5._Dise_o_en_HA
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09/10/2014
1
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