Practica Domiciliaria 01

CONCRETO ARMADO

FACULTA DE INENIERIA CIVIL PRIMERA PRACTICA CALIFICADA

B1-C1

Deberá responder claramente y escrito a mano. DURACION: 240 MINUTOS. Deberá resolver sin libros ni apuntes. La presentación, la claridad de los esquemas y diagramas, así como la propiedad gramatical influirán en la calificación. Todos los cálculos intermedios deberán consignarse claramente. No se aceptarán respuestas que no estén claramente sustentadas por los cálculos intermedios necesarios Luego tiene 2 Horas para enviar por mensaje a la plataforma Blackboard. Jueves 25/06/2020. 10 am. Pasado ese tiempo no se calificará su práctica ya que tiene el tiempo necesario para poder prevenir contratiempos y otros. Los criterios para el desarrollo de la practica son individuales, de evidenciarse copia se aplicará reglamento académico separando a los alumnos del curso.

EJERCICIOS: 1.- La figura muestra la armadura de un tramo interior de una viga continua de varios tramos que fue diseñada por resistencia. El diseño se realizo sin considerar alternancia se sobrecarga. La carga muerta es de 2500 kg/m (incluye peso propio de la viga) y la carga viva de 1250 kg/m, ambas en servicio. Se solicita: a. Construir a escala y acotado el diagrama de resistencias de diseño ØMn Vs el de resistencias requeridas Mu. De los resultados del análisis estructural, el momento negativo, a la cara de los apoyos es 0.08*wl². Para el calculo de las resistencias de diseño deberá considerarse el acero en compresión presente en la sección. b. Calcular la carga máxima WU que puede soportar este tramo si se utiliza el diseño por resistencia. Calcule el coeficiente de seguridad frente a la falla por flexión, compárelo con el factor de seguridad mínimo exigido por la Norma E-060 y comente los resultados. c. Calcule para la zona de máximo momento negativo y positivo los esfuerzos en el concreto y en el acero bajo cargas de servicio y comente los resultados. d. Determine la carga máxima que puede soportar este tramo (W limite) si se utiliza un diseño limite (asociado a la deformación de un mecanismo plástico) y calcule el coeficiente de seguridad de la viga asociado al diseño limite. Indique la secuencia de formación de las rotulas y cuales son las condiciones para que el análisis limite sea válido.

Ing. Francisco Godiño Poma, Cip 52909

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2.- Para la sección indicada en la figura con f´c=175 kg/cm², fy=4200kg/cm². Utilizando la Norma E060 se pide: a. Calcular la resistencia nominal de la sección para flexión positiva sin considerar el acero en compresión; Verifique si la sección cumple con el artículo 10.3.4 de la Norma E-060. b. Calcular la resistencia nominal de la sección para flexión positiva considerando el acero compresión. Verifique si la sección cumple con el Art 10.3.4 de la Norma E-060. Compare y comente los resultados de las partes a y b. c. Calcule de acuerdo con el art. 10.5.1 de la Norma el acero mínimo para flexión positiva.

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CONCRETO ARMADO 3.- La figura muestra la elevación de un segmento de un canal elevado destinado a la conducción de agua potable. Cada segmento del canal trabaja como una viga continua de dos tramos. La sección transversal con las armaduras de refuerzo se indica en la figura. Se pide: a. Verificar si las armaduras del canal cumplen con los aceros máximos y mínimos especificados en la Norma E-060. b. Determine el máximo tirante de agua (h) que puede soportar el canal de acuerdo con el diseño por resistencia. c. Con el máximo tirante posible, calcule la zona de máximo momento negativo, los esfuerzos en el concreto y en el acero bajo cargas de servicio. Comente los resultados. d. Si las especificaciones de diseño exigieran que el esfuerzo máximo en el acero, bajo cargas de servicio, en la zona de momentos negativos no debe exceder de 0.5fy, cual sería el tirante máximo de agua. Comente el resultado y proponga una solución. f´c=280 kg/cm²

fy=4200kg/cm².

fr=30 kg/cm²

n=8

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CONCRETO ARMADO 4.- La figura muestra la sección transversal de un muro de concreto armado, empotrado en la base, destinado a contener agua potable. El espesor del muro es 30 cm se pide: a. Verifique si la sección y la armadura propuesta cumplen con el diseño por resistencia de la norma E-060. ¿Cuál es el factor de seguridad del muro de acuerdo con el diseño por resistencia? Compare este valor con el mínimo especificado en la Norma E-060 y comente los resultados. b. Calcule el punto de corte teórico (distancia x ) de los bastones. Es decir, la distancia donde ya no se necesitan más bastones. c. Calcule la posición del eje neutro, las deformaciones y esfuerzos en el concreto y en el acero bajo cargas de servicio en la base del muro. Comente los resultados. d. Debido a las condiciones de exposición de este muro, las especificaciones del proyecto indican que el esfuerzo en el acero bajo condiciones de servicio no debe superar 0.4fy Si la sección de la base del muro no cumpliera con esta limitación, ¿Cuál sería la cantidad de acero necesaria para cumplir con dicha limitación? Datos: f´c=280 kg/cm² , fy=4200kg/cm², Ec =250000kg/cm² , fr=34 kg/cm² , recubrimiento al eje de las barras 5 cm.

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CONCRETO ARMADO 5.- Las principales características de la viga de tres tramos mostradas son: Cargas Concentradas: Pmuerto=7.2 tn. Pviva 3.7 tn, ambas en servicio. Desprecie el peso propio de la viga. a. Construir a escala y acotado el diagrama de resistencias requeridas (Mu). El momento flector negativo en los apoyos interiores se puede calcular mediante M=0.019 PL² siendo L el promedio de las luces adyacentes. No considere alternancia. b. Calcule el acero requerido por flexión. El armado se hará exclusivamente con barras de 5/8¨ (corridas y bastones). Presente una elevación mostrando las armaduras y secciones transversales en las zonas de máximos momentos negativos y positivos indicando la distribución de los aceros. c. Con las armaduras seleccionadas calcule, de acuerdo con el diseño por resistencia, el factor de seguridad por flexión y compárelo con el mínimo exigido por la Norma. Datos: f´c=210 kg/cm² , fy=4200kg/cm², sección de viga 25*60cm.

6.- La figura muestra una viga continua de sección 25*60 cm que fue diseñada por Resistencia utilizando los resultados del análisis elástico. Sobre la viga solo hay cargas muertas concentradas con valor Pd= 10 tn (en servicio). Por simplicidad desprecie el peso propio de la viga. Se pide: a. Construir a escala y acotado el diagrama de resistencias de diseño ØMn Vs el de resistencias requeridas Mu. Las resistencias de diseño se calcularán considerando el acero en compresión presente en la sección y deberá indicarse la profundidad del eje neutro, los esfuerzos y deformaciones en los aceros. b. Determine la carga máxima Pu que puede soportar la viga si se utiliza el diseño por resistencia. Calcule el coeficiente de seguridad exigido por la Norma E-060 y comente los resultados. c. Determine la carga máxima que puede soportar la viga P limit si se utiliza un diseño limite (asociado a la deformación de un mecanismo plástico). Calcule las cargas asociadas a la deformación de cada una de las rotulas necesarias para convertir la viga en un mecanismo plástico y calcule el coeficiente de seguridad de la viga asociado al diseño limite.

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f´c=250kg/cm² fy=4200 kg/cm²

7.- La figura muestra la planta típica de una estructura de concreto armado con las siguientes características: Sobrecarga de diseño = 250kg/m²,

Piso terminado = 100 kg/m².

Losa aligerada nervada armada en una dirección de h= 20cm. La losa nervada tiene viguetas de 0.1m de ancho, espaciadas cada 50 cm entre ejes, losa superior de 0.05 m y bloques de relleno de poliestireno expandido, de peso despreciable. Nota: No es un aligerado convencional. Tabiques de altura 2.80 m y peso 300 kg/m². No considere alternancia de carga viva. a. Diseñar por flexión una vigueta típica de la losa nervada. Indique claramente el modelo b. estructural utilizado para el análisis con las cargas actuantes. Presente a escala y acotado el diagrama Mu indicando los momentos máximos positivos y su ubicación. El diseño del refuerzo negativo deberá realizarse con el momento reducido a la cara del apoyo. Presente un esquema en planta indicando las armaduras seleccionadas. Para el armado utilice únicamente armaduras de 3/8¨y 1/2¨. c. Diseñar por flexión la viga longitudinal V1. Utilice cualquier método de análisis estructural o método de los coeficientes de la Norma y presente a escala el diagrama Mu. Presente una elevación de la viga con las armaduras seleccionadas utilizando para el armado únicamente barras de ¾¨, asuma 2 barras de ¾¨ corridas arriba y abajo. f´c=250 kg/cm², fy=4200 kg/cm², sección de la viga 0.30*0.60 m Ing. Francisco Godiño Poma, Cip 52909

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PLANTA

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