VIGAS DISEÑO, MEDIANTE LA TEORIA DE LA ELASTICA.

Republica Bolivariana de Venezuela

Instituto universitario politécnico“ Santiago Mariño”

SAIA-Extensión Barinas

Concreto I

Paola Lewis CI: 18.104.055

VIGAS

La viga es un elemento estructural de forma alargada y

generalmente horizontal o inclinada que sirve para formar

y cargar losas en los edificios y sostener cargas.

• Su trabajo estructural es a flexión.

• Existen vigas de concreto reforzado, acero y madera.

• A la viga de concreto se le conoce también con el

nombre de trabe.

TEORIA ELASTICA

La teoría elástica • Es ideal para calcular los esfuerzos y

deformaciones que se representan en una

estructura de concreto bajo las cargas de

servicio.

• Es incapaz de predecir la resistencia última de

la estructura, con el fin de determinar la intensidad de las cargas que provocan la

ruptura y así poder asignar coeficientes de seguridad.

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA

Si sujetamos una viga de concreto reforzado y le aplicamos una carga de flexión progresiva, distinguiremos etapas distintas:

a. Si la carga que le aplicamos a la viga es pequeña, trabajará el concreto (como si fuera una viga homogénea), a compresión y a tensión. P+P1+P2

a.

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA

b. Al irle aplicando más carga a la viga ésta empezará a deformarse aumentando las fatigas de compresión y de tensión hasta que llegará un momento en que el material alcanza su límite elástico. La primera grieta aparece en el centro de la viga y se van multiplicando en número y profundidad conforme se va

incrementando la carga. Estas grietas se van abriendo cada vez más.

b.

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA

El efecto de las cargas sobre una viga no depende sólo de la intensidad de las mismas, sino que también del lugar donde se encuentran aplicadas. Sin duda, una misma carga puede ser soportada por la viga si dicha carga se coloca en el extremo y provocar la ruptura si la carga se coloca en el centro de ella.

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA

La teoría convencional del concreto

armado se deriva del hecho de que en

condiciones normales de trabajo, los esfuerzos de

los materiales no pasan de sus límites elásticos, es

decir que existe proporcionalidad entre los

esfuerzos y las deformaciones. (Ley de Hooke)

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA Para analizar el fenómeno de la flexión en las

vigas de concreto armado, se aceptan las siguientes

hipótesis:

1. Toda sección plana antes de la deformación

permanece plana después de la deformación

2. El módulo de elasticidad del acero y del concreto

se suponen constantes.

3. La tensión del par elástico interno es resistida

totalmente por el acero de refuerzo.

4. Entre el acero y el concreto se supone una

adherencia perfecta dentro de los límites elásticos de

los materiales.

METODO DE LA TEORIA

ELASTICA

El valor de la compresión total será igual al volumen del prisma triangular y está representado por:

La tensión total será igual al volumen del cilindro de esfuerzos y está representado por:

El brazo del par que se deforma entre la tensión y la compresión será:

Del diagrama de deformaciones, se deducen las fatigas para cualquier punto de la sección una vez

conocidos los módulos de la elasticidad del acero (Es) y del concreto (Ec).

fc

fcs C1

kd/3

E.N.

b

h

z

jd

C

Kd

n As

Ast

CONSIDERACIONES DEL DISEÑO

DE VIGAS

1.- Una vez calculadas las dimensiones de la viga, como resultado de la carga viva y la carga muerta supuesta, se revisan de acuerdo con el tamaño estimado para asegurarse que su peso se tomo en cuenta adecuadamente.

2.- Se recomienda que el ancho de vigas rectangulares debe ser de la 1/2 a 3/4 partes del peralte efectivo. La distancia libre entre soportes laterales de una viga no debe exceder nunca de 50 veces menor ancho del patín o cara de compresión.

3.- El reglamento ACI especifica que 4cm es el mínimo de recubrimiento protector para vigas y trabes.

CONSIDERACIONES DEL DISEÑO

DE VIGAS

4.- Al diseñar una viga, el procedimiento usual es suponer

“b”, el ancho, y calcular el peralte efectivo “d” de

acuerdo con esta suposición.

5.- Al suponer el ancho de la viga es importante tomar en

cuenta el número probable de varillas.

6.- Se estima el peralte total suponiendo 8.2cm de peralte

por cada metro de claro libre.

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

PARA VIGAS RECTANGULARES

1. Cargas.

2. Cortante máximo.

3. Momento flexionarte máximo.

4. Calculo del peralte efectivo de la viga

5. Área de refuerzo por tensión.

6. Esfuerzo cortante unitario.

7. Espacio en el cual se requieren estribos.

8. Espaciamiento entre estribos.

9. Esfuerzos por adherencia.

10. Dobleces, traslapes y ganchos.