SECCIONES SIMPLEMENTE SIMPLEMENTE ARMADAS Y DOLEMENTE ARMADAS Y DISEÑO DE SECCIONES TEE Una viga simplemente armada, solo consta de acero trabajando a tensión (no flexión), mientras que una viga doblemente armada lleva acero en la zona a tensión y en la zona de compresión del elemento. En principio todos tus diseños deben ser sobre una viga con un armado simple, en el cual debes revisar la fluencia del acero. Cuando tienes un diseño de una viga doblemente armada es con el fin de asegurar esa fluencia del acero a tensión. Cabe mencionar que en la vida practica, la gran mayoría del armado de acero de las vigas, es un armado doble, esto es con el fin de facilitar el armado de este. La Viga Doblemente Armada es aquella que posee acero de refuerzo longitudinal tanto en la zona de tracción como en la zona de compresión Cuando la altura útil d de las secciones de concreto armado está limitada, y la c uantía geométrica ρ resulta elevada, no cumpliendo la condición exigida ρmin≤ρ≤ρmax , la viga debe armarse doblemente.
El acero a compresión As' otorga mayor ductilidad a la viga e incrementa moderadamente su capacidad resistente, en relación a la sección armada únicamente con acero a tracción. En la práctica, las secciones doblemente armadas tienen sus dimensiones conocidas de modo que el diseño se reduce r educe únicamente a calcular el acero necesario As y As' T eniendo como datos el momentosolicitante Mu, las dimensiones de la sección y las características resistentes de los materiales a usar. El comportamiento estructural de las vigas doblemente armadas es similar a la superposición del caso se la viga simplemente armada resistiendo un momento Mo y del par ∆M formado por la pareja de barras a compresión y tracción respectivamente, como
muestra la siguiente figura: Donde: As : Se refiere al área de acero total que contiene la sección en su parte Inferior As' : Es el área de acero en la sección que trabaja a compresión D: Es la distancia... Teoría de la elasticidad lineal La principal característica vigas doble tee es que permite vencer claros máximos de 10 m. en entrepisos y puede ser utilizada para un sistema de muro en tabla estaca de alturas libres máximas de 5.00 m. FLEXOCOMPRESIÓN En una estructura a base de un marco o momento resistente, los elementos de una columna en la mayoría de los casos están sujetos a cargas axiales o momentos flexionantes (axial o biaxial). En otros casos la columna estará sujeta únicamente a carga axial, por lo tanto los problemas de control de calidad en la etapa constructiva se generan desviaciones en el dimensionamiento y distribución de las secciones transversales, provocan excentridades de le carga axial respecto r especto al eje del momento el cual genera momento flexionante a considerar en el diseño de dicho elemento Respecto a las hipótesis básicas con los elementos sujetos a flexo compresión, están sonexactamente las mismas que aquellas consideradas para elementos bajo flexión simple. COMPORTAMIENTO ELASTICO LINEAL
Para materiales que tienen un comportamiento elástico lineal, o aproximadamente lineal, para pequeñas o moderadas deformaciones. El cálculo de tensiones y deformaciones puede hacerse usando la teoría lineal de la elasticidad. Esta teoría resuelve los problemas de mecánica de sólidos planteando un [[sistema de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Desde el punto de vista físico los diversos subsistemas de ecuaciones que incluye esta teoría son: • Ecuaciones de equilibrio interno. Que relacionan las fuerzas volumétricas (bi) con las derivadas de las tensiones (σij) en el interior del sólido: • Ecuaciones de equilibrio externo. Que relacionan las fuerzas superficiale s o fuerzas de
contacto (fi) aplicadas en la superficie del sólido con el valor de las tensiones en el contorno del sólido: • Ecuaciones constitutivas o ecuaciones de Lamé -Hooke. Son ecuaciones algebraicas y
lineales que relacionan el valor de las componentes del tensor tensión con el valor del tensor deformación:
• Relación entre desplazamientos y deformaciones. Que relacionan las componentes del tensor de deformaciones (εij) con las componentes del v ector de desplazamiento u = (ux,
uy, uz): CALCULO EN ROTURA Hipótesis en el dimensionado de una pieza estructural según la cual los esfuerzos que induce una carga límite no le producen al material una fatiga más allá de suresistencia a la rotura. También llamado proyecto basado en la fatiga de rotura, proyecto basado en la resistencia a la rotura
DIAGRAMA DE INTERACCIÓN.PEQUEÑAS, MEDIANAS Y GRANDES EXENMTRADADES La resistencia de la sección transversal a una fuerza de comprensión, se produce con la presencia del momento flexionante. Donde el diagrama de interacción representa el lugar geométrico de los puntos que indican la carga axial y el momento flexionante que provoca que un elemento alcance su resistencia ultima( deformación unitaria ultima en la fibra extrema a compresión de la sección transversal . por consiguiente cuando una curva de interacción determinada si la columna esta sujeta a una combinación de momento flexionante y carga axial que se encuentre en el interior de dicha curva , el elemento se encuentra del lado de la seguridad contrariamente, si la combinación esta fuera de la curva, la columna estará propensa a la falla.
El comportamiento de secciones específicas de columnas de hormigón armado es descrito más claramente mediante gráficos denominados curvas o diagramas de interacción. Sobre el eje vertical se dibujan las cargas axiales resistentes y sobre el eje horizontal se representan los correspondientes momentos flectores resistentes, medidos con relación a un eje principal centroidal de la sección transversal de la columna. A continuación se presenta una curva de interacción unidireccional de una columna tipo, en la que no se han incluido ni el factor f de reducciónde capacidad (solamente se manejan cargas axiales y momentos flectores nominales), ni la reducción de carga axial última por excentricidad mínima de las cargas axiales, para que su interpretación sea más sencilla. Cualquier combinación de carga axial y de momento flector nominales, que defina un punto que caiga dentro de la curva de interacción (o sobre la curva de interacción), indicará que la sección escogida es capaz de resistir las solicitaciones propuestas. Cualquier punto que quede por fuera de la curva determinará que la sección transversal es incapaz de resistir las solicitaciones especificadas.
Es importante observar que la presencia de pequeñas cargas axiales de compresión (parte inferior de la curva de interacción), teóricamente puede tener un efecto beneficioso sobre el momento flector resistente de la columna (falta aún cuantificar el efecto del factor de reducción de capacidad f para tener la visión completa). Este comportamiento poco usual se debe a que el hormigón, sometido a esfuerzos de tracción por la flexión, se fisura en gran medida, La presencia de cargas axiales de compresión pequeñas permite disminuir la sección transversal figurada y aumentar la sección efectiva de trabajo del material. La presencia de grandes cargas axiales (parte superior de la curva de interacción), por otro lado, disminuye considerablemente la capacidad resistente a la flexión de las columnas. Para la elaboración de las curvas de interacción nominales, para unasección dada, se utiliza el siguiente procedimiento: Se definen diferentes posiciones del eje neutro Para cada posición del eje neutro se calculan las deformaciones unitarias en cada fibra de la pieza, tomando como base una deformación máxima en el hormigón e u = 0.003 En función de las deformaciones en el acero y en el hormigón se determinan los diagramas de esfuerzos en el hormigón y la magnitud de los esfuerzos en el acero, y se calculan los momentos flectores centroidal es y cargas axiales internos que, por equilibrio, deben ser iguales a los momentos flectores y cargas axiales externos solicitantes EJEMPLO: Dibujar la curva de interacción de cargas nominales y momentos flectores nominales respecto al eje centroidal x de la columna de la figura, tomando ejes neutros paralelos a
dicho eje, si la resistencia a la rotura del hormigón es f’c = 210 Kg/cm2 y el esfuerzo de
fluencia del acero es Fy = 4200 Kg/cm2. As1 = 3 x 2.54 = 7.62 cm2 As2 = 2 x 2.54 = 5.08 cm2 As3 = 3 x 2.54 = 7.62 cm2 La deformación unitaria que provoca fluencia en el acero es: Cualquier deformación unitaria en el acero que esté por debajo de la deformación de fluencia (e s < e y) define esfuerzos en el acero que se pueden calcular con la siguiente expresión: fs = Es e s Cualquier deformación unitaria en el acero que supere la deformación de fluencia (e s > e y) determinará un esfuerzo en el acero igual al esfuerzo de fluencia: fs = Fy
