Armadura Mínima y Máxima en Vigas de Hormigón Armado

5/22/2018 Armadura Mnima y Mxima en Vigas de Hormign Armado

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UNIVERSID D SEOR DE SIP NESCUEL PROFESION L DE INGENIERI CIVIL

RQUITECTUR Y URB NISMOPARA QUE SIRVE LA CUANTA DE ACERO

MXIMOMNIMO

DOCENTE: Ing. CARMEN CHILON MUOZ

ALUMNO:

LLAMO FUSTAMANTE, LENIN SMITH

MOLINA MENA, MIKY ALEXANDER

ZEGARRA SUAREZ, JONATAN

CURSO: ANLISIS ESTRUCTURAL I

CHICLAYO - PERU

JULIO - 2014


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PARA QUE SIRVE LA CUANTA DE ACERO MXIMO MNIMO

INTRODUCCION

La cuanta es la cantidad de acero que se encuentra en una pieza dehormign armado. Es posible evaluarla globalmente o en determinadassecciones de la pieza.

Habitualmente se mide en porcentaje de acero respecto al total de lapieza, aunque a veces, se referencia a la seccin til.

La justificacin de las cuantas geomtricas mnimas es: principalmente

constructiva en pilares como elementos estructurales principalmentecomprimidos, y para controlar la fisuracin debida a deformacionesimpuestas producidas por temperatura y retraccin, en elementostraccionados total o parcialmente. (EHE-08, 42.3.5-comentarios).

El control de las deformaciones impuestas se consigue con lascuantas mnimas, an en elementos sometidos a acciones exteriores ocuando los esfuerzos de retraccin y temperatura se hayanconsiderado en el clculo de la armadura.

La norma limita la cuanta mecnica mxima nicamente en el caso de

compresin simple o compuesta.

CONCEPTOS:

1.- Cuanta mnima

Significa, cuanta mnima, la cantidad mnima de acero que debe tener unaseccin de hormign armado.

- Armadura mnima longitudinal en secciones rectangulares

Cuando se realizan los clculos de dimensionamiento de una seccin,generalmente primero pre-dimensionamos, significa que estimamosde antemano una seccin de hormign capaz de soportar lassolicitaciones actuantes.Esto responde a criterios de deformaciones, segn longitud y vnculosde apoyos; Como tambin al momento resistente de la seccin, segnel momento flector mximo; O por corte mximo en el apoyo mssolicitado.


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Si predominan los esfuerzos de corte con mucha ventaja respecto de laflexin mxima, entonces podemos llegar a tener una viga con mucha seccinde hormign respecto de la armadura de acero.

Si la luz de la viga es muy importante, entonces puede ser quepredomine la deformacin antes su propia resistencia, entonces tambinpodemos tener el caso de una muy pequea seccin de acero dentro de unagran seccin de hormign.

En estos dos casos podemos llegar a tener una cuanta de acero tan pequeaque podra pasar desapercibida dentro del campo de las resistencias mnimasrequeridas para una seccin compuesta que debe garantizar conductasprecisas en el tiempo.

Los reglamentos de estructuras de hormign armado se anticipan a estascuestiones y nos indican la cantidad mnima de seccin de acero que debetener una seccin de hormign. Esto se conoce como Cuanta Mnima.

La Cuanta es la relacin que existe entre la seccin de armadura de acerorespecto de la seccin total del hormign:

Siendo:

o = Cuanta Geomtrica Total

Ae: Seccin de acero

Ab: Seccin de hormign

S: Tensin del acero (traccin)

R: Tensin del hormign (compresin)

Reglamento CIRSOC 201

Anexo. Armadura Longitudinal Mnima

Se recomienda como cuanta mecnica mnima para secciones rectangulares:
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Para acero tipo III (s = 420 MN/m2 = 4200 kgf/cm2):

= 0,03A este efecto, las vigas placas se consideran como seccin rectangular de

ancho igual al del nervio.

- Cuanta Mnima en Flexin: Teora y Normativa
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2.- Cuanta Mxima

Ocurre cuando las solicitaciones de flexin son muy importantes respecto de lasde deformacin y corte, en el tramo o en apoyos de vigas continuas.

- Armadura mxima longitudinal en secciones rectangulares

En estos casos, para lograr economa, dimensionamos con la tensin de cortemxima, dentro de los lmites mximos de flexin, logrando secciones dehormign ms pequeas que requieren mayor cantidad de armadura de acero.

Este ahorro de hormign conduce muchas veces a colocar doble armadura:

Armadura de traccin y Armadura de compresin, en la misma seccin dehormign.

Reglamento CIRSOC 201

Valores mximos de la armadura longitudinal

La armadura de acero en una seccin, an en la zona de empalmes poryuxtaposicin, no puede sobrepasar el 9% de Ab, y, para el hormign H-13, noms del 5% de Ab. En todos los casos la armadura resultante debe permitir la

perfecta colocacin y compactacin del hormign. En la determinacin de la cargade agotamiento, la seccin de armadura de compresin AS puede considerarse,como mximo, con un valor igual al de la seccin de armadura del ladotraccionado o menos comprimido AS. En la zona con flexin predominante, laarmadura comprimida no debe superar en lo posible el 1% de Ab.

Una vez definido la armadura longitudinal, luego, con la tensin mxima decorte dimensionamos los estribos de la viga.

- Cuanta mxima de acero en muros

a) El procedimiento para calcular la cuanta mxima de acero de refuerzo es

similar al que se realiza para las vigas, pilares y columnas.

b) Para muros sujetos a fuerzas paralelas a su plano y M/Vd 1.0, la distribucin

de deformaciones unitarias en la seccin considerada se debe suponer que vara

linealmente desde un mximo, emu , en la fibra extrema en compresin hasta

cuatro veces la deformacin unitaria de cedencia del acero, fy /Es , en la capa de

acero extrema en traccin.


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c) Para muros sujetos a fuerzas paralelas a su plano y M/Vd < 1.0, la distribucin

de deformaciones unitarias en la seccin considerada se debe suponer que vara

linealmente desde un mximo, emu , en la fibra extrema en compresin hasta 1.5

veces la deformacin unitaria de cedencia del acero, f y /Es , en la capa de acero

extrema en traccin.

- Cuanta mxima de acero en flexin

El procedimiento para calcular la cuanta mxima de acero de refuerzo a traccin

por flexin es similar al que se realiza para vigas, pilares y columnas,

estableciendo tambin una deformacin en la capa de acero extrema en traccin

de 1.5 veces la deformacin unitaria de cedencia del acero, f y /Es.


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EJERCICIO DE APLICACIN

- Disear la viga de la siguiente figura:

En la viga mostrada en la figura calcular:

a) Verificar la seccin

b) Determinar las armaduras de acero

c) Realizar los esquemas de la distribucin de armaduras.

d) Calcular la cuanta de Acero

e) Calcular la cuanta de madera en pie/m

f) Determinar la cantidad de materiales

fy =5000 kg /cm2fc = 220 kg/ cm2


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CONCLUSIONES FINALES

- Las cuantas de acero y de hormign obtenidas, tanto en pilares como en vigas

son, en todos los edificios analizados, inferiores con la utilizacin de acero

AEH500 que con AEH400.

- Las habituales singularidades de la estructura (huecos, zunchos, voladizos,

apeos, vanos contiguos desiguales, etc.) elevan de forma muy significativa las

cuantas de los materiales, pudiendo llegar a valores que duplican los que se

presentan sin las mismas.

- La cuanta de acero y de hormign en pilares y vigas se reduce al incrementar la

resistencia caracterstica del hormign utilizado.

- Al aumentar la altura de un edificio se produce un incremento de la cuanta de

acero en pilares y vigas, de un 45% al pasar de bajos a medios, y de un 33% al

pasar de estos a altos. Tambin se eleva la cuanta de hormign en pilares y

vigas, en un 17 y un 38%, respectivamente.

- La superficie relativa ocupada por los pilares en planta se incrementa en un 50%

al pasar de un edificio bajo a uno medio, y se duplica entre ste y uno alto (con

pantallas).

- El coste del material (acero y hormign en pilares y vigas y de ste en forjados)

en edificios bajos con luz corta tiene una ligera tendencia ascendente al aumentar

la calidad del hormign, siendo prcticamente igual entre hormigones H175 y

H300 en edificios con luz larga. En edificios medios el coste, siendo mnimo paraun hormign H250 presenta pocas diferencias entre H175 y H300, elevndose con

el tipo H400. En edificios altos se obtiene un valor mnimo del coste para

hormigones H250 y H300.

- La valoracin con criterios inmobiliarios de la superficie til modificada por la

variacin de la ocupada por los pilares, al aumentar o disminuir la resistencia

caracterstica del hormign, puede modificar la tendencia del coste ptimo en

fincin de las cuantas de materiales.

- El desarrollo del proyecto de un edificio de forma coordinada para resolver las

necesidades de arquitectura, estructura e instalaciones, permite optimizar la

solucin y obtener una alternativa ms econmica.

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