda la cantidad de

El refuerzo se empleará en dos caUsando

Consideramos :

∅ 1 2 " (0.713 2

Á × = (360 × 20 + 2 × 40 × 40 × 0.0093

Á × = 10400 2 × 0.0093 = 96.72cm2

36 ∅5

8@20

36 1.9792 = 71.2442

71.244 2 > 66.96 2… (

0.0005

→ 5

∅3

8 0.7132 → = 2 ×

=

=

∅ 38

@25

Sabiendo que en los confinamiento tenemos 20 @ 5/8

20∅5/8" = 20 1.979 = 39.582 => 96.72 − 39.58 = 57.14 2


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Diseño de un muro estructural de concreto

Finalmente la placa queda definida como:

Di ñ d l f d l l ú RNE E 060


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Diseño del refuerzo de la placa según RNE –

E.060

P V2 M3

tonf tonf tonf-m

Story1 P1 Comb1 245.77 2.29 47.31

Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 84.77 733.03

Story1 P1 Comb2 M in 210.82 88.63 812.94

Story1 P1 Comb3 M ax 210.75 84.77 733.03

Story1 P1 Comb3 M in 210.82 88.63 812.94

Story1 P1 Comb4 Max 187.92 3.51 5.39

Story1 P1 Comb4 Min 233.64 7.38 85.31

Story1 P1 Comb5 Max 187.92 3.51 5.39

Story1 P1 Comb5 Min 233.64 7.38 85.31

Story1 P1 Comb6 M ax 122.64 85.70 751.90

Story1 P1 Comb6 M in 122.71 87.70 794.07

Story1 P1 Comb7 M ax 122.64 85.70 751.90

Story1 P1 Comb7 M in 122.71 87.70 794.07

Story1 P1 Comb8 Max 99.81 4.44 24.27

Story1 P1 Comb8 Min 145.53 6.45 66.43

Story1 P1 Comb9 Max 99.81 4.44 24.27

Story1 P1 Comb9 Min 145.53 6.45 66.43

TABLE: Pier Forces

Story Pier Load Case/Combo

Exportamos los datos de las combinaciones de carga del Etabs, para procedercon el diseño de la placa según el RNE – E.060

=

±

Verificación de los elementos de confinamiento en

Calculamos el esfuerzo de compresión máximo pMin:

. =

210.8210

10400 +

812

1

. = 146.87

> 0.2

Se requiere elementos de confinamiento.


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A continuación se muestra la verificación de los elementos de confinamientopara todos los estados de carga:

Calculo del refuerzo de los elementos de confinamiento:

Cálculo del refuerzo de loconfinamien

P M3 Esf. Max.

tonf tonf-m kg/cm2

Story1 P1 Comb1 245.77 47.31 31.00 OK

Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 733.03 134.42 NO

Story1 P1 Comb2 M in 210.82 812.94 146.87 NO

Story1 P1 Comb3 M ax 210.75 733.03 134.42 NOStory1 P1 Comb3 M in 210.82 812.94 146.87 NO

Story1 P1 Comb4 M ax 187.92 5.39 18.91 OK

Story1 P1 Comb4 M in 233.64 85.31 35.75 OK











OBSStory Pier Load C ase/Combo

TABLE: Pier Forces

= 1% 4040 = 1

Consideramos una cuantía de 1% para los eleme

∅5/8": = 10 ∗ 1.98

Verificamos el refuerzo y las dimensiones de los

∅ = ∅ 0.80 0.85 10400 −

Verificamos para la combinación Comb3 Min:

∅ = 0.70 0.80 0.850.21 10400

=

2 +

−

∅ = 204.53

= 210.82

2 +

812.94

4.40 − 0.40

= 308.65


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Como los confinamientos considerados no estan cumpliendo, cambiaremospor unos de 0.40x0.60m y con un refuerzo de 10Ф3/4”.

Realizando los cálculos anteriores verificamos para cada uno de los estadosde carga.

P M3 Pu ФPn

tonf tonf-m tonf tonf

Story1 P1 Comb1 245.77 47.31 134.43 304.09 OK

Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 733.03 284.16 304.09 OK

Story1 P1 Comb2 M in 210.82 812.94 303.69 304.09 OK



Story1 P1 Comb4 Max 187.92 5.39 95.28 304.09 OKStory1 P1 Comb4 M in 233.64 85.31 137.63 304.09 OK

Story1 P1 Comb5 Max 187.92 5.39 95.28 304.09 OK







Story1 P1 Comb8 Min 145.53 66.43 88.97 304.09 OK


Story1 P1 Comb9 Min 145.53 66.43 88.97 304.09 OK

OBS

TABLE: Pier Forces

Story Pier Load Case/Combo

Diseño de placa por fu

Para el diseño por fuerza cortante tomaremos lnuestras combinaciones de carga.

= 88.63

Según 11.10.4 del RNE – Norma E.060 tenem

≤ 2.6 ′

=

∅ =

88.63

0.85 =

Verificamos:

≤ 2.6 2101011800 =

Según 11.10.5 del RNE – Norma E.060 tenem

concreto no debe exceder a:

ℎ

≤ 1.50 → = 0.80

ℎ

≥ 2.00 → = 0.53

}


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= 0.53 21011800

En base a lo anterior, calculamos Vc:

17.15

4.70 ≥ 2.00 → = 0.53

= 28.66

Calculamos el cortante resistido por el acero de refuerzo:

=

∅ −

= 88.63

0.85 −28.66 → = 75.61

Calculamos la cuantía horizontal:

ℎ =

ℎ = 75.61118004.2

= 0.001526

Según 11.10.10.2 del RNE – Norma E.060 tenemos que la cuantía horizontalno debe ser menor que 0.0025 y su espaciamiento no debe exceder a tresveces el espesor del muro ni de 400mm.

ℎ = 0.001526 < 0.0025 !

ℎ = 0.0025

Por lo tanto nuestra cuantía horizontal es:

Calculamos la cuantía vertical:

Según 11.10.10.3 del RNE – Norma E.060 tenepara cortante no debe ser menor que:

= 0.0025 + 0.5 2.5 −ℎ

(

Por lo tanto la cuantía vertical será:

= 0.0025 + 0.5 2.5 −17.154.70

(0.

= 0.0025

pero no necesita ser mayor que el valor de

= 0.00152

Calculamos las varillaRefuerzo horizontal:

ℎ = 0.002520100 = 5

ℎ = 20.71

5 = 0.284

Usamos: ∅/"@.

Ref

=

Us

d l d


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Diseño de un muro estructural de concreto

Finalmente la placa queda definida como:


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Msc. Ricardo Oviedo Sarmiento

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