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7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZESCUELA DE POSTGRADO
MAESTRIA EN INGENIERIA CIVIL
TPICOS EN INGENIERA
ESTRUCTURALPROFESOR: LEONEL SUASACA PELINCO
Ingeniero cii!" M#gi$%er en ingenier cii!"
Doc%or en Cienci#$ e ingenier cii! #'(ien%#!
)*+,
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CONTENIDO
CONCEPTOS GENERALES ANLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS INTRODUCCION A ESTRUCTURAS DE
CONCRETO PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DISEO DE CONCRETO ARMADO PORFLEXION
DISEO DE CONCRETO ARMADO PORCORTE
DISEO DE CONCRETO ARMADO PORFLEXOCOMPRESION
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TRABAJOS DOMICILIARIOS
TRABAJO INDIVIDUAL SOBRE UN TEMA LIBRE ENINGENIERIA ESTRUCTURAL, PRESENTADO ENWORD, ENFOCANDO EL PROBLEMA O TEMA,COMO ES EN LA ACTUALIDAD Y QUE TENDENCIAFUTURAS TIENE. DEBE POSEER MAS DE 5 CITASBIBLIOGRAFICAS Y 5 PAGINAS WEB (USAR UNESTILO DE REDACCION).
Envi! " #$!!%$ %"%#&!'ni#$"%$n%"*+in%ni%!$.#$-
"%$n%"*+n#v.%/.*%
01231444
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
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CONCEPTOS
BASICOS
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6/182
ESTRUCTURA
E n #$n6n&$ /%%"%-%n&$ #*#% /%
$*$!&! 7%!8 9&!-i&i!" "$ *n&$/$n/% % *$9 #$n %" :n
/% %! !%i&%n&% 9 %&;"%.
E& 7%!8
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7/182
CARGASEl trmino carga se refiere a la accin directa de una
fuerza concentrada o distribuida actuando sobre elelemento estructural. Los principales tipos de cargas
establecidas en la norma E.060 incluyen a las
siguientes: Cargas muertas. Cargas vivas.
Cargas ambientales. Cargas de viento. Cargas de sismo.
Cargas hidrostticas o de presin de tierra. Cargas por temperatura.
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MATERIALES Y ESTRUCTURASSe pueden elab!a! e"#!u$#u!a" $n %u$&"%a#e!'ale"( pe! l" %)" u"ad" a l la!* de la
&'"#!'a "n+
Rascacielos, puentes, grandes
estructuras con vigas y pilares
Acero y hormignActualidad
Puentes, estaciones deferrocarril, naves industriales
AceroRevolucinIndustrial
Iglesias y palaciosPiedra, madera y ladrillosEdad Media(Gtico)
Iglesias y fortaleasPiedra, madera y ladrillosEdad Media(Rom!nico)
"eatros, acueductos, arcos,#vedas y c$pulas
Piedra, madera, ladrillo yargamasa
Roma"emplos y pir!midesPiedra, madera yargamasaEgipto
%a#a&asMaderas y piedrasPrehistoria
E'"R%"RA'MA"ERIAE'*P+%A
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TIPOS DE ESFUER,OS C/ %"%-%n&$
/% n%&!#&!*%/% $*$!&!%7%!8$/i7%!%n&%, %?i'n,#$!&/! $#i8"" 9
&$!i'n.
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ELEMENTOS DE UNAESTRUCTURA
L -9$!@ /% " %&!#&!%& 7$!-/ *$! " ni'n /%v!i$ %"%-%n&$.
C/ %"%-%n&$ %& /i%/$*! $*$!&! /i&in&$ &i*$/% %7%!8$, /% -$/$
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CIMIENTOSTda" la"
e"#!u$#u!a"ne$e"'#anap-a!"e "b!euna ba"e!e"'"#en#e. E"#aba"e la$n"#'#u-en l"
$'%'en#"( /ue"uelen e"#a! p!deba0 del n'1eldel "uel. E"
e/u'1alen#e a la"
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COLUMNAS
S$n ;!!v%!&i#"%%*%#i"-%n&%
/i%/ *!$*$!&!%7%!8$ /%
#$-*!%i'n 9>%?$#$-*!%i$n.
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3IGASS$n ;!!
$!i8$n&"% %?i'n. L /iv%!*"n& /% n %/i:#i$% $*$!&n #$n vi.
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ARCO
E" un ele%en#$n 4!%a $u!1a/ue "'!1e pa!a
$ub!'! un &ue$en#!e d"p'la!e" - /ue
"p!#a unapa!#e de lae"#!u$#u!a
de"$a!*and el
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TIRANTES Sn $able" ba!!a" /ue"p!#ane"4ue!6" de
#!a$$'7n. Pueden "e! dea$e! - "'!1en
pa!a au%en#a!la !e"'"#en$'a -la e"#ab'l'dad
de una
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ANALISIS
MATRICIAL DEESTRUCTURAS
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1. GRADOS DE LIBERTAD
2. METODO DE RIGIDEZ
3. CASO DE ARMADURA PLANA
4. CASO DE PORTICO PLANO
CONTENIDO
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21/182ARMADURAS
Grados de libertad
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Grados de libertad
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23/182
SISTEMA LOCAL DE REFERENCIA
SISTEMA DE COORDENADAS
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SISTEMA GLOBAL DE REFERENCIA
SISTEMA DE COORDENADAS
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.signos positivos en general
CONVENCIN DE SIGNOS
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METODO DE RIGIDEZODESPLAZAMIENTOS
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METODO DE LA RIGIDEZ
F k =Vector defuerzas Matriz de
rigidez Vector dedesplazamientos
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La ecuacin general se debe ordenar en
funcin de los grados de libertad libresy restringidos
FL KLL L=FR
KLR
KRL KRR R
MTODO DE LA RIGIDEZ
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Se obtienen dos ecuaciones cuya
solucin nos permite resolver laestructura en anlisis
FL= KLL.L+ KLR.R
FR= KRL.L+ KRR.R
MTODO DE LA RIGIDEZ
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ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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L, E, A
y,v
x,u
Relaciones Fuerza desplazamiento
Ejes locales :
F2, u2F1, u1
F1F2
1 -1-1 1
u1u2
EAL=
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Ejes globales :
Fx1Fy1Fx2Fy2
c2 sc c2-scsc s2sc s2
-c2sc c2sc-sc s2sc s2
u1
v1u2v2
EAL
=Donde :c= coss= sen
Fx1, u1
x,u
L,E,A
y,vFx2, u2
Fy1, v1
Fy2, v2
T
c s 0 0-s c 0 00 0 c s0 0 -s c
=
d = T. D
K = TT. k. T
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Ejemplo prctico :
x
A=15x1
03mm
2
yb
30
4m
ca 45
A=18x103mm2
A=2
0*10 3mm
2
E=200,000MPa
40
F=500kN
b
a ca
b
c
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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x
yb
ca
I
II
III
Numeracin de gdl:
1
43
625
En armaduras planas existen dosgrados de libertad por nudo
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Matriz de rigidez de cada elemento:
x
y b
ca1
43
62530 45II
IIII
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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1
12
2 3 4
34
1 2 5 6
251
6
3 4 5 6
3456
Ensamblaje de Matriz de rigidez total :
x
yb
ca1
43
62530 45II
IIII
KT=
+
)
-
.
,
/
+ ) - . , /
281.25 162.38 -281.25 -162.38
162.38 93.75 -162.38 -93.75
-281.25 -162.38 281.25 162.38
-162.38 -93.75 162.38 93.75
329.42 0 -329.42 0
0 0
329.42
0
-329.42
0
0
0
0
0
0
0
353.55 353.55-353.55-353.55
-353.55 353.55
-353.55
353.55 -353.55 -353.55
-353.55-353.55
353.55353.55353.55
353.55
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Ensamblaje de Matriz de rigidez total :
x
y b
ca1
43
62530 45II
IIII
KT=
+
)
-
.
,
/
+ - . , /
610.67 162.38 -281.25 -162.38
162.38 93.75 -162.38 -93.75
-281.25 -162.38 634.80 -191.17
-162.38 -93.75 447.30
-329.42 0
0
-329.42
0
0
0
0
353.55-353.55
-353.55 353.55
353.55 -353.55 -353.55
-353.55
-353.55
353.55
682.97
353.55
-191.17
)
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Ordenando Matriz de rigidez total :
x
yb
ca1
43
62530 45II
IIII
KT=
-
.
,
+
)
/
- , + ) /
634.80 -191.17 -353.55 -281.25
447.30 353.55 -162.38
682.97-329.42
610.67
-162.38 353.55
-353.55-93.75
-353.550
0
0
162.38
93.75
353.55
-191.17
-353.55 353.55
-281.25 -162.38
-162.38
353.55
-93.75
-353.55
0 162.38
-353.55 0 0
-329.42
.
+ ) - . , /+
,
-
.
)
/
KRL
KLL KLR
KRR
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Planteando la ecuacin de rigidez :
x
y b
ca1
3
4
62530 45II
IIII
=
634.80-191.17-353.55
447.30 353.55
682.97
-191.17
-353.55 353.55
KLL
F0,**1N
,**co$.*
,**$en.*
-281.25
-162.38
-329.42
-162.38 353.55
-353.55-93.75
-353.550
500cos40
500sen40
0
1
2
6
3
4
5
+ KLR
-0.193
3
4
5
=
0.870
1.243 ''
FL= KLL.L+ KLR.R
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Resolviendo la ecuacin de rigidez :
=
-281.25 -162.38 -329.42
-93.75 0
-353.55
-162.38
353.55-353.55
x
y b
ca1
3
4
62530 45II
IIII
F0,**1N
,**co$.*
,**$en.*
610.67
162.38
0
162.38 0
093.75
353.550
R1
R2
R6
1
2
6
0.870
1.243
0.193
+
-0.193
3
4
5
=
0.870
1.243 ''
KRR KRL
-63.56
R1
R2
R6
=
-383.02
-257.83 1N
FR= KRL.L+ KRR.R
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
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Fuerzas en los elementos :
x
y b
ca1
3
4
62530 45II
IIII
F0,**1N
-0.193
3
4
5
=0.8701.243 ''
cos30= sen300
0
0.870
-281.25 -162.38 281.25
-93.75162.38-162.38
162.38
93.75
1.243
F1=cos0 sen00
0
0.193
-329.420 329.42
0 00
0
0
0
F2
F+ 0 ,+,2/* 1NF) 0 3 /-2,4 1N
cos315= sen3150.870
1.243
0.193
-353.55 353.55 353.55
-353.55-353.55353.55
-353.55
353.55
0
F3
F- 0 5*2** 1N
ELEMENTOS TIPO ARMADURA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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PORTICOS PLANOS
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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Ejes locales :
Considerandodeformacionespor flexin
=
L, E, I, A
y
x
Fy1,v1
Mz1,z1Mz2,z2
Fy2, v2
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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Ejes locales :
Considerandodeformacionesaxiales y flexin
=
Fx1, u
1 L, E, I, A
y
x
Fy1,v1
Mz1,z1
Fx2, u2
Mz2,z2
Fy2, v2
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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Considerando
deformacionesaxiales, flexin ycorte
=
Fx1, u
1 L, E, I, A
y
x
Fy1,v1
Mz1,z1
Fx2, u2
Mz2,z2
Fy2, v2
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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el factor que toma
en cuenta lasdeformaciones porcorte es :
f : factor de forma
=Area axial/Area de corte
f =1.2 f =1.2f=10/9
Rectangular o T de ala
gruesa
Circular
f =2f =A axial/A alma
Alma
Cajn o Perfil de aladelgada Tubular
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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47/182
Si no se quiere considerar deformaciones por
cortante GA =0
Debe considerarse cuando :hL
13
0
ELEMENTOS TIPO VIGA PLANA
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48/182
ETAPAS DE UNPROYECTO
ETAPAS DE UN PROYECTO
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49/182
PLANTEAMIENTO. DESARROLLO. CONSTRUCCION.
6
ETAPAS DE UN PROYECTO
PLANTEAMIENTO
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50/182
Satisfacer necesidades :
ViviendaUnifamiliares Multifamiliares
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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51/182
SaludHospitales, clnicas
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
52/182
Educacin
Escuelas, Universidades
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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53/182
SaneamientoPlantas de TratamientoReservorios
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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54/182
IndustriaFbricas, laboratoriosalmacenes
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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55/182
Transporte
PuentesViaductos
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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56/182
Agricultura
Canales, Represas
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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57/182
TurismoHoteles, hostales
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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58/182
RecreacinEstadios, cines
PLANTEAMIENTO
PLANTEAMIENTO
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59/182
Comercio
TiendasAlmacenes
PLANTEAMIENTO
DESARROLLO
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60/182
Comprende la ejecucin del Proyecto,desde el estudio del lugar donde se ubicar
la obra, pasando por la elaboracin de losplanos definitivos.
DESARROLLO
DESARROLLO
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61/182
Intervienen los siguientes profesionales
Ings. de SUELOS(capacidad admisible, tipo cimentacin)
DESARROLLO
DESARROLLO
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62/182
Ings. de GEOTECNIA(riesgo ssmico, microzonificacin,estabilidad de taludes)
DESARROLLO
DESARROLLO
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63/182
ARQUITECTOSPlanos dearquitectura
MaquetasPerspectivas
DESARROLLO
DESARROLLO
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64/182
Ings. ESTRUCTURALES
(planos estructurales)
DESARROLLO
DESARROLLO
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65/182
Ings. ELECTRICOS-MECANICOS
(plano de instalaciones elctricas ymecnicas)
DESARROLLO
DESARROLLO
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66/182
Ings. SANITARIOS
(plano de instalaciones sanitarias)
DESARROLLO
CONSTRUCCION
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67/182
Ings. CONTRATISTAS
Se materializa el Proyecto
Construyenla Obra
CONSTRUCCION
CONSTRUCCION
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68/182
Ings. INSPECTORES(supervisan la construccin)
CONSTRUCCION
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69/182
DISEO EN
CONCRETOARMADO
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70/182
1. METODO APROXIMADO DE LOSCOEFICIENTES
ALIGERADOS
2. PREDIMENSIONAMIENTO
CONTENIDO
LOSAS MACIZAS VIGAS
COLUMNAS ESCALERAS
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METODO
APROXIMADO DE LOSCOEFICIENTES
DISEO EN CONCRETO ARMADO!COE"ICIENTES
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Coeficientes para momentos en vigas con
apoyos simples :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!COE"ICIENTES
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73/182
Coeficientes para momentos en vigas de
prticos monolticos con las columnas
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PREDIMENSIONAMIENTODE ALIGERADOS
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Donde:
h = Peralte del aligeradoL = Luz libre del
aligerado.
Losa Aligerada :
h = L /25
h = 17 cm luces menores de4m.
h = 20 cm luces entre 4 y 5.5m.h = 25 cm luces entre 5 y 6.5
m.
h=30cmlucesentre6y7.5 DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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76/182
Losa Aligerada armada en dos direcciones :
h = 25 cm luces entre 6.5 y 7.5m.h = 30 cm luces entre 7.0 y 8.5
m.
Cuando se tienen paos mas o menoscuadrados y de luces mayores de 6 m. :
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PREDIMENSIONAMIENTODE LOSAS MACIZAS
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Losas macizas :
h = 15 cm luces
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79/182
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80/182
PREDIMENSIONAMIENTODE VIGAS
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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81/182
Donde:h = Peralte de la
vigaL = Luz libre de laviga
Vigas :
h = L / 10
h = L / 12
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Vigas :
L
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PREDIMENSIONAMIENTODE COLUMNAS
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Donde:P = Peso serviciofc = resistencia del
concreto
Columnas (cuando existan placas) :
Area = P/(0.45fc)
Area = P/(0.35fc)
Columnas interiores
Columnas exteriores
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Columnas (edificios aporticados 3 a 4 pisos) :
Area =1000 @ 2000 cm2
Secciones de :35x35, 40x4025x50, 30x6030x40, 30x50 4050
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PREDIMENSIONAMIENTODE ESCALERAS
DISEO EN CONCRETO ARMADO!PREDIMENSIONAMIENTO
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Donde:t = Garganta de la
escalera
Ln = Luz libre
Escaleras :
t = Ln / 25 t = Ln / 20
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DISEO ENCONCRETOARMADO POR
FLEXION
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1. FLEXION2. FALLAS EN FLEXION
CONTENIDO
3. DISEO SIMPLEMENTEREFORZADO
4. DISEO DOBLEMENTE
REFORZADO
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DISEO POR
RESISTENCIA ODISEO A LA ROTURA
DISEO EN CONCRETO ARMADO!DISEO A ROTURA
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Probabilidad de falla de un elementoestructural
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DISEO EN CONCRETO ARMADO!DISEO A ROTURA
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Factores de carga de la norma E060La carga ! "trmino #ue se refiere a las combinaciones de cargas de
dise$o% deben ser producto de varias combinaciones de cargas paraestablecer la solicitacin ms cr&tica de la estructura el cual regir el
anlisis estructural.
La resistencia re#uerida para cargas muertas "C'% y cargas vivas "C(%
ser como m&nimo:! ) *+, C' - *+ C( "*././*% E.060
1i en el dise$o se tuvieran #ue considerar cargas de viento "C(i%+
adems de lo indicado en *././*+ la resistencia re#uerida ser como
m&nimo:
! ) *+2/ " C' - C( - C(i % "*././2% E.060
! ) 0+3 C' - *+2/ C(i "*././4% E.060
1i en el dise$o se tuvieran #ue considerar cargas de sismo "C1%+
adems de lo indicado en *././2 y *././4 la resistencia re#uerida ser
como m&nimo:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!DISEO A ROTURA
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Las resistencias nominales se reducen enfuncin de la variabilidad en la
resistencia.
FACTORES DE REDUCCION DE
RESISTENCIA
Diferencias entre las dimensionesindicadas en los planos.
Incertidumbre del modelo mecnico enque se base la determinacin deresistencia
DISEO EN CONCRETO ARMADO!DISEO A ROTURA
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FACTORES DE REDUCCION DE
RESISTENCIA
FLEXIONSIMPLE
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FLEXION SIMPLE
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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El diseo a flexin en las estructuras de
concreto armado es el denominado Diseopor Resistencia
Resistencia >= Efectos de las cargasMn >= Mu
= 0.90
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Hiptesis simplificadoras :
Las secciones planas permanecen planas (Navier).No hay deslizamiento entre el acero y el concreto.
Se desprecia la resistencia a traccin del concreto.
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Curvatura :
Definicin clsica de curvatura.
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FALLAS EN
FLEXION
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"ALLAS POR "LE#ION
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101/182
Tipos de fallas de una seccin en flexin
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"ALLAS POR "LE#ION
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Seccin subreforzada.
El acero entra enfluencia antes que elconcreto alcance ladeformacin mxima
Falla de Traccin
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"ALLAS POR "LE#ION
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Marca el lmite entre
la falla de traccin ycompresin. El aceroentra en fluencia ensimultaneo que el
concreto alcance ladeformacin mxima
Falla Balanceada
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"ALLAS POR "LE#ION
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Seccin sobrereforzada.
El concreto alcanza ladeformacin mxima y elacero permanece anelstico
Falla de Compresin
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"ALLAS POR "LE#ION
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Diagramas simplificado momento curvatura
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DISEO
SIMPLEMENTEREFORZADO
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Seccin con Falla en Traccin :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Ecuaciones :
a = 1.cCc= 0.85.fc.a .b
T = As.fs =As.fy
Mn =T(jd) = As.fy(d-a/2)
Mn = As.fy(d-a/2)Mn =Cc(jd) =0.85fc.b.a(d-a/2)Mn =[0.85fc.b.a(d-a/2)]
a =A$278*24,279c2(
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Cuantas Balanceadas :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Acero Mnimo por Flexin :
D d
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Diseo de secciones :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Diseo de un aligerado
(Mtodo de Coeficientes) :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Diseo de un aligerado :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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114/182
Diseo de un aligerado :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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115/182
Diseo de un aligerado :
DiseodeunaligeradoDISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Diseo de un aligerado :
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DISEO
DOBLEMENTEREFORZADO
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Si la cuanta excede de 0.75Asb, es
necesario acero negativo.Por razones constructivas se suele colocaracero corrido positivo y negativo.
En esta ltima razn la presencia de aceroen compresin no aporta significativamente
a la resistencia por flexin. Pero si influye enel comportamiento.
S l dbl f d
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Seccin simple y doblemente reforzado :
R ii d l N
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Requerimientos de la Norma para
estribos en zonas que se necesita acero encompresin :
R i i d i dbl
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Resistencia de una seccin doblemente
reforzada :
El problema estriba en determinar elesfuerzo en el acero en compresin.
R it i d i dbl t
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Resistencia de una seccin doblemente
reforzada obtenida por superposicin :
Sil i fl
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Si el acero en compresin fluye :
Sil i fl
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Si el acero en compresin no fluye :
Sielaceroencompresinnofluye:DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Si el acero en compresin no fluye :
Otra alternativa es deducir la ecuacinque prediga la resistencia
Diseo de una viga con acero enDISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Diseo de una viga con acero encompresin :
Metradoymodeloestructural:DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Metrado y modelo estructural :
R it i l i 075A b
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Resistencia con el mximo acero 0.75 Asb
MomentoRemanente
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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129/182
Momento Remanente :
MomentoRemanente:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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130/182
Momento Remanente :
Distribucindeacero:DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#ION
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Distribucin de acero :
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DISEO POR CORTE
EN CONCRETOARMADO
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FUERZA CORTANTE
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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La solicitacin por fuerza cortante en los
elementos de concreto armado, es unasolicitacin compleja.
El diseo por cortante que propone la
norma es semi-emprico, y esta basado en elajuste de los resultados obtenidos deensayos
La resistencia al corte de una seccin se
puede predecir con mucha menor precisinque la resistencia a flexin.
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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La falla por cortante es una falla frgil.
Resistencia >= Efectos de las cargas
Vn >= Vu
= 0.85
El concreto no falla por corte, falla por losesfuerzos de traccin diagonal originadospor las cargas externas.
Esfuerzos principales de una viga de concreto :DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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p p g
A it i t i d t
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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Agrietamiento en una viga de concreto :
Agrietamientosenunavigadeconcreto:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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Agrietamientos en una viga de concreto :
Vigassinrefuerzoenelalma:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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Vigas sin refuerzo en el alma :
Vigasconrefuerzoenelalma:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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140/182
Vigas con refuerzo en el alma :
Secciones crticas para el diseo por cortante :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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Seccoesctcaspaaedseopocotate
Seccionescrticasparaeldiseoporcortante:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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142/182
Secciones crticas para el diseo por cortante :
Seccionescrticasparaeldiseoporcortante:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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143/182
Secciones crticas para el diseo por cortante:
Di C t td d lN
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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144/182
Diseo por Cortante de acuerdo a la Norma
Vu
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145/182
Resistencia al corte suministrada por el
Concreto
Flexin (Vigas)
R it i l t iitd l
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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146/182
Resistencia al corte suministrada por el
Concreto
Compresin (Columnas)
R it i l t iitd l
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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147/182
Resistencia al corte suministrada por el
Concreto
Traccin
R it i l t iitd l
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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148/182
Resistencia al corte suministrada por el
Refuerzo en el alma
Resistencia alcorte suministrada porel
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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Resistencia al corte suministrada por el
Refuerzo en el alma, estribos perpendiculares
EspaciamientoMximodelosestribos:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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150/182
Espaciamiento Mximo de los estribos :
Estribosmnimos:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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151/182
Estribos mnimos :
DetalledediseoporCorte:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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152/182
Detalle de diseo por Corte:
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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153/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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154/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
155/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
156/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
157/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseodeunaligerado:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
158/182
Ejemplo de diseo de un aligerado :
Ejemplodediseoporcorteenunaviga:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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159/182
Ejemplo de diseo por corte en una viga :
Ejemplodediseoporcorteenunaviga:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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160/182
Ejemplo de diseo por corte en una viga:
Ejemplodediseoporcorteenunaviga:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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161/182
Ejemplo de diseo por corte en una viga:
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162/182
Espaciamiento para elementos
DISEO EN CONCRETO ARMADO!CORTANTE
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163/182
p p
sismo-resistentes en flexocompresin
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DISEO PORFLEXOCOMPRESIN
EN CONCRETO
ARMADO
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165/182
FLEXOCOMPRESIN
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166/182
Clasificacindecolumnas:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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167/182
Clasificacin de columnas :
Clasificacindecolumnas:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
7/23/2019 Topicos Ingenieria Estructural
168/182
Clasificacin de columnas :
Clasificacindecolumnas:
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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169/182
Clasificacin de columnas :
Comportamiento de columnas con estribos
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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Co pota etodecou asco estbos
y espirales :
Comportamiento de columnas con estribos
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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171/182
p
y espirales :
Comportamiento de columnas con estribosil
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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y espirales :
Acciones en las columnas :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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Diagrama de interaccin :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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g
Lugar geomtrico de las combinaciones de P yM que agotan la capacidad de la seccin.
Las secciones planas permanecen planas.
cu= 0.003Reemplazar la zona en compresin por elbloque rectangular equivalente.
El acero es elastoplstico.
La resistencia a traccin se desprecia.
Diagrama de interaccin :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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g
Se construye variando sucesivamente laubicacin del eje neutro c. Para cadaposicin del eje neutro se calcula por
equilibrio, la resistencia nominal de laseccin Pni--Mni
Diagrama de interaccin :DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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Diagrama de interaccin :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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Ejemplo de diseo :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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Ejemplo de diseo :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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180/182
Ejemplo de diseo :
DISEO EN CONCRETO ARMADO!"LE#OCOMPRESIN
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181/182
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G!#i