control de condiciones de servicio

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TEMA N° 7: CONTROL DE LAS CONDICIONES DE SERVICIO . Carrera: INGENIERIA CIVIL Curso : CONCRETO ARMADO II Docente: Ing. Paolo Carlo Macetas Porras Integrantes GRUPO : Luna Bustamante, Rolando Ramón Mimbela, Jaime Rivera Chuquillanqui, Alfonso M. Torres Troncos Edwar Fecha: 25/02/17

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Page 1: Control de condiciones de servicio

TEMA N° 7: CONTROL DE LAS

CONDICIONES DE SERVICIO .

Carrera: INGENIERIA CIVIL

Curso : CONCRETO ARMADO II

Docente: Ing. Paolo Carlo Macetas Porras

Integrantes GRUPO :

Luna Bustamante, Rolando

Ramón Mimbela, Jaime

Rivera Chuquillanqui, Alfonso M.

Torres Troncos Edwar

Fecha: 25/02/17

Page 2: Control de condiciones de servicio

Pag. 1

INDICE.

1.0 GENERALIDADES ..................................................................................................... 2

2.0 CONTROL DE DEFLEXIONES ................................................................................. 3

2.1 METODO DEL ACI PARA CONTROL DE DEFLEXIONES. .................................... 3

2.2 CALCULO DE DEFLEXIONES . ................................................................................ 5

2.2.1 DEFLEXION INSTANTANEA.................................................................................. 5

2.2.2 DEFLEXION A LARGO PLAZO .............................................................................. 9

2.3. CALCULO DE LA DEFLEXION INSTANTANEA .................................................. 12

2.4. CALCULO DE LA DEFLEXION A LARGO PLAZO. ............................................... 13

3.0 FISURACION POR FLEXION 21

3.1 ANCHO DE FISURAS ........................................................................................... 21

4.0 DETERMINACION DEL PARAMETRO Z ............................................................... 22

5.0 RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES ………………………………………………………………………….23

Page 3: Control de condiciones de servicio

Pag. 2

1.0 GENERALIDADES:

En la actualidad existen, básicamente, dos métodos de diseño en concreto armado:

diseño elástico o por cargas de servicio y diseño a la rotura o por resistencia última.

(1.3)

Cuando el diseño de concreto armado se efectuaba a través del método elástico, los

factores de seguridad eran elevados, de modo que el esfuerzo de trabajo del acero era

bajo y por lo tanto también lo era su deformación. Lo mismo sucedía con el concreto,

por lo que el efecto del creep no era considerable. Bajo estas circunstancias el control

de las deflexiones y rajaduras no era de mayor interés.

En la actualidad, el método más empleado por los proyectistas para el diseño en

concreto armado, es el método de diseño a la rotura. Este procedimiento considera el

comportamiento inelástico tanto del concreto como del acero lo que permite reducir los

coeficientes de seguridad y las secciones de los elementos. Asimismo, el uso, cada

vez más común, de concretos de alta resistencia y aceros de esfuerzos de fluencia

elevados, reduce aún más dichas secciones. La disminución de las dimensiones de los

elementos ocasiona la perdida de rigidez de las estructuras, generando deflexiones

que pueden resultar excesivas y que a su vez acentúan el agrietamiento de la

estructura.

Por lo indicado, es necesario complementar el diseño de una pieza de concreto

armado con un adecuado control de deflexiones y de rajaduras, para garantizar que

dichos elementos cumplan la función para la cual fueron concebidos. Cap. (8.0)

Teodoro E. Harmsen.

1.1 OBJETIVOS

Evaluar el control de las deflexiones y el control de fisuraciones.

Demostración mediante un ejemplo la obtención de la deflexión inmediato y

a largo plazo.

Determinar el parámetro Z

2.0 CONTROL DE DEFLEXIONES:

El control de deflexiones es una etapa muy importante en el diseño de estructuras no

sólo en el caso del concreto armado. Un exceso de deformaciones puede ocasionar la

falla de alguna máquina que ve afectado su funcionamiento por ellas o el deterioro y a

veces inutilización de elementos no estructurales como puertas, ventanas, cielo raso,

Page 4: Control de condiciones de servicio

Pag. 3

tabiquería, etc. Cuando la estructura es nueva, estos elementos pueden funcionar

bien, sin embargo, después de un tiempo pueden deteriorarse o dejar de funcionar,

debido a la deformación con el tiempo que presentan las estructuras de concreto

armado. Este es el caso de puertas corredizas que no pueden deslizarse o ventanas

que se flexionan en el plano vertical. En general, un exceso de deflexiones estropea la

apariencia de la estructura y en muchos casos, alarma a los usuarios sin motivo, ya

que una deformación excesiva no necesariamente es síntoma de falla inminente.

En losas, las deflexiones pueden ocasionar la formación de estanques o pequeñas

lagunas de agua proveniente de las lluvias o de algún imperfecto en las instalaciones

sanitarias. Esta sobrecarga incrementa las deformaciones en el elemento las que a su

vez acentúan el estancamiento si no se cuenta con un adecuado sistema de drenaje.

Esta reacción en cadena puede llevar al colapso de la estructura.

La magnitud de las deformaciones es afectada por la calidad del concreto, pero

básicamente por el cuidado que se tenga en obra. El curado insuficiente o

compactación inadecuada incrementan las flechas de los elementos, del mismo modo,

que el desencofrado de vigas antes del tiempo especificado y el almacenamiento de

material de construcción sobre losas que aún no han alcanzado una resistencia

mínima.

A pesar de los factores que tienden a aumentar la deformación de los elementos, si las

recomendaciones propuestas por el ACI son tomadas en consideración, no deberá

esperarse mayores inconvenientes ocasionados por el exceso de deflexiones.

2.1 MÉTODO DEL ACI PARA EL CONTROL DE DEFLEXIONES

El código del ACI propone dos métodos para el control de deflexiones a nivel de

cargas de servicio. El primero de ellos es aplicable a elementos sometidos a flexión

que no están ligados a piezas no estructurales que puedan ser afectadas por

deflexiones excesivas. Este método consiste en dar un espesor o peralte mínimo a

losas y vigas, que garantice que las deformaciones se mantengan dentro de un rango

aceptable. En Tabla 8.1 se muestran los peraltes mínimos requeridos, en función de la

longitud de diseño, los cuales dependen de la naturaleza del elemento y de sus

condiciones de apoyo (ACI-9.5.2.1).

Page 5: Control de condiciones de servicio

Pag. 4

Los valores de la tabla anterior han sido propuestos para concretos de peso normal de

2300 a 2400 kg/m3 y acero con esfuerzo de fluencia de 4200 kg/cm2. Para concretos

ligeros, con pesos entre 1450 y 1950 kg/m3, los mínimos presentados se multiplicarán

por (1.65-0.0003w) pero este factor no será menor que 1.09, donde wc es el peso del

concreto en .kg/m3. Para los concretos con pesos entre 1950 y 2300 kg/m3 no se

define factor de corrección pues éste se aproxima a la unidad y por lo tanto se

desprecia. Además, si el acero tiene un esfuerzo de fluencia diferente que 4200

kg/cm2, los peraltes mínimos se multiplicarán por (0.4+f/7000).

El segundo método para el control de deflexiones consiste en estimar su magnitud y

verificar que no exceda los límites propuestos por el código (ACI-9.5.2.6). Las flechas

máximas permitidas se presentan en la Tabla 8.2.

Page 6: Control de condiciones de servicio

Pag. 5

La deflexión límite propuesta en el caso 1 no es suficiente para evitar el estancamiento

del agua en techos. Para los casos 3 y 4, la deflexión a considerar será calculada

reduciendo la flecha a largo plazo determinada por el método expuesto en la sección

siguiente menos la flecha que ocurre antes de la colocación de los elementos no

estructurales. En el caso 3 las deflexiones podrán exceder los límites propuestos

siempre que se demuestre que los elementos no estructurales no resultarán dañados.

Las estructuras asociadas al caso 4 también deberán verificarse para el caso 1.

2.2 CÁLCULO DE DEFLEXIONES

Las deflexiones de los elementos de concreto armado son función del tiempo y por lo

tanto pueden ser de dos tipos: instantáneas y a largo plazo. Las primeras se deben

fundamentalmente al comportamiento elástico de la estructura y se producen

inmediatamente después que las cargas son aplicadas. Las segundas son

consecuencia del creep y contracción del concreto y son ocasionadas por cargas

sostenidas a lo largo del tiempo. Las deformaciones a largo plazo pueden llegar a ser

el doble de las deformaciones instantáneas.

2.2.1 DEFLEXIÓN INSTANTÁNEA

Las deflexiones instantáneas son deformaciones elásticas y por lo tanto las

expresiones de Resistencia de Materiales para materiales elásticos pueden ser

utilizadas. En la figura 8.1 se muestran algunas fórmulas para evaluar las deflexiones

Page 7: Control de condiciones de servicio

Pag. 6

en elementos prismáticos con diferentes condiciones de apoyo sometidos a diversos

estados de carga. El valor del módulo de elasticidad del concreto se estima a través de

las expresiones (2-6) 6 (2-7).

El concreto es un material que se agrieta al ser sometido a un momento superior al

momento. crítico que es, como ya se definió, el que ocasiona esfuerzos de tracción en

la sección que exceden el módulo de ruptura del material. El momento flector que

actúa sobre una sección influye en su fisuramiento y éste, a su vez, en su momento de

inercia. Por lo tanto, la inercia de una sección está directamente relacionada con el

momento flector al que está sometida. Branson propuso una ecuación empírica

basada en el análisis estadístico de gran número de ensayos para la determinación del

momento de inercia efectivo de una sección. Este parámetro toma en consideración el

agrietamiento que el elemento presenta. El código deriva a partir de ella la siguiente

expresión:

Page 8: Control de condiciones de servicio

Pag. 7

El momento de inercia crítico, Icr, es el momento de inercia de la sección agrietada

considerando la presencia de refuerzo. Para determinarlo se emplea el concepto de

sección transformada, el cual es empleado para análisis elásticos y que es aplicable

en este caso en el cual el concreto es analizado bajo condiciones de servicio (ver

figura 8.2).

El momento flector crítico se determina haciendo uso de la relación siguiente, que

también es propuesta por el código:

Page 9: Control de condiciones de servicio

Pag. 8

En la figura 8.3, se muestra la variación del momento de inercia efectivo de una

sección en función del momento al cual se encuentra sometida, según la expresión (8-

1). Como se aprecia, dicha relación define la variación del momento de inercia de una

sección sin agrietar a una sección agrietada.

A lo largo de un elemento continuo o simplemente apoyado, el momento flector va

variando como se aprecia en la figura 8.4 y por lo tanto, también su momento de

inercia efectivo. Por ello, las relaciones presentadas inicialmente para la determinación

de las flechas máximas no pueden ser utilizadas directamente pues los elementos de

concreto son de inercias variables.

Page 10: Control de condiciones de servicio

Pag. 9

Para superar esta situación, el código del ACI propone que el momento de inercia

efectivo de un miembro continuo sea igual al promedio de las inercias efectivas de la

sección de mayor momento positivo y las de mayor momento negativo. Para

elementos prismáticos simplemente apoyados, el momento de inercia efectivo será el

correspondiente a la sección central del elemento y para los volados, el momento de

inercia será considerado en el apoyo (ACI-9.5.2.4).

Alternativamente, se puede emplear las siguientes expresiones para determinar la

inercia efectiva en elementos continuos en uno o los dos extremos (Ref. 24):

El momento flector, Ma, empleado para la determinación del momento efectivo es el

que corresponde a la envolvente de esfuerzos, es decir, al mayor momento

proveniente de las combinaciones de cargas actuantes utilizadas. Si se hace uso de

los momentos determinados a través del método de los coeficientes del ACI,

presentado en el siguiente capítulo, las deflexiones tienden a ser sobrestimadas. Si

Page 11: Control de condiciones de servicio

Pag. 10

utilizando este procedimiento no se satisfacen las flechas máximas permitidas es

necesario efectuar un análisis más exhaustivo.

2.2.2 DEFLEXIÓN A LARGO PLAZO

Las deflexiones a largo plazo se ven influenciadas por la temperatura, humedad,

condiciones de curado, edad del concreto al aplicarle la carga, cantidad de refuerzo a

compresión, magnitud de la carga permanente, etc. De estos factores mencionados,

uno de los más importantes es la presencia de refuerzo en compresión.

La aplicación de cargas durante un periodo más o menos prolongado origina, por

efecto del creep deflexiones considerables. Si la sección cuenta con acero en

compresión, por compatibilidad de deformaciones, éste se deforma cada vez más

absorbiendo mayores esfuerzos y descargando el concreto comprimido. Al disminuir el

esfuerzo en el concreto, el creep disminuye y por lo tanto la magnitud de las

deflexiones.

Las deflexiones a largo plazo se incrementan rápidamente en los primeros días de

aplicación y conforme transcurre el tiempo, tienden a incrementarse a un ritmo cada

vez menor. Estas deformaciones son ocasionadas por la carga muerta que resiste la

estructura y por aquella parte de la carga viva sostenida durante un periodo suficiente

como para permitir el desarrollo de deflexiones considerables.

Las flechas a largo plazo se determinan multiplicando la deflexión instantánea

producida por la carga considerada por un factor igual a:

Page 12: Control de condiciones de servicio

Pag. 11

El método presentado para estimación de deflexiones es aproximado y por lo tanto si

éstas constituyen un problema en el diseño, es conveniente efectuar cálculos más

refinados. Si con procedimientos más elaborados, aún persisten las deformaciones

excesivas, se debe considerar algún procedimiento para evitarlas. Entre ellos se tiene:

incrementar del peralte de la sección, incrementar la cuantía de acero en compresión o

proveer al elemento de una contraflecha. Este último recurso consiste en darle una

ligera curvatura al elemento de modo que, al ser aplicadas las cargas, la deflexión total

no sea excesiva, ver fig. 8.6.

Page 13: Control de condiciones de servicio

Pag. 12

El método del ACI da valores de deflexiones menores que la realidad si se aplican

cargas de construcción muy grandes cuando el concreto es joven, tanto las

instantáneas como las con el tiempo. Si esto fuera a ocurrir, el diseñador debe saberlo

para colocar espesores mayores. Esto es importante sobretodo, en luces largas,

elementos simplemente apoyados y cargas permanentes altas.

Es recomendable usar mayor número de barras de menor diámetro, que menos barras

de mayor diámetro.

Page 14: Control de condiciones de servicio

Pag. 13

2.3 CALCULO DE LA DEFLEXIÓN INSTANTANEA

Resuelto el problema de la determinación de una inercia representativa en el tramo en

estudio, se procede a evaluar la deflexión instantánea mediante las ecuaciones de la

estática:

Tomamos como ejemplo una viga simplemente apoyada con una carga uniformemente

distribuida:

Mx

A B

𝐸𝐼′′ = 𝑀𝑥

Si 2

2

xMx Rx w

2

4 .2 2

x xMx w w

Page 15: Control de condiciones de servicio

Pag. 14

Si integramos 2 veces se obtiene la ecuación de la elástica, si la deformación es en el

centro:

45

384

wly

EI

De manera similar o mediante otros métodos se puede determinar las deflexiones para

otros casos comunes:

Voladizos con cargas puntuales en la punta:

3 2

3 3

Pl Mly o

EI EI

Voladizos con cargas uniformemente distribuidas:

4 2

8 4

wl Mly o

EI EI

Vigas continúas:

2

1 2

5* 0.1( )

48cl

ly M M M

EI

Donde:

clM : Momento en el centro de la luz.

1M y 2M : Momentos negativos en los extremos del tramo (sin signos).

2.4 CALCULO DE LA DEFLEXION A LARGO PLAZO:

Si el cálculo de la deflexión instantánea resulta ser aproximada, la evaluación de la

flecha a largo plazo también lo es debido a los siguientes factores:

a) Se evalúa como un factor que multiplica el valor de la deflexión instantánea.

b) Depende de la magnitud de la carga que se supone actúa a lo largo de los

primeros meses o años desde el desencofrado del elemento, siempre será

difícil estimar que porcentaje de la carga viva supuesta en el análisis realmente

existe.

Page 16: Control de condiciones de servicio

Pag. 15

c) Depende básicamente del fenómeno denominado flujo plástico para el cual a

su vez hay diversas teorías que tratan de determinar la deformación debido a

este efecto.

La Norma Peruana usa el criterio dado en el ACI y que estima el valor de la deflexión

diferida de la siguiente ecuación:

𝑌𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 = (𝑇)𝑌𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎𝑛𝑒𝑎

1 50

F

p

Donde:

Siendo F = 1.0 (Para 3 meses)

= 1.2 (Para 6 meses)

= 1.4 (Para 12 meses)

= 2.0 (Para 5 años)

P’=porcentaje de acero en compresión (As/hd)

El valor de la deflexión instantánea que debe considerarse en este caso será el

obtenido con una carga que se supone actúe en el tiempo en que se calcule la flecha

(carga sostenida).

1.0 EJEMPLO DE CÁLCULO DE LA DEFLEXIÓN DE UNA VIGA:

Supongamos una viga de un solo tramo que tiene 80 .cms de ancho y 130 .cms de

peralte, con 2280 / .

Cf Kg cm y

24200 / .yf Kg cm , con una carga muerta de

6.8 .ton mt , una carga viva de 3.2 .ton mt , una luz de 20 .mts y con los siguientes

momentos y refuerzos obtenidos con el análisis y diseño por flexión:

Apoyo izquierdo = Apoyo derecho

230 .

107 .

Mcm ton mt

Mcv ton mt

2

2

129 .

40 .

As cm

As cm

Page 17: Control de condiciones de servicio

Pag. 16

Sección central

109 .

52 .

Mcm ton mt

Mcv ton mt

2

2

( ) 56 .

( ) 64 .

As cm

As cm

Inercia de sección bruta:

3 41 12(0.8)(1.3) 0.1465 .Ig mt

Momento de fisuración:

r gf I

Mcrv

22 2 280 33.5 .

0.5 1.3 0.65 .

r cf f Kg cm

v mts

335 0.1465

75.5 .0.65

Mcr ton mt

Inercia de sección fisurada:

Sección en el centro de luz 8n

2

3 2 2

4

80 2 2 8 1 56 5 8 54 125 5 0

27.72 .

80 27 3 840(27.7 5) 512(125 27.7)

0.05847 .

c c

c cms

Icr

Icr mt

Similarmente para la sección en el apoyo:

40.09896 .Icr mt

Page 18: Control de condiciones de servicio

Pag. 17

Icr Promedio para el tramo:

0.09896 0.09896 2 0.05847

4Icr

40.07871 .Icr mt

Inercia efectiva según ACI:

Para la sección en el centro de luz:

75.5 .Mcr ton mt

109.0 .Ma ton mt (Carga Muerta)

161.0 .Ma ton mt (Carga Muerta 100% Carga Viva)

40.1465 .Ig mt

40.05847 .Icr mt

Se definió la Inercia efectiva Ief como:

𝐼𝑐𝑓 = [𝑀𝑐𝑟

𝑀𝑎]

3𝐼𝑔 + [1 − [

𝑀𝑐𝑟

𝑀𝑎]

3] 𝐼𝑐𝑟

Icf = 0.08730mt 4 Si 109 .Ma ton mt

Icf = 0.06746mt 4 Si 161 .Ma ton mt

Para la sección en el extremo

75.5 .Mcr ton mt

230.0 .Ma ton mt (Sólo Carga Muerta)

337.0 .Ma ton mt (Carga Muerta 100% Carga Viva)

0.1465 .Ig mts 40.09896 .Icr mt

Page 19: Control de condiciones de servicio

Pag. 18

40.10060 .Ief mt Si 230 .Ma ton mt

40.09948 .Ief mt Si 337 .Ma ton mt

La Inercia efectiva en el tramo será:

Para CM solamente:

40.1006 0.1006 2 0.0873

0.09395 .4

Ief mt

Para CM + CV:

0.09948 0.09948 2 0.06746

0.083474

Ief

Deflexión inmediata debido a carga muerta:

2

1 2

5.10.1

48CLy M M M

EI

Para la Norma Peruana: 40.07871 .TRAMOI mt

Para la ACI: 40.09395 .TRAMOI mt

1 20 2000 .mts cms 𝐸 = 15000√280 = 250998𝐾𝑔/𝑐𝑚2

1

2

10900000 .

23000000 .

23000000 .

CLM Kg cm

M Kg cm

M Kg cm

2

4

5 2000 10900000 0.1 2 23000000

48 250998 0.07871 100y

1.32 .y cm (Según la Norma Peruana)

Similarmente:

1.10 .y cm (Según el ACI)

Page 20: Control de condiciones de servicio

Pag. 19

DEFLEXIÓN INMEDIATA DEBIDO A CARGA MUERTA MÁS VIVA:

Para la Norma Peruana: 40.07871 .TRAMOI mt

Para el ACI: 40.08347 .TRAMOI mt (*)

Inercia obtenida con un momento actuante correspondiente a carga muerta y carga

viva simultáneamente, pues no se puede aplicar la carga viva sin estar ya aplicada la

carga muerta.

1

1

2

16100000 .

33700000 .

33700000 .

CM Kg cm

M Kg cm

M Kg cm

2

4

5 2000 16100000 0.1 2 33700000

48 250998 0.07871 100y

1.97 .y cm (Según la Norma Peruana)

Similarmente 41 0.08347 .Con mt

1.857 .y cm (Según el ACI)

Deflexión inmediata debido a la carga viva.

1.97 1.32 0.65 .y cm (Según la Norma Peruana)

1.857 1.10 0.757 .y cm (Según el ACI).

Page 21: Control de condiciones de servicio

Pag. 20

DEFLEXIÓN INMEDIATA TOTAL:

Para la Norma Peruana:

1.32 0.65 1.97 .y cms

Para el ACI:

1.10 0.757 1.857 .y cm

2.0 EJEMPLO DE CALCULO DE LA DEFLEXIÓN A LARGO PLAZO:

Se puede considerar que la carga sostenida corresponde a un 100% de la carga

muerta y a un determinado porcentaje de la carga viva. La determinación del

porcentaje de carga viva dependerá del uso del techo donde se está calculando la

deflexión.

Asumiendo un 50% de la carga viva como carga sostenida se tiene:

75.5 .Mcr ton mt

109 52.5 0.5 135.0 .CLM ton mt

1 230 107.0 0.5 283.5 .M ton mt

2 230 107.0 0.5 283.5 .M ton mt

Inercia del tramo para la Norma Peruana:

40.05847 .Icr mt (Sección central)

40.09896 .Icr mt (Sección en el apoyo)

40.07871 .TRAMOI mt (Norma Peruana)

Page 22: Control de condiciones de servicio

Pag. 21

Inercia del tramo para el ACI:

40.07380 .Ief mt (Sección central)

40.09985 .Ief mt (Sección en el apoyo)

40.08682 .TRAMOI mt (ACI)

Flecha diferida para 5 años:

' ' 56 (80 125) 0.0056p A s bd

2

1.561 50 ' 1 50 0.0056

Ft

p

50% 100% :

1.56DIFERIDA INSTANTANEA

para CV CM

INSTANTANEA

y y

y

2

8

5 2000 13500000 0.1 2 28350000

48 250.998 0.07871 10y

1.64 .y cms (Para la Norma Peruana)

1.48 .y cms (Para el ACI)

Finalmente:

1.64 1.56 2.558 .DIFERIDAy cms (Norma Peruana)

1.48 1.56 2.308 .DIFERIDAy cms (ACI)

CALCULO DE LA FLECHA TOTAL:

TOTAL INSTANTANEA DIFERIDAy y y

1.97 2.55 4.52 .TOTALy cms (Norma Peruana)

1.857 2.30 4.16 .TOTALy cms (ACI)

Page 23: Control de condiciones de servicio

Pag. 22

Con lo cual se puede concluir que se espera una flecha total del orden de 4 a 5 .cms

3.0FISURACIÓN POR FLEXIÓN:

Los elementos de concreto trabajando en flexión bajo cargas de servicio tienen

agrietamientos en las zonas fraccionadas. Si la distribución del acero en tracción es

adecuada, estas fisuras son muy pequeñas, siendo normales aquellas que tienen un

espesor del orden de 0.1a 0.3 .cms

El control de los anchos de las fisuras debe hacerse para prevenir la corrosión del

refuerzo y el aspecto estético.

Independientemente de las fisuras debidas a los esfuerzos de tracción por flexión

existen fisuras por efectos de contracción de fragua, flujo plástico, temperatura, y

tracción diagonal, que sin embargo no se tratan en este capítulo, dedicado

básicamente al diseño por flexión.

3.1ANCHO DE FISURAS

La determinación del ancho de una fisura por flexión, no es exacta y existen diversas

teorías que tratan de explicar el mecanismo de su formación y la evaluación de su

espesor; sin embargo, se puede indicar que el ancho de una fisura es directamente

proporcional al nivel del esfuerzo del acero traccionado ( fs ), dependiendo además del

área efectiva de concreto que rodea a cada barra traccionada.

Existen diversas expresiones que evalúan el ancho posible de las fisuras a nivel de

refuerzo traccionado, dentro de las cuales citamos:

12.6MAXw A 610fs (en .cms ) (I)

0MAXw Adc 610fs (en .cms ) (II)

Siendo:

0 1 2h h

A Área de concreto que rodea a cada varilla.

dc Recubrimiento interior medido desde el centro de la varilla más cercana al

borde del elemento.

Page 24: Control de condiciones de servicio

Pag. 23

4.0 DETERMINACIÓN DEL PARAMETRO “Z”:

La Norma Peruana no especifica un ancho máximo de fisura, sino que sigue el criterio

del Código Americano (ACI), el cual indica que debe evaluarse un coeficiente " "Z

debiendo ser éste menor a 31000 .Kg cm para condiciones de exposición interior o

menor a 26000 kg/cm para condiciones de exposición exterior.

El valor de " "Z se indica como:

1Z fs Adc Kg cm

Si relacionamos la ecuación II con la III encontraremos:

50 10 .MAXw Z cm

Y si trabajamos con un factor de 1.2 aproximado, y con los límites de " "Z del

código encontramos:

61.2 31000 10 . 0.37 .MAXw cms mm

Page 25: Control de condiciones de servicio

Pag. 24

Por lo tanto se puede concluir que el valor de “Z” indicado e la Norma admite

anchos de fisuras del orden de 0.3 a 0.35 mm. Como normales y permisibles.

5.0 RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES:

- Es necesario Respetar y tomar en cuenta las condiciones de Servicios

Para los Elementos en Flexión, dado que estos Resistirán a Las

Diferentes Cargas tanto para las que se diseñen, como para las cargas

Sísmicas (Leves y Moderados).

- Se deben Satisfacer las condiciones de deflexiones y el Control de

Figuración, cuidando asi la vida útil del elemento.

- En la actualidad hay la tendencia de usar concretos de alta resistencia y

aceros de fluencia elevada, lo que genera disminución de rigidez,

generando deflexiones que pueden ser excesivas y acentuándose el

agrietamiento de las estructuras.

- Por lo que es necesario un adecuado control de deflexiones y de

rajaduras para garantizar que las estructuras cumplan con la función

para lo cual ha sido diseñada.

- El control de las deflexiones es una etapa muy importante en el diseño

de estructuras de concreto armado, con lo que se puede evitar

deformaciones que perjudiquen el uso de elementos verticales, puertas

ventanas, cerramientos, etc. y también cuando se usa maquinaria que

requieren tener una nivelación para su funcionamiento.

- Finalmente debemos indicar que una deformación del concreto causada

por las deflexiones estropea la apariencia, pero no necesariamente es

síntoma de falla inminente por lo que el usuario no debe alarmarse.

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BIBLIOGRAFÍA

Diseño de Estructuras de Concreto – Arthur H. Nilson.

Diseño de Estructuras de Concreto Armado-Teodoro E. Harmsen

Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado – Antonio

Blanco Blanco

Diseño en Concreto Armado- Roberto Morales Morales.

Diseño en Concreto Armado-Gianfranco Ottazzi Pasino

Diseño de Concreto Reforzado-Jack C. McCormac

ANEXOS.

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