Placas Base 3

Curso: DISEÑO EN ACERO 1

Diseño de PLACAS BASE

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Diseño de Placas Base Condición de diseño

• LRFD

• ASD

• Pu ≤ F Pp

• Pa ≤ Pp /W

Fc = 0.60

Wc = 2.50

•

Resistencia nominal al aplastamiento en el hormigón : Pp USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

Columnas con solo carga axial Resistencia de diseño por aplastamiento del hormigón • La placa base cubre totalmente el pedestal o el dado de fundación:

Pp = 0,85 fć A1 A1 = àrea de la placa base USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

Columnas con solo carga axial Resistencia de diseño por aplastamiento del hormigón • Area del pedestal es mayor que el área de la placa base:

Pp = 0,85 fć A1 √ A2 / A1 ≤ 1,7 fć A1 A1 = àrea de la placa base A2 = àrea del pedestal (geométricamente similar al área de la placa base) USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.


Cálculo del espesor de la placa base Modelo placa en voladizo


Modelo placa en voladizo




• espesor de la placa base: tp (LRFD) • tp = (m , n)

2 Pu 0,90 Fy BN






Dimensión de Placa Base similar a dimensión de la sección de la columna: Modelo de Murray- Stockwell Caso válido para columnas con cargas bajas


Dimensión de Placa Base similar a dimensión de la sección de la columna: Modelo de Murray- Stockwell



Dimensión de Placa Base similar a dimensión de la sección de la columna: Modelo de Murray- Stockwell



Columnas con carga axial y momento • Excentricidad baja

Excentricidad moderada

Excentricidad alta :


Columnas con carga axial y momento Diseño de placas bases con excentricidades bajas • • • •

Cargas mayoradas: Pu, Mu excentricidad e = Mu / Pu Probar una dimensión de placa base : N x B Tensiones de aplastamiento f1,2 = Pu + Mu c BN I

c = N/2 I = BN3/12 f1 ≤ Fap USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

• espesor de la placa base: tp •

tp =

4 M plu 0,90 Fy

M plu = momento en una franja de la placa de largo max (m,n) y ancho unitario


Columnas con carga axial y momento Diseño de placas bases con excentricidades moderadas Cargas mayoradas: Pu, Mu • excentricidad e = Mu / Pu

• Probar una dimensión de placa base:

NxB • A = 3 ( N/2 – e ) • Tensión máxima de aplastamiento

f1 = 2P AB • f1 ≤ Fap= Фc 0,85 fć √ A2 / A1 ≤ Фc 1,7 fć USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

Columnas con carga axial y momento Diseño de placas bases con excentricidades grandes • excentricidad •

e = Mu / Pu

Probar una dimensión de placa base:

NxB •

Equilibrio de fuerzas:

T + Pu = f1 AB 2 •

Equilibrio de momentos

Pu A’ + Mu = f1 AB (N’ – A/3) 2 • A = f ’ ± √ [ f ’2 – 4(f1 B /6)(Pu A’+ Mu)] f1 B /3 con f ’= f1 B N’ / 2 Se considera el valor máximo que puede tomar f1

f1 ≤ Fap= Фc 0,85 fć √ A2 / A1 ≤ Фc 1,7 fć tracción en los pernos: T = f1 AB/2 - Pu USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

Columnas con carga axial y momento Diseño de placas bases con excentricidades grandes (LRFD) Tensión máxima de aplastamiento: 1)

Fap= Фc 0,85 fć √ A2 / A1 ≤ Фc 1,7 fć

2) Probar una dimensión de placa base:

NxB 3) Calcular β:

β = Mu + Pu A’ Fap B N’2 4) Gráfico → A /N’ → calcular A Si A da un valor razonable seguir, de lo contrario volver a 2)

5) Gráfico →

α

6) tracción en los pernos:

T = Mu + Pu A’ – Pu α N’ USACh Departamento de Ingeniería en Obras Civiles -Curso Diseño en Acero 1- Prof. Luis Leiva A.

Diseño a la Tracción LRFD Barras con Hilo AD = Pu /(f 0.75 Fu) con f = 0.75 AD = área calculada al exterior del hilo


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