Calculo de Momentos y Cortantes Usando Coeficientes Aci

CALCULO DE MOMENTOS Y

CORTANTES USANDO

COEFICIENTES ACI

Mg ing. Miguel Mosqueira Moreno

Mg. Ing. Roberto Mosqueira Ramirez

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

1. Cargas de servicio

Son todas las cargas (magnitud

significativa) que obran en la estructura en

su vida útil.

Al estimar las acciones es necesario

prever las condiciones mas desfavorables

en la estructura.

Cargas permanentes, sobrecargas.

Transmisión de cargas en un pórtico



NTE020

Carga: Fuerza u otras acciones que resulten del peso de los materiales de construcción, ocupantes y sus pertenencias, efectos del medio ambiente, movimientos diferenciales y cambios dimensionales restringidos.

Carga Muerta: Es el peso de los materiales, dispositivos de servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.

Carga Viva: Es el peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la edificación.



2. Cargas muertas



3. Cargas Vivas



3. Cargas Vivas

Carga Viva Concentrada

Los pisos y techos que soporten cualquier tipo de maquinaria u otras cargas vivas concentradas en exceso de 5,0 kN (500 kgf) (incluido el peso de los apoyos o bases).

Tabiquería Móvil

El peso de los tabiques móviles se incluirá como carga viva equivalente uniformemente repartida por metro cuadrado, con un mínimo de 0,50 kPa (50 kgf/m2 ), para divisiones livianas móviles de media altura y de 1,0 kPa (100 kgf/m2 ) para divisiones livianas móviles de altura completa.



CARGA VIVA DEL TECHO

Se diseñarán los techos y las marquesinas tomando en cuenta las cargas vivas, las de sismo, viento y otras.

Las cargas vivas mínimas serán las siguientes:

Para los techos con una inclinación < 3° (100 kgf/m2).

Para techos con inclinación > de 3°,se reducida en 5 kgf/m2, por cada grado de pendiente por encima de 3°, hasta un mínimo de 50 kgf/m2.

Para techos curvos 50 kgf/m2

Para techos con coberturas livianas de planchas onduladas o plegadas, calaminas, fibrocemento, material plástico, etc., cualquiera sea su pendiente, 30 kgf/m2, excepto cuando en el techo pueda haber acumulación de nieve



4. Luces de cálculo

Elementos no monolíticos con sus apoyos, tales como

Losas macizas y aligeradas que se apoyan sobre muros

de ladrillos o elementos prefabricados.

Lc = Ln + peralte del elemento < Luz de ejes

Para el análisis de pórticos o elementos continuos

Luz centro a centro de los apoyos



5. Distribución de la carga viva



Diagrama de momentos



Envolvente de momento

Es necesario realizar un arreglo de la carga viva que

produzca las máximas fuerzas internas.

Para ello se debe utilizar la alternancia de carga viva

(método de damero).





Estado mínimo de análisis

Sobrecarga en todos los tramos

Máximos momentos positivos



Máximos Momentos positivos en tramos 1, 3, 5

Máximos Momentos positivos en tramos 2, 4


Máximos momentos negativos

Máximos Momentos negativos en el apoyo 2



LA Norma técnica de C° A° permite considerar la

sobre carga en dos tramos adyacentes donde se

determina el máximo momento negativo.

6. Alternativa de distribución de carga viva en el

pórtico completo

Sobrecarga en damero – Maximos (+)



6. Alternativa de distribución de carga viva en el

pórtico completo



Sobrecarga en damero – Maximos (-) en A-B

Máximos efectos en los elementos



a) Máximos momentos flectores negativos y máximos esfuerzo

cortantes en los arranque A de la viga.

b) Máximos momentos flectores positivos en el centro B de la viga




c) Máximo momento positivo en los arranques A de la viga

d) Máximo momento negativo en el centro B de la viga




e) Máximos esfuerzos axiales en el soporte C

f) Mínimo esfuerzo axial en el soporte C




g) Máximos momentos flectores en el soporte CD; (-) en C y (+) en D

h) Máximos momentos flectores en el soporte CD (+) en C (-) en D

6. Método aproximado de los coeficientes

Vigas Continuas, aligerados o lasa armadas en una dirección

Debe haber 2 o más tramos (L similares, no exceder en mas de 20% de la luz menor)

Elementos preesforzados

Elementos prismáticos

CV < 3 CM

Cargas uniformemente distribuidas.



Coeficientes para momentos en vigas con

apoyos simples



M = Coeficiente x

w (ln)²

Ln = Luz Libre

Si los apoyos exteriores son monolíticos con los elementos que se

apoyan ( 1/24 )

Coeficientes para momentos en vigas de

pórticos monolíticos con columnas



M = Coeficiente x w (ln)²

Si la viga se apoya sobre columnas robustas (1/16 cambiar por 1/12

en los tramos extremos)

Coeficientes para momentos en vigas de

pórticos monolíticos con columnas



Fuerzas cortante en la cara exterior del primer apoyo interior ( 1.15 w ln/2)

Fuerza cortante en los demás apoyos ( w ln/2)

1.15 w ln/2

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