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55 CAPITULO 5. ESTADOS DE SERVICIO 5.0 NOTACIÓN A = Area de hormigón que rodea una barra = área total efectiva del hormigón a tracción que tiene el mismo centroide que la armadura, dividida por el número de barras, (mm 2 ) A' s = Area de la armadura en comprensión, (mm 2 ) b = Ancho del borde en comprensión del elemento, (mm) c = Distancia desde la fibra extrema en comprensión al eje neutro, (mm) d = Altura útil, (mm) d c = Espesor del recubrimiento de hormigón, medido desde la fibra extrema en tracción al centro de la barra más cercana a esa fibra, (mm) f r = Modulo de rotura del hormigón, (MPa) f s = Esfuerzo de la armadura calculado para las cargas de servicio, (MPa). = Tensión en la armadura para la carga a la cual se determina w, aproximadamente 0,6 fy (MPa) β = Razón de luces libres, larga a corta, de una losa en dos direcciones. h = Altura total del elemento, (mm) Ie = Momento de inercia efectivo para el cálculo de las deformaciones I cr = Momento de inercia fisurado I g = Momento de inercia total de hormigón respecto al eje centroidal. I em = Momento de inercia efectivo en el centro de la luz I e1 , I e2 = Momentos de inercia efectivos en los apoyos continuos j d = Brazo de palanca interno = Luz de la viga o losa en una dirección; Luz libre del voladizo (mm) n = Luz libre del lado mayor de losas armadas en dos direcciones, medida cara a cara de los apoyos en losas sin vigas, y cara a cara de vigas u otro tipo de apoyos en otros casos. M a = Momento máximo en un elemento para la etapa en que se calcula su deformación M cr = Momento de fisuración Y t = Distancia desde el eje centroidal de la sección bruta a la fibra extrema en tracción, sin tomar en consideración la armadura z = Cantidad que limita la distribución de la armadura por flexión. α = Razón entre la rigidez a la flexión de la sección de una viga y la rigidez a la flexión de una franja de la losa, limitada lateralmente por ejes de las losas adyacentes (si las hay) a cada lado de la viga. α m = Valor promedio de α para todas las vigas en los bordes de un losa. λ = Factor para deformaciones adicionales a largo plazo ξ = Factor que depende del tiempo para cargas sostenidas ρ' = Cuantía de armadura no pretensada de compresión (cp + sh) = Deformación por creep y fluencia lenta i, perm = Deformación inicial causada por cargas permanentes

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    CAPITULO 5. ESTADOS DE SERVICIO5.0 NOTACINA = Area de hormign que rodea una barra = rea total efectiva del hormign a

    traccin que tiene el mismo centroide que la armadura, dividida por el nmero debarras, (mm2)

    A's = Area de la armadura en comprensin, (mm2)b = Ancho del borde en comprensin del elemento, (mm)c = Distancia desde la fibra extrema en comprensin al eje neutro, (mm)d = Altura til, (mm)dc = Espesor del recubrimiento de hormign, medido desde la fibra extrema en

    traccin al centro de la barra ms cercana a esa fibra, (mm)fr = Modulo de rotura del hormign, (MPa)fs = Esfuerzo de la armadura calculado para las cargas de servicio, (MPa).

    = Tensin en la armadura para la carga a la cual se determina w, aproximadamente 0,6 fy (MPa)

    = Razn de luces libres, larga a corta, de una losa en dos direcciones.h = Altura total del elemento, (mm)Ie = Momento de inercia efectivo para el clculo de las deformacionesIcr = Momento de inercia fisuradoIg = Momento de inercia total de hormign respecto al eje centroidal.Iem = Momento de inercia efectivo en el centro de la luzIe1, Ie2 = Momentos de inercia efectivos en los apoyos continuos jd = Brazo de palanca interno

    = Luz de la viga o losa en una direccin; Luz libre del voladizo (mm)n = Luz libre del lado mayor de losas armadas en dos direcciones, medida cara a cara de

    los apoyos en losas sin vigas, y cara a cara de vigas u otro tipo de apoyos en otros casos.

    Ma = Momento mximo en un elemento para la etapa en que se calcula su deformacin

    Mcr = Momento de fisuracinYt = Distancia desde el eje centroidal de la seccin bruta a la fibra extrema en

    traccin, sin tomar en consideracin la armaduraz = Cantidad que limita la distribucin de la armadura por flexin. = Razn entre la rigidez a la flexin de la seccin de una viga y la rigidez a la

    flexin de una franja de la losa, limitada lateralmente por ejes de las losas adyacentes (si las hay) a cada lado de la viga.

    m = Valor promedio de para todas las vigas en los bordes de un losa. = Factor para deformaciones adicionales a largo plazo = Factor que depende del tiempo para cargas sostenidas' = Cuanta de armadura no pretensada de compresin(cp + sh) = Deformacin por creep y fluencia lentai,perm = Deformacin inicial causada por cargas permanentes

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    5. ESTADOS DE SERVICIO

    5.1 FISURACIN

    5.1.1 Ecuacin de Gergely - Lutz

    La ecuacin de Gergely Lutz representa el ancho de grieta w, expresada en centsimos demilmetro

    ECUACIN DE GERGELY LUTZ PARA DETERMINAR EL ANCHO DE GRIETAS

    w = 1,1 fs3 dc A x 10

    -5(5-1)

    Donde:

    = (h c) / (d c)

    fs = M servicio/As jd; aproximadamente 0,6 fy

    El nmero de barras se calcula como el rea de la armadura total, dividida por el rea de laarmadura mayor.

    NOTA: Las disposiciones anteriores estn basadas en el cdigo ACI 318-99 y actualmente se encuentran en revisin y estudio ante posibles cambios.

    5.2 DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA DE TRACCIN

    Deben establecerse reglas para la distribucin de la armadura por flexin a fin de controlar elagrietamiento por flexin en vigas y losas en una direccin, as:

    1.- Para armadura con fy 280 MPa, las secciones transversales de momentos mximospositivos y negativos de vigas, deben dimensionarse de modo que el valor z dado por:

    z = fs3

    dc A (5-2)

    Y que cumpla con los siguientes lmites:

    z 30 MN/m para exposicin interior25 MN/m exposicin exterior{

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    5. ESTADOS DE SERVICIO

    2.- Para losas armadas en una direccin, los lmites sern:

    z 27 MN/m para exposicin interior22 MN/m exposicin exterior

    El lmite para exposicin interior, corresponde a un ancho de grieta admisible de 0,4mm: y el lmite para exposicin exterior corresponde a un ancho de 0,33 mm.( FIGURA 7)

    Ver ejemplo de clculo 5.5

    NOTA: El cdigo ACI 318-99 no considera esta disposicin, la cual corresponde a la versindel ao 1995, y recomienda que el espaciamiento de la armadura ms cercana a unasuperficie en traccin no debe ser mayor aue el dado por:

    s = 96.000 - 2,5 cc 75.000 (5-3)

    fs fs

    Esto es vlido especialmente para separacin de armaduras de losas.En donde:

    fs : Tensin de servicio (MPa).s : Espaciamiento de la armadura a la superficie ms cercana (mm).cc : Recubrimiento libre desde la superficie ms cercana en traccin a la superficie de la

    armadura (mm).

    {

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    c

    A efectiva aprox.

    < L/4