Diseño de viga profunda (todo lo que necesita saber)

Dimensionamiento de vigas de gran altura según directrices CIRIA

¿Está buscando un diseño de viga profunda? A través de la investigación, se han desarrollado varias pautas para diseños de vigas de gran altura. Los más utilizados son la Directiva CIRIA, el Eurocódigo 2, el Código ACI, el Código Canadiense, etc.

Esta sección explica el procedimiento mencionado en la Guía CIRIA 2. Además, esta discusión se basa en el libro Vigas Profundas de Hormigón Armado editado por el Prof. FK Kong.

Se deben tener en cuenta las siguientes restricciones al diseñar vigas según la directriz CIRIA

Viga de un solo tramo: (relación luz efectiva/canto ( l /h) inferior a 2,0.

Haz continuo: (Relación luz/fondo efectivo ( l /h) inferior a 2,5.

Además, la guía CIRIA podría usarse con BS 8110;1985.

La extensión efectiva ( I ) resulta de la siguiente ecuación
I = I ₀ +(menor que (C ₁ /2 y 0,1 I ₀ ) + (menor que (C ₂ /2) y 0,1 I ₀ )

La altitud activa ( _hA ) se puede obtener a partir de la siguiente ecuación

H _A = h o l , el que sea menor

DISEÑO DE SOPORTE PROFUNDO PARA DOBLAR

PASO 01
Capacidad de flexión de secciones

M _Ela = 0,12f _cu bra _A ² ; donde f _cu – resistencia del cubo de hormigón, b – ancho de la viga

PASO 02
Si I /H _A ≤ 1,5 vaya al paso 03. Si I /H _A > 1,5 compruebe si el momento aplicado es menor que M _Ela

PASO 03
A _S >M/0,87f _j Z

Dónde

M = Momento flector aplicado
F _j = Resistencia característica del refuerzo

Z = 0,2 l + 0,4 horas _A para vigas de un solo vano
Z = 0,2 l + 0,3 horas _A para vigas continuas

PASO 04
El área de refuerzo calculada en el PASO 03 debe distribuirse en una profundidad de 0,2 h. _A .

Ancle el refuerzo de modo que al menos el 80% de la fuerza máxima de rotura se extienda más allá del frente de la columna.

La armadura principal deberá anclarse de forma que el hormigón quede suficientemente contenido en la zona de apoyo destinada a la función de soporte.

PROYECTO PARA TIJERAS

Los esfuerzos cortantes se calculan en función de la situación de carga.

Vigas cargadas desde abajo

PASO 01

v _Ela = 0.75bh _A contra _Ela

contra _Es el esfuerzo cortante máximo de BS 8110 Parte 1 Cláusula 3.4.5.2 y Parte 2 Cláusula 5.4

PASO 02
Comprobar que el esfuerzo cortante aplicado no supera el valor _V.

PASO 03
Hay barras para colgar a ambos lados para transportar la carga. La tensión nominal de las armaduras es de 0,87f _j . Las barras suspendidas deben anclarse a lo largo de toda la longitud del compuesto por encima de la altura activa h. _A o alternativamente anclados a modo de pestañas alrededor de las barras longitudinales en la parte superior. Haga clic aquí para obtener más información sobre el diseño de refuerzo de suspensión en vigas.

PASO 04
Se deberá prever que la armadura horizontal nominal del alma esté por encima de la mitad inferior de la altura activa h. _A y en un intervalo de 0,4h _A medido desde cada soporte. El área de este alma de refuerzo no será inferior al 80% del área del soporte de acero distribuida uniformemente por unidad de longitud. El espaciamiento de las barras y la relación de refuerzo también deben cumplir con los requisitos de limitación de grietas.

Vigas cargadas desde arriba

PASO 01
Calcule el margen de corte efectivo (x _t ), que es lo menos importante a lo que debe prestar atención:

1. El espacio libre de corte para una carga que contribuye con más del 50% de la fuerza de corte total en la viga.
2. l /4 con carga distribuida uniformemente en todo el tramo
3. El promedio ponderado de los claros libres de corte donde actúa más de una carga y ninguna contribuye con más del 50% de la fuerza de corte en la columna. _El promedio _{ponderado se calcula} como _Σ ( _{V R}

PASO 02
Calcule la capacidad de corte ( _VEla ) a partir de las siguientes ecuaciones.

v _She = 2bh _A ² contra _C /X _t para H _A /b < 4

v _Ela = 1.2bh _A ² contra _C /X _t para H _A /b ≥ 4

v _Ella = sujetador _A contra _Ella

donde v _She es el valor de BS 8110: Parte 1, Sección 3.4.5.4 y Parte 2: Sección 5.4.

PASO 03
Verifique que la fuerza cortante aplicada no exceda la capacidad de corte calculada en el paso 02.

PASO 04
Proporcionar refuerzo nominal en el alma en forma de malla rectangular en cada lado. El área de refuerzo nominal no debe ser menor que la especificada en BS 8110 Parte 1 Cláusula 3.12.5.3 y Cláusula 3.12.11.2.9. Además, las barras verticales deben anclarse como amarres alrededor de las barras verticales en el borde de la viga. El porcentaje mínimo de refuerzo y espaciamiento de barras también debe cumplir con los requisitos de control de grietas.

DISEÑO DE RODAMIENTOS

La tensión de apoyo se calcula suponiendo que la reacción de apoyo está distribuida uniformemente.

Área de soporte efectiva = (ancho de viga) x (longitud de soporte efectiva)

Dónde
Longitud efectiva del soporte = menos de (longitud del soporte o 0,2 l ₀ )

La tensión del rodamiento no debe exceder los 0,4f. _culo

DISEÑO PARA GRIETAS

1. El porcentaje mínimo de refuerzos debe proporcionarse de acuerdo con BS 8110 Parte 1, Sección 3.12.5.3 y Sección 3.12.11.2.9.
2. La separación máxima entre barras debe ser inferior a 250 mm.
3. El contenido de acero está en una zona de tracción P calculada como la relación entre el área total del acero y el área local del concreto en el que está incrustado debe satisfacer la condición P > (0.52√f _cu )/( _0,87fj )
4. El ancho máximo de grieta no debe exceder los 0,3 mm en condiciones ambientales normales. En ambientes agresivos, el ancho de la grieta puede ser de 0,2 mm o 0,1 mm. Haga clic aquí para obtener más información sobre el craqueo.