Diseño de Hormigón Armado

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Questions and Answers

¿Cuál es la relación entre la resistencia nominal (Mn) y la resistencia requerida a flexión (Mu)?

Mn debe ser menor que Mu.

Mn debe ser igual a Mu.

Mn y Mu son independientes entre sí.

Mn debe ser mayor que Mu. (correct)

¿Qué representa el momento último (Mu) en el diseño estructural?

La suma de todas las fuerzas que actúan sobre la pieza.

El momento que resiste la pieza sin deformarse.

El momento máximo que puede resistir la pieza antes de la rotura. (correct)

La carga total permanente aplicada en la estructura.

¿Cuál es el propósito del coeficiente de seguridad (ϕ) en la resistencia de diseño?

Aumentar la resistencia al momento aplicado.

Disminuir la resistencia nominal para garantizar la seguridad. (correct)

Mantener la resistencia nominal constante a través del tiempo.

Incrementar el factor de carga en los cálculos estructurales.

En el cálculo de resistencia nominal (Mn), la relación es:

Mn=Mu/ϕ. Signup and view all the answers

¿Qué condición debe cumplirse para verificar el método de resistencia última?

ϕ.Mn debe ser mayor o igual a Mu. Signup and view all the answers

¿Cómo se obtienen los momentos mayorados en el diseño estructural?

Multiplicando los momentos por los factores de carga. Signup and view all the answers

¿Cuál es la fórmula para calcular el momento flector máximo que resiste una pieza, según la resistencia a flexión?

Mn* = (b×d²)/kd². Signup and view all the answers

La resistencia de diseño se define como:

Igual al momento nominal por un coeficiente de seguridad. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las armaduras longitudinales en una columna?

Aportar ductilidad y colaborar con el trabajo resistente Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con una columna sin armaduras en carga de compresión pura cuando se alcanza una ε ≅ 1,5 ‰?

Rompe debido al fallo en la compresión Signup and view all the answers

En el caso de una columna reforzada con estribos, ¿cuál es la función de estos estribos?

Evitar la desintegración de la columna en pedazos Signup and view all the answers

¿Cuál es la indicación de una sección de ancho 'bw' y altura útil 'd' con respecto a la capacidad de resistir el corte?

Es suficiente si la tensión de corte se cumple en la sección crítica Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes elementos no se menciona como comúnmente utilizado en compresión en columnas?

Elementos reforzados con mallas de acero Signup and view all the answers

¿Qué tipo de flexión se presenta más comúnmente en columnas?

Flexión compuesta con pequeñas excentricidades Signup and view all the answers

¿Qué significa una ε ≅ 2 ‰ en una columna con armaduras longitudinales?

Indica un colapso estructural Signup and view all the answers

¿Qué tipo de carga soportan principalmente las columnas?

Cargas a compresión y a flexión Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación que define la cuantía mínima en términos de resistencia del hormigón?

$\rho_{min} = \frac{f_{y}}{f'_{c}} \geq 0,33$ Signup and view all the answers

Para aumentar la resistencia necesaria de un elemento estructural, ¿cuál de las siguientes acciones es inapropiada?

Aumentar la calidad del hormigón sin restricciones. Signup and view all the answers

La fórmula que representa el brazo plástico en un elemento estructural es:

$Z = 3 \cdot h$ Signup and view all the answers

¿Cuál es la condición correcta para el área de acero traccionado en relación con la presión de compresión?

$0,85 \cdot f'{c} \cdot d \cdot b = A{s} \cdot f_{y}$ Signup and view all the answers

En el dimensionamiento de secciones sometidas a flexión simple, los parámetros básicos incluyen:

Ancho, altura, recubrimiento y sección de acero traccionado. Signup and view all the answers

¿Qué valor representa la relación entre $\epsilon_{t}$ y $\epsilon_{c}$ en un elemento estructural?

$\epsilon_{t} = 5%$ y $\epsilon_{c} = 3%$ Signup and view all the answers

¿Qué método no debe usarse para el cálculo de la cuantía máxima?

Calcular utilizando una relación no considerada entre $A_{s}$ y $f_{y}$. Signup and view all the answers

Para definir la cuantía máxima, se debe tener en cuenta:

La deformación del hormigón y sus limitaciones en términos de presión. Signup and view all the answers

Study Notes

Diseño de Elementos de Hormigón Armado

Definiciones: Diseño de una pieza estructural para obtener una resistencia igual o mayor a la requerida.

Resistencia Requerida a Flexión (Mu)

Fórmulas de Estabilidad: MU = 1.4 MD + 1.6 ML (MD = momento por cargas permanentes, ML = momento por cargas variables).
Información clave: El momento último (Mu) es la resistencia límite del elemento estructural; obtenido combinando los momentos producidos por las cargas de servicio multiplicados por los "factores de carga".

Resistencia Nominal (Mn)

Fórmula: Mn = Mu/φ.
Explicación: Es el momento flector que puede resistir el elemento.

Resistencia a Flexión

Explicación: Es el valor del momento flector que produce la rotura de un elemento.
Fórmula: Mn* = (b • d²)/kd².
Relación con Mu: Para la estabilidad estructural, Mn* debe ser mayor que Mu.

Resistencia de Diseño o Utilizable

Descripción: Momento nominal de un elemento estructural multiplicado por un factor de reducción de resistencia (menor que uno).
Ejemplo: Un valor nominal de 1200 kg/cm², para mayor seguridad es utilizado 1000 kg/cm².
Importancia: El factor de reducción de resistencia (o) aumenta a mayor importancia estructural.

Hipótesis para el Cálculo de Resistencia Nominal

Cantidad: Ocho hipótesis básicas se utilizan para el método de resistencia última.
Explicación: Se aplican hipótesis sobre el comportamiento de materiales (acero y hormigón) y equilibrio estructural.

Diagrama Tensión-Deformación (Acero)

Módulo de Elasticidad (Es): 200,000 MPa aproximadamente.
Tensión de Fluencia (fy): Tensión a la que se deforma permanentemente el acero.
Alargamiento (et): 0,005.

Diagrama Tensión-Deformación (Hormigón)

Tensión de rotura a compresión (fc): Tensión máxima que puede soportar el hormigón a compresión.
Acortamiento (ec): 0,003.

Diagrama Rectangular de Tensiones

Uso: Se adopta un diagrama equivalente.
Factor (β₁): Este factor que dependerá de la resistencia a compresión del hormigón (fc').
Distancia "a": Calculada como "a = β₁. c", donde "c" es la distancia al eje neutro.

Dimensionamiento de Secciones sometidas a Flexión Simple

Variables: "fy", "fc'", "b", "h", "d", "As", "a", "c", etc.
Fórmulas: Se presentan fórmulas para el cálculo de la sección, con énfasis en el brazo plástico (Z) y el momento resistente (Mn).

Fórmula P/ Dimensionamiento de Secciones Rec. con A° en Tracción y Compresión

Formula para cálculo de sección rectangular: Mn*=As.fy.Kz.d
Uso: La formula proporciona la expresión para calcular el momento resistente.

Viga Placa

Objetivo: La misma fuerza total de compresión en el ancho reducido que en el ancho total .
Condición: Viguetas no se vinculan monolíticamente entre sí. La sección de la placa (utilizando las alas y el nervio) deberá soportar las cargas. (Considerar la resistencia de las alas).

Casos de Dimensionamiento

Condición: a ≤ hf, ( a ≤ espesor de placa) ; la sección se modela rectangularmente.
Condición: a > hf (a > espesor placa), el cálculo de la cuantía requiere algunas definiciones previas.

Cuantía

Explicación: La relación entre la superficie del acero y la superficie útil del elemento de la estructura.

Columnas

Definiciones: Elementos estructurales que resisten principalmente la compresión axial, aunque también pueden someterse a flexión.

Diseño para Resistencia a Compresión y Flexión

Descripción: Se evalúan columnas sometidas a compresión axial y a flexión simultáneamente.
Consideraciones: Excentricidad de la fuerza de compresión, y la combinación de esfuerzos.
Diagrama de interacción: Utilizado para determinar la capacidad resistente de la columna bajo combinaciones de cargas.

Tipos de Rotura en Columnas

Rotura frágil: Falla repentina sin aviso (compresión en zonas donde el hormigón es más débil).
Rotura dúctil: Falla paulatina con aviso (se deforma antes de romper el material).

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Description

Este cuestionario aborda los principios y fórmulas esenciales del diseño de elementos de hormigón armado, centrándose en la resistencia a flexión y el momento último (Mu). Los estudiantes explorarán las relaciones entre Mu, Mn y otros aspectos clave para asegurar la estabilidad estructural. Ideal para estudiantes de ingeniería civil o arquitectura.