afpb l=ab=sfd^p iìáë=_~ μå_ä òèìéò mêçñéëçê=`çä~äçê~ççê af`lmfr OPENCOURSEWARE INGENIERIA CIVIL I.T. Obras Públicas / Ing. Caminos

Transcripción

1 OPENCOURSEWARE INGENIERIA CIVIL I.T. Obras Públicas / Ing. Caminos afpb l=ab=sfd^p iìáë=_~ μå_ä òèìéò mêçñéëçê=`çä~äçê~ççê af`lmfr (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 1

2 l_gbqfslp Establecer una estrategia de diseño para este tipo de elementos Analizar el dimensionamiento completo de vigas con sección en T Plantear aspectos particulares en el diseño de algunas clases de vigas Representar los esquemas y disposiciones de armado habituales en este tipo de elementos Realizar una serie de recomendaciones generales en el diseño de vigas (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 2

3 `lkqbkfalp 1. Análisis de solicitaciones 2. Estrategia de diseño 3. Vigas en T 4. Vigas continuas 5. Vigas de canto 6. Esquemas de armado 7. Recomendaciones (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 3

4 NK=^kžifpfp=ab=plif`fq^`flkbp Las vigas normalmente van a estar sometidas a las siguientes solicitaciones: Flexión simple: [Anejo 7] Dominios 2 y 3 Sin armadura adicional de compresión (U s1 ) Dominio 4 Dominio 3 Con armadura adicional de compresión (U s1,u s2 ) Cortadura [Art. 44] Cálculo con armadura de cortante (V cu +V su ) Torsión [Art. 45] Cálculo de armadura longitudinal y transversal necesaria (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 4

5 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Determinación de recubrimientos mecánicos A falta de datos concretos, puede tomarse d 0,9 h Armadura longitudinal (solicitaciones normales): Cuantías mínimas de armado a disponer (base) M d,min Disposición y refuerzo de armaduras M d,máx Cálculo de longitudes de anclaje y solape Armadura transversal (solicitaciones tangenciales): Estribado mínimo a disponer V rd,min Estribado en zonas de refuerzo (V rd > V rd,min ) Unificación de estribos (si fuera necesario) (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 5

6 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura longitudinal: Cuantías mínimas de armado a disponer: Cuantía mecánica a tracción [Art ] U s = 0,04 U c (para sección rectangular) Cuantías geométricas: [Tabla ] Tracción: 3,3 (B 400) ó 2,8 (B 500) de la sección bruta A c Compresión: 30% de los anteriores valores a tracción Disposición de armaduras: [Art ] Deberá continuarse hasta los apoyos, al menos la siguiente respecto a la empleada para resistir el máximo momento positivo (M + d,máx) 1/3 A s1,máx hasta los apoyos extremos 1/4 A s1,máx hasta los apoyos intermedios (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 6

7 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura longitudinal: Refuerzo de armaduras En zonas donde es necesario mayor cuantía de armado que la mínima, debe reforzarse la armadura de base con un mayor número de barras. Pueden efectuarse uno o varios niveles de refuerzo escalonados Armadura de refuerzo Armado base M d,mín Ley real de momentos Momento resistido por la viga en cada sección M d,máx (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 7

8 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura longitudinal: Longitudes de anclaje y solape A la longitud de cálculo obtenida para cada barra, deben sumársele a cada lado las siguientes longitudes Un canto útil (d) por el efecto de decalaje de la ley de momentos flectores [Art ] La longitud neta de anclaje de la barra [Art ], respetando los valores mínimos establecidos [Art ] l b,neta d Longitud de cálculo d l b,neta sección de anclaje sección de anclaje (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 8

9 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura transversal: Estribado mínimo a disponer (V su,mín ) [Art ] Separación máxima entre estribos (s t ) Dependiendo del valor de V u1 respecto de V rd Cuantía mínima de estribos U st / s t f ct,m b 0 / 7,5 (para cercos a 90 o ) Estribado en zonas de refuerzo De forma análoga a como se ha planteado para armadura longitudinal Cálculo de V u2,mín = V cu + V su,mín V rd,mín Refuerzo en zonas de la viga donde V rd > V rd,mín Disminuyendo la separación entre estribos (s t ) Aumentando el diámetro de los estribos (U st ) Duplicando estribos (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 9

10 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura transversal: Disposición de estribos [Art ] Prolongación de medio canto (h/2) desde la sección en la que dejan de ser necesarios h/2 h/2 Unificación de estribos Si existe armadura tanto de cortante (V) como de torsión (T) U s st,eq t,eq U s st,v t,v U s st,t t,t mismo Ust 1 s t,eq 1 s t,v 1 s t,t (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 10

11 OK=bpqo^qbdf^=ab=afpb l Armadura transversal: Sección de comprobación [Art ] Agotamiento por compresión oblícua (V rd V u1 ): Se efectúa en el borde del apoyo de la viga, no en su eje Agotamiento por tracción en el alma (V rd V u2 ): Se efectúa en una sección situada a un canto útil (d) del borde del apoyo en elementos con armadura a cortante V rd1 V rd2 d d V rd2 Vrd1 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 11

12 PK=sfd^p=bk=q Ancho eficaz [Art ] En vigas en T o en cajón, zona de las alas en la que se distribuyen las tensiones normales de manera uniforme b b e Ancho eficaz (b e ) Artículo EHE-08 Nervio interior (T) Nervio de borde (L) h 0 Ala comprimida b 0 + L 0 /5 b 0 + L 0 /10 Ala traccionada b 0 + 8h 0 b 0 + 4h 0 L 0 b 0 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 12

13 PK=sfd^p=bk=q Sección concebida de forma racional, aprovechando las propiedades de los materiales: Zona superior de hormigón masivo (ala superior) Zona central esbelta y armada a cortante (alma) Zona inferior fuertemente armada a tracción (ala inferior) b h d A s2 h 0 ALAS ALMA A s1 d b 0 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 13

14 PK=sfd^p=bk=q Casos de cálculo: [Anejo 7 EHE, apartado 4] Caso 1 h 0 0,5 d (= y lim ) Caso 2 h 0 < 0,5 d Caso 2A M d M ala = U Tc (d 0,5h 0 ) Caso 2B M d > M ala = U Tc (d 0,5h 0 ) b b b y lim h 0 h 0 d 0,5h 0 U Tc h 0 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 14

15 PK=sfd^p=bk=q Proceso de cálculo: Determinación de armadura longitudinal Cuantías mínimas de armado Determinación del caso de cálculo (1, 2A, 2B) Determinación de armadura transversal Cortante en alma (sección b 0 d) Rasante alas alma (S d =V rd (b 1 /b) / 0.9d) Flexión de las alas Unificación de estribos (o valor máximo de los dos) Rasante en ala traccionada S d = V rd / 0.9d A ala / A tot (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 15

16 PK=sfd^p=bk=q Vigas artesa o cajón: Son vigas con forma de U ó V cerrada muy empleadas en puentes y obra civil en general Para su cálculo a flexión y cortante, pueden asimilarse a dos secciones en T trabajando conjuntamente b b b b h 0 b 0 b 0 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 16

17 QK=sfd^p=`lkqfkr^p Inversión de momentos en el vano: 1/3 A s1,máx en apoyos extremos 1/4 A s1,máx en apoyos centrales (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 17

18 RK=sfd^p=ab=`^kql Son aquellas con un canto útil d 60 cm Disposición de armadura de piel: Barras de pequeño diámetro (6, 8, 10 mm) Separación entre barras 30 cm. Cuantía por cara ρ 0,5 Viga rectangular Viga en T (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 18

19 SK=bpnrbj^p=ab=^oj^al Disposición de cercos: d {5Ø e, 5 cm} d {10Ø e, 7 cm} (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 19

20 SK=bpnrbj^p=ab=^oj^al Disposición de cercos en vigas en T: (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 20

21 SK=bpnrbj^p=ab=^oj^al Armado completo de viga: (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 21

22 TK=ob`ljbka^`flkbp Empleo del mismo tipo de acero en toda la pieza (B400 ó B500) Empleo del mínimo número de diámetros diferentes posible en el armado de la pieza Redondeo y simplificación numérica de separaciones de cercos y longitudes de anclaje Generalmente, es mejor colocar más acero si acarrea mayor facilidad constructiva (no escatimar acero si ello encarece el montaje) Cuadro de características de los materiales, control y recubrimientos mínimos en los planos de armado (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 22