Guía práctica para el diseño de estructuras de hormigón armado

La presente guía muestra una metodología a seguir para el diseño de elementos de hormigón armado, mediante las consideraciones y exigencias establecidas en el código ACI-318 y conjuntamente con la NEC-SE-HM. Para lo cual se detallará dicho procedimiento mediante el análisis y diseño estructural utilizando un programa y su comparación con el diseño manual, aplicados al edificio mostrado a continuación.

La guía práctica que aquí se presenta tiene por objeto apoyar la realización de estudios de diseño sismo-resistente de estructuras de conformidad con los requisitos de la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC-2015 a partir de la aplicación en casos prácticos.

Contenido:

• DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO 
• Materiales
  • Durabilidad del hormigón [NEC-SE-HM, 3.2]
  • Requisitos para mezclas de hormigón
  • Propiedades mecánicas del hormigón armado [NEC-SEHM, 3.3.1]
  • Cálculo del módulo de elasticidad del hormigón (Ec)
  • Calidad del concreto
  • Acero y armadura de refuerzo
  • Propiedades mecánicas principales del acero de refuerzo
  • Colocación del acero de refuerzo y especificaciones
  • Tipos de acero para hormigón armado
• Requisitos para diseño sísmico [NEC-SE-HM, 2.3]
• Dimensión de elementos
• Cargas
• Combinaciones de carga
• Diseño a flexión en hormigón armado
  • Requisitos para elementos a flexión [NEC-SE-HM, 4.2.1]
  • Diseño a flexión de viga
  • Comprobación de requerimientos del acero
• Diseño a corte en vigas
  • Requisitos para corte [NEC-SE-HM, 5.1.1]
  • Diseño a corte de la viga
• Revisión de torsión en viga
  • Requisitos para torsión
• Flexión, cargas axiales y combinación de ambas.
  • Elementos en Flexo – Compresión [NEC-SE-HM, 4.3]
  • Requisitos para elementos en Flexo – Compresión [NEC-SE-HM, 4.3.1]
    • Diseño a Flexo – Compresión
    • Diseño de Columna considerando Efectos de Esbeltez
    • Refuerzo transversal, confinamiento [NEC-SE-HM, 4.3.4]; [ACI, 18.7.5]
      • Diseño por Confinamiento
    • Chequeo Columna Fuerte – Viga Débil
• Diseño de cimentaciones
  • Corte unidireccional
    • Corte bidireccional
    • Corte bidireccional alternativa uno
    • Corte bidireccional alternativa dos
    • Diseño acero de refuerzo
    • Longitud de desarrollo a tracción
    • Revisión de aplastamiento
• Muros de contención
  • Diseño de muro en voladizo
  • Diseño del refuerzo del muro
• Referencias
• Figuras
  • Vista en 3D del edificio
  • Vista en planta del edificio
  • Vista en elevación del edificio
  • Esfuerzos y deformaciones en viga
  • Características de los elementos a flexión
  • Acero en vigas y columnas eje 3
  • Momentos obtenidos en el análisis
  • Momentos últimos para diseño
  • Áreas de refuerzo: cálculo manual vs programa de análisis estructural
  • Armado viga refuerzo longitudinal
  • Corte A-A’
  • Reporte de diseño automático (programa de análisis estructural)
  • Área encerrada por el flujo de cortante
  • Características de torsión
  • Elevación de la Columna analizada
  • Cargas Últimas proporcionadas por el programa de análisis estructural
  • Resultados del análisis estructural para diseño a Flexo-Compresión (Acero de Refuerzo en cm2)
  • Resultados del análisis estructural para diseño a Flexo – Compresión (Cuantía Requerida)
  • Detalle de Arreglo Escogido
  • Diagrama de Interacción de la Columna Analizada
  • Arreglo escogido para la columna
  • Diagramas de Interacción Reales de la columna analizada
  • Longitud Libre
  • Columna de análisis aislada
  • Nomograma para pórticos no Arriostrados
  • Planta de edificio propuesto
  • Ejemplo de refuerzo transversal en columnas
  • Separación de estribos
  • Resultados del análisis estructural para diseño a Corte
  • Detalle de arreglo propuesto
  • Vista en planta de columna diseñada
  • Vista en elevación de columna diseñada
  • Revisión de: Capacidad de Columna / Capacidad de Viga
  • Revisión de: 1.2 de Capacidad de Viga / Capacidad de Columna
  • Planta analizada (Armadura calculada en Vigas)
  • Planta de Vigas y Columnas que llegan al nudo
  • Elevación de Vigas y Columnas que llegan al nudo (Armadura calculada)
  • Momentos en la unión viga – columna
  • Diagrama de Interacción nominal
  • Diagrama de Interacción nominal
  • Armadura colocada en vigas (Dirección X y Dirección Y)
  • Esquema de zapata cuadrada
  • Diagrama de esfuerzos de servicio carga vertical
  • Diagrama de esfuerzos de servicio carga vertical + sismo
  • Sección crítica para corte unidireccional
  • Diagrama de esfuerzos para corte unidireccional, carga vertical
  • Diagrama de esfuerzos para corte unidireccional, carga vertical + sismo
  • Sección crítica para corte bidireccional
  • Sección crítica para corte bidireccional, carga vertical
  • Sección crítica para corte bidireccional, carga vertical + sismo
  • Diagrama de esfuerzos últimos para cálculo de momentos
  • Armadura de refuerzo – vista 3D y en planta
  • Muro en voladizo esquema y dimensiones
  • Dimensiones, peso y momentos del muro
  • Distribución de esfuerzos del suelo
  • Presiones en la pantalla del muro
  • Distribución acero en pantalla
  • DLC del dedo del muro
  • DLC del talón del muro
  • Esquema del diente del muro
• Índice de tablas
  • Clasificación de edificios de hormigón armado
  • Combinación de cargas fuente: NEC –SE-CG
  • Momentos y cuantías de acero en la viga
  • Momentos y combinación de carga
  • Cálculo del área de refuerzo de acero
  • Momento y Aceros de refuerzo
  • Resumen de diseño a corte (programa de análisis estructural)
  • Cálculo de acero
  • Resultados de torsión (programa de análisis estructural)
  • Cargas Actuantes sobre la columna
  • Cargas Últimas
  • Esfuerzos Producidos
  • Propiedades de la sección y Resultados de Diseño
  • Cargas axiales últimas para columnas de todo el piso (ton)
  • Cuantías mínimas para estribos de confinamiento (Fuente ACI 318S-14, 18.7.5.4)
  • Características columna considerada
  • Cargas obtenidas mediante programa de análisis estructural
  • Combinaciones de carga
  • Combinaciones de cargas últimas
  • Resumen alturas efectivas de acuerdo al corte
  • Valores Ru
  • Centro de gravedad y peso de muro
  • Momentos en puntos B y C

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Este documento forma parte de un conjunto de siete guías prácticas de implementación de la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC-15), orientado a los profesionales y no profesionales del país para la correcta aplicación normativa. 
Fuente | habitatyvivienda.gob.ec