7 Diseño para Flexión y Carga Axial - Inti

Ejemplo 7.1 – Diseño de una viga rectangular sólo con armadura de tracción
Seleccionar un tamaño de viga y la armadura requerida As para soportar momentos bajo carga de servicio MD = 56 ft-kips y
ML = 35 ft-kips. Seleccionar la armadura para limitar la fisuración por flexión.
f'c = 4000 psi
fy = 60.00 psi
Referencia
Cálculos y discusión del Código
1. Para ilustrar un procedimiento de diseño completo para secciones rectangulares sólo con armadura de tracción,
se calculará una altura mínima de viga usando la máxima armadura permitida para elementos flexionados
controlados por tracción, ρt. El procedimiento de diseño seguirá el método descrito en las páginas anteriores.
Paso 1. Determinar la máxima cuantía de armadura para sección controlada por tracción para las resistencias
de los materiales f'c = 4000 psi y fy = 60.00 psi
ρt = 0,01806 de la Tabla 6-1
Paso 2. Calcular el área bd 2 requerida.
Resistencia al momento requerida:
Mu = (1,2 × 56) + (1,6 × 35) = 123,2 ft-kips Ec. (9-2)
⎛ 0,5 ρ fy
⎞
Rn =ρfy⎜1− ⎜
⎟ '
0,85 f ⎟
⎝ c ⎠
⎛ 0,5 × 0,01806× 60.000 ⎞
= ( 0,01806× 60.000) ⎜1− ⎟=
911 psi
⎝ 0,85× 4000 ⎠
bd 2 Mu 123,2 × 12× 1000
(requerida) = = = 1803 in.
φ R 0,90× 911
n
Paso 3. Dimensionar el elemento de manera que bd 2 provista sea ≥ que bd 2 requerida.
Fijar b = 10 in. (ancho de las columnas)
1803
d = = 13,4in.
10
Altura mínima de la viga ≈ 13,4 + 2,5 = 15,9 in.
Para la resistencia al momento, una viga de 10 × 16 in. es adecuada. Sin embargo, la flecha es una
consideración fundamental en el diseño de las vigas por el Método de Diseño por Resistencia. La
limitación de la fisuración se discute en la Parte 10.
Paso 4. Usando la altura de viga de 16 in., calcular un valor revisado de ρ. A título ilustrativo, se calculará ρ
aplicando los cuatro métodos antes descritos.
3
7 - 23
10.3.4