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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:
http://1.bp.blogspot.com/_JwB7PaDUvfQ/TPnhW9mpsLI/AAAAAAAADHo/rVXqaJWaKPE/s1600/image002.gifhttp://1.bp.blogspot.com/_JwB7PaDUvfQ/TPnhW9mpsLI/AAAAAAAADHo/rVXqaJWaKPE/s1600/image002.gif -
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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
http://3.bp.blogspot.com/_JwB7PaDUvfQ/TPnhY3lkYlI/AAAAAAAADHs/J-sZbFzWjN8/s1600/image004.gifhttp://3.bp.blogspot.com/_JwB7PaDUvfQ/TPnhY3lkYlI/AAAAAAAADHs/J-sZbFzWjN8/s1600/image004.gifhttp://3.bp.blogspot.com/_JwB7PaDUvfQ/TPnhY3lkYlI/AAAAAAAADHs/J-sZbFzWjN8/s1600/image004.gif -
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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.