Capitulo5_Reforzamiento de Vigas

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eforzamiento R De igas y viguetas V 5-1

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MANUAL DC-CAD

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eforzamiento

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igas y viguetas

V5-1

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DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO

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DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO

Vista tridimensional

Desde esta vista se puede seleccionar gráficamente la viga o vigueta.Recuerde que para tener una mayor claridad, el DC-CAD permite ver solo rangos de pisos y elementos o una vista ampliada mucho mas grande que ésta.

Lista de elementos

Las vigas y viguetas pueden ser seleccionadas utilizando estas dos listas

Información del elemento seleccionado

En esta parte, se indican las principales características del la viga o vigueta, incluyendo el peso del refuerzo del grupo o tendencia

seleccionada

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DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO

Momentos flectores

Geometría

Refuerzo longitudinal

Areas de acero (Necesarias ysuministradas)

Fuerzas cortantes

Torsiones

Cargas

Esfuerzos cortantes (Presente ysoportado)

El DC-CAD ofrece hasta un total de ocho diagramas, que pueden ser activados o desactivados a gusto del usuario.

Mas adelante se indicará como mostrarlos en un orden cualquiera

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rocedimiento para el reforzamiento de una viga.

PA continuación se describen los pasos que se deben seguir para obtener el refuerzo final de una viga, aun cuando no siempre es necesario cumplirlos todos, es importante tenerlos en cuenta en caso de presentarse alguna dificultad y especialmente al iniciar un proyecto.

1. Revisión de las variables fijas Es importante cerciorarse de por lo menos:

1. Norma de diseño2. Combinaciones de carga3. Librería de barras a utilizar en refuerzo longitudinal y transversal4. Resistencia del concreto5. Recubrimientos6. Factores de carga para viguetas.

2. Escogencia del grupo de tendencias de refuerzo. Cada diseñador, a medida que se relacione con el DC-CAD, va ajustando estas variables hasta obtener un grupo lo suficientemente bueno para cada tipo de estructuras, es recomendable tener grupos diferentes para las siguientes tipologías:

- Proyectos de solo columnas o con pocas pantallas- Proyectos con muchas pantallas- Proyectos con luces muy largas- Proyectos con luces muy cortas

3. Ajustes a la geometría de la viga.Es muy común en los proyectos de edificios, que en el modelo estructural se hayan definido nudos que pueden ser inconvenientes al momento de reforzar una viga, estos pueden ser suprimidos desde el DC-CAD.

4. Creación del refuerzo.Basta con dar la orden al DC-CAD

5. Ajustes al refuerzoExisten tres maneras de ajustar el refuerzo de una viga

1. Cambiar las tendencias y crear de nuevo el refuerzo2. Seleccionar el grupo que mas nos agrade (Por omisión el DC-CAD presenta el más económico)3. Cambiar gráficamente el refuerzo

NOTA: Al iniciar un proyecto, antes de entrar a hacer ajustes en cada viga, es recomendado revisar y modificar las tendencias del refuerzo, si esto no se hace oportunamente, puede perder un tiempo importante modificando detalles que el CD-CAD puede hacer automáticamente.Lo común en un proyecto es la selección del grupo mas agradable, así no sea el más económico.

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

Observando los diagramas de momento y cortante de esta viga,

se puede concluir que el apoyo del eje “C1” (Tercer apoyo) fue

colocado para la definición de un elemento auxiliar y puede ser

eliminado para lograr un refuerzo mas “Limpio”.

En términos generales, antes de reforzar una viga, deben eliminarse todos aquellos apoyos que pueden dar información errada al DC-CAD, quien

considera a todos los vanos y apoyos de igual importancia.

Para Editar la geometría de una viga, basta seleccionar un vano o un apoyo cualquiera, con lo que se desplegará el siguiente formulario

No obstante, para el reforzamiento de una viga solo es necesario la eliminación de los apoyos sobrantes, se explicarán a continuación todas

los posibilidades de edición geométrica permitidas por el DC-CAD

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

La selección de vanos puede hacerse desde el área de trabajo o desde esta

lista, pueden seleccionarse uno o varios vanos a la vez.

El DC-CAD permite cambiar la sección de los vanos (B y H), ello no significa que las solicitaciones varíen, ya que éstas fueron leídas desde un programa de análisis.La Longitud L(m), es la longitud libre del vano sin considerar apoyos.El desnivel es la posible diferencia de nivel entre las caras superiores de las vigas.La Excentricidad es la diferencia de la alineación en planta, solo es utilizada por el DC-CAD para el dibujo en planta.

Para la viga se puede:- Adicionar un elemento a la izquierda o a la derecha: Las solicitaciones y la sección de estos nuevos elementos serán las del vano contiguo.

-Eliminar un vano: Si el vano a eliminar es central, el DC-CAD genera dos vigas en reemplazo de la seleccionada, una con los vanos a la izquierda del eliminado y otra con los vanos a la derecha.

- Convertir un vano en apoyo: En algunas ocasiones, vanos muy cortos o que están sobre pantallas desean ser convertidos a apoyos para evitar la colocación de estribos.

- Partir un vano: El DC-CAD permite fraccionar un vano en dos partes, en este caso, es necesario dar el porcentaje de longitud izquierda donde se desea hacer el corte. El programa genera un apoyo de longitud CERO en este sitio.

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

Al igual que los vanos, la selección de apoyos puede hacerse desde el área de

trabajo o sobre esta lista y puede ser individual o colectiva

La longitud de un apoyo o grupo de apoyos puede ser CERO, excepto los dos apoyos extremos que deben tener por lo menor 10 centímetros de longitud, con el fin de tener una zona teórica para el anclaje del refuerzo.

El DC-CAD permite los siguientes tipos de apoyosCONTINUO: Sobre una columna o una pantallaVIGA: Sobre otra viga o viguetaLIBRE: Cuando no existe apoyoEMPOTRADO: Utilizado normalmente para el cálculo de solicitaciones

en viguetas con cargas, por lo demás se comporta como uno continuo.

IRREAL: Es un apoyo que no será tenido en cuenta durante el proceso de reforzamiento, pero que puede aparecer en los planos para indicar su existencia.

Un apoyo puede ser eliminado, siempre y cuando:No sea ni el primero ni el último de la viga (En este caso puede utilizarse un apoyo libre)Los dos vanos adyacentes tengan la misma sección.

NOTA: Como alternativa a la eliminación de apoyos, está el convertirlos en irreales.

En muchos proyectos, es común que las viguetas estén incluidas dentro del modelo estructural, y por tanto, aparezcan muchos apoyos que desean ser eliminados, para ello, el DC-CAD ofrece la facilidad de eliminarlos con solo dar el ancho límite y el tipo de apoyo (Cualquier tipo o solo apoyos libres).

Cuando se deseen eliminar apoyos en TODO EL RANGO, debe activarse esta posibilidad (Recuerde utilizar la opción de rangos de forma adecuada)

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

Para la creación de ejes arquitectónicos en cada viga introduciendo su nombre y la abscisa a la cual está localizado (El cero corresponde al extremo izquierdo de la viga)

La opción de desplazar, se utiliza para TODOS los ejes de la viga

Se pueden crear ejes de forma automática, en este caso el DC-CAD pregunta por el nombre del primer EJE y crea uno por cada apoyo. Las abscisas creadas automáticamente corresponden al centro de cada apoyo.

Los ejes pueden ser reorganizados según su abscisa

Para eliminar un eje, basta seleccionarlo de la lista y utilizar la opción de eliminación.

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

Para cada viga o vigueta es posible editar la cantidad de elementos que existen en el

proyecto y sus dos nombres.

A una viga determinada, puede unirse otra a su derecha, independiente sin esta unión es cierta en el proyecto.

Al igual que era posible al momento de numerar las vigas (Pórticos) cambiar la dirección de un frame, también es posible cambiar la dirección de toda la viga.

La opción de importar geometría es utilizada básicamente en proyectos

de diagnóstico estructural.Existen dos filtros, uno que lista las

vigas que tienen el mismo número de vanos que la seleccionada y otro

que además de esa condición, revisa que los tipos de apoyos sean

iguales.

La importación puede hacerse desde vigas del proyecto actual o desde vigas de un proyecto DC-CAD cualquiera

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EDICIÓN DE LA GEOMETRÍA

Desde esta ventana puede cambiarse el tipo de elemento.

Recuerde que al convertir una viga o vigueta con solicitaciones a una vigueta con cargas se

PIERDEN TODAS LAS SOLICITACIONES Y NO ES POSIBLE RECUPERARLAS

Cuando los cambios de tipo de elemento se hacen en TODO EL RANGO, El DC-CAD pregunta por el ancho mínimo o máximo según se deseen

convertir a viguetas o a vigas.

Aunque estas dos opciones no se presenten en el formulario de edición de la geometría, sino en el área de información del

elemento, ambos pueden considerarse de este grupo.El primero de ellos elimina la viga y el segundo crea una copia, que ocupa el mismo espacio geométrico de la original, lo que

puede crear alguna confusión especialmente al tratar de seleccionar una de ellas gráficamente.

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MENSAJES EN LA CREACIÓN DEL REFUERZO

El refuerzo puede ser creado para una sola viga o para todas las vigas que estén dentro del rango, en este caso, los mensajes son mostrados en una lista desplegable

Cuando reciba este mensaje revise:1. Diámetros disponibles para refuerzo

2. Máxima cantidad de barras permitidas para un ancho

determinado

Revise si el cortante de diseño es el de la cara del apoyo, esto puede ayudar en algunos casos

Revise para flexión y cortante:Resistencia del concretoRecubrimientosFactores adicionalesUnidades de solicitaciones

Además de lo sugerido para cortante y flexión, revise en su programa de análisis si la rigidez a torsión es la

Cuando el elemento es insuficiente a torsión, el diagrama de áreas, aparece con picos en los centros de los vanos, tal como se muestra en el diagrama

Revise que la longitud máxima de las barras esté acorde con la longitud de los vanos, o modifique la tendencia para permitir barras cortas

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EDICIÓN DEL REFUERZO LONGITUDINAL

Al seleccionar un grupo de barras de refuerzo, se despliega un cuadro de diálogo, cuyas partes se explican a continuación

Para ambos extremos de la barra de refuerzo se presenta una lista con las longitudes en metros de los traslapos encontrados.El usuario puede entrar un valor cualquiera para modificarlo y luego hacer click sobre una de las dos opciones:1.MOVER. La barra de refuerzo se moverá hasta que el traslapo mida lo señalado por el usuario y2. AMPLIAR: La barra aumentará o disminuirá de longitud hasta cumplir con la longitud.

En cada extremo, es posible modificar su abscisa, la cual se mide desde el extremo izquierdo de la viga.Adicionalmente se puede definir el gancho como:

- Liso sin gancho- Gancho estándar a 90º- Gancho estándar a 180º- Anclaje mecánico

La longitud del anclaje mecánico para efectos de cantidades es tomada como la de un gancho de 180º.

El DC-CAD coloca anclajes mecánicos cuando la longitud necesaria para desarrollar un gancho estándar en insuficiente. Cada caso debe ser estudiado por el diseñador, quien puede optar por cambiarlo a uno estándar, mejorar las condiciones aumentando las dimensiones de columnas y muros o dejándolo como anclaje mecánico.En este último caso, es posible que en el plano aparezca un gancho de 180º abrazando una barra perpendicular como solución de anclaje.

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EDICIÓN DEL REFUERZO LONGITUDINAL

En la parte superior central del formulario, se presenta la longitud total del grupo de barras, esta longitud puede ser modificada numéricamente, cambiando el valor mostrado y haciendo click sobre una de estas posibilidades

1. La barra se aumenta o disminuye solo en el extremo “I”2. La barra se modifica en ambos extremos por igual y3. La barra se aumenta o disminuye solo en el extremo “J”

La cantidad de barras del grupo señalado, el diámetro y su posición relativa (La segunda fila la coloca el DC-CAD cuando todas las barras no caben en la fila principal)

El DC-CAD no revisa en esta instancia que la cantidad de barras quepan en la sección reforzada.

Con estos botones se puede:1. Duplicar la barra2. Centrar la barra respecto a un nudo o dentro del vano3. Eliminar la barra4. Crear una barra superior o inferior5. Ajustar la abscisa a la de la columna y6. Ajustar la longitud al incremento señalado en las variables

1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6

Cuando estas opciones están activas, las barras se centran automáticamente a medida que se editan y su longitud se ajusta a los

incrementos dados en las variables de despiece

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EDICIÓN DEL REFUERZO LONGITUDINAL

Cuando se edita un grupo de barras, su efecto se manifiesta de forma inmediata en las áreas de refuerzo, el cual tiene el siguiente código de colores:Amarillo: Area necesaria que está siendo suministrada convenientementeRojo: Area necesaria que NO está siendo suministradaVerde: Area colocada en centímetros cuadrados

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EDICIÓN DEL REFUERZO TRANSVERSAL

Al seleccionar los estribos de un vano específico, se despliega este formulario

Para la distribución de estribos, el DC-CAD divide cada vano en seis zonas, tres desde la izquierda hacia el centro y tres de la derecha al

centro.

En cada zona pueden ser modificados el diámetro, la cantidad, el espaciamiento y las ramas de los estribos.

En las áreas de cortante pueden visualizarse el cortante presente (Linea azul en su valor absoluto), el cortante soportado por el

concreto (Sombra azul clara) y el cortante soportado por el refuerzo (Línea roja)

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EDICIÓN DE SOLICITACIONES

Al hacer click sobre cualquier solicitación de una viga, de despliega este formulario, desde el que se pueden modificar todas las solicitaciones.

Las solicitaciones se muestran en las unidades en que fueron leídas

DATOS DEL ELEMENTO

Además de indicar el tipo de elemento, desde esta ventana se puede seleccionar manualmente el grupo mas económico o el que mas guste,

además de importar desde el refuerzo desde otra viga del proyecto actual o de otro archivo DCC.

FlexiónCortanteAxialTorsión

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DETALLES ADICIONALES

Importación de refuerzo desde otra vigaEspecialmente utilizado en proyectos de diagnóstico estructural

Para copiar el refuerzo desde otra viga, deben seguirse los siguientes pasos:2. Indique si la las vigas están en el documento actual o en un archivo DCC. En este último caso puede cambiarlo cuantas veces quiera.2. Determine el tipo de filtro para hacer la lista. El filtro mas exigente es el de “Geometría Igual”, el cual solo lista las vigas cuya geometría sea exactamente igual a la de la viga seleccionada. A medida que se vuelve menos exigente el filtro, se listarán mas vigas.2. Seleccione los ítemes que desea copiar (refuerzo superior, inferior o estribos)3. Seleccione elementos de la lista4. Al “SALIR”, se termina el procesa de importación, si no desea hacerlo debe “ABANDONAR”

NOTA: Antes de hacer una importación esBásico que están habilitadas las vistas de áreas de refuerzo longitudinal y transversal para verificar gráficamente el proceso.

Guardar, Guardar Como y Guardar Rango

En “Guardar Como”, si la extensión es “EJE”, el archivo se salvará en la versión 2000 de DC-CAD, pero se perderán datos.

EL “Guardar Rango”, crea un archivo con los datos de los elementos del “RANGO”, los frames que no estén numerados NO serán guardados.

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DETALLES ADICIONALES

Mallas de refuerzo

El DC-CAD ofrece una base de datos de mallas electro soldadas más utilizadas en Colombia.

El ancho y la longitud por omisión se utilizará en TODAS las mallas y debe comprobarse antes de generar los planos de pantallas

El usuario puede modificar las nomenclaturas y datos por omisión en “Detalles” y generar su propia base de datos, la cual podrá guardar y abrir desde el menú “Archivo librería de mallas”

Tenga en cuenta que esta base de datos puede ser incrementada automáticamente durante el reforzamiento de pantallas.

Una malla puede tener hasta 10 nomenclaturas diferentes, pero el usuario puede determinar cual de ellas usar.

El valor del peso de la malla está por METRO CUADRADO y no por unidad de malla.

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DETALLES ADICIONALES

Regresa al menú principal

Abre la rutina de impresión, este tema se tratará con detalle en el capítulo de impresiones

Para salir del DC-CAD

Oculta (Muestra) la vista tridimensional y los datos del

elemento.

Protege (Desprotege) la viga de cambios accidentales. También es útil cuando se desea recalcular todo un

rango excepto algunos elementos (Los protegidos)

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DETALLES ADICIONALES

Al hacer click sobre cualquier nombre aparece el siguiente formulario:

Para seleccionar las opciones de vistas, se mantiene presionado el botón del mouse sobre algún elemento de la vista izquierda y se “ARRASTRA” hacia cualquier posición de la derecha. Cuando no se desee ver una vista seleccionada, se arrastra hacia ella la palabra “BORRAR”

En vigas es posible dibujar lineas auxiliares sobre el

refuerzo y el área de refuerzo. La distancia puede

ser fija (En metros) o en porcentajes de la luz.

El color puede cambiarse haciendo click sobre la barra

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