DISEÑO DE UNA VIGA T

Generalidades:

Generalmente las vigas usadas en los pisos o techos no tienen formas rectangular, sino con en realidad vigas de forma T, desde que el vaciado del alma y la losa se hace y se debe hacer monolíticamente.

Por lo tanto el diseño hasta ahora desarrollado para vigas rectangulares no es aparentemente valido, desde que deberíamos considerar realmente secciones de forma T.

Independientemente al problema de cómo platear las ecuaciones para el diseño de una viga T, se debe primero cuantificas cual es el ancho de la losa contribuyente e n compresión para la viga, ya que a partir de ese valor definido, se podrá desarrollar las ecuaciones de equilibrio y de diseño.

Para determinar el ancho efectivo contribuyente se puede hacer un análisis de elasticidad evaluando la distribución de esfuerzos; como este camino suele ser complicado para fines prácticos de diseño, se acude a los códigos que sugieren valores a considerar en la práctica usual.

En La Norma Peruana Se Indica:

En construcción de vigas T, el alma deberán ser construidas monolíticamente o tener o tener una conexión efectiva.

El ancho efectivo de la losa que actúa como un ala de la viga T, deberá evaluarse en base a los siguiente limites:

o Menos o igual a la cuarta parte de la longitud de la viga.

o Menor o igual al ancho del alma mas ocho veces el espesor de la losa a cada lado del alma.

o Menor o igual al ancho del alma más la distancia libre a la siguiente alma.

Para vigas que tengan losa a un solo lado, el ancho efectivo de la losa que actúa como ala deberá evaluarse en base a los siguientes limites:

o Menor o igual al ancho del alma la doceava parte de la longitud de la viga.

o Menor o igual al ancho del alma más seis veces el espesor de a osa.

o Menor o igual al ancho del alma más la distancia libre de la siguiente alma.

En vigas aisladas, en las que solamente se utilice la forma T para proporcionar un área adicionas de compresión, el ala deberá tener un espesor mayor o igual a la mitad del ancho del alma y el ancho efectivo no excederá de cuatro veces el ancho del alma.

Propuestas del código del ACI para la estimación del anchoefectivo de losa que contribuye a la resistencia a la flexión de la viga.

Configuración del concreto comprimido en algunos tipos de secciones

Una sección T sometida a flexión puede trabajar de tres maneras como se muestra en la figura

La primera es bajo un momento flector negativo, la compresión se presenta en la zona inferior y su distribución será rectangular. La segunda se presenta si el momento flector es positivo a ≤ h f. Esta corresponde también a una distribución rectangular de la compresión.

En ambas situaciones el análisis se efectuará con las fórmulas presentadas en los acápites previos. Para el primer caso se analizará una sección rectangular de S ancho bw y para el segundo, una de

ancho b. Si la sección está sujeta a un momento positivo y a > h, entonces se observará el tercer tipo de comportamiento. La zona en compresión de la viga tendrá la forma de T y las expresiones que se deducirán en seguida deben ser utilizadas. En este tercer caso no es necesario que se verifique la condición que o h, basta con que a>hf, del mismo modo que no importa la forma de la sección por debajo del eje neutro con tal que la sección comprimida tenga la forma de T.

Diseño De Una Viga T.

Al igual que en el estudio de secciones con acero en compresión, el efecto final se dividirá en dos situaciones, como se muestra en la figura. La primera corresponde a la compresión en las alas de la sección y la segunda a la compresión en el alma.

Superposición de efectos para el análisis de secciones T

En el primer estado, del equilibrio se plantea:

Cf =Tf

Sin embargo el valor de a en la expresión anterior aún no está determinado. Para calcularlo es necesario tener en cuenta que:

Las secciones tipo L se comportarán como secciones T si están restringidas lateralmente de modo que no se flexionen en esta dirección. Esto es común en los extremos de las losas.

Si el elemento puede deformarse lateralmente entonces se deberá efectuar un análisis de flexión biaxial.

Determinación de la cuantía básica.

Para determinar la cuantía básica de una sección T se emplea la expresión presentada en la sección para el cálculo de Cb, la cual es válida para este caso, ya que el diagrama de deformaciones a partir del cual se dedujo, también lo es.

Al conocer la ubicación del eje neutro para la condición balanceada la determinación de la cuantía correspondiente es sencilla.

Se partirá de la expresión:

Cuantía mínima de secciones

Las provisiones presentadas en la sección respecto al área mínima de refuerzo en secciones rectangulares son válidas también para secciones T con el alma en compresión. Para secciones T con el ala en tracción, el área mínima de acero será la menor determinada a través de las expresiones anteriores considerando bw igual al ancho b del ala de la viga T ó 2bw, el que sea menor.

DISENO DE UNA SECCIÓN

En este tipo de secciones debe verificarse que la sección trabaja efectivamente como sección T.Para ello se asume, inicialmente, que sólo el ala de la sección contribuyen a la resistencia y se tiene que:

Distribución del refuerzo en secciones tipo.

EJERCICIO N° 01

EJERCICIO N°2