Diseño de muertos de anclaje (2)

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1 Diseño de sistemas de anclaje para tensado de vigas presforzadas. Contenido Constantes de diseño. Fuerza de tensado. Cálculo de espesor de placa principal por resistencia. Cálculo de espesor de placa principal por deflexión. Viga principal de anclaje. Cimentación y refuerzo principal.

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Diseño de sistemas de anclaje para tensado de vigas presforzadas.

Contenido

­ Constantes de diseño. ­ Fuerza de tensado. ­ Cálculo de espesor de placa principal por resistencia. ­ Cálculo de espesor de placa principal por deflexión. ­ Viga principal de anclaje. ­ Cimentación y refuerzo principal.

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1. Propiedades geométricas de la viga.

a) Constantes de diseño y fuerza de tensado.

Considerando la configuración siguiente.

Usando Acero A­36 (Esfuerzo elástico de cadencia de 36 kips ó 250 Mpa. Acero ASTM A­36, mediana resistencia para vigas y bases de columnas).

2 / 530 , 2 cm kg f y =

m kg w

m cama Ancho kg total Fuerza kg inicial presfuerzo Fuerza

alambres de No tensado de Fuerza

/ 500 , 79 6 . 0 700 , 47

7 . 0 _ 700 , 47 20 385 , 2 _ 385 , 2 _ _

20 : _ _ . : _ _

= ≅

= = × =

=

b) Cálculo del espesor de la placa (usando acero A­36).

Placa Pr incipal

Viga de anclaje

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cm b S h

h b h

h b S

cm cm kg cm kg M S

S M

I c M

cm kg F F

m kg M

cm placa Ancho

y b

14 . 6 / 6

6 2

12 1

189 / 1900

800 , 357

/ 900 , 1 75 . 0

578 , 3 8

6 . 0 500 , 79 30 _

2

2 3

3 2

2

2

max

= =

⋅ =

⋅ =

= −

= =

= ⋅

=

≅ ⋅ =

− = ×

=

=

σ

σ

c) Cálculo de espesor de la placa por deflexiones permisibles.

Considerando Deflexión permisible de L / 360;

"2 1 2 " 1 . 2 35 . 5

30 383 12 12

12

3 . 383 000 , 100 , 2 384 360 ) 60 ( 795 5

384 360 5

384 5

360

384 5

3

3

4 3 3

4

4

⇒ = = ⋅

= =

=

= ⋅

⋅ ⋅ ⋅ =

⋅ =

=

= ∆

cm b I h

bh I

cm E

L I

EI L L

EI L

ω

ω

ω

d) Elemento vertical del sistema de anclaje (viga de anclaje).

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Fuerza de tensado = 47,700 kg

3

2

2

7 . 235 518 , 1 800 , 357

/ 518 , 1 ) 530 , 2 ( 6 . 0 6 . 0

578 , 3 2

) 3 (. 79500

/ 500 , 79 3 . 0

2 / 700 , 47

cm S

cm kg F F

kgm M

m kg

xx

y b

v

= =

= ⋅ = =

= ⋅

=

= = ω

Seleccionar perfil I.P.R. con un Módulo de Sección mayor o igual al calculado, del manual de AHMSA.

Se recomienda soldar perfiles tipo ángulos para rigidizar y alinear los perfiles antes del colado, de esta manera se asegura su nivelación.

e) Cimentación del sistema de anclaje a. Datos de diseño, variables y constantes.

T= Fuerza de tensado a la que va sujeta el muerto de concreto (kg) h= Distancia perpendicular entre el nivel capa superior de cimentación y fuerza de tensado. W= Peso propio del muerto de concreto.

Vigas de anclaje

Ángulos de rigidez

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E= Fuerza de empuje del suelo D= Profundidad de la cimentación del sistema de anclaje (a lo largo) B= Ancho de la cimentación del sistema de anclaje. H= Altura o profundidad de la cimentación.

Asumiendo un suelo con las siguientes características:

3 1

33 . 0 1 1

/ 400 , 2 30 . 0

/ 900 , 1

3

3

= =

= + −

=

=

=

=

a p

a

concreto

suelo

K K

Sen Sen K

m kg

m kg

φ φ

δ

φ δ

b. Modelo asumido del sistema de carga de la cimentación.

Momento de volteo resistente > Momento de volteo actuante

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m H H calcula Se

m D m B

Suponiendo

H D K B D H h H T

H D H K B H D B h H T

H E B W h H T

E Momento W Momento tensado Momento H Calcular

p suelo concreto

p suelo concreto

80 . 2 : " _" _

4 . 2 5 . 3

, 6 2

) (

3 2 2 ) ( ) (

3 2 ) (

_ _ _ " "

3 2

2

= =

⋅ ⋅ ⋅ +

⋅ ⋅ ⋅ = +

⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = +

+ = +

+ = ⇒

γ γ

γ γ

c. Dimensiones de la cimentación Resultados,

Obtenemos una cimentación de las siguientes dimensiones: B = 3.5 m D = 2.4 m H = 2.8 m

Se recomienda adicionar refuerzo mínimo por temperatura como cascarón de la cimentación, siendo este propuesto. Varilla 3/8” a cada 25 cm en ambos sentidos.

d. Información bibliográfica.

Manual técnico de AHMSA.