VIGAS T

“Universidad andina Néstor Cáceres Velásquez” 

TRABAJO ENCARGADO

FACULTAD:

Ingenierias y ciencias puras C.A.P.

Ingenieria Civil ASIGNATURA:

CONCRETO ARMADO I DOCENTE:

Ing: Leonel SuasacaPelinco ALUMNA:

Coyla Ramos Emily M.

Semestre: VI

Concreto Armado I

Sección: “B”

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VIGAS T Es el sistema más eficiente de losas para cubrir claros desde 10.00 hasta 24.50 metros sin ningúnapoyo intermedio y con capacidad de soportar cargas tan altas como las de bodegas o puentes. Regularmente se usa en puentes con claros medianos (10.00 hasta 24.50 metros), en pasarelas oen edificaciones donde se requieren entrepisos o techos de concreto con combinaciones de cargasy claros, que imposibilitan el uso de sistemas convencionales de losa. El diseño y la fabricación se realizan según los requerimientos específicos de cada proyecto. EnPreCon nos regimos por las normas y códigos nacionales e internacionales más estrictos.

VENTAJAS O O O O

O

O

O

Cubre grandes claros sin apoyos intermedios. Soporta cargas altas, inclusive mayores a las de puentes. Optimiza el diseño según las necesidades de cada proyecto. Las reacciones de capacidad portante al peso propio y de costo al beneficio son lasmejores de todos los sistemas de losas especiales disponibles en el mercado.La prefabricación industrializada y la instalación con grúa agilizan los proyectos ygarantizan la calidad necesaria. Al ser pretensadas, se evitan las grietas y se protege el contenido de acero, evitando su Corrosión. Utilizando este sistema, se reduce el tiempo de construcción: se construyen losas de techo O entrepiso y superestructuras de puente en menor tiempo que cualquier otro sistema. Garantía de por vida.

Cuando se usa una sección en forma de T para integrar el área de compresión necesaria en una viga aislada, el espesor de las porciones voladizas o cejas debe ser por lo menos igual a la mitad del ancho del alma (nervadura); asismismo, el ancho eficaz de las cejas no debe ser mayor que cuatro veces el ancho del alma. Cuando se forma una T al colar de modo integral una viga y una losa, sólo una porción de esta última contribuye como apoyo. Para una viga T simétrica, el ancho Concreto Armado I

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eficaz de la ceja no debe exceder del 25% del claro de la viga, ni la anchura del volado debe ser superior a ocho veces el espesor de la losa ni la mitad del la distancia libre hasta la siguiente nervadura. Cuando la viga sólo tiene ceja por un lado, la anchura eficaz de ésta no debe rebasar el 8% del claro, seis veces el espesor de la losa o la mitad del claro libre hasta la siguiente nervadura. Las cejas de una viga T deben ser diseñadas como si fueran un voladizo. El espaciamiento del refuerzo de éstas no debe ser superior a 45 cm o cinco veces el espesor del voladizo. Con el fin de calcular la resistencia a la flexión de una viga T, se puede considerar  que ésta equivale a una viga rectangular simplemente armada con cejas de concreto (fig- 10-19).

La fuerza de compresión que se ejerce en el alma o nervadura (viga réctangular) es: Donde hf = espesor de la ceja b = ancho eficaz de la cabeza de compresión de la viga T Sobre el acero de tensión actúan fuerzas iguales a las anteriores en cuanto a magnitud, pero de dirección contraria:

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FABRICACION Estas vigas son de concreto pretensado con sección transversal en forma de “T”. Se producenIndustrialmente en líneas de pretensados de gran capacidad y con formaleta metálica. Sus dimensiones pueden variar, dependiendo de los requerimientos de cada proyecto. Losmateriales que se utilizan son de la más alta calidad; se logra resistencia de concreto de hastaf’c=7,000 lb. / pulg2, acero de preesfuerzo primario de fpu=270,000 lb. / pulg2 y acero de refuerzoComplementario con fy=60,000 lb. / pulg2 todos conforme a las normas ASTM.

DISEÑO DE VIGAS EN T Concreto Armado I

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La viga “T”, utilizada por arquitectos y/o directores de proyectos, es una herramienta para generar grandes espacios libres de columnas o muros intermedios. El diseño estructural usa los parámetros adecuados para la región donde es requerida tomando en cuenta las condiciones críticas de cada lugar como sismos, climas corrosivos, posibilidad de sobrecargas, etc. El diseño sigue las normas nacionales del COGUANOR y de las Especificaciones Generales parala Construcción de Carreteras y Puentes de la Dirección General de Caminos y MICIVI 2001 y lasnormas internacionales del UBC, ACI, PCI y  AASHTO. Generalmente los trabajos en concreto armado son realizados monolíticamente, a excepción de los sistemas prefabricados. El ejemplo mas típico es el de la construcción de vigas y losas en los pisos de las construcciones; se construyen encofrados para los fondos y laterales de las vigas y para el fondo de la losa y la totalidad del concreto se vierte a la vez, desde el fondo de la viga de mayor canto, hasta la cara superior de la losa.

LOSA

VIGA

L= Longitud de la losa en el sentido de las vigas. Los estribos y barras levantadas de las vigas se prolongan en la losa. Por ello es evidente que una parte de esta colaborara con la parte superior de la viga para resistir las compresiones longitudinales. La sección transversal resultante de la viga tiene forma de “T” más que rectangular. La placa o cabeza, forma el ala de la viga, mientras que la parte de esta que sobresale por debajo de la placa forma lo que se llama alma o nervio. En este capítulo tratar emos el estudio de vigas “T” con algunas recomendaciones dadas por el A.C.I.

b

b Hf 

d

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B

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Fig. 10

(a) 1) Para vigas ajelados (fig. (b)) hf ≤ bw/2

b ≤ 4bw

2) Para vigas con el ala a un solo lado (fig.(b)) b – bw ≤ L/12

b – bw ≤ 6hf 

***L= Luz libre b – bw ≤B= B/2Separacion entre capas de la viga NOTA: De los 3 valores se escoge el “b” menor  3) Para vigas simétricas (Fig. (c)) b ≤ L/4

(  )   

NOTA: De los 3 valores se escoge el “b” menor 

POSICION DEL EJE NEUTRO En una viga “T”, el eje neutro puede caer en:

1) EN EL ALA Este caso se analiza como viga de sección rectangular de ancho b, aplicando la teoría deducida anteriormente. 2) EN EL ALMA Este caso será analizado en el presente capitulo. Para encontrar la posición del eje neutro, supondremos, en todos los casos, que la viga es rectangular  de ancho b y por equilibrio tendremos: Concreto Armado I

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         a) Si c ≤ hf b) SI c ≥ hf

(I)

EL EJE NEUTRO CAE EN EL ALA EL EJE NEUTRO CAE EN EL ALMA

ANALISIS DE VIGA “T” CON EL EJE NEUTRO EN EL ALMA

En el presente análisis supondremos que la falla se inicia por fluencia del acero en tracción, lo que se verifica en la práctica, ya que la zona en compresión es bastante amplia y habrá suficiente reserva en dicha zona.  Además es posible diseñar una viga de sección “T” de tal manera que la falla, de presentarse, se inicie por la fluencia del acero, manteniendo la cuantía por debajo de cierto límite, denominado “Cuantía balaceada”.

CUANTIA BALANCEADA En una viga de sección “T” es la cuantía del acero para que la falla inicia simultáneamente por la fluencia del acero y por aplastamiento del concreto. En este estado ideal el acero esta justamente alcanzando el punto de fluencia.

b

0.85 F´c

a

d As

A

As*Fy Es >Ey 0.85 f´c

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cf 

“Universidad andina Néstor Cáceres Velásquez”  hf  B

(d- hf/2) Asf

Asffy 0.85 f´c

a

C

cw (d- a/2)

bw

fig. 11

    ANALISIS En la figura 11 a se muestra una sección en “T” en el instante de la falla.Para efectos del análisis se descompone dicha sección en 2 secciones mostradas en la figuras B y C . En la figura B por equilibrio: Cf= 0.85*f¨c(b - bw)hf = As* Fy

     

(II)

El momento resistente para (B) será:

       

(III)

---------------------------- (1)

En la figura C por equilibrio: Cw= 0.85*F’c * a *bw = As2 * by

         Concreto Armado I

(IV)

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(V)

  Mu = M1 + M2 ----------------------------- (2)

DETERMINACION DE LA CUANTIA BALANCEADA PARA VIGA “T”

En una viga “T” se define:

          Asumiendo que la fig. 11 (a, b,c) se encuentra en el estado balanceado, es decir la falla, la falla es ductil, luego:

           ab =a

cb=c

Asb =As

En la fig. 11 (B Y C) por equilibrio:  Asb * Fy = Cf + Cw  Asb * Fy = 0.85 * F’c * Pero:

 *Cb*bw + 0.85*f’c(b-bw)hf 

0.85*f’c(b-bw)hf = Asf*fy

 Asb* Fy = 0.85* F’c *

*cb*bw + *bw*d*Fy       ………………………..(3)

Del diagrama de deformaciones de la fig. 11(A)

     Sustituyendo en (3)

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   

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                               



(4)

Para hacer que la falla sea dúctil, el código A.C.I. especifica: (VI)



EJERCISIOS SOBRE VIGAS “T”

Problema 1 Una viga “T”aislada tiene las siguientes características b= 70cm, Hf= 15 cm, bw= 30 cm, h= 70cm, d= 60cm, As= 6 1 ¼, F’c= 210 Kg/cm2; Fy= 4200kg/cm2. Hallar  el momento último.



b= 70 Cm.

Hf= 15Cm = bw/2 =15 (conforme) Hf= 15 Cm.

B= 70cm.