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BACH. RONALD J. PURCA

Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

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Page 1: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

BACH. RONALD J. PURCA

Page 2: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Resistencia Concreto fโ€™c=4000 psi

Resistencia de Fluencia del Acero fy=60000 psi

๐‘Ž๐‘ฃ

โ„Ž=

56๐‘–๐‘›

48๐‘–๐‘›= 1.17 < 2 (๐‘‰๐‘–๐‘”๐‘Ž ๐‘Ž๐‘™๐‘ก๐‘Ž)

Page 3: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

2.1 Diseรฑo a Flexiรณn

d = 44.4in

๐‘Ž =๐ด๐‘ ๐‘“๐‘ฆ

0.85๐‘“โ€ฒ๐‘๐‘

๐‘€๐‘› = ๐ด๐‘ ๐‘“๐‘ฆ ๐‘‘ โˆ’๐‘Ž

2

๐‘€๐‘ข = 11984 ๐‘˜๐‘™๐‘. ๐‘–๐‘› โ‰ค 0.9๐‘€๐‘›

๐ด๐‘  โ‰ฅ 5.4 ๐‘–๐‘›2

๐‘ โ‰ฅ๐‘Ž

0.85โ‰ˆ 8.1 ๐‘–๐‘›

Page 4: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Modelo Reticulado: Bielas (Azul)

Tirantes (Rojo)

1

6

2

7 1

2

3

4

3 5 4

Page 5: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Modelo Reticulado: Bielas (Azul)

Tirantes (Rojo)

307 klb (C)

307 klb (T)

154 klb (C)

154 klb (T)

214

klb

(T)

214 klb 214 klb

Page 6: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Los modelos de bielas y tirantes fallan debido a:

o Aplastamientos de las bielas (extremos)

o Aplastamiento en zonas nodales (caras)

o Fluencia en los tirantes

o Falta de anclaje de tirantes

Page 7: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

ZONA NODAL 1 CCT

1

3

263 Klb

154 Klb 214 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

154

(0.80)(35.7)= 5.4๐‘–๐‘›

8.0 in > 5.4 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

214

(0.80)(35.7)= 7.5๐‘–๐‘›

16 in > 7.5 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

263

(0.80)(35.7)= 9.2๐‘–๐‘›

17.7 in > 9.2 in OK

6

Page 8: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

ZONA NODAL 2 CCT

2 2

3

263 Klb

154 Klb

214 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

154

(0.80)(35.7)= 5.4๐‘–๐‘›

10 in > 5.4 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

214

(0.80)(35.7)= 7.5๐‘–๐‘›

14.6 in > 7.5 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

263

(0.80)(35.7)= 9.2๐‘–๐‘›

17.7 in > 9.2 in OK

Page 9: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

ZONA NODAL 4 CCCC

4

2

4

263 Klb 307 Klb

214 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

307

(1)(35.7)= 8.6๐‘–๐‘›

10 in > 8.6 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐‘‰๐‘ข

๐›ฝ235.7=

214

(1)(35.7)= 6.0๐‘–๐‘›

16 in > 6.0 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

263

(1)(35.7)= 7.4๐‘–๐‘›

18.8 in > 7.4 in OK

1

154 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

154

(1)(35.7)= 4.3๐‘–๐‘›

10 in > 4.3 in OK

Page 10: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

ZONA NODAL 3 CTTT

3 7

6

263 Klb

307 Klb

214 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

307

(0.6)(35.7)= 14.3๐‘–๐‘›

8 in < 14.3 in NO PASA

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐‘‰๐‘ข

๐›ฝ235.7=

214

(0.6)(35.7)= 10๐‘–๐‘›

23.2 in > 10 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

263

(0.6)(35.7)= 12.3๐‘–๐‘›

18.8 in > 12.3 in OK

4

154 Klb

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

154

(0.6)(35.7)= 7.2๐‘–๐‘›

8 in > 7.2 in OK

Page 11: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Ancho de biela 3 = 17.7in (Provisto) > 9.9in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

โˆ… 0.85 ๐›ฝ2 ๐‘“โ€ฒ๐‘ ๐‘=

263000 ๐‘™๐‘๐‘“

0.75 0.85 (0.75)(4000๐‘๐‘ ๐‘–)(14๐‘–๐‘›)= 9.9๐‘–๐‘›

1

3

BIELA 3 (Nodo 1)

Page 12: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

Ancho de biela 3 = 17.7in (Provisto) > 9.9in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

โˆ… 0.85 ๐›ฝ2 ๐‘“โ€ฒ๐‘ ๐‘=

263000 ๐‘™๐‘๐‘“

0.75 0.85 (0.75)(4000๐‘๐‘ ๐‘–)(14๐‘–๐‘›)= 9.9๐‘–๐‘›

2

3

BIELA 3 (Nodo 2)

Page 13: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

154

(1)(35.7)= 4.3๐‘–๐‘›

BIELA 1

10.0 in > 4.3 in OK

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

307

(1)(35.7)= 8.6๐‘–๐‘›

BIELA 2

10.0 in > 8.6 in OK

Page 14: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

๐‘ค๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž =๐น๐‘ข

๐›ฝ235.7=

263

(0.75)(35.7)= 9.9๐‘–๐‘›

BIELA 4

18.8 in > 9.9 in OK

Page 15: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

TIRANTE 6

๐ด๐‘  =๐น๐‘ข

0.75๐‘“๐‘ฆ

๐ด๐‘  =154000 ๐‘™๐‘๐‘“

(0.75)(60000๐‘๐‘ ๐‘–)= 3.4๐‘–๐‘›2

๐ฟ๐‘‘โ„Ž =0.02 (1)(1)(60000๐‘๐‘ ๐‘–)

4000๐‘๐‘ ๐‘–= 19๐‘–๐‘›

6 Varillas #8 (4.74in2) en 2 capas

Si recubrimiento > 2.5in Ldh=0.70(19in)= 13.3in

16+4/tan(54.3ยฐ)-1.5-0.625= 16.7in

Page 16: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

TIRANTE 7

๐ด๐‘  =๐น๐‘ข

0.75๐‘“๐‘ฆ

๐ด๐‘  =307000 ๐‘™๐‘๐‘“

(0.75)(60000๐‘๐‘ ๐‘–)= 6.8๐‘–๐‘›2

๐ฟ๐‘‘โ„Ž =60000๐‘๐‘ ๐‘– (1)(1)(1)(1๐‘–๐‘›)

25 4000๐‘๐‘ ๐‘–= 38๐‘–๐‘›

6 Varillas #8 + 2 #8 + 2#6 (7.2in^2) 3 Capas

๐ฟ๐‘‘โ„Ž =60000๐‘๐‘ ๐‘– (1)(1)(1)(3/4๐‘–๐‘›)

25 4000๐‘๐‘ ๐‘–= 28.5๐‘–๐‘›

36-1.5-0.625= 33.9in

Page 17: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

TIRANTE 5

๐ด๐‘  =๐น๐‘ข

0.75๐‘“๐‘ฆ

๐ด๐‘  =214000 ๐‘™๐‘๐‘“

(0.75)(60000๐‘๐‘ ๐‘–)= 4.8๐‘–๐‘›2 1 Varilla #5 (0.31 in2)

Luego: 4.8/ 0.31 /2 = 7.75 Usar 8 estribos cerrados #5

๐‘  =๐ด๐‘ฃ

0.0025๐‘=

(2)0.31

0.0025(14)= 17.7๐‘–๐‘›

Usar estribos cerrados #5 @ 6in

Page 18: Diseรฑo de una viga de gran peralte con tirantes y puntales

๐‘ ๐‘ฃ =๐ด๐‘ ๐‘ ๐‘’๐‘›(โˆ ยฐ)

0.003๐‘๐‘ =

(2)(0.2)๐‘ ๐‘’๐‘›(54.3ยฐ)

0.003(14)= 7.6๐‘–๐‘›

1 Varilla #4 (0.2 in2)

Usar Varillas horizontales #4 @ 7in

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