Diseño Por Torsion

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA

DISEÑO POR TORSIÓN DE VIGA

CURSO

:

CONCRETO ARMADO I

DOCENTE

:

ING. EDGAR CHURA AROCUTIPA

ESTUDIANTE :

ALEXIS FERNANDO NINA MAMANI

CÓDIGO

2014-129002

:

TACNA – PERU PERU

2017

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA ESCUALA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVL

INTRODUCCIÓN Un momento que actúa alrededor del eje longitudinal de un elemento estructural se denomina “ momento torsor “ o “ torque “ y se denota con la sigla “ T “. En las estructuras la torsión se origina por: a) la acción de cargas excéntricas en vigas, b) las deformaciones producidas por la continuidad del sistema y c) el efecto producido por la conexión lateral de elementos metálicos a vigas o columnas,

Representación de la torsión por equilibrio. Con frecuencia los elementos estructurales están sometidos a la combinación de flexión ( M ), cortante ( V ) y carga axial ( N ); sin embargo la presencia de fuerzas que producen torsión ( T ) no son excepcionales y a pesar de no ser tan frecuentes como las anteriores producen un alabeo típico en los elementos cuando actúa en combinación con las otras tres tensiones. Por muchos años la torsión fue considerada como un efecto estructural secundario y por lo tanto no fue incluida directamente en los diseños por lo que el problema se resolvía considerando un factor total de seguridad que conservadoramente se incluía en los cálculos. Sin embargo en las últimas cuatro décadas del siglo XX los efectos de daños en estructuras afectadas por sismos mostraron evidencia de que el enfoque utilizado era incorrecto, además los procedimientos de diseño se mejoraron aumentando la esbeltez de las secciones y disminuyendo los factores de seguridad y finalmente la ingeniería practica incremento el uso de estructuras donde la torsión era una tensión importante como en el caso de puentes curvos, secciones en cajón y escaleras en espiral. Lo anterior contribuyo a solicitar mayor investigación en este campo. 2|P á g i n a


Procedimiento paso a paso para el diseño a torsión. Por lo general el diseño se realiza en forma paralela al diseño a flexión y a cortante teniendo en cuenta simultáneamente los criterios que rigen para cada caso respecto al refuerzo y dimensiones de las secciones. Los pasos a seguir se pueden resumir así: 1. Seleccionar las dimensiones b y h con base en los requisitos de flexión. Si hay torsión es conveniente seleccionar la sección cuadrada. Determinar el área de refuerzo requerido por flexión. 2. Definir los diagramas envolventes definitivos para momento, cortante y torsión. 3. Determinar si se debe o no considerar la torsión. La torsión es importante si el valor de “ Tu“ excede:

4. Definir si se trata de torsión de equilibrio o torsión de compatibilidad. En el caso de torsión de compatibilidad “ Tu “ se puede reducir al valor dado. Al realizar esta reducción los momentos y las cortantes en los elementos adyacentes se deben modificar convenientemente. 5. Revisar si las dimensiones de la sección son adecuadas por torsión y cortante utilizando las ecuaciones 8.33 y 8.34. 6. Determinar el refuerzo transversal requerido a) por torsión utilizando las ecuaciones 8.35 o 8.36 de acuerdo al método y b) por cortante. Combinar las áreas de refuerzo 7. Verificar si se cumplen los requisitos de refuerzo transversal mínimo para torsión y para cortante. Verificar espaciamientos máximos y área mínima de estribos. 8. Determinar el refuerzo longitudinal requerido por torsión “Al “ y distribuirlo en el perímetro de la sección. Verificar que se cumple el mínimo.

3|P á g i n a


EJEMPLO Se requiere diseñar a torsión de una viga utilizando la teoría de la cercha espacial la sección de hormigón armado de la figura 8.21. Se debe usar hormigón de f´c = 28 MPa y refuerzo de fy = 420 MPa. Utilizar además los siguientes datos para el diseño: Vu = 190 kN, Tu = 30 kN.m , el refuerzo de flexión es As = 2050 mm2. Considerar estribos # 4 de dos ramas y usar un recubrimiento de 40 mm.

Solución: Este ejercicio se comienza desde el paso 3 porque los datos del análisis estructural ya están dados ( As , Vu y Tu ). -Consideración de la torsión:

Se concluye que “ Tu = 30 kN.m >> Tu,min = 8.6 kN.m “ y la torsión es importante en el

diseño estructural de la sección.

4|P á g i n a


5|P á g i n a


6|P á g i n a

Diseño Por Torsion

Recommend Documents