TEMA 8VIGAS CON GRAN PERALTE1.-CONSIDERACIONES GENERALES Las vigas de gran peralte son aquellas cuya relacin claro-peralte totales del orden de 3 menos. (La misma relacin, para vigas "normales" es de aproximadamente 10 a 12). Tambin se les conoce con el nombre de "vigas-pared" "vigas-diafragma".Algunos ejemplos de estas vigasde gran peralte, las tenemos en vigas de transferencia utilizadas en edificios de varios pisospara permitir el desplazamiento de ejes de columnas, muros de tanques rectangulares, muros de cimentacin, etc. La Norma Nacional NTE E-060 indica que, son vigas de gran peralte aquellas que :Las vigas de gran peralte pueden estar cargadasde las siguientes formas :a).- A lo largo del borde superior de la viga (por ejemplo,entrepisos).b).-A lo largo del borde inferior de la viga (por ejemplo, paredes de tanque agua).c).- Uniformemente, a todo lo alto de la viga, por otros elementos de gran altura que se unen en ngulo recto.d).- Cargas puntuales en el borde superior de la viga.En las vigas de gran peralte, la distribucin de esfuerzos normales debidos a flexin difiere mucho de una distribucin lineal, inclusive cuando las vigas son de material lineal, homogneo y elstico; en otras palabras no es vlida la hiptesis de distribucin lineal de las deformaciones originadas por la flexin.CONCRETO ARMADO II / Julio Arango Ortiz 123En la siguiente figura se muestran algunas distribuciones de esfuerzos obtenidas por la teora de la elasticidad para vigas simplemente apoyadas, con carga uniformemente repartida y para varias relaciones de L /h. Notar que, por ejemplo,en unavigasimplementeapoyada,conuna relacin de L/h = 1, por la teora elstica, el momento a la mitad de la luz libre es 82L w, y el esfuerzo de la fibra extrema sera :2286h b L wf fc t o sea , bwf fc t75 . 0 Si observamos la figura, los esfuerzos de tensin en la fibra inferior son ms del doble de esta intensidad (1.6 w/b). Para la distribucin de esfuerzos cortantes ocurren desviaciones semejantes.CONCRETO ARMADO II / Julio Arango Ortiz 124Como consecuencia de los altos esfuerzos cortantes, se presenta un alabeo significativo de la seccin transversal. Por consiguiente, los esfuerzos de flexin no se distribuyen linealmente ni siquiera en el intervalo elstico y no pueden aplicarse los mtodos usuales para calcular las propiedades de la seccin y los esfuerzos.A causa de las proporciones de sus dimensiones, su resistencia tiende a ser controlada por cortante, esto es, se ha encontrado que la magnitud de los esfuerzos debidos a flexin no es factor importante en el diseo. Resultan ms significativos, en general, los detalles de dimensionamiento de los apoyos y los detalles de anclaje de las barras de refuerzo.Este tipo de estructura es muy sensible con respecto a la carga en los bordes. La longitud de los apoyos de la viga afectan los esfuerzos principales, los que pueden ser muy crticos en la proximidad inmediata de los apoyos. Igualmente, influye mucho en el comportamiento de la viga el que existan arriostramiento en los bordes y/o a mitad de la luz en toda la altura, influye tambin sustancialmente en el comportamiento es la forma de aplicacin de la carga.La demanda de acero rara vez es grande para estas estructuras, de manera que no se justifica un alto grado de exactitud para su determinacin.2.- DISEO DE VIGAS DE GRAN PERALTE El diseo lo estudiaremossiguiendo loindicado en la Norma Tcnica Nacional NTE - 060, de concreto armado.2.1.Principios generales .-CONCRETO ARMADO II / Julio Arango Ortiz 125De acuerdo a la Norma Peruana, se consideran como vigas de gran peralte aquellas cuya relacin de luz libre entre apoyos a altura total(Ln /h)es : 2.2.Diseo por flexin .-El diseo deber basarse en uno de los dos procedimientos siguientes :a.- La distribucin de esfuerzos de flexin, en las secciones crticas deber obtenerse basndose en algnmtodo reconocido de anlisis. Deber proveerse la armadura necesaria para tomar el integro de la traccin en la seccin (Nu), de manera que: y s uf A N La fuerza de tensin en las barras es constante en toda la longitud de la viga.b.- Losmomentos de flexin podrn calcularse con las teoras usuales aplicables a elementos de poco peralte y se proporcionar el rea de refuerzo necesaria de manera que se cumpla que :z f A My s udonde : z = brazo del par interno, el cual se puede calcular de acuerdo a :Caso de vigas de un solo tramo:Si : ( ) h L z h L 2 2 . 0 0 . 2 / 0 . 1 + Si: L z h L 6 . 0 0 . 1 /