Diseño de vigas de concreto

Ejemplo de diseño de vigas de hormigón armado pdf

ResumenEn los últimos años se han llevado a cabo con éxito numerosas investigaciones sobre vigas de hormigón armado reforzadas a cortante con láminas, placas y tiras de polímero reforzado con fibras (FRP) adheridas externamente (EB). Estos valiosos estudios han puesto de manifiesto una serie de parámetros que influyen y que no están recogidos en las directrices de diseño. El objetivo de este estudio era: (1) destacar experimental y analíticamente los parámetros influyentes en la contribución a cortante del FRP en vigas de CR reforzadas a cortante utilizando láminas y tiras de EB FRP; y (2) desarrollar un conjunto de ecuaciones de diseño transparentes, coherentes y evolutivas para calcular la resistencia a cortante de las vigas de CR reforzadas a cortante. En la parte experimental de este estudio, se realizaron 12 ensayos en vigas T de 4.520 mm de longitud. Las probetas se reforzaron a cortante utilizando tiras y láminas de FRP de carbono (CFRP). Las variables de ensayo fueron: (1) la presencia o ausencia de refuerzo interno de acero transversal; (2) el uso de láminas de FRP frente a tiras de FRP; y (3) la rigidez axial del refuerzo de FRP EB. En la parte analítica de este estudio, se propusieron nuevas ecuaciones de diseño para considerar el efecto del acero transversal además de otros parámetros influyentes en la contribución al corte del FRP. La precisión de las ecuaciones propuestas se ha verificado en este estudio mediante la predicción de la contribución al cizallamiento del FRP en vigas de CR ensayadas experimentalmente.

Ejemplo de cálculo de una viga

Las vigas son elementos estructurales horizontales diseñados para soportar cargas laterales. Cuando están inclinadas o inclinadas, se denominan vigas de caballete. Las vigas de un edificio de hormigón armado se diseñan normalmente para resistir la carga del forjado, su propio peso, el peso de los tabiques/revestimientos, el peso de los acabados y otras acciones que puedan aplicarse. El diseño de una viga de hormigón armado implica la selección del tamaño adecuado de la viga y el área de refuerzo para soportar la carga aplicada sin fallar o desviarse excesivamente.

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Bajo las acciones enumeradas anteriormente, una viga horizontal de hormigón armado experimentará principalmente un momento de flexión y una fuerza de corte. Dependiendo de la carga y de la orientación, la viga puede experimentar torsión (giro), como se encuentra en las vigas curvas o en las vigas que soportan techos con tejados. En el caso de las vigas de raker, la presencia de la fuerza axial puede ser bastante significativa en el diseño.

El refuerzo longitudinal se utiliza para resistir el momento de flexión, y también para mejorar la capacidad de esfuerzo cortante de una viga. Los estribos (enlaces) se utilizan para resistir el exceso de fuerza cortante y la torsión (si procede). En vigas profundas o sometidas a torsión, se pueden utilizar barras laterales para mejorar la capacidad de torsión y también para evitar el agrietamiento. La profundidad (d), la anchura (b) y la disposición de las armaduras definen la capacidad de carga de una viga y constituyen la esencia de su diseño.

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Calculadora de diseño de vigas de hormigón

Este artículo resume la literatura disponible sobre la optimización de vigas de hormigón armado (RC). El objetivo de la optimización (por ejemplo, el coste o el peso mínimo), las variables de diseño y las restricciones consideradas por los diferentes estudios varían ampliamente y, por lo tanto, se han empleado diferentes métodos de optimización para proporcionar el diseño óptimo de las vigas de CR, ya sea como componentes estructurales aislados o como parte de un marco estructural. La revisión de la literatura sugiere que los enfoques deterministas no lineales pueden emplearse eficazmente para proporcionar un diseño óptimo de las vigas de CR, dado el pequeño número de variables. Este trabajo también presenta una implementación en hoja de cálculo de la optimización de costes de vigas de CR en el conocido entorno de MS Excel para ilustrar la eficiencia del método de enumeración exhaustiva para espacios de búsqueda discretos tan pequeños y para promover su uso por parte de ingenieros e investigadores. Además, se realiza un análisis de sensibilidad sobre la contribución de varios parámetros de diseño a la variabilidad del coste global de las vigas de CR.

Cómo diseñar una viga manualmente

En este artículo se describe en detalle el cálculo de vigas de hormigón armado con ejemplos resueltos. El cálculo de vigas se describe con más detalle en los siguientes artículos:  Diseño a flexión de vigas de hormigón armado, Capacidad de servicio de vigas de hormigón armado y Diseño a cortante de vigas de hormigón armado.

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A una deformación última de 0,003, la tensión en la fibra extrema de la viga alcanza la resistencia última del hormigón fc’.  La distribución de las tensiones de compresión es una curva compleja.  Para el cálculo, se utiliza un bloque de tensiones de 0,85fc’ repartido en una profundidad, a.    Por lo tanto, la tensión total de compresión en una viga rectangular es

En la situación de tensión última, el hormigón de la parte superior está sometido a compresión.  Los esfuerzos de compresión se distribuyen uniformemente sobre una profundidad a. La resultante de los esfuerzos de compresión, C, se encuentra a una distancia, a/2, de la superficie superior.  La fuerza de tracción es tomada por las barras de refuerzo a una distancia efectiva, d, de la superficie superior.  Por equilibrio, la fuerza de tracción es igual a la resultante de compresión,

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