CIRSOC-FLEX_Design and Verification-Estructuras de Hormigon Armado

IDIOMA / LANGUAGE 1 English = 0 ; Español = 1

AVISO LEGAL :

Estas hojas de cálculo tienen por finalidad facilitar y difundir la aplicación del Reglamento CIRSOC 201-2005 – Reglamento Argentino de Estructuras de Hormigón.

Estas hojas de cálculo se presentan para uso educativo sin garantías implícitas ni expresas.

El usuario asume la total responsabilidad por la utilización de estas hojas de cálculo quedando bajo su propio riesgo el empleo que haga de las mismas.

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Estas hojas de cálculo no están destinadas a ser usadas por parte de personas no profesionales o no entrenadas. Se espera que el usuario tenga un conocimiento básico y las habilidades profesionales de ingeniería necesarias tanto para verificar la exactitud del resultado como para interpretar los reglamentos de seguridad estructural y los principios de la ciencia que estas hojas de cálculo interpretan.

El diseño de estas hojas de cálculo se basa en la interpretación de una metodología de diseño estructural.

Así como los autores han tratado de desarrollar un producto exacto, los reglamentos de seguridad estructural se apoyan en decisiones e interpretaciones adoptadas a partir del sano criterio ingenieril.

La aceptación de los términos de este Aviso Legal implica aceptar que no existen garantías ni certificados tanto implícitos como explícitos por la utilización y por los resultados obtenidos de estas hojas de cálculo, aunque los Programadores han puesto todo su esfuerzo personal por alcanzar la mayor exactitud y rigurosidad posible.

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ACEPTO // ACCEPTNO ACEPTO // NOT ACCEPT

IDIOMA / LANGUAGE 1 English = 0 ; Español = 1

REGLAMENTO DE REFERENCIA: 1 ACI 318-08 = 0 ; CIRSOC 201-05 = 1 ; ACI 318-S-08 = 2

UNIDADES:

General: 1 SIMELA - Sistema Métrico Legal

Secciones de armaduras: 1 mm2 = 0 ; cm2 = 1

HIPÓTESIS:

1 No = 0 ; Si = 1

MATERIALES:

20 MPa

420 MPa

DIMENSIONAMIENTO DE: (haga click sobre su opción)

SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION SIMPLE

SECCIONES CON ALAS EN FLEXION SIMPLE

SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTA

SECCIONES CIRCULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTA

SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA OBLICUA

VERIFICACIONES DE: (haga click sobre su opción)

SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTA

SECCIONES CIRCULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTA

SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA OBLICUA

Para comentarios o sugerencias: [email protected]

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¿Descontar hormigón desalojado por las armaduras comprimidas?

Resististencia especificada a compresión del hormigón =

f'c =

Tensión de fluencia especificada de la armadura =

fy =

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION SIMPLEVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES

REGLAMENTO DE REFERENCIA: CIRSOC 201-05

Resististencia especificada a compresión del hormigón = 20 MPa

Tensión de fluencia especificada de la armadura = 420 MPa

Módulo de elasticidad del acero = 200000 MPa

Deformación de fluencia del acero = 2.100 ‰

0.850

Cuantía mínima de la armadura traccionada = 0.0033 0.02796

0.90

2.- DATOS DE LA SECCION TRANSVERSAL

Esquema

Ancho del borde comprimido de la sección transversal = b = 0.40 m

Altura total de la sección transversal = h = 0.80 m

d´ = 0.05 m

Recubrimiento efectivo a eje de barra = 0.05 m

3.- SOLICITACIONES

Momento mayorado = 412.55 kN·m (siempre positivo)

4.- RESULTADOS

Área de la armadura longitudinal comprimida = 0.00 cm2

Área de la armadura longitudinal traccionada, no tesa = 15.55 cm2

Área mínima para flexión simple = 10.00 cm2

Altura del bloque de tensiones rectangular equivalente = a = 0.096 m

Distancia desde la fibra comprimida extrema al eje neutro = c = 0.113 m

Valor de c correspondiente a εt = 0,005 = 0.281 m

0.0169

f'c =

fy =

Es =

ey =

Factor que relaciona la altura del bloque de tensiones de compresión rectangular equivalente con la profundidad del

eje neutro =b1 =

rmín = ( es máx =

Factor de reducción de la resistencia. Secciones controladas por tracción =

f =

Si la armadura azul queda por debajo de la roja

significa que los recubrimientos son

excesivos.Distancia desde la fibra comprimida extrema hasta el baricentro de la armadura longitudinal comprimida =

d´s =

Mu =

A´s =

As =

As mín =

cmax =

Deformación específica neta de tracción en el acero más traccionado, para la resistencia nominal =

et =

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES CON ALAS EN FLEXION SIMPLEVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES






0.850


0.90


Esquema


Altura del ala de la sección = 0.10 m

Ancho del alma = 0.12 m


d´ = 0.03 m


3.- SOLICITACIONES

Momento mayorado = 52.00 kN·m (siempre positivo)

4.- RESULTADOS




Altura del bloque de tensiones rectangular equivalente = a = 0.007 m

Distancia desde la fibra comprimida extrema al eje neutro = c = 0.008 m

Valor de c correspondiente a εt = 0,005 = 0.138 m

0.1349

f'c =

fy =

Es =

ey =


eje neutro =b1 =

rmín = ( es máx =


f =



excesivos.

hf =

bw =

Distancia desde la fibra comprimida extrema hasta el baricentro de la armadura longitudinal comprimida =

d´s =

Mu =

A´s =

As =

As mín =

cmax =

Deformación específica neta de tracción en el acero más traccionado, para la resistencia nominal =

et =

z

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES

REGLAMENTO DE REFERENCIA: CIRSOC 201-05 ¿Descontar hormigón desalojado por las armaduras comprimidas?



Tipo de Estribado : 1 = estribos cerrados ; 2 = zunchos 1

\ 0.8 Po 0.800



0.850


0.65

0.90


Esquema



0.05 m


Ancho del hueco = b_h = 0.00 m

Altura del hueco = h_h = 0.00 m

3.- RELACIÓN DE ARMADURAS Y SOLICITACIONES

Relación de armaduras [ 0 a 1 ] = 1.00

1500.00 kN

Momento mayorado = 200.00 kN·m

OK

f'c =

fy =

Pn (max) =

Po = 0,85 f'c (Ag - Ast) + fy Ast

Es =

ey =


eje neutro =b1 =

rmín = ( es máx =

Factor de reducción de la resistencia. Secciones controladas por compresión =

f =


f =



excesivos.

Distancia desde la fibra comprimida extrema hasta el baricentro de la armadura longitudinal comprimida =

d´ =

d´s =

A´s / As =

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión y negativo para tracción =

Pu =

Mu =

4.- RESULTADOS

4.1.- ARMADURAS NECESARIAS



Area total de la armadura longitudinal no tesa = As + A's = 23.26 cm2

Cuantía geométrica total = 0.011

Este problema puede tener más de una solución

4.2.- ARMADURAS MÍNIMAS Y MÁXIMAS


Área total mínima como columna = 20.25 cm2

Área total máxima como columna = 162.00 cm2

5.- DIAGRAMA DE INTERACCION PARA LAS ARMADURAS NECESARIAS

Eje x (Mu) = [kN·m] ; Eje y (Pu) = [kN]

A´s =

As =

Ast =

r =

As min =

Ast mim =

Ast max =

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Con limitación de Φ Pn (máx)Sin limitación de Φ Pn (máx)Solicitación

f Mn

fPn

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES CIRCULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES





\ 0.8 Po 0.800



0.850

Cuantía mínima de la armadura traccionada = 0.0033

0.65

0.90


Esquema

Diámetro exterior del elemento = D = 0.40 m

Diámetro interior del elemento = D int= 0.00 m

Número de barras (máx. 48) = N° = 12

Ubicación de armadura : favorable = 1 ; desfavorable = 0 1


Relación de diámetros = 0.00

3.- SOLICITACIONES

1000.00 kN


4.- RESULTADOS


Area total de la armadura longitudinal no tesa = 106.31 cm2

Área de acero individual = 8.86 cm2






f'c =

fy =

Pn (max) =


Es =

ey =


eje neutro =b1 =

rmín =


f =


f =

d´s =

c =

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión y negativo para tracción = Pu =

Mu =

Ast =

Asi =

r =

As mín =

Ast mín =

Ast máx =

F36

CIRSOC: = D_int/D_ext

5.- DIAGRAMA DE INTERACCION PARA LAS ARMADURAS NECESARIAS


-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

-5000

-4000

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

Con limitación de Φ Pn (máx) Sin limitación de Φ Pn (máx) Solicitación

f Mn

fPn

VERIFICACIÓN DE SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES





\ 0.8 Po 0.800



0.850


0.65

0.90

2.- DATOS DE LA SECCION TRANSVERSAL Esquema



Ancho del hueco = b_h = 0.00 m

Altura del hueco = h_h = 0.00 m

3.- DISTRIBUCIÓN DE ARMADURAS

Cada nivel de armaduras es definido por su centro de gravedad y la distancia al lado inferior de la sección. Si algún nivel de armadura no existe

debe ser considerado cero. Para cada nivel debe definirse la sección de armadura y la posición de su centro de gravedad.

Pos. 1: Nivel inferior de armaduras. Las armaduras de este nivel no pueden ser nulas.

PosiciónDist. Esquema

[m] [cm2]

5 0.135 0.848

4 0.225 0.000

3 0.300 0.000

2 0.166 0.000

1 0.015 0.848

f'c =

fy =

Pn (max) =


Es =

ey =

Factor que relaciona la altura del bloque de tensiones de compresión rectangular equivalente con la profundidad del eje neutro =

b1 =

rmín =


f =


f =

As

Dist.

Esquema de la sección en estudio

Area total de la armadura longitudinal no tesa = 1.696 [cm2]


5.- CONDICIÓN DE SEGURIDAD PARA UNA SOLICITACIÓN DADA

Si no se desea graficar una solicitación en el diagrama, introducir valores nulos para Pu y Mu

63.00 kN

Momento mayorado = 7.20 kN·m (positivo tracciona fibra inferior)

0.114 m


Si se mantiene la excentricidad de las solicitaciones se obtienen los siguientes valores en el diagrama resistente:

63.42 kN

7.25 kN·m

63.41 = Módulo vector solicitante

63.84 = Módulo vector resistente

MV res / MV sol = 1.0067

El número de barras por nivel es indicativo. El esquema muestra si un nivel existe o no y su posición dentro de la sección de hormigón

Los puntos rojos representan la armadura inferior. Si los puntos rojos no han quedado como armadura inferior se debe revisar la entrada de datos

Ast =

r =

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión y negativo para tracción = Pu =

Mu =

Mu / Pu =

En el diagrama anterior el rombo rojo indica la solicitación y el rombo magenta la resistencia correspondiente a una excentricidad igual a la de la solicitación.

Pu res =

Mu res =

MV sol = [ (Pu sol)2 + (Mu sol)2 ]1/2 =

MV res = [ (Pu res)2 + (Mu res)2 ]1/2 =

debe ser mayor o igual que 1 para cumplir con la condición de seguridad.

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

-100

-50

0

50

100

150

200

250

1; 63.00

Con limitación de Φ Pn (máx) Sin limitación de Φ Pn (máx) Solicitación Resistencia

f Mn

fPn

6.- PUNTOS CARACTERÍSTICOS DEL DIAGRAMA DE INTERACCIÓN


f[kN·m] [kN]

Límite carga axial como columna = -2.62 168.14 0.65

Deformación nula en la armadura superior = -3.57 149.01 0.65

Deformación de fluencia por tracción en la armadura superior = -5.80 73.65 0.65

Deformación de 0,005 de tracción en la armadura superior = -7.29 64.54 0.90

Resistencia a flexión pura = -4.02 0.00 0.90

Máxima resistencia a tracción = 0.00 -64.11 0.90

f[kN·m] [kN]

Límite carga axial como columna = 2.62 168.14 0.65

Deformación nula en la armadura inferior = 3.57 149.01 0.65

Deformación de fluencia por tracción en la armadura inferior = 5.80 73.65 0.65

Deformación de 0,005 de tracción en la armadura inferior = 7.29 64.54 0.90

Resistencia a flexión pura = 4.02 0.00 0.90


Resultados suponiendo al borde inferior como el más comprimido

f Mn f Pn

Resultados suponiendo al borde superior como el más comprimido

f Mn f Pn

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

-100

-50

0

50

100

150

200

250

1; 168.14

2; 73.653; 64.54

4; 0.00

5; 149.01

1; 168.14

2; 73.653; 64.54

4; -64.11

5; 0.00

6; 149.01

Con limitación de Φ Pn (máx) Sin limitación de Φ Pn (máx) Puntos Característicos

f Mn

fPn

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES CIRCULARES EN FLEXION COMPUESTA RECTAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES


20 MPa



\ 0.85 Po 85%



0.850


0.70

0.90

2.- DATOS DE LA SECCION TRANSVERSAL Esquema

Diámetro exterior del elemento = D = 0.51 m

Diámetro interior del elemento = D int= 0.00 m


Relación de diámetros = c 0.00

3.- DISTRIBUCIÓN DE ARMADURAS

Esquema

Área de acero individual = 3.14 cm2

Número de barras (máx. 48) = N° = 8

Area total de la armadura longitudinal no tesa = 25.13 cm2


Ubicación de armadura : favorable = 1 ; desfavorable = 0 1

Resististencia especificada a compresión del hormigón =

f'c =

fy =

Pn (max) =


Es =

ey =

Factor que relaciona la altura del bloque de tensiones de compresión rectangular equivalente con la

profundidad del eje neutro =b1 =

rmín =


f =


f =

d´s =

Asi =

Ast =

r =

F33

CIRSOC: = D_int/D_ext

4.- CONDICIÓN DE SEGURIDAD PARA UNA SOLICITACIÓN DADA

Si no se desea graficar una solicitación en el diagrama, introducir valores nulos para Pu y Mu

1438.00 kN

Momento mayorado = 248.00 kN·m (positivo tracciona fibra inferior)

0.172 m


Si se mantiene la excentricidad de las solicitaciones se obtienen los siguientes valores en el diagrama resistente:

1238.75 kN

213.64 kN·m

1459.23 = Módulo vector solicitante

1257.03 = Módulo vector resistente

MV res / MV sol = 0.86

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión y negativo para tracción =

Pu =

Mu =

Mu / Pu =

En el diagrama anterior el rombo rojo indica la solicitación y el rombo magenta la resistencia correspondiente a una excentricidad igual a la de la solicitación.

Pu res =

Mu res =

MV sol = [ (Pu sol)2 + (Mu sol)2 ]1/2 =

MV res = [ (Pu res)2 + (Mu res)2 ]1/2 =

Debe ser mayor o igual que 1 para cumplir con la condición de seguridad.

-300 -200 -100 0 100 200 300

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1; 1438.00

Con limitación de Φ Pn (máx) Sin limitación de Φ Pn (máx) Solicitación Resistencia

f Mn

fPn

5.- PUNTOS CARACTERÍSTICOS DEL DIAGRAMA DE INTERACCIÓN


f[kN·m] [kN]

Límite carga axial como columna = -80.53 2651.17 0.70

Deformación nula en la armadura superior = -108.74 2484.64 0.70

Deformación de fluencia por tracción en la armadura superior = -215.58 1179.71 0.70

Deformación de 0,005 de tracción en la armadura superior = -241.74 546.41 0.90

Resistencia a flexión pura = -181.36 0.00 0.90


f[kN·m] [kN]

Límite carga axial como columna = 80.53 2651.17 0.70

Deformación nula en la armadura inferior = 108.74 2484.64 0.70

Deformación de fluencia por tracción en la armadura inferior = 215.58 1179.71 0.70

Deformación de 0,005 de tracción en la armadura inferior = 241.74 546.41 0.90

Resistencia a flexión pura = 181.36 0.00 0.90


Resultados suponiendo al borde inferior como el más comprimido

f Mn f Pn

Resultados suponiendo al borde superior como el más comprimido

f Mn f Pn

-300 -200 -100 0 100 200 300

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1; 2651.17

2; 1179.71

3; 546.41

4; 0.00

5; 2484.64

1; 2651.17

2; 1179.71

3; 546.41

4; -950.02

5; 0.00

6; 2484.64

Con limitación de Φ Pn (máx) Sin limitación de Φ Pn (máx) Puntos Característicos

f Mn

fPn

DIMENSIONAMIENTO DE SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA OBLICUAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES





\ 0.8 Po 0.800



0.850


0.65

0.90

2.- DATOS DE LA SECCION TRANSVERSALEsquema

Las posiciones A1, A2, A3 están representadas en el esquema siguiente.

La suma de los porcentajes de las posiciones A1, A2 y A3 debe ser igual a 100%.Se pueden distribuir un máximo de 20 barras en total.

b = 0.30 m




Porcentaje de la seción A1 = A1 = 50 %



Cantidad de barras en la posición A1 = NºA1 = 4 unidades



3.- SOLICITACIONES

500.00 kN



f'c =

fy =

Pn (max) =


Es =

ey =

Factor que relaciona la altura del bloque de tensiones de compresión rectangular equivalente con la profundidad del eje

neutro =b1 =

rmín = ( es máx =


f =


f =

Las posiciones A2 y A3 pueden ser nulas si el porcentaje asignado es cero o la cantidad de barras asignadas es cero, en cambio la posición A1 no pude ser nula.

Ancho del borde comprimido de la sección transversal =

d´sh =

d´sv =

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión. No se admiten valores negativos.

Pu =

Mxu =

Myu =

d'sv

d'sh

A1/4 A1/4

A1/4A1/4

A2/2

A2/2

A3/2A3/2

Mx

My

4.- RESULTADOS




Barra # Área de acero individual Coord. X Coord. Y Esquemacm2 m m

1 3.305 -0.10 -0.102 3.305 0.10 -0.103 3.305 -0.10 0.104 3.305 0.10 0.105 3.305 0.03 -0.106 3.305 -0.03 -0.107 3.305 -0.03 0.108 3.305 0.03 0.10





Límite carga axial como columna = 2304.43 kN

5.- CORTE DE LA SUPERFICIE DE INTERACCION PARA EL AXIAL FIJADO

Eje x (Mxu) = [kN·m] ; Eje y (Myu) = [kN·m]

Resultado segunda iteraciónResultado primera iteraciónResultados para cuantías de 1% a 8%

As min =

Ast min =

Ast max =

Pu (max) =

0 50 100 150 200 2500

20

40

60

80

100

120

140

160

VERIFICACION DE SECCIONES RECTANGULARES EN FLEXION COMPUESTA OBLICUAVOLVER AL INICIO

1.- DATOS GENERALES





\ 0.8 Po 0.800



0.850


0.65

0.90


Las posiciones A1, A2, A3 están representadas en el esquema siguiente. Esquema

La suma de los porcentajes de las posiciones A1, A2 y A3 debe ser igual a 100%.Se pueden distribuir un máximo de 20 barras en total.

b = 0.30 m


Recubrimiento efectivo al centro de las barras = 0.05 m

Recubrimiento efectivo al centro de las barras = 0.05 m

Sección total de la posición A1 = 10.68 cm2

Sección total de la posición A2 = 10.68 cm2

Sección total de la posición A3 = 0 cm2




Barra # Área de acero individual Coord. X Coord. Ycm2 m m

1 2.67 -0.10 -0.102 2.67 0.10 -0.103 2.67 -0.10 0.104 2.67 0.10 0.105 2.67 0.03 -0.106 2.67 -0.03 -0.107 2.67 -0.03 0.108 2.67 0.03 0.10

3.- SOLICITACIONES

500.00 kN



f'c =

fy =

Pn (max) =


Es =

ey =

Factor que relaciona la altura del bloque de tensiones de compresión rectangular equivalente con la profundidad del eje

neutro =b1 =

rmín =


f =


f =

Las posiciones A2 y A3 pueden ser nulas si la sección asignada es cero o la cantidad de barras asignadas es cero, en cambio la posición A1 no pude ser nula.

Ancho del borde comprimido de la sección transversal =

d´sh =

d´sv =

As1 =

As2 =

As3 =

Esfuerzo axial mayorado; se debe considerar positivo para compresión. No se admiten valores negativos. Pu =

Mxu =

Myu =

A1/4

A1/4

A2/2

A2/2

A3/2d'sv

d'sh

4.- RESULTADOS

4.1.- RELACION DE MODULOS

0.87 Debe ser mayor o igual que uno





Límite carga axial como columna = 1243.05 kN

5.- CORTE DE LA SUPERFICIE DE INTERACCION PARA EL AXIAL FIJADO

Eje x (Mxu) = [kN·m] ; Eje y (Myu) = [kN·m]

f Mn / Mu =

As min =

Ast min =

Ast max =

Pu (max) =

0 20 40 60 80 100 1200

10

20

30

40

50

60

70

Esquema

A1/4

A1/4

A3/2

0 20 40 60 80 100 1200

10

20

30

40

50

60

70

CIRSOC-FLEX_Design and Verification-Estructuras de Hormigon Armado

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