DEFLEXION DE VIGAS Y LOSA DE HORMIGON
Deflexiones de vigas y losas de hormigón se ven afectados por las medidas de construcción y los materiales utilizados. En la mayoría de situaciones, el tamaño de las secciones de hormigón armado es controlado por deflexiones.
Para lograr secciones más económicas, determinadas medidas pueden ser empleadas incluyen técnicas de construcción y técnicas de selección de materiales.
En esta construcción artículo y medidas de selección de materiales que pueden ser utilizados para reducir el hormigón viga y losa de deflexión se exploran en las siguientes secciones.
1. Las medidas de construcción para reducir la deflexión de vigas y losas
Cure el concreto que le permita alcanzar la fuerza
Se afirma que la respuesta de deflexión de los elementos de hormigón se especifican por la resistencia del hormigón en la carga inicial en lugar de la resistencia final de los elementos de hormigón.
Se recomienda el uso de hormigón que obtener alta resistencia en las primeras etapas cuando los miembros construidos son para ser cargados en ningún momento después de la construcción. Además, la deflexión de los miembros agrietados es mucho mayor que el mismo elemento en condición no agrietado.
Curar el concreto de reducir la fluencia y retracción
En general, un curado apropiado y afectará a reducir la desviación a largo plazo, no a corto plazo de deflexión. Además, los efectos de curado de los componentes de desviación a largo plazo (retracción y fluencia) son similares.
La influencia más grande de curado se observó en las vigas de hormigón armado y losas que están sometidos a alta contracción por ejemplo estructuras en ambiente ventilado, miembros delgados con bridas, y contuvo miembros.
apuntalamiento de control y procedimientos reapuntalamiento
Se indica que la carga de apuntalamiento en los pisos en edificio de varios pisos podría ser tanto como dos veces el peso propio de la losa de hormigón. Dado que la carga muerta de la losa es mayor que la carga de diseño superpuesto en muchos casos, la losa puede ser exagerada debido a apuntalar las cargas y en consecuencia el estado no agrietada, lo que supone que se basa en las cargas de diseño, ya no será una suposición válida.
Es por ello que la rigidez a la flexión losa se redujo en un tercio del valor de la rigidez a la flexión que calcula en función de las cargas de diseño asumidas. Por otra parte, es posible que las cargas de la orilla se aplican a la losa antes de que la resistencia de diseño se obtiene por grietas de hormigón y esta producción a causa de bajo módulo de ruptura.
Por otra parte, con base en la experiencia, se afirma que la aparente desviación está cambiando en términos generales entre las losas, incluso si se emplea la misma construcción y diseño.
Esta variación puede ser debido a varios factores, por ejemplo tiempo y el método de las formas de trazado de líneas no se aplicaron de manera uniforme y cargas de construcción no se impusieron de manera uniforme. Por último, el suelo debajo de soporte de entibación debe revisar para evitar la liquidación bajo el concreto recientemente vertido, debido a la sedimentación del suelo bajo el apuntalamiento apoyo condujo a la caída de las formas que no se desea.
Posponer el inicio de la carga
Esta técnica da suficiente tiempo concreto para la resistencia de diseño obtenido, no sólo aumenta el módulo de elasticidad, sino también módulo de rotura es rosa. Además, el módulo de ruptura más las menor cantidad de grietas se desarrolla.
Un aumento en el módulo de elasticidad conduce a aumentar la rigidez a la flexión. Por último, al posponer comienzo de la carga, deflexión plástica se reduce.
Instalar equipos sensibles de deflexión en momentos posteriores
En este caso, la deflexión es incremental, que sucede cuando se instala el equipo sensible deflexión hasta que se retira o deflexión alcanza su valor final, se reduce. ACI 318-11 sección 9.5.2.5 proporciona método de cálculo de la deflexión adicional a largo plazo para retrasar la instalación de partición.
equipos o elementos para prevenir problemas de desviación sensibles lugar de deflexión
Se recomienda para localizar dispositivos tales como máquinas de impresión, equipos científicos, y otros equipos que deben estar en el nivel medio de la luz debido a las pendientes de modificación el resultado de la desviación es mínima en esta ubicación.
Por otra parte, el lugar de vibración equipos sensibles cierran a los soportes debido a la amplitud de vibración es muy pequeño en esta ubicación.
Proporcionar detalles arquitectónicos para acomodar la deflexión esperada
Las particiones que se apoyan la columna podría exhibir influencias de deflexión, como la separación de la columna horizontal cerca de la parte superior. Por lo tanto, se aconseja que los detalles arquitectónicos ofrecen habitaciones para tales movimientos.
Del mismo modo, puertas, ventanas, tabiques y elementos no estructurales que encuentra por debajo o apoyadas por desviación de elemento de hormigón deben estar equipados con juntas deslizantes para acomodar desviaciones previstas de elementos de hormigón que se encuentran debajo o por encima miembros no estructurales.
Construir la comba en la losa del suelo
Basculante no afectará el valor de deflexión después de la desviación se lleva a cabo. Por lo tanto, para obtener el mejor resultado de la construcción de la comba en la losa, en primer lugar, la desviación se debe calcular con precisión y sobreestimación se debe evitar, en segundo lugar, se especifica el motivo de abombado, en tercer lugar, los resultados deben controlarse durante la construcción.
Asegúrese de que los mejores refuerzos de acero no sean desplazados a la baja
En general, desplazamiento hacia abajo de la fuerza refuerzo miembro de descenso. En cuanto a la desviación, los miembros no agrietados es ligeramente influenciados por el desplazamiento de la parte superior de refuerzo, pero sobre todo agrietado miembros vigas en voladizo son extremadamente sensibles y afectadas por el movimiento descendente de acero.
Además, las deflexiones de vigas continuas se incrementan cuando se produjo desplazamiento de la barra en las posiciones de momento negativo y se pasó la redistribución del momento.
2. Selección de materiales para reducir la deflexión de vigas y losas
Elija materiales que aumentan la rotura y módulo de elasticidad o disminución retracción y fluencia
Cemento, agregados, humo de sílice y aditivos son aquellos materiales que afectan a las propiedades tales como módulo de elasticidad y ruptura. Estas propiedades a cambio influyen en la desviación del elemento de hormigón.
Use un diseño de la mezcla que conducen a reducir la fluencia y retracción o aumentar el módulo de elasticidad y la fluencia
La contracción puede ser disminuido cuando el agua inferior a cemento se aplica y deflexión a largo plazo puede ser la reducción. Por otra parte, las proporciones de la mezcla se pueden modificar para obtener una mejor mezcla.
Usar un hormigón con mayor módulo de elasticidad
De acuerdo con los procedimientos del Código ACI, la rigidez de los elementos no agrietados aumenta proporcionalmente para el módulo de elasticidad. Por el contrario, la influencia de módulo elástico en la rigidez del miembro es baja y los miembros totalmente agrietados no se ve afectada.
Utilice concreto con un mayor módulo de ruptura
El aumento de la rigidez, que a su vez reducir la desviación, es depende de módulo de rotura combinar, la relación de refuerzo, y se aplica magnitud de la carga afecta.
Añadir fibras discontinuas cortas para la mezcla de concreto
El uso de fibras discontinuas cortas en la mezcla de concreto puede ser costoso, pero aumenta la fuerza de grietas y la contracción. En consecuencia, se reduce la deflexión del miembro.
FACTORES QUE AFECTAN DEFLEXIONES DE VIGAS DE HORMIGON ARMADO Y LOSAS
Hay varios factores que afectan a las deflexiones de vigas de hormigón armado y losas que debe ser considerado y evaluado adecuadamente durante el diseño y la construcción.
Estos factores se pueden dividir en dos grupos incluyendo parámetro conocido antes de la construcción y los factores desconocidos antes de la construcción. Está demostrado que los factores desconocidos son más influyentes que los conocidos antes de la construcción.
Por otra parte, la variación de la desviación potencial de vigas y losas de hormigón armado se puede evaluar mediante el cálculo de las desviaciones que emplean máximo realista y valores mínimos de los parámetros. En este artículo se analizan los factores más importantes e influyentes.
Factores que afectan a las desviaciones del RCC vigas y losas
Los siguientes son los factores que afectan a las deflexiones de elementos sometidos a flexión (vigas y losas) en estructuras de hormigón armado:
Los errores en el cálculo de la deflexión de los miembros de flexión
La carga de elementos sometidos a flexión
rigidez a la flexión
Factores que afectan a la fijeza
las variaciones de la construcción de elementos sometidos a flexión
Fluencia y retracción en elementos sometidos a flexión
Los errores en el cálculo de las deflexiones de vigas y losas
En general, los cálculos se llevan a cabo por un ser humano que es la razón por discrepancia entre las desviaciones reales y calculadas puede ser originada principalmente por errores de cálculo. El número de tales errores de cálculo se discuten y explican en las siguientes secciones.
Hay muchas etapas de cálculo de desviación que se deben considerar para alcanzar el resultado final de desviación. Cualquier error en cualquier paso podría tener un efecto perjudicial considerable en el resultado final. Por ejemplo, cuando la probabilidad de error es 1% en cada paso, la probabilidad de errores en el resultado final es de alrededor de 10%. Por otra parte, se considera que los errores de cálculo entre 25 - 50% son infrecuentes.
La longitud y el complejo detalle de cálculo de desviación podrían reducir mediante la aplicación de un programa de ordenador. El programa debería tener la mayor parte de los parámetros que afectan a la deflexión miembro de flexión en cuenta y creíble calcular y esperan deflexión estructural en gran variedad de condiciones con exactitud sustancial.
Por último, es importante que el ingeniero práctico comparar la desviación calculada y el rendimiento con el fin de alcanzar y desarrollar fuertes habilidades de juicio.
La utilización de cargas factorizadas o momentos involuntariamente en lugar de las cargas de servicio reales o momentos en el cálculo de la desviación es otra fuente de errores en el cálculo de la deflexión de vigas y losas (miembros de flexión).
Por último, los momentos finales de coeficientes del momento de carga de patrón se pueden emplear en lugar de momentos reales de las condiciones de carga bajo consideraciones.
Saturaciones en los RCC vigas y losas
Hay un número de factores basados en las cargas que afectan a las deflexiones de vigas y losas de RCC, tales como:
La rigidez a la flexión de vigas y losas de RCC
Se recomienda emplear tanto el módulo de elasticidad real ( E c ) y módulo de rotura ( f r ), debido a su influencia en la desviación. American Concrete Institute Código especifica la relación de f r ? (F c ') 0,5 = 7,5 sin embargo depende del número de investigaciones la relación está cambiando desde el 7,5 hasta el 10.
El momento de inercia se incrementará en un 75 por ciento si módulo de rotura se incrementa en un tercio. El valor Código ACI es conservador, por lo que la desviación calculada es mayor que la desviación real.
Por otra parte, en el caso en que las grietas prematuras debido a las cargas de construcción no están permitidos, se aconseja utilizar momento de inercia efectivo en todas las fases de carga a base de craqueo cantidad de esa etapa.
Por otra parte, sólo se requiere una rigidez a la flexión de cálculo a realizar y una condición de craqueo, que es cuando se alcanza la carga máxima, se considera si se ha producido la carga de rotura durante la construcción.
No sólo es esta hipótesis está apoyada por la observación in loco, que la situación más extrema de carga tiene lugar durante la construcción cuando el apuntalamiento de las cargas de historias y otras cargas de construcción se imponen a la estructura anterior sino que también proporcionan el cálculo más simple y más fácil.
Por otra parte, la ubicación real de refuerzo incorporado como debe ser utilizada cuando se explora la estructura del todo, especialmente cuando se ha producido una desviación considerable entre ubicación, ya construido y posición especificada.
Aplicar ubicación real y la cantidad de armadura de compresión para el cálculo de momento bruta y agrietada de inercia. Del mismo modo, emplear ubicación real y la cantidad de armadura de tracción para el momento agrietada de la estimación de la inercia.
Por último, pero no menos importante, tener en cuenta el efecto de brida, incluso si son pequeños. Tanto momento no agrietada y agrietada de inercia es pequeña y la desviación calculada es alta cuando se emplea sección rectangular en lugar de T-sección.
Finalmente, producir evaluación razonable sobre la contribución de la región extrema rigidez a la rigidez general en lugar de un promedio final y la duración de la rigidez media.
aplicación rigidez mitad de luz puede proporcionar resultados satisfactorios para el procedimiento de cálculo normal y sencilla sin embargo la precisión para el cálculo prolongado podría aumentarse mediante la inclusión de la región rigidez final.
Fijeza de RCC vigas y losas
La rotación del soporte en voladizo debe ser considerada desde rotación de la ayuda puede crear un movimiento que es mayor que la deflexión a la flexión del miembro. Por otra parte, la rotación podría conducir a subir o bajar en el extremo basado en la carga y dimensiones del tramo trasero.
Por otra parte, tener en cuenta las inmediaciones de retención que es proporcionada por los miembros paralelas sin carga a través de la rigidez tensional de vigas de soporte.
Además, establecer la distribución de momentos sobre la rigidez y carga de las condiciones reales del miembro en lugar de elementos prismáticos sugeridas.
Otra de las medidas que deben ser considerados para la asignación está proporcionando rigidez de las articulaciones a menos que sean fuertes o tener suficiente refuerzo anclado. Este efecto es similar a la influencia de la rotación de soporte en voladizo. No existen herramientas analíticas que se ocupan de manera satisfactoria con esta consideración.
Por último, vanos extremos deben ser analizados con cautela, ya que son sensibles a los supuestos de momento en las secciones críticas. Si se sugiere soporte de extremo a tener pequeñas rigidez, el momento positivo en el soporte de extremo es alta y en consecuencia la desviación calculada es grande, independientemente de proporcionar más barras de acero para soportar mayor momento.
Es por eso que los diseñadores pueden utilizar vigas más anchas y más refuerzo en los vanos extremos para controlar la deflexión en lugar de para requisito de resistencia.
Además de todos los factores antes mencionados, los procedimientos de apuntalamiento y reapuntalamiento deben ser controlados con precisión debido al efecto sustancial de distribución de momentos en la variación de desviación. procedimientos inadecuados pueden crear momentos que podrían ser más graves que las que la estructura está diseñada para.
Las variaciones de la construcción de elementos sometidos a flexión
En general, el diseñador no puede hacer mucho acerca de las variaciones de construcción, aparte de la determinación de tolerancias y procedimientos. ACI 117-10 proporciona tolerancias de montaje de acero, esquema concreto y propiedades de los materiales.
Cuando se emplean variaciones máximas en la misma dirección para calcular la desviación de su efecto podría ser sustancialmente alta. Sin embargo, es probable que las variaciones se anulan entre sí y su efecto no será alta a menos que se influyen entre sí en la misma dirección.
El número de variaciones muy graves en la construcción que afectan a las deflexiones de vigas y losas de RCC se explican en las siguientes secciones:
Fluencia y retracción en elementos sometidos a flexión
Hay varios factores que afectan a la fluencia y la contracción como la edad de la carga, el espesor mínimo, la humedad relativa, el volumen ratio, contenido de cemento, depresión, agregados, contenido de aire, la temperatura ambiente, y los aditivos a la superficie. Estos factores se discuten en ACI 209.1R-05.
Espesor mínimo de dos vías de la losa según ACI 318-11 para el Control de deflexión
El espesor mínimo para la construcción de losas de dos vías diseñado según los métodos proporcionados por el ACI 318-11 Código saber, método de diseño directo y el método del marco equivalente. El espesor mínimo de la losa se especifica por el ACI 318-11, sección 9.5.3.
La desviación de dos vías losa se pudo calcular mediante el uso de métodos disponibles para asegurarse de que la deflexión no será problemática y no excedan los límites de facilidad de servicio.
La desviación de dos vías losa se basa en una serie de parámetros, por ejemplo, la rigidez a la flexión de la losa que es la función de espesor de la losa. La rigidez a la flexión de la losa se incrementa con el aumento del espesor de la losa; Como resultado, se redujo la desviación de la de dos vías de la losa.
Con el fin de evitar desviaciones excesivas y evitar el cálculo de dos deflexión losa de manera que es un procedimiento complicado, ACI 318-11 restringe el espesor mínimo de dos vías losa mediante la aplicación de tres limitaciones empíricas. No será necesario llevar a cabo el cálculo de desviación si se cumplen estas limitaciones.
Finalmente, losa de espesores menores que los obtenidos de limitaciones empíricas se pueden emplear si el cálculo de desviación está dentro de límites especificados que están determinadas por Código. limitaciones Código ACI espesor mínimo de dos vías losa se discuten en las siguientes secciones.
1. Para un fm mayor que 0,2 pero no mayor que 2, el espesor de la losa no debe ser inferior a los valores de la ecuación 1:
Dónde:
h : espesor mínimo de losa
l n : luz libre medido en dirección a largo cara a cara de la columna o cara a cara de la viga para losas con vigas
Proporción de luz libre en la dirección más larga de luz libre en la dirección más corta: Relación entre la luz libre en la dirección más larga de luz libre en la dirección más corta
un fm : Valor medio de ( un f ) para todas las vigas de los lados de un panel
un f : es la relación de la rigidez a la flexión de la sección de la viga a la rigidez a la flexión de la losa limitado lateralmente por la línea central del panel en cada lado de la viga. Cálculo de es de acuerdo con la siguiente ecuación:
Figura-1: Porción de losas que se incluye para el cálculo del momento de inercia, viga de borde (lado izquierdo) y la viga interna (lado derecho)
Para las losas sin panel caída de 125 mm.
Para losas con panel abatible 100 mm.
Además, tanto ( a fm ) y ( a f ) serán cero cuando los haces no se emplean como en el caso de placas planas. Por último, las ecuaciones Código ACI aplicados para calcular espesor de la losa tomar la forma de panel, la influencia de la longitud de separación, la rigidez a la flexión de las vigas, y la tensión de fluencia del acero de refuerzo en consideración.
Ecuación-3 controlará el espesor de la losa, si se utiliza haz sustancialmente rígida Dado que la ecuación-1 da menor espesor. Si no se utilizan vigas por ejemplo en el caso de placas planas y placas planas, el espesor mínimo de la losa podría ser tomado de la Tabla-1.
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Para lograr secciones más económicas, determinadas medidas pueden ser empleadas incluyen técnicas de construcción y técnicas de selección de materiales.
En esta construcción artículo y medidas de selección de materiales que pueden ser utilizados para reducir el hormigón viga y losa de deflexión se exploran en las siguientes secciones.
1. Las medidas de construcción para reducir la deflexión de vigas y losas
Cure el concreto que le permita alcanzar la fuerza
Se afirma que la respuesta de deflexión de los elementos de hormigón se especifican por la resistencia del hormigón en la carga inicial en lugar de la resistencia final de los elementos de hormigón.
Se recomienda el uso de hormigón que obtener alta resistencia en las primeras etapas cuando los miembros construidos son para ser cargados en ningún momento después de la construcción. Además, la deflexión de los miembros agrietados es mucho mayor que el mismo elemento en condición no agrietado.
Curar el concreto de reducir la fluencia y retracción
En general, un curado apropiado y afectará a reducir la desviación a largo plazo, no a corto plazo de deflexión. Además, los efectos de curado de los componentes de desviación a largo plazo (retracción y fluencia) son similares.
La influencia más grande de curado se observó en las vigas de hormigón armado y losas que están sometidos a alta contracción por ejemplo estructuras en ambiente ventilado, miembros delgados con bridas, y contuvo miembros.
apuntalamiento de control y procedimientos reapuntalamiento
Se indica que la carga de apuntalamiento en los pisos en edificio de varios pisos podría ser tanto como dos veces el peso propio de la losa de hormigón. Dado que la carga muerta de la losa es mayor que la carga de diseño superpuesto en muchos casos, la losa puede ser exagerada debido a apuntalar las cargas y en consecuencia el estado no agrietada, lo que supone que se basa en las cargas de diseño, ya no será una suposición válida.
Es por ello que la rigidez a la flexión losa se redujo en un tercio del valor de la rigidez a la flexión que calcula en función de las cargas de diseño asumidas. Por otra parte, es posible que las cargas de la orilla se aplican a la losa antes de que la resistencia de diseño se obtiene por grietas de hormigón y esta producción a causa de bajo módulo de ruptura.
Por otra parte, con base en la experiencia, se afirma que la aparente desviación está cambiando en términos generales entre las losas, incluso si se emplea la misma construcción y diseño.
Esta variación puede ser debido a varios factores, por ejemplo tiempo y el método de las formas de trazado de líneas no se aplicaron de manera uniforme y cargas de construcción no se impusieron de manera uniforme. Por último, el suelo debajo de soporte de entibación debe revisar para evitar la liquidación bajo el concreto recientemente vertido, debido a la sedimentación del suelo bajo el apuntalamiento apoyo condujo a la caída de las formas que no se desea.
Posponer el inicio de la carga
Esta técnica da suficiente tiempo concreto para la resistencia de diseño obtenido, no sólo aumenta el módulo de elasticidad, sino también módulo de rotura es rosa. Además, el módulo de ruptura más las menor cantidad de grietas se desarrolla.
Un aumento en el módulo de elasticidad conduce a aumentar la rigidez a la flexión. Por último, al posponer comienzo de la carga, deflexión plástica se reduce.
Instalar equipos sensibles de deflexión en momentos posteriores
En este caso, la deflexión es incremental, que sucede cuando se instala el equipo sensible deflexión hasta que se retira o deflexión alcanza su valor final, se reduce. ACI 318-11 sección 9.5.2.5 proporciona método de cálculo de la deflexión adicional a largo plazo para retrasar la instalación de partición.
equipos o elementos para prevenir problemas de desviación sensibles lugar de deflexión
Se recomienda para localizar dispositivos tales como máquinas de impresión, equipos científicos, y otros equipos que deben estar en el nivel medio de la luz debido a las pendientes de modificación el resultado de la desviación es mínima en esta ubicación.
Por otra parte, el lugar de vibración equipos sensibles cierran a los soportes debido a la amplitud de vibración es muy pequeño en esta ubicación.
Proporcionar detalles arquitectónicos para acomodar la deflexión esperada
Las particiones que se apoyan la columna podría exhibir influencias de deflexión, como la separación de la columna horizontal cerca de la parte superior. Por lo tanto, se aconseja que los detalles arquitectónicos ofrecen habitaciones para tales movimientos.
Del mismo modo, puertas, ventanas, tabiques y elementos no estructurales que encuentra por debajo o apoyadas por desviación de elemento de hormigón deben estar equipados con juntas deslizantes para acomodar desviaciones previstas de elementos de hormigón que se encuentran debajo o por encima miembros no estructurales.
Construir la comba en la losa del suelo
Basculante no afectará el valor de deflexión después de la desviación se lleva a cabo. Por lo tanto, para obtener el mejor resultado de la construcción de la comba en la losa, en primer lugar, la desviación se debe calcular con precisión y sobreestimación se debe evitar, en segundo lugar, se especifica el motivo de abombado, en tercer lugar, los resultados deben controlarse durante la construcción.
Asegúrese de que los mejores refuerzos de acero no sean desplazados a la baja
En general, desplazamiento hacia abajo de la fuerza refuerzo miembro de descenso. En cuanto a la desviación, los miembros no agrietados es ligeramente influenciados por el desplazamiento de la parte superior de refuerzo, pero sobre todo agrietado miembros vigas en voladizo son extremadamente sensibles y afectadas por el movimiento descendente de acero.
Además, las deflexiones de vigas continuas se incrementan cuando se produjo desplazamiento de la barra en las posiciones de momento negativo y se pasó la redistribución del momento.
2. Selección de materiales para reducir la deflexión de vigas y losas
Elija materiales que aumentan la rotura y módulo de elasticidad o disminución retracción y fluencia
Cemento, agregados, humo de sílice y aditivos son aquellos materiales que afectan a las propiedades tales como módulo de elasticidad y ruptura. Estas propiedades a cambio influyen en la desviación del elemento de hormigón.
Use un diseño de la mezcla que conducen a reducir la fluencia y retracción o aumentar el módulo de elasticidad y la fluencia
La contracción puede ser disminuido cuando el agua inferior a cemento se aplica y deflexión a largo plazo puede ser la reducción. Por otra parte, las proporciones de la mezcla se pueden modificar para obtener una mejor mezcla.
Usar un hormigón con mayor módulo de elasticidad
De acuerdo con los procedimientos del Código ACI, la rigidez de los elementos no agrietados aumenta proporcionalmente para el módulo de elasticidad. Por el contrario, la influencia de módulo elástico en la rigidez del miembro es baja y los miembros totalmente agrietados no se ve afectada.
Utilice concreto con un mayor módulo de ruptura
El aumento de la rigidez, que a su vez reducir la desviación, es depende de módulo de rotura combinar, la relación de refuerzo, y se aplica magnitud de la carga afecta.
Añadir fibras discontinuas cortas para la mezcla de concreto
El uso de fibras discontinuas cortas en la mezcla de concreto puede ser costoso, pero aumenta la fuerza de grietas y la contracción. En consecuencia, se reduce la deflexión del miembro.
FACTORES QUE AFECTAN DEFLEXIONES DE VIGAS DE HORMIGON ARMADO Y LOSAS
Hay varios factores que afectan a las deflexiones de vigas de hormigón armado y losas que debe ser considerado y evaluado adecuadamente durante el diseño y la construcción.
Estos factores se pueden dividir en dos grupos incluyendo parámetro conocido antes de la construcción y los factores desconocidos antes de la construcción. Está demostrado que los factores desconocidos son más influyentes que los conocidos antes de la construcción.
Por otra parte, la variación de la desviación potencial de vigas y losas de hormigón armado se puede evaluar mediante el cálculo de las desviaciones que emplean máximo realista y valores mínimos de los parámetros. En este artículo se analizan los factores más importantes e influyentes.
Factores que afectan a las desviaciones del RCC vigas y losas
Los siguientes son los factores que afectan a las deflexiones de elementos sometidos a flexión (vigas y losas) en estructuras de hormigón armado:
Los errores en el cálculo de la deflexión de los miembros de flexión
La carga de elementos sometidos a flexión
rigidez a la flexión
Factores que afectan a la fijeza
las variaciones de la construcción de elementos sometidos a flexión
Fluencia y retracción en elementos sometidos a flexión
Los errores en el cálculo de las deflexiones de vigas y losas
En general, los cálculos se llevan a cabo por un ser humano que es la razón por discrepancia entre las desviaciones reales y calculadas puede ser originada principalmente por errores de cálculo. El número de tales errores de cálculo se discuten y explican en las siguientes secciones.
Hay muchas etapas de cálculo de desviación que se deben considerar para alcanzar el resultado final de desviación. Cualquier error en cualquier paso podría tener un efecto perjudicial considerable en el resultado final. Por ejemplo, cuando la probabilidad de error es 1% en cada paso, la probabilidad de errores en el resultado final es de alrededor de 10%. Por otra parte, se considera que los errores de cálculo entre 25 - 50% son infrecuentes.
La longitud y el complejo detalle de cálculo de desviación podrían reducir mediante la aplicación de un programa de ordenador. El programa debería tener la mayor parte de los parámetros que afectan a la deflexión miembro de flexión en cuenta y creíble calcular y esperan deflexión estructural en gran variedad de condiciones con exactitud sustancial.
Por último, es importante que el ingeniero práctico comparar la desviación calculada y el rendimiento con el fin de alcanzar y desarrollar fuertes habilidades de juicio.
La utilización de cargas factorizadas o momentos involuntariamente en lugar de las cargas de servicio reales o momentos en el cálculo de la desviación es otra fuente de errores en el cálculo de la deflexión de vigas y losas (miembros de flexión).
Por último, los momentos finales de coeficientes del momento de carga de patrón se pueden emplear en lugar de momentos reales de las condiciones de carga bajo consideraciones.
Saturaciones en los RCC vigas y losas
Hay un número de factores basados en las cargas que afectan a las deflexiones de vigas y losas de RCC, tales como:
- Es importante tomar la historia de carga debido al hecho de que el módulo de elasticidad de hormigón y la rotura es diferente a diferentes edades y en consecuencia afectan deflexión inmediata.
- Utilizar cargas reales en lugar de cargas que considerar en el diseño por resistencia. Además, es común encontrar que las cargas vivas determinados por la construcción no se alcanzan los códigos en situaciones reales.
- Tenga en cuenta la proporción de la carga a largo plazo frente a la carga temporal. Debido a la desviación de fluencia ocurre cuando las cargas mantener durante algún tiempo, por lo tanto, las cargas vivas permanentes conducen a más de deflexión fluencia en comparación con las cargas vivas transitorias. Por otra parte, algunas cargas vivas podrían permanecer por tiempo considerablemente largo período de tiempo y responsable de la desviación sustancial mientras que permanecen durante un tiempo no podía causar medible deflexión a largo plazo.
- evaluar correctamente la carga viva; cuando el servicio real de la carga viva es menor que la carga viva de diseño, momento aplicado al agrietamiento relación de momento será menor. Esto podría producir mayor momento de inercia efectivo, por consiguiente desviación de la carga muerta y en directo será menor.
- Considere la redundancia; por ejemplo, cuando el elemento de hormigón armado atraviesa el tramo principal algunas cargas pueden, por consiguiente, el momento en que se disminuyeron que a su vez se reduce la desviación del miembro de que se trate.
La rigidez a la flexión de vigas y losas de RCC
Se recomienda emplear tanto el módulo de elasticidad real ( E c ) y módulo de rotura ( f r ), debido a su influencia en la desviación. American Concrete Institute Código especifica la relación de f r ? (F c ') 0,5 = 7,5 sin embargo depende del número de investigaciones la relación está cambiando desde el 7,5 hasta el 10.
El momento de inercia se incrementará en un 75 por ciento si módulo de rotura se incrementa en un tercio. El valor Código ACI es conservador, por lo que la desviación calculada es mayor que la desviación real.
Por otra parte, en el caso en que las grietas prematuras debido a las cargas de construcción no están permitidos, se aconseja utilizar momento de inercia efectivo en todas las fases de carga a base de craqueo cantidad de esa etapa.
Por otra parte, sólo se requiere una rigidez a la flexión de cálculo a realizar y una condición de craqueo, que es cuando se alcanza la carga máxima, se considera si se ha producido la carga de rotura durante la construcción.
No sólo es esta hipótesis está apoyada por la observación in loco, que la situación más extrema de carga tiene lugar durante la construcción cuando el apuntalamiento de las cargas de historias y otras cargas de construcción se imponen a la estructura anterior sino que también proporcionan el cálculo más simple y más fácil.
Por otra parte, la ubicación real de refuerzo incorporado como debe ser utilizada cuando se explora la estructura del todo, especialmente cuando se ha producido una desviación considerable entre ubicación, ya construido y posición especificada.
Aplicar ubicación real y la cantidad de armadura de compresión para el cálculo de momento bruta y agrietada de inercia. Del mismo modo, emplear ubicación real y la cantidad de armadura de tracción para el momento agrietada de la estimación de la inercia.
Por último, pero no menos importante, tener en cuenta el efecto de brida, incluso si son pequeños. Tanto momento no agrietada y agrietada de inercia es pequeña y la desviación calculada es alta cuando se emplea sección rectangular en lugar de T-sección.
Finalmente, producir evaluación razonable sobre la contribución de la región extrema rigidez a la rigidez general en lugar de un promedio final y la duración de la rigidez media.
aplicación rigidez mitad de luz puede proporcionar resultados satisfactorios para el procedimiento de cálculo normal y sencilla sin embargo la precisión para el cálculo prolongado podría aumentarse mediante la inclusión de la región rigidez final.
Fijeza de RCC vigas y losas
La rotación del soporte en voladizo debe ser considerada desde rotación de la ayuda puede crear un movimiento que es mayor que la deflexión a la flexión del miembro. Por otra parte, la rotación podría conducir a subir o bajar en el extremo basado en la carga y dimensiones del tramo trasero.
Por otra parte, tener en cuenta las inmediaciones de retención que es proporcionada por los miembros paralelas sin carga a través de la rigidez tensional de vigas de soporte.
Además, establecer la distribución de momentos sobre la rigidez y carga de las condiciones reales del miembro en lugar de elementos prismáticos sugeridas.
Otra de las medidas que deben ser considerados para la asignación está proporcionando rigidez de las articulaciones a menos que sean fuertes o tener suficiente refuerzo anclado. Este efecto es similar a la influencia de la rotación de soporte en voladizo. No existen herramientas analíticas que se ocupan de manera satisfactoria con esta consideración.
Por último, vanos extremos deben ser analizados con cautela, ya que son sensibles a los supuestos de momento en las secciones críticas. Si se sugiere soporte de extremo a tener pequeñas rigidez, el momento positivo en el soporte de extremo es alta y en consecuencia la desviación calculada es grande, independientemente de proporcionar más barras de acero para soportar mayor momento.
Es por eso que los diseñadores pueden utilizar vigas más anchas y más refuerzo en los vanos extremos para controlar la deflexión en lugar de para requisito de resistencia.
Además de todos los factores antes mencionados, los procedimientos de apuntalamiento y reapuntalamiento deben ser controlados con precisión debido al efecto sustancial de distribución de momentos en la variación de desviación. procedimientos inadecuados pueden crear momentos que podrían ser más graves que las que la estructura está diseñada para.
Las variaciones de la construcción de elementos sometidos a flexión
En general, el diseñador no puede hacer mucho acerca de las variaciones de construcción, aparte de la determinación de tolerancias y procedimientos. ACI 117-10 proporciona tolerancias de montaje de acero, esquema concreto y propiedades de los materiales.
Cuando se emplean variaciones máximas en la misma dirección para calcular la desviación de su efecto podría ser sustancialmente alta. Sin embargo, es probable que las variaciones se anulan entre sí y su efecto no será alta a menos que se influyen entre sí en la misma dirección.
El número de variaciones muy graves en la construcción que afectan a las deflexiones de vigas y losas de RCC se explican en las siguientes secciones:
- tolerancias de contorno concretas podrían llevar al miembro más pequeño o más grande Comparar con elemento especificado.
- Como consecuencia de la gravedad, la capa de hormigón más delgado que podría determinado. momento agrietada de inercia se incrementa como la profundidad efectiva está aumentando. efecto de la gravedad conduce a aumentar la cobertura barra superior y disminuir la profundidad y el momento de inercia efectivo.
- módulo de hormigón de ruptura es más variable que la fuerza de compresión. Podría variar a lo largo de la longitud de la barra y es probable que alcance medio en su influencia en la desviación.
- Resistencia a la compresión de hormigón podría ser mayor hasta en un 15% de lo especificado y aumentar el módulo de elasticidad en un 7%. Si la estructura se carga antes de que llegue a la resistencia de diseño, efecto perjudicial sobre la desviación podría ser más grave que demostrado por la menor resistencia del hormigón debido coeficiente de fluencia puede ser de hasta un 50% mayor para las relaciones de tensión / intensidad de f c / f c ' > 0,50 que para f c / f c ' <0,50. Es por ello que las estructuras de carga, que son sensibles a la deformación, se debe impedir que antes de que llegue resistencia de diseño.
- Si los números de compás inferiores son menos o más de lo especificado, el efecto sería proporcional cuando se quebró el elemento.
Fluencia y retracción en elementos sometidos a flexión
Hay varios factores que afectan a la fluencia y la contracción como la edad de la carga, el espesor mínimo, la humedad relativa, el volumen ratio, contenido de cemento, depresión, agregados, contenido de aire, la temperatura ambiente, y los aditivos a la superficie. Estos factores se discuten en ACI 209.1R-05.
Espesor mínimo de dos vías de la losa según ACI 318-11 para el Control de deflexión
El espesor mínimo para la construcción de losas de dos vías diseñado según los métodos proporcionados por el ACI 318-11 Código saber, método de diseño directo y el método del marco equivalente. El espesor mínimo de la losa se especifica por el ACI 318-11, sección 9.5.3.
La desviación de dos vías losa se pudo calcular mediante el uso de métodos disponibles para asegurarse de que la deflexión no será problemática y no excedan los límites de facilidad de servicio.
La desviación de dos vías losa se basa en una serie de parámetros, por ejemplo, la rigidez a la flexión de la losa que es la función de espesor de la losa. La rigidez a la flexión de la losa se incrementa con el aumento del espesor de la losa; Como resultado, se redujo la desviación de la de dos vías de la losa.
Con el fin de evitar desviaciones excesivas y evitar el cálculo de dos deflexión losa de manera que es un procedimiento complicado, ACI 318-11 restringe el espesor mínimo de dos vías losa mediante la aplicación de tres limitaciones empíricas. No será necesario llevar a cabo el cálculo de desviación si se cumplen estas limitaciones.
Finalmente, losa de espesores menores que los obtenidos de limitaciones empíricas se pueden emplear si el cálculo de desviación está dentro de límites especificados que están determinadas por Código. limitaciones Código ACI espesor mínimo de dos vías losa se discuten en las siguientes secciones.
1. Para un fm mayor que 0,2 pero no mayor que 2, el espesor de la losa no debe ser inferior a los valores de la ecuación 1:
h : espesor mínimo de losa
l n : luz libre medido en dirección a largo cara a cara de la columna o cara a cara de la viga para losas con vigas
Proporción de luz libre en la dirección más larga de luz libre en la dirección más corta: Relación entre la luz libre en la dirección más larga de luz libre en la dirección más corta
un fm : Valor medio de ( un f ) para todas las vigas de los lados de un panel
un f : es la relación de la rigidez a la flexión de la sección de la viga a la rigidez a la flexión de la losa limitado lateralmente por la línea central del panel en cada lado de la viga. Cálculo de es de acuerdo con la siguiente ecuación:
Dónde:
E cb y E cs : módulo de elasticidad de hormigón de la viga y losa, respectivamente, que suele ser el mismo
Me Ib y I s : Momento de inercia de la viga y losa, respectivamente.
Figura-1 y la figura-2 ilustran cómo encontrar el momento de inercia de la viga de borde, haz interna, interna y losas de borde, respectivamente:
Figura-1: Porción de losas que se incluye para el cálculo del momento de inercia, viga de borde (lado izquierdo) y la viga interna (lado derecho)
Figura-2: Dimensiones de la placa interna y externa de momento de inercia cálculos
2. Para ( a fm ) mayor que 2, el espesor de la losa no debe ser menor que el valor de la ecuación-2:
3. En el caso ( un fm ) igual o inferior a 0,2, losa de espesor mínimo de dos vías se proporciona en la Tabla-1.
Tabla-1: El espesor mínimo de las losas sin vigas interiores
Por otra parte, el espesor mínimo de cualquiera de dos manera losa sin vigas interiores no debe ser menor de lo siguiente:
Para las losas sin panel caída de 125 mm.
Para losas con panel abatible 100 mm.
Además, tanto ( a fm ) y ( a f ) serán cero cuando los haces no se emplean como en el caso de placas planas. Por último, las ecuaciones Código ACI aplicados para calcular espesor de la losa tomar la forma de panel, la influencia de la longitud de separación, la rigidez a la flexión de las vigas, y la tensión de fluencia del acero de refuerzo en consideración.
Ecuación-3 controlará el espesor de la losa, si se utiliza haz sustancialmente rígida Dado que la ecuación-1 da menor espesor. Si no se utilizan vigas por ejemplo en el caso de placas planas y placas planas, el espesor mínimo de la losa podría ser tomado de la Tabla-1.
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