Diseño de Viga Cabezal
Lvc ≔ 48.36
ft (14.74m) longitud de viga cabezal Extremo de pila
A continuación se presentan presentan Diagramas de Momentos (k-ft) y de Fuerzas Cortantes (kip) tomados a 2.37m (7.775ft) del extremo de la viga cabezal. (14.74-10.5)/2+1.0/4= 2.37m
Ejes locales en viga cabezal
Combinaciones de Carga
COMBstr1
Diagrama de Momento Flector M33 (k-ft), COMBstr1
Diagrama de Fuerza cortante V22 (kip), COMBstr1
Diagrama de Momento Flector M22 (k-ft), COMBstr1
Diagrama de Fuerza cortante V33 (kip), COMBstr1
M3str ≔ 3648.12
k-ft
V2str ≔ 1939.72
kip
Diagrama de Momento Flector M33 (k-ft), COMBevx1
Diagrama de Fuerza cortante V22 (kip), COMBevx1
Diagrama de Momento Flector M22 (k-ft), COMBevx1
Diagrama de Fuerza cortante V33 (kip), COMBevx1
M3evx ≔ 2046.45
k-ft
V2evx ≔ 1432.48
kip
Diagrama de Momento Flector M33 (k-ft), COMBevy1
Diagrama de Fuerza cortante V22 (kip), COMBevy1
Diagrama de Momento Flector M22 (k-ft), COMBevy1
Diagrama de Fuerza cortante V33 (kip), COMBevy1
M3evy ≔ 380.72
1.05 η≔
k-ft
V2evy ≔ 1432.48
kip
Factor de ductilidad y redundancia
Mu ≔ η ⋅ max M3str , M3evx , M3evy = 3830.526
k-ft
Vu ≔ η ⋅ max V2str , V2evx , V2evy = 2036.706
kip
Mu = 3830.53
Diseño por Flexión Datos de varillas
kip-ft
Av8 ≔ 0.79
Dv8 ≔ 1.00
Av10 ≔ 1.27
Dv10 ≔ 1.27
Av6 ≔ 0.44
Dv6 ≔ 0.75
Av5 ≔ 0.31
Dv5 ≔ 0.625
Materiales, recubrimientos y factores de carga f'c ≔ 4
fy ≔ 60
ϕf ≔ 0.9
ϕv ≔ 0.9
Resistencia del concreto y del acero, ksi
rcp ≔ 2
Recubrimiento, in
Factores de Resistencia
Dimensiones: Bvc ≔ 2.2
Bvc ≔ Bvc ⋅ 3.28083 = 7.22
Ancho de la viga, m y ft
h ≔ 2.5
h ≔ h ⋅ 3.28083 = 8.2
Alto de la viga, m y ft
b ≔ 12 ⋅ Bvc = 86.61
h ≔ 12 ⋅ h = 98.42
Yt ≔
Ancho y alto de la viga, in
h
2
= 49.21
Verificando para varillas: Estribos
Dve ≔ Dv5 = 0.625
in
Ave ≔ Av5 = 0.31
in²
#5
Principal
Dvar ≔ Dv8 = 1
in
Avar ≔ Av8 = 0.79
in²
#8
rostros laterales
Dvsk ≔ Dv6 = 0.75
in
Avsk ≔ Av6 = 0.44
in²
#6
⎛ ⎝
de ≔ h − rcp + Dve + Dvar +
3⎞ = 93.3 2⎠
peralte efectivo, in
Refuerzo mínimo 2
fr ≔ 0.24 ⋅ γ1 ≔ 1.6
f'c = 0.48
Módulo de Rotura, ksi
factor de agrietamiento para concreto no precolado
⎛ 1 ⎞ ⎝ 12 ⎠
Mcr ≔ γ3 ⋅ γ1 ⋅ fr ⋅ S ⋅ ― = 5996.55
Mu1 ≔ 1.33 ⋅ Mu = 5094.6
γ3 ≔ 0.67
b⋅h S ≔ ― = 139844.81
6
Relación fy/Fu para acero grado 60
Momento critico, k-ft
M DIS1 ≔ min Mcr , Mu1 = 5094.6
Módulo de Rotura, ksi
in
M DIS ≔ max Mu , M DIS1 = 5094.6
M DIS ⋅ 12 Rn ≔ ―――― = 0.09009 2 ϕ f⋅ b ⋅d e As1 ≔ ρ ⋅ b ⋅ de = 12.3
⎛ f'c ⎞ ⎛ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ Rn ⎞ ρ ≔ 0.85 ⋅ ― ⋅ 1 − 1 − ―― = 0.00152 ⎝ fy ⎠ ⎝ 0.85 ⋅ f'c ⎠
ksi
⎛ As1 ⎞ Nvar ≔ round ― , 0 = 16 ⎝ Avar ⎠
in²
As ≔ Nvar ⋅ Avar = 12.64
⎛ ⎝
Momento de Diseño, k-ft
As ⋅ fy a ≔ ――― = 2.58 0.85 ⋅ f'c ⋅ b
in²
a⎞ ⎛ 1 ⎞
Mn ≔ As ⋅ fy ⋅ de −
⋅ ― = 5815.17 2 ⎠ ⎝ 12 ⎠
(16#8)
in
Mr ≔ ϕf ⋅ Mn = 5233.66
kip-ft
Cumple = “ Flexión, Mr > Mu”
β1 ≔ 0.85
Verificando sección no sobrereforzada a c ≔ ― = 3.02979 β1
c
― = 0.03247 de
Revisión = “c/de < 0.42, !!Ok!!”
Control del agrietamiento
1.00 γe ≔
factor para exposición clase 1
Dvar dc ≔ rcp + Dve + ― = 3.125
2
dc βs ≔ 1 + ―――― = 1.04684 0.7 ⋅ h − dc
s≔
700 ⋅ γe = 18.57 βs ⋅ fs
Recubrimiento al centro de la fila superior de refuerzo, in
fs ≔ 0.6 fy = 36
Esfuerzo en el acero en estado de servicio, ksi
Separación máxima en el acero longitudinal, in
b − 2 rcp + 2 Dve + 15 ⋅ Dvar sact ≔ ――――――――― = 4.74028
14
Cumple = “ Separación máxima”
Refuerzo de rostros laterales As
< Ask (in²) < Ask2 ≔ ― = 3.16 4
Ask1 ≔ 0.012 ⋅ de − 30 = 0.7596
Ask2 Nvsk ≔ ― = 7.18 Avsk
Usar 8 #6 c/rostro
Diseño por Cortante β ≔ 2.0 α ≔ 90
θ ≔ 45
f'c ⋅ b ⋅ de = 1021.45
Av ≔ 7 Ave = 2.17
Vs ≔
s≔ 7.874 separación propuesta del estribo, in
Inclinación del estribo respecto al eje del elemento
Vc ≔ 0.0316 ⋅ β
Resistencia del concreto a cortante, kip
dv ≔ de = 93.2999
área de todas las ramas verticales de estribos, in²
Av ⋅ fy ⋅ dv ⋅ cot θ ⋅ sin α s
Vn ≔ Vc + Vs = 2564.2
Inclinación de la grieta
= 1542.75
Resistencia del acero a cortante, kip
Vu = 2036.71
Cortante actuante, kip
Vr ≔ ϕv ⋅ Vn = 2307.78
Cortante resistente, kip
Cumple = “ Cortante”
