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Programa de Flexocompresión de columnas de Hormigón Armado. Norma ACI318-25


Programa de diagrama de interacción para columnas

Teoría

El programa es resultado de toda la teoría de resistencia de columnas de hormigón armado sometidas a flexo compresión.

La teoría completa del tema la encuentras en los siguientes enlaces:
– Introducción a diagramas de interacción
– Diagrama de interacción de columnas de hormigón armado
– Vídeo: Cómo programar diagramas de interacción en Excel
– Vídeo: Aplicar factores de seguridad al diagrama de interacción

Datos de ingreso

Lo que entrega el programa son dos curvas de resistencia de la sección. La curva punteada es la resistencia nominal (resistencia límite) de la sección transversal de la columna. Por otro lado, la línea sólida (que es la más importante), representa la resistencia de diseño de la columna con todos los factores de seguridad aplicados.

Por otro lado el diagrama grafica un punto que representa las solicitaciones mayoradas (en Estado Límite Último) o cargas reales mayoradas que llegan a la columna. Si este punto cae dentro o debajo de la curva sólida de resistencias de diseño, la columna es adecuada para resistir las cargas solicitantes.

Los datos de entrada para el programa son: br
– b = ancho de la sección en [m]
– h = «altura» de la sección transversal en la dirección de la aplicación del momento de fuerza Mu. h en [m]
– Recub. al acero longit. = Distancia de recubrimiento de hormigón desde la cara externa de la sección hasta la cara externa del acero longitudinal, medida en [m]
– # de barras de acero Horiz = Número de barras de acero distribuidas equidistantemente en la dirección de h.
– # de barras de acero Vert = Número de barras de acero distribuidas equidistantemente en la dirección de b.
– Pu = Solicitación axial de compresión mayorada que llega a la columna producto del análisis estático, en [KN]
– Mu = Solicitación de momento de fuerza mayorada que llega a la columna en la dirección paralela a «h», en [KN-m]
– fc’ = Resistencia característica del Hormigón Armado en [MPa]
– fy = Resistencia a la fluencia del acero de construcción en [MPa]
– ø = Diámetro de la barra de acero longitudinal, en [mm]

La siguiente gráfica aclara los datos anteriores de mejor manera:

Programa


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¿Se puede soldar el acero de construcción?

Siguiendo todos los controles de calidad, utilizando precalentamiento de las piezas, el secado de los electrodos en horno, el control ambiental de temperatura y viento, con la rugosidad adecuada de las superficies a soldar, y bajo las técnicas adecuadas de soldado (o sea, soldador calificado), y además evitando los sectores de la estructura de alta probabilidad de fluencia en zonas de alto riesgo sísmico, SI SE PUEDE realizar la soldadura de uniones.

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Programa de distribución de estribos en Viga


Programa de cálculo de estribos

Teoría

He seguido el algoritmo propuesto en mi artículo:
Refuerzo por cortante en vigas – ACI 318-14 – Diagrama de Flujo

Además se puede entender mejor todo el procedimiento de diseño a cortante a partir del vídeo de mi canal:
Ejemplo de diseño de viga a cortante
De hecho, el ejemplo del artículo mencionado sirvió de validación del programa.

Datos De Ingreso

El programa requiere los datos explícitamente mostrados en la tabla abajo. Se debe utilizar el esquema siguiente para entender los cortantes solicitantes VuIzq y VuDer.
La longitud a ingresar preferentemente deberá consistir en la longitud interna de cara a cara de columna.

datos de entrada Diseño a cortante hormigón

Programa












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Programa de Acero a Flexión para vigas T de concreto reforzado

Teoría

Toda la teoría que respaldan las fórmulas de este programa se encuentran en las publicaciones:
– Vigas T. Consideraciones iniciales
– Diseño de vigas T a flexión
Además, las variables de ingreso al programa corresponden a la gráfica mostrada a continuación:

Las variables de entrada y salida se explican en el siguiente apartado.

Variables de entrada y salida

Datos de entrada
bf = ancho del ala de la viga incluyendo el alma [m] *
hf = altura del ala de la viga [m]
bw = ancho del alma de la viga T
h = altura del alma incluyendo la altura del ala
recub_eje = recubrimiento de hormigón medido del eje del acero a la cara más cercana de concreto [m]. Normalmente 0.06m
fc = resistencia característica del hormigón. Normalmente toma valores entre 20 y 50 [MPa]
fy = resistencia a la fluencia del acero. Normalmente toma valores entre 420 a 500 [MPa]
Mu = Momento de fuerza Mayorado que llega a la columna en el sector de análisis (tramo o apoyo) en KN-m
Resultados de salida
As-max = máximo acero admisible en la viga. As no puede ser mayor a As-max, en [cm²]
ØMn-max = Máximo momento flector que puede ser resistido por la viga
As-min = Cantidad de acero mínimo a colocar en la zona de tracción
As = Sección de Acero a tracción necesario por cálculo, en [cm²]
a = profundidad del bloque de compresión, en [m], medido desde la cara superior

*Nota: Se debe verificar el ancho efectivo del ala según las Consideraciones Iniciales de la teoría.

PROGRAMA

Introducir los datos según las variables del esquema:

(más…)

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