Revisión del acero en las vigas de concreto armado

GENERALIDADES

Al diseñar las vigas de concreto armado, la relación de áreas entre el concreto y el acero es clave. Existen límites importantes a considerar para el diseño de una viga:

Cuantía balanceada de acero
Cuantía mínima de acero

Se deben leer cuidadosamente las secciones 3.4.b. y 3.4.d. del libro de texto (Diseño de Estructuras de Concreto de Arthur H. Nilson). En el caso de los Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318SUS-14) es importante leer el Capítulo 9, especialmente la sección 9.6.1.2. y 21.2.2. En las siguientes secciones trataremos algunas ideas importantes y para entenderlas es importante realizar las lecturas indicadas.

CUANTÍA BALANCEADA

ACTIVIDAD 01. PROBLEMAS DE REVISIÓN.

Como lo indica el libro de texto en la Sección 3.4.e. los problemas de flexión pueden clasificarse en forma general en problemas de revisión o problemas de diseño. En los problemas de revisión se conocen dimensiones de la sección, el refuerzo y las resistencias de los materiales, y se requiere calcular la capacidad a momento y cómo podría fallar. Realiza el ejemplo 3.5. del libro de texto (Resistencia a la flexión de un determinado elemento) a mano (transcribe) y adjúntalo a tu TEXTO PARALELO. A continuación se encuentra una aplicación para analizar la cuantía de acero en las vigas a construir en el laboratorio del curso.

ACTIVIDAD 02. Comparación de cuantías de acero. Introduce los datos de la viga del laboratorio y observa que sucede. Apunta tus resultados.

PREGUNTA 01

¿Cómo se comporta la cuantía de acero de la viga con respecto a la cuantía de acero balanceada?

PREGUNTA 02

Entre los dos aceros mínimos propuestos ¿cuál se debe elegir?

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ACTIVIDAD 03. Cuantía para zona sísmica y cuantía máxima

Hay otras 2 cuantías que son importantes, Nilson (1999) las presenta como:

Cuantía para zona sísmica = 0.5 * cuantía balanceada
Cuantía máxima = 0.75 * cuantía balanceada

Calcula ambos valores para la viga del laboratorio y realiza una comparación gráfica que integre todos los resultados obtenidos (incluyendo los de la Actividad 02).

PREGUNTA 03

¿Cuál es el comportamiento de la cuantía de la viga en comparación con la cuantía para zona sísmica?

PREGUNTA 04

¿Cuál es el comportamiento de la cuantía de la viga en comparación con la cuantía máxima?

En versiones anteriores de los reglamentos de la ACI aparecían la forma de calcular las cuantías de acero. Desde el 2014 se hace un supuesto en el comportamiento de la deformación del acero.

PREGUNTA 05

Ya analizando la cuantía de acero de la viga de laboratorio ¿Cómo supone que fallará la viga?