Estructuras de Concreto Armado Aplicación de la Norma ACI 318-14 Ing. Eliud Hernández
Eemplo de columna ! nodo de pórtico especial resistente a momento Aplicación de la Norma ACI 318-14
1.- "ección de la la columna columna
b1 ≔ 50 cm
Ancho X de la columna
b2 ≔ 50 cm
Ancho Y de la columna
r ≔ 6 cm
Recubrimiento inferior de cálculo
d' ≔ 6 cm
Recubrimiento superior de cálculo
r p ≔ 4 cm
Recubrimiento libre general
rl ≔ 6 cm
Recubrimiento lateral de cálculo
d ≔ b2 − r = 44 cm Altura útil útil
#.- $iámetros ! áreas áreas de %arras %arras de acero de re&uerzo
3 db#3 ≔ in = 0.953 cm 8 1 1.27 cm db#4 ≔ in = 2 5 db#5 ≔ in = 1.588 cm 8 3 1.905 cm db#6 ≔ in = 4 7 db#7 ≔ in = 2.223 cm 8
INESA adiestramiento c.a.
Ab#3 ≔
Ab#4 ≔
Ab#5 ≔
π ⋅ db#3 2
4
= 0.713 cm 2
π ⋅ db#4 2
4
= 1.267 cm 2
π ⋅ db#5 2
4
= 1.979 cm 2
π ⋅ db#6 2
Ab#6 ≔ ―― = 2.85 cm 2
4
π ⋅ db#7 2
Ab#7 ≔ ―― = 3.879 cm 2
4
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3.- $isposición $isposición del acero acero longitudinal longitudinal
11.4 cm 2 As1 ≔ 4 ⋅ Ab#6 =
Area de acero acero en fila fila 1
As2 ≔ 2 ⋅ Ab#6 = 5.7 cm 2
Area de acero acero en fila fila 2
As3 ≔ 2 ⋅ Ab#6 = 5.7 cm 2
Area de acero acero en fila fila 3
11.4 cm 2 As4 ≔ 4 ⋅ Ab#6 =
Area de acero acero en fila fila 4
As_total ≔ As1 + As2 + As3 + As4 = 34.2 cm 2
As_total
―― = 1.37% Ag
As_min ≔ 0.01 ⋅ Ag = 25 cm 2
Ag ≔ b1 ⋅ b2 = 2500 cm 2
Area gruesa
Porcentaje de acero de refuerzo
Acero mínimo
As_max ≔ 0.06 ⋅ Ag = 150 cm 2
Acero máximo
if “Ok”” , “No Cump Cumple le”” = “Ok” “Ok” if As_min ≤ As_total ≤ As_max , “Ok
d1 ≔ d = 44 cm
Distancia a la fila número 1
d2 ≔ 31.33 cm
Distancia a la fila número 2
18.67 cm d3 ≔
Distancia a la fila número 3
d4 ≔ d' = 6 cm
Distancia a la fila número 4
IN!A adiestramiento c"a"
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3.- $isposición $isposición del acero acero longitudinal longitudinal
11.4 cm 2 As1 ≔ 4 ⋅ Ab#6 =
Area de acero acero en fila fila 1
As2 ≔ 2 ⋅ Ab#6 = 5.7 cm 2
Area de acero acero en fila fila 2
As3 ≔ 2 ⋅ Ab#6 = 5.7 cm 2
Area de acero acero en fila fila 3
11.4 cm 2 As4 ≔ 4 ⋅ Ab#6 =
Area de acero acero en fila fila 4
As_total ≔ As1 + As2 + As3 + As4 = 34.2 cm 2
As_total
―― = 1.37% Ag
As_min ≔ 0.01 ⋅ Ag = 25 cm 2
Ag ≔ b1 ⋅ b2 = 2500 cm 2
Area gruesa
Porcentaje de acero de refuerzo
Acero mínimo
As_max ≔ 0.06 ⋅ Ag = 150 cm 2
Acero máximo
if “Ok”” , “No Cump Cumple le”” = “Ok” “Ok” if As_min ≤ As_total ≤ As_max , “Ok
d1 ≔ d = 44 cm
Distancia a la fila número 1
d2 ≔ 31.33 cm
Distancia a la fila número 2
18.67 cm d3 ≔
Distancia a la fila número 3
d4 ≔ d' = 6 cm
Distancia a la fila número 4
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4.- ateriales
f' c ≔ 280
kgf
Resistencia del concreto
cm 2
f y ≔ 4200
kgf kgf Ec ≔ 15100 ⋅ f' c ⋅ ― = 2.527⋅ 105 ― cm 2 cm 2
Es ≔ 2100000
kgf cm
2
Módulo de elasticidad del acero
εcu ≔ 0.003
Deformación última del concreto
0.60 ϕv ≔
Factor de Minoración de resistencia al corte sísmico
INESA adiestramiento c.a.
kgf cm 2
Esfuerzo Esfuerzo cedente cedente del acero de refuerzo
0.85 β1 ≔
Módulo de elasticidad del concreto
εy ≔ 0.002
Deformación cedente del acero
kgf γconcreto ≔ 2500 ― 2500 ―3 m
0.85 ϕ j ≔
Peso específico del concreto armado
Factor de Minoración de resistencia al corte en el nodo
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.- Caso de Estudio Estudio
As_sup_viga_2 ≔ 2 ⋅ Ab#7 + 4 ⋅ Ab#6
P u2 ≔ 100 tonnef
As_sup_viga_1 ≔ 2 ⋅ Ab#7 + 4 ⋅ Ab#6
As_sup_viga_2 = 19.16 cm 2
M u2 ≔ 27 tonnef tonn to nnef ef ⋅ m tonnef
As_sup_viga_1 = 19.16 cm 2
As_inf_viga_2 ≔ 4 ⋅ Ab#6
P u1 ≔ 130 tonnef
As_inf_viga_1 ≔ 4 ⋅ Ab#6
11.4 cm 2 As_inf_viga_2 =
M u1 ≔ 32 tonnef tonn to nnef ef ⋅ m tonnef
11.4 cm 2 As_inf_viga_1 =
ln ≔ 3 m hviga ≔ 55 cm
bviga ≔ 40 cm
'on)itud li%re de columnas Altura de #i)as
dviga ≔ hviga − rviga = 49 cm
INESA adiestramiento c.a.
rviga ≔ 6 cm
Anc"o de de #i)as Recu%rimiento de c(lculo en #i)as
Altura útil útil de #i)as
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.- !e"isión a #le$o-compresión utilizando el diagrama de interacción .1.- Compresión pura. Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento Los aceros estan en cedencia Comportamiento elasto-plástico del acero
%uerzas en cada #ila & en el concreto'
εs1 > εy
f s1 ≔ f y
F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 1
εs2 > εy
f s2 ≔ f y
23.94 tonnef F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = tonnef
Fila 2
εs3 > εy
f s3 ≔ f y
23.94 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
εs4 > εy
f s4 ≔ f y
F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 4
586.86 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ b1 ⋅ b2 − As_total = tonnef P o ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef 730.51 tonnef CC ⋅ 0.5 b2 + F s1 ⋅ d1 + F s2 ⋅ d2 + F s3 ⋅ d3 + F s4 ⋅ d4
ycp ≔ ――――――――――――― P o
!"#$% adiestramiento c&a&
Compresión en el concreto
Fuerza axial a compresión pura
= 25 cm
Posición del centroide plástico, medido desde la fira superior
'''&inesa(adiestramiento&com
)erec*os +eserados: "o se permite *acer un uso comercial de este traa-o sin autorización preia del autor& La misma deerá estar firmada&
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.!.- "racción pura.
Hipótesis: Los aceros están en cedencia Comportamiento elasto-plástico del acero
#uerzas en cada $ila%
εs1 > εy
f s1 ≔ f y
T As1 ≔ − As1 ⋅ f s1 = tonnef −47.88 tonnef
Fila 1
εs2 > εy
f s2 ≔ f y
−23.94 tonnef T As2 ≔ − As2 ⋅ f s2 = tonnef
Fila 2
εs3 > εy
f s3 ≔ f y
−23.94 tonnef T As3 ≔ − As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
εs4 > εy
f s4 ≔ f y
T As4 ≔ − As4 ⋅ f s4 = tonnef −47.88 tonnef
Fila 4
−143.65 tonnef Fuerza axial a tracción pura T o ≔ T As1 + T As2 + T As3 + T As4 =
!"#$% adiestramiento c&a&
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.3.- !alores de pro"undidad del e#e neutro para el análisis$
Se define en primer lugar la profundidad del eje neutro para la falla balanceada, donde el acero mas alejado a tracción se encuentra justo en la cedencia, mientras el concreto alcanza el agotamiento
εs1 ≔ εy = 0.002
cb ≔
εcu ⋅ d εs1 + εcu
= 26.4 cm
Luego, se plantean diferentes valores de la profundidad del eje neutro incluyendo la falla balanceada:
c1 ≔ b2 −
b2
8
= 43.75 cm
26.4 cm c4 ≔ cb =
2 b2 c2 ≔ b2 − ― = 37.5 cm
5 b2 c5 ≔ b2 − ― = 18.75 cm
3 b2 c3 ≔ b2 − ― = 31.25 cm
6 b2 c6 ≔ b2 − ― = 12.5 cm
8
8
INESA adiestramiento ca
8
8
!!!inesa"adiestramientocom
#erec$os %eservados: No se permite $acer un uso comercial de este trabajo sin autorización previa del autor La misma deber& estar firmada
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Caso 1
43.75 cm c ≔ c1 = 'ipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo.
!e"ormaciones en cada "ila
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.00002 (ila ) c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= 0.0009
(ila +
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = 0.0017 c εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.0026
(ila *
(ila
#e$isión del tipo de "alla
εt_1 ≔ abs εs1 = 0.00002
εty ≔ εy = 0.002
R1 ≔ if if εt_1 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_1 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “Compresión” Es"uerzos en cada "ila
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −36 ― cm 2
1788.48 f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = 3611.52
kgf cm
2
kgf cm 2
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 4200 ― 2 cm
INESA adiestramiento ca
(ila )
(ila +
(ila *
(ila
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#erec$os %eservados: No se permite $acer un uso comercial de este trabajo sin autorización previa del autor La misma deber& estar firmada
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uerzas en cada !ila"
F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = tonnef −0.41 tonnef
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = tonnef 10.2 tonnef
Fila 2
20.59 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 4
#esultante en el concreto"
442.53 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef uerza a$ial"
520.79 tonnef P 1 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef %omento"
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 1 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 1 = 38.18 tonnef tonnef ⋅ m
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Derechos Reservados: No se ermite hacer !n !so comercial de este tra"a#o sin a!tori$aci%n revia del a!tor. &a misma de"er' estar (irmada.
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Caso !
37.5 cm c ≔ c2 = Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo. "e#ormaciones en cada #ila!
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.0005 c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= 0.0005
Fila 1
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = 0.0015 c
Fila 2
εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.0025
Fila 3
Fila 4
$e%isión del tipo de #alla!
εt_2 ≔ abs εs1 = 0.00052
εty ≔ εy = 0.002
R2 ≔ if if εt_2 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_2 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “Compresión” Es#uerzos en cada #ila!
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −1092 ― 2 cm
1036.56 f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = 3163.44
kgf cm
2
kgf cm 2
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 4200 ― 2 cm
INESA adiestramiento c.a.
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
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&uerzas en cada #ila!
F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = −12.45 tonnef
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = tonnef 5.91 tonnef
Fila 2
18.03 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 4
$esultante en el concreto!
379.31 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef &uerza a'ial!
438.69 tonnef P 2 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef (omento!
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 2 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 2 = 46.61 tonnef tonnef ⋅ m
INESA adiestramiento c.a.
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Caso 3!
31.25 cm c ≔ c3 = Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo. "e#ormaciones en cada #ila!
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.0012 c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= −7.68 ⋅ 10−6
Fila 1
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = 0.0012 c
Fila 2
εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.0024
Fila 3
Fila 4
$e%isión del tipo de #alla!
εt_3 ≔ abs εs1 = 0.00122
εty ≔ εy = 0.002
R3 ≔ if if εt_3 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_3 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “Compresión” Es#uerzos en cada #ila!
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −2570.4 ― 2 cm
−16.13 f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = 2536.13
kgf cm
kgf cm 2
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 4200 ― 2 cm
INESA adiestramiento c.a.
2
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
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uerzas en cada !ila"
−29.3 tonnef F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = tonnef
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = tonnef −0.09 tonnef
Fila 2
14.46 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
47.88 tonnef F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef
Fila 4
#esultante en el concreto"
316.09 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef uerza a$ial"
P 3 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef 349.04 tonnef
%omento"
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 3 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 3 = 52.63 tonnef tonnef ⋅ m
INESA adiestramiento c.a.
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Caso 4
26.4 cm c ≔ c4 = Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo. !e"ormaciones en cada "ila
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.002 c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= −0.0006
Fila 1
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = 0.0009 c
Fila 2
εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.00232
Fila 3
Fila 4
#e$isión del tipo de "alla
εt_4 ≔ abs εs1 = 0.002
εty ≔ εy = 0.002
R4 ≔ if if εt_4 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_4 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “Compresión” Es"uerzos en cada "ila
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −4200 ― 2 cm
−1176.48 f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = 1844.66
INESA adiestramiento c.a.
kgf cm
kgf cm 2
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 4200 ― 2 cm
Fila 1
2
Fila 2
Fila 3
Fila 4
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%uerzas en cada "ila
F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = −47.88 tonnef
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = tonnef −6.71 tonnef
Fila 2
10.52 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 4
#esultante en el concreto
267.04 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef %uerza a&ial
270.84 tonnef P 4 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef 'omento
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 4 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 4 = 56.08 tonnef tonnef ⋅ m
INESA adiestramiento c.a.
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Caso !
18.75 cm c ≔ c5 = Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo. "e#ormaciones en cada #ila!
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.004 c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= −0.00201
Fila 1
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = 1.28 ⋅ 10−5 c
Fila 2
εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.002
Fila 3
Fila 4
$e%isión del tipo de #alla!
εt_5 ≔ abs εs1 = 0.004
εty ≔ εy = 0.002
R5 ≔ if if εt_5 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_5 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “transición” Es#uerzos en cada #ila!
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −4200 ― 2 cm
−4200 f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = 26.88
kgf cm
kgf cm 2
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 4200 ― 2 cm
INESA adiestramiento c.a.
2
Fila 1
Fila 2
Fila 3
Fila 4
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uerzas en cada !ila"
F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 = −47.88 tonnef
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = −23.94 tonnef
Fila 2
0.15 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 = tonnef
Fila 3
F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef 47.88 tonnef
Fila 4
#esultante en el concreto"
189.66 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef uerza a$ial"
165.87 tonnef P 5 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef %omento"
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 5 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 5 = 52.02 tonnef tonnef ⋅ m
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Caso !
12.5 cm c ≔ c6 = Hipótesis: El concreto alcanzó su agotamiento y se asume un comportamiento elastoplástico del acero de refuerzo. "e#ormaciones en cada #ila!
c − d1 εs1 ≔ εcu ⋅ ― = −0.0076 c εs2 ≔ εcu ⋅
c − d2 c
= −0.0045
Fila 1
c − d3 εs3 ≔ εcu ⋅ ― = −0.0015 c
Fila 2
εs4 ≔ εcu ⋅
c − d4 c
= 0.0016
Fila 3
Fila 4
$e%isión del tipo de #alla!
εt_6 ≔ abs εs1 = 0.008
εty ≔ εy = 0.002
R6 ≔ if if εt_6 ≤ εty , “Compresión” , if if εt_6 > 0.005 , “tracción” , “transición” = “tracción” Es#uerzos en cada #ila!
kgf f s1 ≔ min abs Es ⋅ εs1 , f y ⋅ csgn εs1 = −4200 ― 2 cm f s2 ≔ min abs Es ⋅ εs2 , f y ⋅ csgn εs2 = −4200
kgf cm 2
Fila 1
Fila 2
kgf −3109.68 ― 2 f s3 ≔ min abs Es ⋅ εs3 , f y ⋅ csgn εs3 = cm
Fila 3
kgf f s4 ≔ min abs Es ⋅ εs4 , f y ⋅ csgn εs4 = 3276 ― 2 cm
Fila 4
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&uerzas en cada #ila!
−47.88 tonnef F s1 ≔ As1 ⋅ f s1 =
Fila 1
F s2 ≔ As2 ⋅ f s2 = −23.94 tonnef
Fila 2
−17.73 tonnef F s3 ≔ As3 ⋅ f s3 =
Fila 3
37.35 tonnef F s4 ≔ As4 ⋅ f s4 = tonnef
Fila 4
$esultante en el concreto!
126.44 tonnef CC ≔ 0.85 ⋅ f' c ⋅ β1 ⋅ c ⋅ b1 = tonnef &uerza a'ial!
P 6 ≔ CC + F s1 + F s2 + F s3 + F s4 = tonnef 74.23 tonnef
(omento!
⎛ β1 ⋅ c ⎞ M 6 ≔ CC ⋅ ycp − ― + F s1 ⋅ ycp − d1 + F s2 ⋅ ycp − d2 + F s3 ⋅ ycp − d3 + F s4 ⋅ ycp − d4 ⎝
2 ⎠
M 6 = 41.48 tonnef tonnef ⋅ m
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Definición del diagrama de interacción de una columna a flexo-compresión uniaxial
Cálculo de #actores de minoración!
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Caso 1
εt_1 = 0.00002
εty ≔ εy = 0.002
R1 = “Compresión”
⎛ ⎛ ⎛ εt_1 − εty ⎞⎞⎞ ϕ1 ≔ if εt_1 ≤ εty , 0.65, if εt_1 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅ = 0.65 ⎝ ⎝ ⎝ 0.005 − εty ⎠⎠⎠ Caso !
εt_2 = 0.0005
εty ≔ εy = 0.002
R2 = “Compresión”
⎛ ⎛ ⎛ εt_2 − εty ⎞⎞⎞ ϕ2 ≔ if ⎜εt_2 ≤ εty , 0.65, if ⎜εt_2 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅ ⎜――― ⎟⎟⎟ = 0.65 ⎝ ⎝ ⎝ 0.005 − εty ⎠⎠⎠ Caso 3
εt_3 = 0.0012
εty ≔ εy = 0.002
⎛
⎛
⎝
⎝
R3 = “Compresión”
ϕ3 ≔ if εt_3 ≤ εty , 0.65, if εt_3 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅
Caso 4
εt_4 = 0.002
εty ≔ εy = 0.002
⎛ εt_3 − εty ⎞⎞⎞ = 0.65 ⎝ 0.005 − εty ⎠⎠⎠ R4 = “Compresión”
⎛ ⎛ ⎛ εt_4 − εty ⎞⎞⎞ ϕ4 ≔ if εt_4 ≤ εty , 0.65, if εt_4 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅ ――― = 0.65 ε 0.005 − ty ⎠⎠⎠ ⎝ ⎝ ⎝
Caso "
εt_5 = 0.004
⎛
⎛
⎝
⎝
εty ≔ εy = 0.002
ϕ5 ≔ if εt_5 ≤ εty , 0.65, if εt_5 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅
Caso #
εt_6 = 0.0076
⎛
⎛
⎝
⎝
εty ≔ εy = 0.002
ϕ6 ≔ if εt_6 ≤ εty , 0.65, if εt_6 > 0.005 , 0.90 , 0.65 + 0.25 ⋅
Compresión $ura
%racción $ura
ϕo ≔ 0.65
ϕt ≔ 0.90
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R5 = “transición” ⎛ εt_5 − εty ⎞⎞⎞ = 0.82 ⎝ 0.005 − εty ⎠⎠⎠ R6 = “tracción” ⎛ εt_6 − εty ⎞⎞⎞ = 0.9 ε 0.005 − ⎝ ty ⎠⎠⎠
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iagrama de interacción!
P u2 = 100 tonnef tonnef
M u2 = 27 tonnef tonnef ⋅ m
P u1 = 130 tonnef tonnef
M u1 = 32 tonnef tonnef ⋅ m
P tonnef
ϕP tonnef P u1 tonnef P u2 tonnef 810
P
M
ϕP
ϕM
P o
0
ϕo ⋅ P o
0
P 1
M 1
ϕ1 ⋅ P 1 ϕ1 ⋅ M 1
P 2
M 2
ϕ2 ⋅ P 2 ϕ2 ⋅ M 2
P 3
M 3
ϕ3 ⋅ P 3 ϕ3 ⋅ M 3
P 4
M 4
ϕ4 ⋅ P 4 ϕ4 ⋅ M 4
P 5
M 5
ϕ5 ⋅ P 5 ϕ5 ⋅ M 5
P 6
M 6
ϕ6 ⋅ P 6 ϕ6 ⋅ M 6
T o
0
ϕt ⋅ T o
0
720 630 540
379.87
450
ϕP n_max
360 270.84
P b
270 180 90 0
0
5.5
11
16.5
22
27.5
33
38.5
44
49.5
55
60.5
-90 -180
M tonnef tonnef ⋅ m
La compresión máxima resistente se limita al 80% de la compresión pura incluyendo el factor de minoración.
ϕM tonnef tonnef ⋅ m M u1 tonnef tonnef ⋅ m M u2 tonnef tonnef ⋅ m
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ϕP n_max ≔ 0.65 ⋅ 0.8 ⋅ P o ϕP n_max = 379.87 tonnef tonnef
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!erec"os #eser$ados No se permite "acer un uso comercial de este tra&a'o sin autori(ación pre$ia del autor. La misma de&erá estar firmada.
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.- !esistencia m"nima a #le$ión% A fin de prevenir que se forme un entrepiso débil, es necesario cumplir que la sumatoria de momentos nominales de las columnas sean iguales o mayores a 6/5 (1.2! que la sumatoria de momentos nominales de las vigas que concurren al nodo
∑ M nc ≥
6 ∑ M nb 5
!esistencia nominal a #le$ión en &igas
⎛ ⎝
M nb = f y ⋅ As_tracción ⋅ dviga −
"#$%A adiestramiento c.a.
a⎞
2⎠
a = β1 ⋅ c !esistencia nominal a #le$ión 1.00 en columnas ϕ =
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erec)os *eservados+ #o se permite )acer un uso comercial de este trabao sin autori-acin previa del autor. a misma deber0 estar firmada.
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.1.- !umatoria de momentos nominales en "igas Caso A# $omentos nominales de las "igas en sentido anti%orario
As_sup_viga_1 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 1
As_inf_viga_2 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 2
f y ⋅ As_sup_viga_1 a ≔ ―――― = 8.45 cm 0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
⎛ ⎝
M nb1 ≔ f y ⋅ As_sup_viga_1 ⋅ dviga −
a≔
f y ⋅ As_inf_viga_2
0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 1
a⎞
2⎠
= 36.03 tonnef tonnef ⋅ m
= 5.03 cm
⎛ ⎝
M nb2 ≔ f y ⋅ As_inf_viga_2 ⋅ dviga −
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 2
a⎞
2⎠
tonnef ⋅ m = 22.26 tonnef
SM nb_CasoA ≔ M nb1 + M nb2 = 58.29 tonnef tonnef ⋅ m
INESA adiestramiento ca
Momento nominal de la viga 1
Momento nominal de la viga 2
Sumatoria de momentos nominales de vigas
!!!inesa"adiestramientocom
#erechos $eservados% No se permite hacer un uso comercial de este traba&o sin autori'aci(n previa del autor )a misma deber* estar firmada
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Caso ! "omentos nominales de las #igas en sentido $orario
As_inf_viga_1 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 1
As_sup_viga_2 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 2
a≔
f y ⋅ As_inf_viga_1
0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
= 5.03 cm
⎛ ⎝
M nb1 ≔ f y ⋅ As_inf_viga_1 ⋅ dviga −
a≔
f y ⋅ As_sup_viga_2
0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 1
a⎞
2⎠
= 22.26 tonnef tonnef ⋅ m
= 8.45 cm
⎛ ⎝
M nb2 ≔ f y ⋅ As_sup_viga_2 ⋅ dviga −
Momento nominal de la viga 1
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 2
a⎞
2⎠
= 36.03 tonnef tonnef ⋅ m
SM nb_CasoB ≔ M nb1 + M nb2 = 58.29 tonnef tonnef ⋅ m
Momento nominal de la viga 2
Sumatoria de momentos nominales de vigas
En conclusión% se tiene la sumatoria más cr&tica de momentos nominales en #igas!
SM nb ≔ max SM nb_CasoA , SM nb_CasoB = 58.29 tonnef tonnef ⋅ m
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#erechos $eservados% No se permite hacer un uso comercial de este traba&o sin autori'aci(n previa del autor )a misma deber* estar firmada
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.!.- "umatoria de momentos nominales en columnas
P tonnef 44.24 47.68 810 720 630 540 450 360 270 130 100
180 90 0
0
5.5
11
16.5
22
27.5
33
38.5
44
49.5
55
60.5
-90 -180
M tonnef tonnef ⋅ m P u1 = 130 tonnef tonnef
Fuerza axial última de columna 1
M nc1 ≔ 47.68 tonnef tonnef tonnef ⋅ m Momento nominal de columna 1 obtenida en el diagrama P-M
P u2 = 100 tonnef tonnef
Fuerza axial última de columna 2
M nc2 ≔ 44.24 tonnef tonnef tonnef ⋅ m Momento nominal de columna 2 obtenida en el diagrama P-M
SN nc ≔ M nc1 + M nc2 = 91.92 tonnef tonnef ⋅ m
Sumatoria de momentos nominales en columnas.
.3.- #elación cr$tica de momentos columna%&iga en el nodo
SN nc R ≔ ― = 1.58 SM nb
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if if R ≥ 1.20 , “Ok” , “No Cumple” = “Ok”
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!erec"os #eser$ados% No se &ermite "acer un uso comercial de este traba'o sin autorizaci(n &re$ia del autor. )a misma deber* estar +irmada.
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8.- emanda por corte! La fuerza máxima probable Ve en la columna, se debe determinar considerando las máximas fuerzas que puedan generarse en las caras de los nodos en cada extremo de la misma. Para ello se tienen dos posibles mecanismos: "ecanismo 1! esarrollo de rótulas plásticas a #le$ión en columnas La demanda por corte se obtiene de los momentos máximos probables Mpr de las columnas en sus extremos, calculado a partir de una determinada fuerza axial mayorada, en el 1.00 y un factor de sobreresistencia del acero igual a !."#. diagrama de interacción con ϕ =
%esistencia má$ima pro&a&le a #le$ión en columnas $ste criterio es aplicable principalmente cuando no se cumple la condición de columna fuerte%iga d&bil, por lo cual, se espera que la columna alcance la rótula plástica por flexión en sus extremos, antes que las %igas que concurren al nodo.
Corte má$imo pro&a&le!
'($)* adiestramiento c.a.
∑ M pr V e = ―― Ln
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"ecanismo '! esarrollo de rótulas plásticas a #le$ión en (igas La demanda por corte se obtiene de los momentos máximos probables Mpr que pueden transferir las %igas en los nodos, tomando una altura efecti%a entre puntos de inflexión entre la columna superior e inferior. )e asume que dic-os puntos de inflexión ocurren en el medio de cada columna
Caso A! "omentos má$imos pro&a&les de las (igas en sentido anti)orario
Caso *! "omentos má$imos pro&a&les de las (igas en sentido )orario
'($)* adiestramiento c.a.
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Este criterio es aplicable principalmente para cuando se cumple la condición de columna fuerte-viga débil, por lo tanto, se alcanza la rótula plástica por flexión en vigas antes que en las columnas. (Caso ideal
esistencia má!ima pro"a"le a #le!ión en $igas
⎛ ⎝
M pr = α ⋅ f y ⋅ As_tracción ⋅ dviga −
!"E#$ adiestramiento c.a.
a⎞
2⎠
α = 1.25
a = β1 ⋅ c
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8..- !e"isión para el caso de #alla por rótulas plásticas en "igas $mecanismo % Caso A& 'omentos má(imos pro)a)les de las "igas en sentido anti*orario
As_sup_viga_1 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 1
As_inf_viga_2 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 2
1.25 ∝≔
Factor de sobre-resistencia del acero
∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_1 a ≔ ――――― = 10.57 cm 0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
⎛ ⎝
M prb1 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_1 ⋅ dviga −
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 1
a⎞
2⎠
= 43.97 tonnef tonnef ⋅ m
∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_2 a ≔ ――――― = 6.287 cm 0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
⎛ ⎝
M prb2 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_2 ⋅ dviga −
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 2
a⎞
2⎠
= 27.45 tonnef tonnef ⋅ m
SM prb_CasoA ≔ M prb1 + M prb2 = 71.42 tonnef tonnef ⋅ m
!"#A adiestramiento c$a$
Momento máximo probable de la viga 1
Momento máximo probable de la viga 2
umatoria de momentos máximos probables de vigas
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Caso ! "omentos má#imos pro$a$les de las %igas en sentido &orario
As_inf_viga_1 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 1
As_sup_viga_2 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 2
α≔ 1.25
a≔
∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_1
0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
Factor de sobre-resistencia del acero
= 6.287 cm
⎛ ⎝
M prb1 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_1 ⋅ dviga −
a≔
∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_2
0.85 ⋅ f' c ⋅ bviga
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 1
a⎞
2⎠
= 27.45 tonnef tonnef ⋅ m
= 10.566 cm
⎛ ⎝
M prb2 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_2 ⋅ dviga −
a⎞
2⎠
Altura del bloque equivalente de Whitney de la viga 2
= 43.97 tonnef tonnef ⋅ m
SM prb_CasoB ≔ M prb1 + M prb2 = 71.42 tonnef tonnef ⋅ m
!"#A adiestramiento c$a$
Momento máximo probable de la viga 1
Momento máximo probable de la viga 2
umatoria de momentos máximos probables de vigas
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En conclusión se tiene la sumatoria más cr!tica de momentos má"imos pro#a#les de $igas %ue concurren en el nodo&
SM prb ≔ max SM prb_CasoA , SM prb_CasoB = 71.42 tonnef tonnef ⋅ m
'inalmente se o#tiene el corte de dise(o en la columna&
3.55 m le ≔ 2 ⋅ 0.5 ln + hviga =
V e ≔
SM prb le
tonnef = 20.12 tonnef
Altura efectiva
Corte por capacidad
V u_análisis ≔ 13 tonnef tonnef
Corte del análisis
V diseño ≔ max V e , V u_análisis = 20.12 tonnef
Corte de diseño
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.- !e"inición de la resistencia por corte del concreto #Columna 1$ El refuerzo transversal debe diseñarse para resistir cortante suponiendo Vc = 0, donde ocurran simultáneamente las siguientes condiciones:
a) La fuerza cortante inducida por el sismo Ve, que se determina aplicando el mecanismo !r"tulas plásticas por fle#i"n en la columna) o mecanismo $ !r"tulas plásticas por fle#i"n en vigas), representa la mitad o más del corte de diseño%
20.12 tonnef V e = tonnef
20.12 tonnef V diseño = tonnef
V e
⎛ V e ⎞ Ra ≔ if ―― ≥ 0.5, 0 , 1 = 0 ⎝ V diseño ⎠
―― = 1 V diseño
b) La fuerza a#ial ma&orada en la columna 'u, inclu&endo la acci"n s(smica, es menor que el producto del área gruesa por la resistencia del concreto entre veinte%
Ag = 0.25 m 2
P u_comp ≔ P u1 = 130 tonnef
P c ≔
Ag ⋅ f' c
20
= 35 tonnef
Rb ≔ if if P u_comp ≤ P c , 0 , 1 = 1
inalmente, se tiene:
Rf f ≔ if if Ra + Rb ≥ 1 , “Aplica Vc” , “Se desprecia Vc” = “Aplica Vc”
⎛ ⎞ ⎛ ⎞ P u_comp kgf V c ≔ if Rff = “Aplica Vc” , 0.53 ⋅ ⎜1 + ――――― ⎟ ⋅ f' c ⋅ ― ⋅ b1 ⋅ d , 0 tonnef tonnef 2 tonnef ⎞ cm ⎜ ⎟ ⎜ 140 ⋅ ⎛―― Ag ⎟ ⋅ 2 ⎝ ⎝ ⎝ cm ⎠ ⎠ ⎠ V c = 19.52 tonnef
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1.- !ise"o del acero trans#ersal $Columna 1% 1.1.- !isposiciones generales
N barras_x ≔ 4 N barras_y ≔ 4 rl = 6 cm b1 = 50 cm b2 = 50 cm
sb_x ≔
b1 − 2 rl N barras_x − 1
= 12.67 cm Separación de barras en x
V x ≔ 0 ⋅ tonnef
sb_y ≔
b2 − 2 rl N barras_y − 1
= 12.67 cm Separación de barras en y
V y ≔ V diseño = tonnef 20.12 tonnef
1.&.- Area de acero trans#ersal en am'as direcciones
1.27 cm dest ≔ db#4 =
Diámetro del estribo
1.267 cm 2 Aest ≔ Ab#4 =
Area del estribo
N est_cer_x ≔ 2
Nro de estribos cerrados en dirección x
N ramas_x ≔ 2 ⋅ N est_cer_x = 4
Número de ramas en dirección x
N est_cer_y ≔ 2
Nro de estribos cerrados en dirección y
N ramas_y ≔ 2 ⋅ N est_cer_y = 4
Número de ramas en dirección y
AV_x ≔ N ramas_x ⋅ Aest = 5.07 cm 2
Area transversal en dirección x
AV_y ≔ N ramas_y ⋅ Aest = 5.07 cm 2
Area transversal en dirección y
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1.3.- !e"inición del anc#o con"inado de la sección$
rest ≔ r p +
dest
2
= 4.635 cm
Distancia del borde al centroide del estribo
bc1 ≔ b1 − 2 ⋅ rest = 40.73 cm Ancho con&inado en dirección x 'centro a centro de ramas externas(. bc2 ≔ b2 − 2 ⋅ rest = 40.73 cm Ancho con&inado en dirección y 'centro a centro de ramas externas(.
1.4.- !e"inición de la separación má%ima no con"inada entre ramas de estri&o$
db_long ≔ db#6 = 1.905 cm
Diámetro del acero lon)it"dinal
15.84 cm xi_max_x ≔ sb_x + db_long + dest =
Separación máxima no con&inada en x 'centro a centro entre ramas de estribo(
xi_max_y ≔ sb_y + db_long + dest = 15.84 cm
Separación máxima no con&inada en y 'centro a centro entre ramas de estribo(
15.84 cm hx ≔ max xi_max_x , xi_max_y =
if if hx ≤ 35 cm , “Ok” , “NC” = “Ok”
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1.!.- "ona de con#inamiento a$ %eparación re&uerida por corte '(irección )$
V s ≔
V y ϕv
tonnef − V c = 14.01 tonnef
Demanda por corte en el acero transversal
5.07 cm 2 AV ≔ AV_y = smax_req ≔
AV ⋅ f y ⋅ d V s
Area de acero transversal en dirección Y
= 66.82 cm
Separación máxima requerida por corte en zona de confinamiento
*$ %eparación re&uerida por corte '(irección +$
No se requiere ya que no hay fuerza cortante
c$ %eparación má,ima normatia
so_1 ≔
1 min b1 , b2 = 12.5 cm 4
so_2 ≔ 6 ⋅ db_long = 11.43 cm
⎛ 35 cm − hx ⎞ so_3 ≔ 10 cm + ――― = 16.39 cm
15.84 cm hx =
⎝
smax_norma ≔ min so_1 , so_2 , so_3 = 11.43 cm
3
⎠
Separación máxima normativa
d$ %eparación de#initia
so_max ≔ min smax_req , smax_norma = 11.43 cm
so_def ≔ 10 cm
INSA adiestramiento c!a!
Separación máxima de acuerdo a la demanda y la mínima normativa
Separación a utilizar
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e !ongitud de con"inamiento
Lo1 ≔ max b1 , b2 = 50 cm
Lo2 ≔
ln
6
= 50 cm
Lo3 ≔ 45 cm
Lo_min ≔ max Lo1 , Lo2 , Lo3 = 50 cm
Lo_final ≔ 60 cm
Longitud mínima de confinamiento
Longitud final de confinamiento a utilizar
1#.$.- %ona central de la columna a &eparación de estri'os (sin solapes del acero longitudinal
sgeneral_max ≔ min 6 ⋅ db_long , 15 cm = 11.43 cm
Separación máxima
sgeneral_def ≔ 10 cm
Separación a utilizar
' &eparación de estri'os (con solapes del acero longitudinal
ssolapes_max ≔ so_max = 11.43 cm
Separación máxima
ssolapes_def ≔ 10 cm
Separación a utilizar
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1.!.- "etalle general
Estribos (ligaduras)
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1.8.- !e"isión de con#inamiento
a$ %emanda
P u ≔ P u1 = 130 tonnef tonnef
Fuerza axial de diseño
0.25 m 2 Ag =
Area gruesa de la columna
f' c = 27.459 MPa MPa
Resistencia del concreto
R ≔
P u
0.3 ⋅ Ag ⋅ f' c
= 0.619
if if R ≤ 1 , “Ok” , “NC” = “Ok”
MPa , “Ok” , “NC” = “Ok” if if f' c ≤ 70 MPa
Ach ≔ bc1 ⋅ bc2 = 1.659 ⋅ 103 cm 2
Area del núcleo confinado
s ≔ max so_def , sgeneral_def = 10 cm
Separación máxima colocada
⎛⎛ ⎛ A ⎞ f' ⎞ ⎛ ⎞ f' ⎞ 0.3 ⋅ ―g − 1 ⋅ c ⋅ s ⋅ bc1 , 0.09 ⋅ c ⋅ s ⋅ bc1 = 4.13 cm 2 f y ⎠ ⎝⎝ ⎝ Ach ⎠ f y ⎠ ⎝ ⎠
Dirección X
⎛⎛ ⎛ Ag ⎞ f' c ⎞ ⎛ ⎞ f' ⎞ Ash_req_y ≔ max 0.3 ⋅ ― − 1 ⋅ ⋅ s ⋅ bc2 , 0.09 ⋅ c ⋅ s ⋅ bc2 = 4.13 cm 2 f y ⎠ ⎝⎝ ⎝ Ach ⎠ f y ⎠ ⎝ ⎠
Dirección Y
Ash_req_x ≔ max
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&$ Acero de con#inamiento colocado
El acero de confinamiento colocado en una dirección se determina en función a las ramas perpendiculares.
Para la dirección x, relacionada con el ancho de la sección bc1, se consideran las ramas dispuestas en dirección y.
Ash_1 ≔ N ramas_y ⋅ Aest = 5.07 cm 2
Acero de confinamiento colocado en dirección x
if if Ash_1 ≥ Ash_req_x , “Ok” , “NC” = “Ok” Para la dirección y, relacionada con la altura de la sección bc2, se consideran las ramas dispuestas en dirección X.
Ash_2 ≔ N ramas_x ⋅ Aest = 5.07 cm 2
Acero de confinamiento colocado en dirección y
if if Ash_2 ≥ Ash_req_y , “Ok” , “NC” = “Ok”
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11.- Nodos 11.1.- emanda por corte Para determinar la demanda por corte en el nodo es necesario definir los momentos máximos probables de vigas y columnas que concurren al mismo, tomando en cuenta el acero real de las secciones.
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Caso A !omentos má"imos pro#a#les de $igas en sentido anti%orario
As_sup_viga_1 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 1
As_inf_viga_2 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 2
100.59 tonnef T 1 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_1 = tonnef
59.85 tonnef C2 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_2 = tonnef
V col ≔ V e = tonnef 20.12 tonnef
V j_CasoA ≔ T 1 + C2 − V col = 140.33 tonnef
∝ = 1.25
Caso & !omentos má"imos pro#a#les de $igas en sentido %orario
As_inf_viga_1 = 11.4 cm 2 Acero inferior de la viga 1
As_sup_viga_2 = 19.16 cm 2 Acero superior de la viga 2
T 2 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_sup_viga_2 = tonnef 100.59 tonnef
C1 ≔ ∝ ⋅ f y ⋅ As_inf_viga_1 = tonnef 59.85 tonnef
V col ≔ V e = tonnef 20.12 tonnef
V j_CasoB ≔ T 2 + C1 − V col = tonnef 140.33 tonnef
∝ = 1.25
'emanda má"ima por corte en el nodo
V j ≔ max V j_CasoA , V j_CasoB = tonnef 140.33 tonnef
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11..- !e"isión #emanda$Capacidad
b1 = 50 cm b2 = 50 cm bw1 ≔ 40 cm bw2 ≔ 40 cm bw3 ≔ 0 cm bw4 ≔ 0 cm
Caso A: Nodos confinados en las 4 caras
V c = 5.3 ⋅
f' c ⋅ A j
Caso B: Nodos confinados en las 3 caras o en 2 caras opuestas
V c = 4.0 ⋅
f' c ⋅ A j
Caso C: Nodos no confinados
‾‾c ⋅ A j V c = 3.2 ⋅ f'
Análisis para la dirección % &'igas 1 ( )
bw ≔ min bw1 , bw2 = 0.4 m b1 − b w x ≔ ―― = 5 cm
2
hcol ≔ b2 = 0.5 m
bmax ≔ min b1 , bw + hcol , bw + 2 ⋅ x = 50 cm
A j ≔ bmax ⋅ hcol = 2.5⋅ 10 3 cm 2
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Estructuras de Concreto Armado Aplicación de la Norma ACI 318-14 Ing. Eliud Hernández Un lado se encuentra confinado cuando el ancho de la viga es igual o mayor al 75 del ancho de la columna/ en direcci,n perpendicular al e*e de la viga$
⎛b ⎞ Rviga1 ≔ if w1 < 0.75, 0, 1 = 1 ⎝ b1 ⎠
⎛b ⎞ Rviga2 ≔ if w2 < 0.75, 0, 1 = 1 ⎝ b1 ⎠
⎛b ⎞ Rviga3 ≔ if w3 < 0.75, 0, 1 = 0 ⎝ b2 ⎠
⎛b ⎞ Rviga4 ≔ if w4 < 0.75, 0, 1 = 0 ⎝ b2 ⎠
Rx ≔ Rviga3 + Rviga4 = 0
Ry ≔ Rviga1 + Rviga2 = 2
Rgen ≔ Rviga1 + Rviga2 + Rviga3 + Rviga4 = 2
Rf f ≔ if if if if if Rgen > 3 ,“A” , if if Rgen < 2 ,“C” , if if Rx ≥ 2 ,“B” , if if Ry ≥ 2 , “B” , “C”
kgf V c1 ≔ 5.3 ⋅ f' c ⋅ ― ⋅ A j cm 2
V c_nodo ≔ if Rf f = “A”
kgf V c2 ≔ 4.0 ⋅ f' c ⋅ ― ⋅ A j cm 2
= “B”
kgf V c3 ≔ 3.2 ⋅ f' c ⋅ ― ⋅ A j cm 2
= 167.33 tonnef tonnef
‖ V
c1
else ‖ if R = “B” f f ‖ ‖ V c2 ‖ ‖ else ‖ V c3 ‖ 142.23 tonnef ϕ j ⋅ V c_nodo = V j ϕ j ⋅ V c_nodo
= 0.9866
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⎛ ⎞ V j ≤ 1 ,“Ok” ,“NC” = “Ok” if ⎝ ϕ j ⋅ V c_nodo ⎠
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11.3.- Acero transersal.
La disposición del acero transversal en el nodo se hará de la misma forma que para la zona de confinamiento en columnas.
11.4.- !"mites dimensionales a# $elación altura del nodo % el ma%or diámetro de &arra longitudinal Donde el refuerzo longitudinal de una viga atraviese el nodo viga-columna, para concretos de peso normal, la dimensión de la columna, paralela al refuerzo de dicha viga, no debe ser menor que 20 veces el maor diámetro de la barra longitudinal utilizado, o 2! veces en el caso de concretos de peso liviano.
hnodo ≔ b2 = 50 cm hnodo db
= 22.5
"#$%& adiestramiento c.a.
2.223 cm db ≔ db#7 = ⎛ hnodo ⎞ ≥ 20 , “Ok” , “No cumple” = “Ok” if ⎝ db ⎠
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