UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA Facultad De Ingeniería Civil
DISEÑO DE VIGAS SIMPLE Y DOBLEMENTE REFORZADA
I.
INTRODUCCION
En el presente trabajo se diseñara una viga de un sistema aporticado tanto simple como doblemente reforzado, para esto se realizara el metrado correspondiente a un eje de un edificio de tres pisos, luego apoyándonos del SAP 2000 se obtendrá el diagrama de momentos del cual sacaremos su momento máximo máximo para cada tramo así como su respectivo diseño. Primero se diseñar como simplemente simplemente reforzada, luego reduciremos la resistencia promedio del concreto, y en caso caso de no cumplir la relación que nos permite permite determinar si es simple simple o doblemente reforzada reforzada se tendrá que reducir su peralte para obtener obtener una viga doblemente doblemente reforzada.
II.
OBJETIVOS GENERAL
Diseñar una viga simplemente y doblemente reforzada
ESPECIFICOS
Realizar el predimensionamiento y metrado de cargas.
Dibujar los diagramas de momento utilizando el SAP2000.
Determinar la cantidad de acero en tracción y compresión
CONCRETO ARMADO I
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III.
PROCEDIMIENTO
Eje en estudio:
DISEÑO DE VIGAS SIMPLEMENTE REFORZADA
CONCRETO ARMADO I
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METRADO DE CARGAS DE PORTICO I ) PREDIM ENSI ONAMI ENTO DE ELEM ENTOS ESTRUCTURALES luces máximas: En el sentido de techado (VP): En sentido perpendicular a los pórticos (VS):
7.20 m 5.10 m
a) Pr edimensionami ento de losa: Peralte de losa (h) : Lmax /25 = Peralte de losa (h) : Lmax /20 = Por lo tanto:
aprox. 30.0 cm 40.0 cm
28.8 36.0
h (losa):
30.0
b) Pr edimensionami ento de vigas pri ncipales: Peralte de viga (h) : Ancho de viga (b) :
Lmax /11 = Lmax /20=
65.45 36.00
cm cm
modifi cación de la sección: 3 bxh3 = b0 xh0
h0 =
b0 = h= b= 0.66
VP :
35 X 70
aprox. 32.73 65.45 36.00 m
→
35.0
cm
70.0
cm
cm cm
Por lo tanto:
c) Pr edimensionami ento de vigas secundar ias: Peralte de viga (h) :
Lmax /11 =
46.36
Cm
Ancho de viga (b) :
Lmax /20=
25.50
Cm
modificación de la sección: bxhˆ3 = b0 xh0ˆ3
h0 =
b0 = h= b= 0.47
aprox.
23.18 46.36 25.50 →
25.0 Cm Cm 50.0
Cm
Cm
Por lo tanto:
VS : 25 X 50 CONCRETO ARMADO I
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d) Pr edimensionami ento de colu mnas: - Buscamos la columna critica de la estructura y lo metramos por lo general lo encontramos cargando voladizos con un gran aporte de áreas tri butarias. - Aplique la siguiente fórmula para determinar la sección de la columna:
Ac =
k* P f ’ c=
’
n* f c
210.0 Kg/Cm^2
d.1) Peso del aligerado h=
30.0
P1 =
cm
15422.40 Kg
d.2) Peso de vigas Vigas principales P2 =
3931.20 Kg
Vigas secundarias P3 =
1530.00 Kg
Vigas principal inclinadas P4 =
3974.88 Kg
A1 =
9.18
Cm^2
A2 =
9.18
Cm^2
A3 =
9.18
Cm^2
A4 =
9.18
Cm^2
suma =
36.72
Cm^2
d.3) Peso de techo (teja andina) P4 =
3672.00 Kg
d.4) Sobrecargas Aulas =
300.00 Kg/Cm^2
Pasadiso =
400.00 Kg/Cm^2
S/C =
11016.00 Kg
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d.5) Sumatoria de cargas 1° NIVEL =
31899.60 Kg
2° NIVEL =
31899.60 Kg
3° NIVEL =
9176.88 Kg
CARGA TOTAL (P) =
72976.08 Kg
coeficientes para este caso
Ac =
k=
1.1
n=
0.2
k*P n*f c ’
Ac = como las columnas se consideraran cuadradas
1911.28
Cm^2
aprox.
lado de columna =
43.718
45.00
Cm
- con la finalidad de evitar roturas plasticas por diferencia me momentos inerciales hacemos que las vigas y las columnas de los porticos principales coincidan, entonces:
C : 35 X 70
I I ) METRADO 1° NIVEL SOBREACARGAS
losa =
420.00
Kg/Cm^2
Aulas =
300.00
Kg/Cm^2
Pasadizo
400.00
Kg/Cm^2
Techo =
100.00
Kg/Cm^2
Area de influencia = A *1 →
Izquierda = 2.40 m
derecha= 2.40 m
cargas distribuidas a) cargas sobre las vigas principales Aulas
Losa =
2016.00 Kg/m
Tabiquería =
200.00 Kg/m
albañilería =
210.00 Kg/m
s/c =
1440.00 Kg/m
SUMA =
3866.00 Kg/m
Losa =
2016.00 Kg/m
s/c =
1920.00 Kg/m
Pasadizo
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SUMA =
3936.00 Kg/m
cargas puntuales a) cargas sobre los nudos del pórtico Aulas
vigas =
1440.00 Kg
Tabiquería =
200.00 Kg
SUMA =
1640.00 Kg
2° NIVEL
Dado a que la estructura es uniforme, el segundo nivel es igual al primero. 3° NIVEL
En este nivel encontramos el techo de teja andina y las vigas secundarias. cargas distribuidas a) cargas sobre las vigas principales Aulas
techo =
480.00 Kg/m
SUMA =
480.00 Kg/m
techo =
480.00 Kg/m
SUMA =
480.00 Kg/m
Pasadizo
cargas puntuales a) cargas sobre los nudos del pórtico Aulas
vigas = Tabiquería = SUMA =
1440.00 Kg 200.00 Kg 1640.00 Kg
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A.- DISEÑO DE SECCIONES SIMPLEMENTE REFORZADAS METODO ELASTICO(TRAMO 1-2)
1.- DATOS DE LA VIGA
f ´c fy M dc
= 280 kg/cm^2 = 4200 kg/cm^2 = 16.27 Tm-m 6 cm =
70 cm
2.- DISEÑO DE LA VIGA 2.1.- PERALTE EFECTIVO
35 cm
d=
64 cm
n=
8
k=
0.37223
J=
0.87592
2.2.- RELACION MODULAR: 2.3.- k PERMISIBLE 2.4.- J “
