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Diseño de Vigas mediante MathCAD
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DISEO DE VIGAS DOBLEMENTE REFORZADAS
Geometra de la Viga
b 30 h 60 d1 6 d h d1
Refuerzo
As 4 Asp 4
Materiales:
fc 210 Ec 15200 fc c 0.003fy 4200 Es 2038000 y fy
Es
1 0.85 0.65 1 0.85 (ACI 10.2.7.3)
Factores reduccin de capacidad
s 0.85 Fuerza Cortante 0.9 Flexin pura
Mu 2000000
Si el momento resistente es conocido y las reas de acero As y As, son desconocidasel peralte del bloque en compresion mximo "c" se evalua con:
cbEs c d
c Es fy cb 32.01 a 1 cb a 28.809
Si c 0.75*cb, el rea de refuerzo requerida en compresin (ACI 10.3.3) es calculadocon las siguientes expresiones:
La profundidad o peralte mximo del bloque en compresin esta dada por
ab 0.75 1 cb ab 21.607 (ACI 10.3.3)La fuerza de compresin desarrollada solamente por el concreto esta dada por
Cc 0.85 fc ab b , y Cc 1.157 105 (ACI 10.2.7.1)el momento resistido por el concreto en compresin y el acero en tensin es
Muc Cc d 0.5 ab( ) Muc 4.998 106
Por lo tanto el momento resistido por el acero en compresin y traccin es
Mus Mu Muc Mus 2.998 106Asi pues el acero en compresin esta dado por
AspMus
fsp d d1( ) , donde Asp 14.337
fsp c Es c d1( )c
fsp 4.841 103 (ACI 10.2.4)El acero requerido en traccin para balancear el concreto en compresin es
As1Muc
fy d 0.5 ab( )
El acero requerido en traccin para balancear el acero en compresin esta dado por
As2Mus
fy d d1( )
Por lo tanto, el refuerzo total en traccin,
As As1 As2
y el acero total en compresin es Asc
Asc Asp As
LIMITACIONES DEL REFUERZO MINIMO POR FLEXION
Asmin 0.7fcfy
b d
Asmax 0.75 0.851 fcfy
cc y
b d Asp
fspfy
, pero: Asmax 0.025 b d
1 1.05fc
1400
cab0.75
fsp c Es c d1( )c
1 0.85 0.05fc 280( )
70