VIGAS Y COLUMNAS

(I) DEFINICION (II) COMPORTAMIENTO

(III) TIPOS

(IV) PREDIMENSIONAMIENTO

Elementos Lineales

Flexión

Son elementos estructurales lineales, usualmente se encuentran colocados en posición horizontal.

FLEXION EN VIGAS

Las vigas son elementos que trabajan principalmente a flexión.

FUENTE: CLASES DE MODELACION I

Cargas de Gravedad

Cargas de Sismo

Rigidez, Deflexiones y Flexión

Transmitir las cargas de los entrepisos hacia los elementos verticales (columnas y muros).

VIGAS: CARGAS DE GRAVEDAD FUENTE: CLASES DE MODELACION I

VIGAS: CARGAS SISMICAS

Aportar rigidez al sistema estructural.

Constituye junto a las columnas y muros, los elementos resistentes a las fuerzas de los sismos.

Es decir, hay que usar vigas rígidas para asegurar su comportamiento

FUENTE: CLASES DE MODELACION II

¿Cuál es más Rígida?

¿Cuál se deformará o deflectará más?

¿Cuál resiste más Flexión?

Estudiemos la rigidez, flexión y

deflexiones a partir del caso de dos vigas de geometría similar.

FUENTE: TESIS DE CRITERIOS ESTRUCTURALES:

AUTOR NATIVIDAD SANCHEZ

¿Cuál es más Rígida?

¿Cuál se deformará o deflectará más?

Rpta:

A mayor Inercia de la viga, mayor será su Rigidez.

A mayor Inercia de la viga, menor será su deflexión

3*

12

b hI

¿Cuál resiste más Flexión?

Rpta:

A mayor peralte, la viga tendrá mayor resistencia a la flexión.

FUENTE: TESIS DE

CRITERIOS

ESTRUCTURALES:

AUTOR NATIVIDAD

SANCHEZ

Peraltada, Chata

Concreto Armado, Acero, Madera

TIPOS DE VIGAS SEGÚN GEOMETRIA

FUENTE: TESIS DE CRITERIOS ESTRUCTURALES:

AUTOR NATIVIDAD SANCHEZ

TIPOS DE VIGAS SEGÚN MATERIAL

FUENTE: CLASES DE MODELACION

ESTRUCTURAL I

Norma Peruana, ACI

Mayores Exigencias para pórticos

Vigas Primarias y Secundarias

Norma Peruana:

Ancho (b):

- Mín:25 cm

Peralte (h):

- L/10 ó L/12

ACI:

Ancho (b):

- Entre 3h/10 y h/2

- Mín:25 cm

Peralte (h): - L/10 ó L/12

VIGAS – PREDIMENSIONAMIENTO

(I)

(II)

FUENTE: TESIS DE CRITERIOS ESTRUCTURALES:

AUTOR NATIVIDAD SANCHEZ

EJEMPLO

Elementos Lineales

Flexo-compresión

Son elementos estructurales lineales, usualmente se encuentran colocados en posición vertical

FLEXION EN VIGAS

Las vigas son elementos que trabajan principalmente a flexo-compresión.

FUENTE: CLASES DE MODELACION I

Cargas de Gravedad

Cargas de Sismo

Columnas Esbeltas - Efecto de Pandeo

Transmitir las cargas de las vigas a la cimentación.

COLUMNAS: CARGAS DE GRAVEDAD FUENTE: CLASES DE MODELACION I

COLUMNAS: CARGAS SISMICAS

Aportar rigidez al sistema estructural.

Constituye junto a las vigas y muros, los elementos resistentes a las fuerzas de los sismos.

Es decir, hay que usar columnas rígidas para asegurar su comportamiento

FUENTE: CLASES DE MODELACION II

COLUMNAS ESBELTAS: PANDEO

Mientras mayor sea la altura de la columna o menor su sección transversal, mayores serán las deformaciones transversales

Las deformaciones transversales generan excentricidades adicionales que afectan a las columnas

FUENTE: CLASES DE MODELACION II

Concreto Armado, Acero

TIPOS DE COLUMNAS

FUENTE: CURSO DE MODELACION ESTRUCTURAL I

CONCRETO ARMADO

EN ACERO

Cargas de Gravedad

Cargas de Sismo

CASO I: EDIFICACIONES BAJAS

Edificaciones Bajas, Menores a 4 pisos y Cargas Axiales Menores a 180T. Sistema con buena distribución de Placas

Ancho (b):

- Mínimo

Bviga

Peralte (h):

- 8/10 Hviga

CASO II: COMPORTAMIENTO POR GRAVEDAD

Edificaciones Mayores a 4 pisos y Cargas Axiales Mayores a 180 T. Sistema con buena distribución de Placas

Esta no es la dimensión final, luego se tiene que hacer una verificación por cargas sísmicas

cf

PCOLUMNALADEAREA

´.45.0___

COLUMNAS– PREDIMENSIONAMIENTO

FUENTE: CLASES

DE MODELACION

ESTRUCTURAL II

EJEMPLO

Para la siguiente entre planta concreto armado de 3 pisos con losa aligerada en una dirección, redimensionar.

a)El espesor

de la losa

b)La sección

de viga

principal y

secundaria

c)La sección

de la

columna

COLUMNAS– PREDIMENSIONAMIENTO

10

6

12

6 H 60.050.0 H mH 60.0

)60.0,55.0,50.0(

2

60.0

10

)60.0(3 B 30.018.0 H mH 30.0

)30.0,25.0,20.0(

b) VP (0.30m x 0.60m)

mmHLOSA 25.022.025

50.5

COLUMNAS– PREDIMENSIONAMIENTO

10

8.5

12

8.5 H 58.048.0 H mH 50.0

)55.0,50.0(

2

50.0

10

)50.0(3 B 25.015.0 H mH 25.0

)25.0,20.0,15.0(

VS (0.25m x 0.50m)

)50.030.0( mmxCOLUMNA

c) Columna : mB 30.0

mmLARGO 50.048.0)60.0(100

80

COLUMNAS– PREDIMENSIONAMIENTO

FUENTE: CLASES DE

MODELACION ESTRUCTURAL II

EJEMPLO

Dada la siguiente planta de una estructura de concreto armado de 6 pisos y considerando una carga de 1.2 T/m2 (para un metrado de cargas aproximado) pre dimensionar la sección de la columna del primer piso.

COLUMNAS– PREDIMENSIONAMIENTO

FUENTE: CLASES DE

MODELACION ESTRUCTURAL II

)/280(45.0

)3.735.6)(/1000(2.1(6__

2

2

mkgf

xmkgfCOLUMNADEAREA

28.2648 m

)40.070.0(1 mmxC 22800mArea