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¡Descarga practica de concreto armado y más Monografías, Ensayos en PDF de Ingeniería Civil solo en Docsity! Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 DISEÑO EN CONCRETO ARMADO I PRÁCTICA PC-02 LA MOLINA – 2021-01 PROFESOR: ING. ACERO MARTÍNEZ, JOSE INDICACIONES: 1. La PC-02, consta de cuatro (3) problemas de desarrollo y (1) problema teórico. 2. Todas las respuestas deben de estar debidamente justificadas en la hoja del examen. NO serán consideradas aquellas respuestas que no tienen respaldo así sean correctos y se considerará un puntaje mínimo. 3. El examen debe de ser desarrollado con letras legibles y claras. 4. La visibilidad del examen debe de ser lo más claro posible. 5. Se recomienda desarrollar el examen con lapicero o bolígrafo, se recomienda utilizar colores. 6. Sólo se aceptará el envío de la PC-02 a través del Aula Virtual hasta las 9:00pm del viernes 07 de Mayo de 2021, por lo tanto, deberán tomar las previsiones del caso. 7. El desarrollo de la PC-02 debe compilarse en un sólo archivo PDF, numerando las páginas y con la siguiente codificación: [A.PATERNO]-[A.MATERNO]-[PRIMER NOMBRE]-CAI-PC02-USIL-2021-01 Ejemplo: PÉREZ-GARCÍA-JOSÉ-CAI-PC02-USIL-2021-01 Página 1 de 13 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 Pregunta N° 1 (3P): La figura muestra la sección transversal de una viga que fue diseñada con f ´c=280 kg/cm2 y fy = 4200 kg/cm2, a) Indique la resistencia nominal máxima de la sección (Mn) para momento positivo. Indique la posición del eje neutro, las deformaciones y esfuerzo en el acero. Para ello considere el modelo constitutivo del concreto indicado en la figura y acero elastoplástico perfecto. Solución: Para el calculo del Mn asumimos fluencia en el acero y luego corregimos si no cumple. C=1.75 X , por semejanza de deformación. Igualando esfuerzos: 0.50 X∗280∗40+(C−X )∗280∗40=4200∗25.5 Página 2 de 13 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 A2=15∗15=225cm2 A3=As (n−1 )=30.6∗(8−1 )=214.2cm2 Y= ( 45∗75 )∗35− (15∗15 )∗7.5+214.2∗64 70∗45−15∗15+214.2 =38.95cm Itranf=( 45∗753 12 )+45∗75∗(35−38.95 ) 2 −( 15∗153 12 ) −15∗15∗(7.5−38.95 ) 2 +214.2∗(64−38.95) 2 Itranf=1243042.1 c m4 Mcr= I tranf∗fcr C = I tranf∗2∗√ f ´ c H−Y Mcr= 1243042.1∗2∗√280 70−38.95 =13.40 tonf .m Mcr=13.40 tonf .m Solución: b) Esfuerzos en el concreto y acero para un Momento Positivo actuando en la sección de Mu = 30 tonf.m, f´c = 280 kg/cm2, fy = 4200 kg/cm2. (2P) Página 5 de 13 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 Esfuerzos: fc= M∗c Icr = 30∗105 ∗24.5 533297.325 =137.82kgf /cm2 f s= M∗c Icr = 8∗30∗105 ∗(64−24.5 ) 533297.325 =1777.62kgf /cm 2 Página 6 de 13 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 Pregunta N° 3 (13 P): El siguiente sistema estructural pertenece al primer piso de una vivienda nueva en construcción, según los estudios realizados se asume que el sistema estructural soportaría las cargas de gravedad y de fuerza sísmica, como se muestran en las figuras Se solicita: a) Momentos flectores por carga muerta al eje y a la cara (1P) b) Momentos flectores por carga viva al eje y a la cara (1P) c) Momentos flectores por la fuerza sísmica, al eje y a la cara (1P) d) Envolvente de momentos flectores según la norma E.060(1P) e) El diseño de la viga con la resistencia f´c=350 kg/cm2 y fy=4200 para momentos positivos y negativos. (4P) f) Cuál sería la resistencia nominal con el acero realmente colocado (Mn), comparar gráficamente con el momento último (3P) g) Cuál es la deformación del acero en función de la fluencia (1P) h) Hacer un croquis de la distribución de acero (1 P) Sistema estructural en análisis: Placas: 25x100 (100 cm en el plano del papel y 25 cm perpendicular al papel) Columnas: 40x25 (25 cm en el plano del papel y 40 cm perpendicular al papel) Vigas: 25x70 (70 cm en el plano del papel y 25 cm perpendicular al papel) H de columna=3.0m Página 7 de 13 6.0m 8.0m Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 c) Momentos flectores por la fuerza sísmica, al eje y a la cara: (tonf.m) d) Envolvente de momentos flectores según la norma E.060: (tonf.m) Para determinar la resistencia nominal requerida, se emplearon las siguientes combinaciones de cargas: Combinaciones según la norma E.060: Página 10 de 13 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 Combinación 1: 1.4D+1.7L Combinación 2: 1.25(D+L) +S Combinación 3: 1.25(D+L) - S Combinación 4: 0.90 + S Combinación 5: 0.90 – S Diagrama de Envolventes de momentos flectores: (tonf.m) e) El diseño de la viga con la resistencia f´c=350 kg/cm2 y fy=4200 para momentos positivos y negativos. f) Cuál sería la resistencia nominal con el acero realmente colocado (Mn), comparar gráficamente con el momento último:   VIGA V -  (25X70) EJE Mu (ton-m) b (cm) d (cm) f'c (kg/cm2) fy (kg/cm2) As req (cm2) As min (cm2 ) As max (cm2) As col (cm2 ) ØMn (ton- m)   COLOCADO                         Tramo A -30.99 25 62 350 4200 14.13 4.83 38.75 14.2 31.1 5Ø3/4" Página 11 de 13 -30.99 -46.97 Acero Martínez, José Ingeniero Civil MSc. Concreto Armado I PC-02-USIL-2021-01 1 2 B 19.03 25 62 350 4200 8.47 4.83 38.75 8.52 19.1 9 3Ø3/4" C -45.45 25 62 350 4200 21.5 4.83 38.75 23.82 49.7 7 3Ø1"+3Ø3/4" Tramo 2 C -47.87 25 62 350 4200 22.79 4.83 38.75 23.82 49.7 7 3Ø1"+3Ø3/4" D 35.42 25 62 350 4200 16.33 4.83 38.75 18.72 40.1 3 2Ø1"+3Ø3/4" E -46.97 25 62 350 4200 22.31 4.83 38.75 23.82 49.7 7 3Ø1"+3Ø3/4" Página 12 de 13