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Paquete de Cálculo de Diseño de Columnas de Concreto Reforzado

Source: OAI

ABSTRACT Se presenta un programa de cálculo para el dimensionamiento de columnas de concreto reforzado con base en los criterios de las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento del Distrito Federal (NTCDF). El programa permite el diseño de columnas cortas y esbeltas, de sección transversal rectangular o circular, sujetas a carga excéntrica en una o en dos direcciones. La automatización del procedimiento de diseño se basa en la tabulación, en hojas de Excel, de las coordenadas de los puntos de las curvas de los diagramas de interacción, obtenidas a partir de la lectura directa realizada sobre ampliaciones de casi el doble de ellos. Con base en estas coordenadas para las distintas relaciones de peralte efectivo a peralte total, d/h, se determinaron los valores correspondientes a incrementos en 0.01 de ellas, con lo cual se logran, de manera muy aproximada, los diagramas de interacción para cantidades de d/h incrementadas en una centésima. Por tanto, el programa es capaz de construir los diagramas de interacción para cualquier columna de sección tanto rectangular como circular, para aceros de refuerzo con esfuerzo de fluencia menor, igual o mayor a 4200 kgf/cm2 y para relaciones de d/h desde 0.8 hasta 0.95 con incrementos de 0.01. (cont.) Estos diagramas de interacción corresponden a secciones con acero concentrado en dos caras opuestas o, bien, distribuido uniformemente en el contorno de la sección transversal de la columna. En lo referente a columnas flexocomprimidas unidireccionalmente, tras el suministro de los datos (resistencia nominal del concreto a compresión, esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo longitudinal, carga y momento flector en condiciones de servicio, factor de carga y de resistencia, recubrimiento y dimensiones de la sección transversal de la columna), el programa calcula los parámetros adimensionales K y R, a partir de los cuales obtiene del diagrama de interacción para la relación d/h respectiva, aquél valor del índice de refuerzo que corresponda ambos parámetros K y R, con el cual calcula el porcentaje y el área de acero de refuerzo longitudinal requerida. Por lo que respecta al diseño de elementos flexocomprimidos en dos direcciones, el programa elige de manera automática cierto valor del índice de refuerzo y, entonces, procede de manera afín a la arriba descrita para encontrar los parámetros K y R en ambas direcciones, aplicar la fórmula de Bresler y comparar la carga resistente con la de diseño hasta encontrar el índice de refuerzo para el que el valor de ambas sea muy aproximadamente el mismo. Para la consideración de los efectos de esbeltez, el programa obtiene el factor de longitud efectiva a partir de las ecuaciones que dan lugar a los nomogramas contenidos en las NTCDF tanto para columnas de marcos indesplazables como desplazables. Resulta evidente que con la ayuda de este programa de cálculo, se elimina el proceso iterativo y engorroso, inherente al dimensionamiento manual de columnas de concreto reforzado, así como la imprecisión debida a la lectura de cantidades en diagramas de interacción y nomogramas, arrojando valores muy precisos para los parámetros adimensionales y el índice de refuerzo. El paquete de cálculo se desarrolló con la ayuda de hojas de cálculo de Excel, resultando ser un programa de gran confiabilidad y utilidad para fines académicos y de aplicación practica. 5 Palabras que definan la Tesis: Programa de cálculo para dimensionar columnas de concreto reforzado.

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