DISEÑO DE VIGAS DE CONCRETO / CALCULO DE ACERO

FerNAN Civil

7 Jul 202208:10

Summary

TLDREsta guía detalla el proceso de diseño de una viga de concreto, centrándose en el cálculo del acero de refuerzo necesario para soportar un momento determinado. Se discute la posición de los barrotes en la parte inferior o superior de la viga y se analiza el efecto de la disposición de las barras en una o dos capas. Se proporcionan parámetros como la residencia del concreto y la experiencia del acero, así como el factor de control a tensión y el coeficiente beta 1. Se calcula el peral efectivo y se determina el área de acero requerida, asegurándose de que se encuentre dentro de los límites establecidos. El diseño final incluye barras de diferentes tamaños y capas, con el objetivo de cumplir con los requisitos estructurales y garantizar la integridad de la viga.

Takeaways

🔍 La guía se centra en el diseño de una viga de concreto y el cálculo del acero de refuerzo necesario para soportar un momento actuante.
📏 Se describe el proceso para determinar si el acero se colocará en la parte inferior o superior de la viga, basado en la posición del momento.
🛠️ Se recomienda visitar la página web para acceder a más guías de diseño, lo que indica que el diseño de estructuras es un tema extenso y complejo.
🏗️ Se utilizan parámetros específicos como la residencia de concreto de 2 y la experiencia del acero de 4000 kgf/cm² para el diseño.
📐 Se explica cómo se calcula el peralte efectivo de la viga, que es la diferencia entre la altura de la viga y un valor x, considerando el recubrimiento y el diámetro del estribo.
📉 Se menciona la importancia de conocer los límites de acero para la viga, que son el área mínima y máxima de acero que puede tener.
⚖️ Se calcula el área total de acero requerida para la viga usando una fórmula y se compara con los límites de acero para validar el diseño.
🔩 Se propone una combinación de barras de acero de cinco octavos y media pulgada para cumplir con los requisitos de área de acero.
📏 Se actualiza el diseño de la viga para acomodar las barras en dos capas debido a las restricciones de espacio en una sola capa.
🏁 Se concluye con el diseño final de la viga, que incluye barras de acero en capas y barras adicionales en la parte superior para soportar el estribo.

Q & A

¿Qué es el objetivo principal de esta guía?
-El objetivo principal de esta guía es diseñar una viga de concreto y calcular el acero de refuerzo necesario para soportar un momento actuante en una estructura.
¿Dónde se coloca el acero de refuerzo en función de la posición del momento?
-El acero de refuerzo se colocará en la parte inferior o superior de la viga de acuerdo a la posición del momento actuante.
¿Cuál es la residencia de concreto y la experiencia del acero que se utilizan en el ejemplo?
-Se utilizan una residencia de concreto de 2 y una experiencia del acero de 4000 kilogramos de fuerza.
¿Cuál es el factor fi y el coeficiente beta 1 utilizados en el diseño?
-El factor fi por el elemento de control a tensión es de 0.9 y el coeficiente beta 1 es de 0.85 para concreto menores a 280.
¿Cuáles son las dimensiones de la viga que se están diseñando?
-La viga tiene un ancho de 25 centímetros, un peralte de 40 centímetros y un recurrido de 4 centímetros para vigas peraltadas.
¿Cuál es el momento actuante que debe soportar la viga en el ejemplo?
-La viga debe soportar un momento actuante de 9 toneladas por metro.
¿Cómo se determina el número de capas de acero de refuerzo en el diseño?
-Se determina el número de capas de acero de refuerzo considerando el diámetro de las barras y el espacio necesario entre ellas, así como el ancho de la viga.
¿Qué es el peral de efectivo y cómo se calcula?
-El peral de efectivo es la diferencia entre la altura h cooperante de la viga menos un valor x, que incluye el recubrimiento, el diámetro del estribo y la mitad del diámetro de la barra de refuerzo.
¿Cuál es la relación entre el área de acero calculada y los límites de acero mínimo y máximo?
-El área de acero calculada debe estar dentro de los límites de acero mínimo y máximo, si no, se debe ajustar el diseño para cumplir con estos límites.
¿Cómo se determina la cantidad y el tipo de barras de refuerzo para la viga?
-Se determina la cantidad y el tipo de barras de refuerzo basándose en el área de acero requerida, el diámetro de las barras y la disposición en capas para cumplir con los límites de acero y el espacio disponible en la viga.
¿Qué es la diferencia entre el diseño de una sola capa y dos capas de acero de refuerzo?
-El diseño de una sola capa de acero de refuerzo implica una distribución más simple, mientras que el diseño de dos capas requiere un nuevo cálculo del peral de efectivo y una distribución de barras en capas, lo que puede afectar el área de acero y la resistencia de la viga.

Outlines

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🏗️ Diseño de Viga de Hormigón

El primer párrafo describe el procedimiento para diseñar una viga de concreto y calcular el acero de refuerzo necesario para soportar un momento dado. Se menciona que el acero se colocará en la parte inferior o superior de la viga según la posición del momento. Se habla de la importancia de visitar la página web para obtener más guías de diseño. Se presentan los parámetros para el diseño de la viga, incluyendo el tipo de concreto y acero, y los factores de control a tensión y coeficiente beta. Se describen las dimensiones de la viga y cómo se debe soportar un momento actuante de 9 toneladas por metro. Se asume un esquema de armado con barras de media pulgada en una sola capa y se explica cómo se posiciona el armado en el gráfico. Se calcula el peral efectivo de la viga y se establecen los límites de acero para la viga. Se utiliza la fórmula de la regla cero para determinar el área total de acero requerida en la fibra inferior y se verifica que el cálculo esté dentro de los límites de acero mínimo y máximo. Finalmente, se transforma el área de acero en barras de refuerzo y se propone una distribución de barras en una sola capa, pero se encuentra que no cabe en el ancho de la viga, lo que lleva a la consideración de dos capas.

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🔄 Revisión y Diseño Final de la Viga

El segundo párrafo continúa con el diseño de la viga, teniendo en cuenta que el peral efectivo disminuye y, por lo tanto, el área de acero se incrementa. Se hace necesario verificar este nuevo cálculo. Se describe la disposición de las barras en dos capas y se calcula el nuevo peral efectivo. Se muestran las medidas en centímetros y se demuestra que no es posible acomodar las barras en una sola capa debido al ancho de la viga. Se calcula el área de acero con el nuevo peral efectivo y se compara con los valores mínimo y máximo para validar el diseño. Se propone un armado con barras de cinco octavos y media pulgada en dos capas y se calcula el área total de acero, que resulta ser mayor al área calculada, lo que valida la propuesta. Se establece la necesidad de colocar barras en la parte superior de la viga para apoyar los estribos y se describe el diseño final con barras de acero en diferentes capas y tamaños. Se concluye el diseño y se menciona que se debe elegir el tipo de barras de refuerzo de acuerdo a criterios de proximidad o precedencia.

Mindmap

Keywords

💡Viga de concreto

Una viga de concreto es una estructura de soporte utilizada en la ingeniería civil y la construcción. Se refiere a una viga que se construye con concreto, que puede ser de hormigón o una mezcla similar, y que a menudo se refuerza con acero para mejorar su resistencia y flexibilidad. En el guion, se describe el proceso de diseño de una viga de concreto específica, destacando cómo se calcula y coloca el acero de refuerzo para soportar un momento determinado.

💡Momento actuante

El momento actuante es una fuerza que actúa sobre una estructura, en este caso, una viga de concreto, y que causa una tendencia de la estructura a girar o deformarse. En el guion, se menciona que la viga debe soportar un momento actuante específico, y este momento influye directamente en el diseño y la cantidad de acero de refuerzo necesario.

💡Acero de refuerzo

El acero de refuerzo es el material utilizado para fortalecer estructuras de concreto, proporcionando resistencia a la tensión. En el guion, se detalla cómo se calcula la cantidad de acero de refuerzo necesario para soportar el momento actuante en la viga de concreto, y se discute la colocación de las barras de acero en la parte inferior o superior de la viga.

💡Estribo

El estribo es una parte de la viga de concreto donde se colocan las barras de acero de refuerzo. En el guion, se menciona que el estribo debe ser delgado para no interferir con la colocación de las barras y se calcula su diámetro en función de las especificaciones del diseño.

💡Recubrimiento

El recubrimiento es la distancia desde la superficie externa del concreto hasta el centro de la barra de acero de refuerzo. Es importante para proteger el acero del oxido y asegurar su integridad. En el guion, se menciona que el recubrimiento es de cuatro centímetros, lo que se toma en cuenta al calcular el peralte efectivo.

💡Peralte efectivo

El peralte efectivo es la altura entre el eje de las barras de acero de refuerzo y la superficie superior de la viga de concreto, una vez se ha considerado el recubrimiento y el estribo. Es un factor crítico en el diseño de la viga, ya que afecta la capacidad de soporte del momento. En el guion, se calcula el peralte efectivo para determinar la cantidad de acero necesario.

💡Cuantía de acero

La cuantía de acero se refiere a la cantidad de acero de refuerzo que se coloca en una viga de concreto. En el guion, se establecen límites para la cuantía mínima y máxima de acero que puede tener la viga, basándose en los estándares de diseño y la capacidad de soporte del momento.

💡Barras de media pulgada

Las barras de media pulgada son barras de acero de un diámetro específico que se utilizan comúnmente en la construcción. En el guion, se proponen barras de media pulgada para el diseño de la viga de concreto, y se calcula su área para determinar la cantidad necesaria para soportar el momento actuante.

💡Capas de acero

Las capas de acero se refieren a los grupos de barras de acero de refuerzo que se colocan en diferentes niveles dentro de una viga de concreto. En el guion, se discute la posibilidad de colocar las barras en una sola capa o en dos capas, dependiendo de la disponibilidad de espacio y las necesidades de soporte del momento.

💡Acero mínimo

El acero mínimo es la cantidad mínima de acero de refuerzo que se debe colocar en una viga de concreto para cumplir con los estándares de diseño y asegurar su integridad estructural. En el guion, se calcula el área de acero mínima y se compara con la área calculada para determinar si la viga cumple con los requisitos de diseño.

Highlights

Diseño de una viga de concreto para soportar un momento actuante.

Procedimiento para calcular el acero de refuerzo necesario.

Colocación del acero en la parte inferior o superior de la viga según la posición del momento.

Efecto de la disposición de las barras de acero en una o dos capas.

Recomendación de visitar la página web para guías de diseño adicionales.

Ejemplo de diseño de viga de concreto con parámetros específicos de resistencia.

Consideración de los factores fi y beta 1 para el diseño estructural.

Dimensiones de la viga: ancho, altura y peralte.

Soporte de un momento actuante de 9 toneladas por metro en la viga.

Consideración de solo el momento en el tramo central para efectos prácticos.

Estimación de la cantidad de acero para un punto de partida.

Uso de estribos de 8 milímetros para barras de hasta cinco octavos.

Cálculo del peral efectivo de la viga.

Determinación de los límites de acero para la viga.

Cálculo del área total de acero requerido en la fibra inferior.

Verificación de que el área de acero calculada esté dentro de los límites mínimo y máximo.

Propuesta de barras de refuerzo y su conversión al área de acero.

Diseño de la distribución de barras en una o dos capas.

Actualización del diseño después de cambiar la cantidad de capas de acero.

Cálculo del área de acero con el nuevo peral efectivo.

Verificación del diseño con el área de acero mínima y máxima.

Colocación de barras en la parte superior de la viga para soportar el estribo.

Visualización del diseño final del armado de la viga.