8/17/2019 7 - Diseño de Placas
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DISEÑO DE PLACAS DE CONCRETO ARM
MsC. RICARDO OVIEDO SARMIENTO
DISEÑO DE EDIFICACIONES DECONCRETO ARMADO
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Modelamiento del muro de concreto arm
Antes de proceder con el diseño es muy importante definir la normade diseño, en este caso seleccionamos el ACI 318 - 11
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Modelamiento del muro de concreto a
Fijamos las combinaciones de carga a considerar en el diseño - para el diseño
placas se deberá tomar las 9 combinaciones señaladas por la norma
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Modelamiento del muro de concreto arm
Corremos el modelo y seleccionamos la placa P2(Primer nivel)
Placa a serdiseñada
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Modelamiento del muro de concreto armad
Indicamos que se diseñe la placa P2 Dando un Anticlick en el muroreporte con el con los result
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Reporte de
del análisi
Refuerzo
Refuerzo
Eleme
confin
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Área de acero vertical
Para el calculo del área de acero se requiere:
Asumimos un área de acero inicial de:
Verificamos que la cuantía no sea menor a la
Calculamos la carga resistente con la siguient
Resolviendo:
Se verifica satisfactoriamente que:
Finalmente:
Diseño del refuerzode la columna
Pu=172.069 Ton Mu=211.809 Ton x m
b X h = 40 x 40 = 1600 cm2
10∅5/8" = 10 1.979 = 19.792
=
ℎ =
19.79
1600 = 0.01237
< 0.01237 < á….
0.010 < 0.01237 < 0.0060 …
á = 0.8(0.85 × ´ −
á = ∅á = 0.7
á = 0.7 × 0.8(0.85 × 0.21 1600 − 1
á = 204.504
á 204.504 > 172.0
10∅
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Área de acero horizontal
Se tomará el mayor valor de:
Teniendo en cuenta que S se calcula como:
En este caso, siendo el espesor menor igual a 40 cm
Además, el valor de h es
Reforzamiento para la longitud
Tomaremos el mayor valor de:
Finalmente:
Diseño del refuerzo
de la columna
≤
4 ≤
40
4 = 10
ℎ = − ( 2 +
ℎ = 40 − 2 4 + 1.97
ℎ = 0.3 10 30.02 1600
1024− 1
ℎ = 0.09 10 30.02
2
ℎ = 2 1.27 =
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Diseño del refuerzode la columna
Así tenemos que la columnaqueda definida como:
Diseño del refuerzo de la placa
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Diseño del refuerzo de la placaÁrea de acero Vertical
El Etabs nos indica la cuantía que debe tener el cuerpo de placa, este valor es de 0.0093
Considerando varillas de:
Tendríamos:
El área de acero que debemos cubrir es:
Proponiendo varillas de 3/8" :
Finalmente verificamos:
Cumpliéndose satisfactoriamente :
Área de acero Hor
El Etabs nos brinda la cantidad de
El refuerzo se empleará en dos caUsando
Consideramos :
∅ 1 2 " (0.713 2
Á × = (360 × 20 + 2 × 40 × 40 × 0.0093
Á × = 10400 2 × 0.0093 = 96.72cm2
36 ∅5
8@20
36 1.9792 = 71.2442
71.244 2 > 66.96 2… (
0.0005
→ 5
∅3
8 0.7132 → = 2 ×
=
=
∅ 38
@25
Sabiendo que en los confinamiento tenemos 20 @ 5/8
20∅5/8" = 20 1.979 = 39.582 => 96.72 − 39.58 = 57.14 2
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Diseño de un muro estructural de concreto
Finalmente la placa queda definida como:
Di ñ d l f d l l ú RNE E 060
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Diseño del refuerzo de la placa según RNE –
E.060
P V2 M3
tonf tonf tonf-m
Story1 P1 Comb1 245.77 2.29 47.31
Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 84.77 733.03
Story1 P1 Comb2 M in 210.82 88.63 812.94
Story1 P1 Comb3 M ax 210.75 84.77 733.03
Story1 P1 Comb3 M in 210.82 88.63 812.94
Story1 P1 Comb4 Max 187.92 3.51 5.39
Story1 P1 Comb4 Min 233.64 7.38 85.31
Story1 P1 Comb5 Max 187.92 3.51 5.39
Story1 P1 Comb5 Min 233.64 7.38 85.31
Story1 P1 Comb6 M ax 122.64 85.70 751.90
Story1 P1 Comb6 M in 122.71 87.70 794.07
Story1 P1 Comb7 M ax 122.64 85.70 751.90
Story1 P1 Comb7 M in 122.71 87.70 794.07
Story1 P1 Comb8 Max 99.81 4.44 24.27
Story1 P1 Comb8 Min 145.53 6.45 66.43
Story1 P1 Comb9 Max 99.81 4.44 24.27
Story1 P1 Comb9 Min 145.53 6.45 66.43
TABLE: Pier Forces
Story Pier Load Case/Combo
Exportamos los datos de las combinaciones de carga del Etabs, para procedercon el diseño de la placa según el RNE – E.060
=
±
Verificación de los elementos de confinamiento en
Calculamos el esfuerzo de compresión máximo pMin:
. =
210.8210
10400 +
812
1
. = 146.87
> 0.2
Se requiere elementos de confinamiento.
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A continuación se muestra la verificación de los elementos de confinamientopara todos los estados de carga:
Calculo del refuerzo de los elementos de confinamiento:
Cálculo del refuerzo de loconfinamien
P M3 Esf. Max.
tonf tonf-m kg/cm2
Story1 P1 Comb1 245.77 47.31 31.00 OK
Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 733.03 134.42 NO
Story1 P1 Comb2 M in 210.82 812.94 146.87 NO
Story1 P1 Comb3 M ax 210.75 733.03 134.42 NOStory1 P1 Comb3 M in 210.82 812.94 146.87 NO
Story1 P1 Comb4 M ax 187.92 5.39 18.91 OK
Story1 P1 Comb4 M in 233.64 85.31 35.75 OK
Story1 P1 Comb5 M ax 187.92 5.39 18.91 OK
Story1 P1 Comb5 M in 233.64 85.31 35.75 OK
Story1 P1 Comb6 M ax 122.64 751.90 128.88 NO
Story1 P1 Comb6 M in 122.71 794.07 135.46 NO
Story1 P1 Comb7 M ax 122.64 751.90 128.88 NO
Story1 P1 Comb7 M in 122.71 794.07 135.46 NO
Story1 P1 Comb8 M ax 99.81 24.27 13.38 OK
Story1 P1 Comb8 M in 145.53 66.43 24.34 OK
Story1 P1 Comb9 M ax 99.81 24.27 13.38 OK
Story1 P1 Comb9 M in 145.53 66.43 24.34 OK
OBSStory Pier Load C ase/Combo
TABLE: Pier Forces
= 1% 4040 = 1
Consideramos una cuantía de 1% para los eleme
∅5/8": = 10 ∗ 1.98
Verificamos el refuerzo y las dimensiones de los
∅ = ∅ 0.80 0.85 10400 −
Verificamos para la combinación Comb3 Min:
∅ = 0.70 0.80 0.850.21 10400
=
2 +
−
∅ = 204.53
= 210.82
2 +
812.94
4.40 − 0.40
= 308.65
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Como los confinamientos considerados no estan cumpliendo, cambiaremospor unos de 0.40x0.60m y con un refuerzo de 10Ф3/4”.
Realizando los cálculos anteriores verificamos para cada uno de los estadosde carga.
P M3 Pu ФPn
tonf tonf-m tonf tonf
Story1 P1 Comb1 245.77 47.31 134.43 304.09 OK
Story1 P1 Comb2 M ax 210.75 733.03 284.16 304.09 OK
Story1 P1 Comb2 M in 210.82 812.94 303.69 304.09 OK
Story1 P1 Comb3 M ax 210.75 733.03 284.16 304.09 OK
Story1 P1 Comb3 M in 210.82 812.94 303.69 304.09 OK
Story1 P1 Comb4 Max 187.92 5.39 95.28 304.09 OKStory1 P1 Comb4 M in 233.64 85.31 137.63 304.09 OK
Story1 P1 Comb5 Max 187.92 5.39 95.28 304.09 OK
Story1 P1 Comb5 M in 233.64 85.31 137.63 304.09 OK
Story1 P1 Comb6 M ax 122.64 751.90 244.71 304.09 OK
Story1 P1 Comb6 M in 122.71 794.07 255.03 304.09 OK
Story1 P1 Comb7 M ax 122.64 751.90 244.71 304.09 OK
Story1 P1 Comb7 M in 122.71 794.07 255.03 304.09 OK
Story1 P1 Comb8 Max 99.81 24.27 55.83 304.09 OK
Story1 P1 Comb8 Min 145.53 66.43 88.97 304.09 OK
Story1 P1 Comb9 Max 99.81 24.27 55.83 304.09 OK
Story1 P1 Comb9 Min 145.53 66.43 88.97 304.09 OK
OBS
TABLE: Pier Forces
Story Pier Load Case/Combo
Diseño de placa por fu
Para el diseño por fuerza cortante tomaremos lnuestras combinaciones de carga.
= 88.63
Según 11.10.4 del RNE – Norma E.060 tenem
≤ 2.6 ′
=
∅ =
88.63
0.85 =
Verificamos:
≤ 2.6 2101011800 =
Según 11.10.5 del RNE – Norma E.060 tenem
concreto no debe exceder a:
ℎ
≤ 1.50 → = 0.80
ℎ
≥ 2.00 → = 0.53
}
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15/17
= 0.53 21011800
En base a lo anterior, calculamos Vc:
17.15
4.70 ≥ 2.00 → = 0.53
= 28.66
Calculamos el cortante resistido por el acero de refuerzo:
=
∅ −
= 88.63
0.85 −28.66 → = 75.61
Calculamos la cuantía horizontal:
ℎ =
ℎ = 75.61118004.2
= 0.001526
Según 11.10.10.2 del RNE – Norma E.060 tenemos que la cuantía horizontalno debe ser menor que 0.0025 y su espaciamiento no debe exceder a tresveces el espesor del muro ni de 400mm.
ℎ = 0.001526 < 0.0025 !
ℎ = 0.0025
Por lo tanto nuestra cuantía horizontal es:
Calculamos la cuantía vertical:
Según 11.10.10.3 del RNE – Norma E.060 tenepara cortante no debe ser menor que:
= 0.0025 + 0.5 2.5 −ℎ
(
Por lo tanto la cuantía vertical será:
= 0.0025 + 0.5 2.5 −17.154.70
(0.
= 0.0025
pero no necesita ser mayor que el valor de
= 0.00152
Calculamos las varillaRefuerzo horizontal:
ℎ = 0.002520100 = 5
ℎ = 20.71
5 = 0.284
Usamos: ∅/"@.
Ref
=
Us
d l d
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Diseño de un muro estructural de concreto
Finalmente la placa queda definida como:
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17/17
Msc. Ricardo Oviedo Sarmiento
¡Muchas Gracias! Contacto
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