Ejemplo: Diseño de viga de equilibrio de hormigón armado (flexión y cortante)
Planteamiento del problema
Diseñar la viga de equilibrio mostrada en la siguiente figura:
La resistencia del concreto y del acero son 21 [MPa] y 420 [MPa] respectivamente. La capacidad portante del suelo es de 150 [KN/m2] o de 1.5[Kg/cm2]. No se conocen las dimensiones de la zapata medianera o excéntrica ni de la sección transversal de la viga.
Determinar las dimensiones de
- la base de la Zapata
- la sección transversal de la viga de equilibrio
- la cantidad de acero longitudinal de la viga de equilibrio
- el acero transversal o estribos de la viga de equilibrio
Solución
Diseño de la base de la Zapata
Para determinar la dimensión de la base de la Zapata debemos trabajar con cargas en servicio. O sea en este caso con la carga de 250 KN de la Zapata excéntrica.
La reacción del suelo hacia la Zapata no será de 250 KN debido justamente a la presencia de la viga de equilibrio. Debido a esta viga la reacción del suelo hacia las zapatas será ligeramente mayor a la carga de 250KN.
En un primer tanteo determinemos las dimensiones aproximadas de la base de la Zapata:
Con estas dimensiones podemos elaborar un modelo simplificado de la viga de equilibrio donde la reacción del suelo hacia la Zapata se comporta como una carga distribuida constante linealizada a partir del esfuerzo de reacción del suelo:
