LABORATORIO DE CONCRETO ARMADO 1

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERIA

LABORATORIO DE CONCRETO ARMADO 1

CATEDRATICO: ING. YEFRY VALENTIN ROSALES JUAREZ, ING. OSWALDO ESCOBAR

ELEMENTOS A ESCALA Y SU FUNCION EN SU DISEÑO ESTRUCTURAL, VIGA

Ángela Alejandra Zapata Martínez

Carnet: 201612115

Guatemala, 12 de septiembre de 2019

INTRODUCCIÒN

Para la ingeniería civil en general es importante la ejecución de modelos a escala ya se pueden observar los esquemas del comportamiento de los elementos estructurales poder observar el peor escenario posible y evitar problemas perdidas en la proyección.

Un proyecto a escala se le realizan pruebas para determinar la capacidad de la estructura donde se encuentra la vialidad y restricciones según las características y resultados que está presente. Es necesario una etapa de pre diseño y diseño para el proyecto para determinar los materiales usados y que no presenten problemas en la estructura.

Se realizan mas elementos a escala micro o para vigas altas en el concreto se diseña para cualquier estructura según sea su finalidad.

Un modelo estructural construido a escala tiene el propósito ser sometido a pruebas de resistencia y comportamiento.

El diseño se debe regir en normas o en códigos como lo es la sección del ACI y sus requerimientos básicos para el diseño de vigas.

La calidad y la funcionalidad del concreto u hormigón es importante. El hormigón es un material de construcción no homogéneo, constituido por la mezcla de cemento, arena, grava y agua. El cemento es un material ligante; la arena y la grava son materiales de relleno, llamados también agregados. Es importante saber generalidades para obtener un rumbo adecuado en el proceso de cálculo y análisis del elemento.

Las vigas son elementos estructurales sometidas a las fuerzas de flexión, corte y torsión, donde dependiendo el caso se tienen formas de diseño como el método elástico y el método de la resistencia última, según la alternativa que se quiera escoger; normalmente en las vigas a flexión

OBJETIVOS

General

Definir los modelos o elementos a escala y su funcionalidad en el diseño estructural

Específicos

• Determinar las clases de modelos que hay
• Analizar el comportamiento de las vigas a escala
• Determinar los aspectos más importantes de las vigas a escala
• Determinar la funcionalidad del diseño de vigas

ELEMENTOS A ESCALA Y SU FUNCION EN SU DISEÑO ESTRUCTURAL, VIGA

Los elementos o modelos a escala pueden ser definidos de distintas formas según finalidad por ejemplo ACI los define como cualquier representación física de una estructura o una porción de una estructura o una porción de una estructura comúnmente construido a escala.

También es definido como cualquier elemento estructural o ensamblaje de elementos estructurales construidos a una escala reducida, cuyo propósito es ser sometido a pruebas de resistencia y comportamiento, y para el cual se deben utilizar leyes de similitud para implementar resultados.

Loa modelos son utilizados para investigaciones y estudios del diseño de vigas para representar una realidad de lo mejor posible.

Vigas Altas.

Las vigas son elementos estructurales sometidas a las fuerzas de flexión, corte y torsión, donde dependiendo el caso se tienen formas de diseño como el método elástico y el método de la resistencia última, según la alternativa que se quiera escoger; normalmente en las vigas a flexión se sobre entiende que las fibras inferiores se encuentran a tracción mientras las fibras superiores están trabajando a compresión, por lo tanto ,según las cargas que va a tener el elemento estructural, se halla un momento actuante y un momento resistente, diseñando para cargas que se encuentren dentro del rango de capacidad de resistencia, buscando así una cuantía de acero la cual mediante compatibilidad de 22 deformaciones se permite unir el concreto y acero obteniendo un elemento que resista las condiciones a las cuales se verá enfrentado; esto se puede calcular mediante la expresión:

 que junto con el análisis de cortante y relación entre el aporte de la resistencia del concreto y la resistencia del acero se llega a un diseño correcto.[pic 1]

 Pero qué sucede cuando una viga sometida a flexión tiene una altura onerosa en sus dimensiones, especialmente hablando de una relación Luz/Distancia efectiva.

Algunos elementos de concreto tienen una altura mucho mayor que lo normal con relación a la luz, mientras que el ancho en la dirección perpendicular es mucho menor que la luz o que la altura. Las cargas principales y las reacciones actúan en el plano del elemento y los esfuerzos en el concreto se aproximan a un estado de esfuerzos en un 23 plano. Son vigas con relaciones de luz y altura Ln/h, aproximadamente de 5 o menos. Elementos de este tipo se encuentran en vigas de transferencia utilizadas en edificios de varios pisos, para permitir el desplazamiento de ejes de columnas, en silos, muros de cimentación.

Por las anteriores razones es posible proponer un modelo de cálculo en donde se considere un paralelo del comportamiento de una viga normal con una viga alta con el fin de optimizar el diseño de este elemento, pues conociendo características de su comportamiento es posible aclarar determinadas conjeturas. Conforme las proporciones de estas vigas su resistencia presenta tendencia a controlarse por cortante; esta resistencia tiende a ser significativamente mayor a la obtenida con ecuaciones usuales, de aquí diferencias en su diseño.

[pic 2]

Figura 1: Diagrama de fuerzas actuanres en la viga.

Modelos fisicos en ingenieria Estructural

Un modelo estructural es una representación física de una estructura o miembro de una estructura a escala reducida, la cual se desea ensayar para comprender su análisis, diseño, deformación, esfuerzos y forma de falla, que sirve como complemento a la mecánica e ingeniería estructural, para el diseño de estructuras. Modelos puramente estructurales también son importantes en planeación, construcción y correlación de espacios, aunque este último propósito no será considerado porque este papel no corresponde a un modelo estructural y es la herramienta utilizada por arquitectos en el diseño de espacios

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