Comprobación de Punzonamiento - Manual de Usuario

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    Este manual corresponde a la versin del software denominada por CYPE Ingenieros, S.A. como Comprobacin de pun-zonamiento. La informacin contenida en este documento describe sustancialmente las caractersticas y mtodos demanejo del programa o programas a los que acompaa. La informacin contenida en este documento puede haber sidomodificada posteriormente a la edicin mecnica de este libro sin previo aviso. El software al que acompaa este docu-mento puede ser sometido a modificaciones sin previo aviso.

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  • Comprobacin de punzonamiento . . . . . . . . . . . . . .7

    1. Definicin de punzonamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

    2. Esfuerzos de clculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

    3. Descripcin del programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

    Comprobacin de punzonamiento - Manual del usuario 3

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    ndice general

  • Comprobacin de punzonamiento

    El programa Comprobacin de punzonamiento, ubi-cado en el grupo Estructuras del men principal de los progra-mas de CYPE, realiza la comprobacin del Estado Lmite de Ago-tamiento frente a punzonamiento en forjados de losa maciza yreticular sometidos a cargas concentradas de soportes rectangu-lares y circulares. El programa permite comprobar las losas con osin armadura transversal de punzonamiento, considerando la pre-sencia de huecos o aligeramientos en la losa, y la disposicin delos soportes (interior, en borde o en esquina).

  • Comprobacin de punzonamiento - Manual del usuario 7

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    1. Definicin de punzonamientoSe dice que una placa punzona cuando se produce unarotura de la misma alrededor del soporte en el que seapoya de forma tronco-piramidal o tronco-cnica, segnel soporte sea rectangular o circular.

    Fig. 1.1

    Este fenmeno (Fig. 1.1) se produce por agotamiento atraccin del hormign, debido a las tensiones tangencialesgeneradas a lo largo de la 'superficie crtica', por las cargastransmitidas por la placa al soporte.

    Tambin se puede producir por la actuacin localizada deuna carga concentrada sobre una superficie reducida opor un pilar apeado que arranque de la propia losa, aun-que en estos casos la rotura o el ngulo de inclinacin delos planos de rotura seran inversos (Fig. 1.2).

    Comprobacin de punzonamiento

    Fig. 1.2

    Por tanto, el problema de la comprobacin a punzona-miento se centra de forma simplificada en los puntossiguientes:

    Trazado de la superficie crtica de punzonamiento msdesfavorable alrededor del soporte, definida por supermetro crtico.

    Obtencin de los esfuerzos por hiptesis simples (sinmayorar) transmitidos por la placa al soporte a lo largode la superficie de punzonamiento, despreciandoaquellas cargas comprendidas entre el permetro cr-tico y el soporte.

    Clculo de las tensiones a lo largo del permetro crticocomparndolo con las tensiones resistidas por el hor-mign y, en su caso, obtener el refuerzo transversalnecesario.

    Verificacin del cumplimiento de las disposiciones dearmado segn la norma seleccionada.

  • 2. Esfuerzos de clculoPor lo que respecta a los forjados tipo placa, y segn elmtodo de anlisis utilizado, se obtendrn los esfuerzostransmitidos por la placa al soporte, ya sea sta maciza oaligerada con bacos macizados alrededor del soporte.

    Es evidente que en un nudo de una estructura debe existirequilibrio de fuerzas y momentos. Si se efecta un corteentre dos plantas de un prtico cualquiera observar lasleyes de esfuerzos del dintel de un prtico virtual con dosvanos de un edificio en el nivel j.

    Fig. 2.1

    8 Estructuras

    CYPE Ingenieros

    Si se analiza el equilibrio de un nudo extremo E y un nudointerior I:

    Fig. 2.2

    Momento desequilibrado en el nudo extremo E, operandocon su signo:

    Momento desequilibrado en el nudo interior I, operandocon su signo:

    Por tanto, el momento desequilibrado en la placa en cadadireccin (ME en apoyo externo y Mi en vano interior) esel valor del momento transmitido al soporte y es igual, porla misma razn, a la diferencia, con su signo, de losmomentos en cabeza del tramo inferior y pie del tramosuperior del soporte.

    Una fraccin de este momento producir tensiones tan-genciales en la superficie crtica (ME Mi).

  • Anlogamente, si se analiza el equilibrio de cortantes y axi-les se obtiene lo siguiente:

    Fig. 2.3

    Puede apreciar que la carga transmitida por la placa o porel dintel al soporte es igual al valor del cortante QE, o lasuma de los cortantes .

    Dichos valores coinciden con la diferencia, con su signo,de los axiles entre la cabeza del tramo inferior y pie deltramo superior del soporte.

    Por tanto, conocidos los esfuerzos en los soportes de unprtico plano o espacial (en dos direcciones), se puedenobtener de forma rpida y sencilla los valores de losesfuerzos que transmite la placa al soporte y que sondeterminantes para el anlisis de tensiones tangencialesen la comprobacin a punzonamiento.

    Como ya se ha comentado, si existieran cargas prximasal soporte dentro del permetro crtico, estar sobresti-mando dichas cargas que, en teora, no habra que consi-derar. En la prctica habitual este error ser muy pequeoy, en general, siempre estar del lado de la seguridad.

    Comprobacin de punzonamiento - Manual del usuario 9

    3. Descripcin del programaSe trata de un programa que comprueba el punzona-miento en forjados de losa maciza, o aligerada pero conbacos macizos, apoyados en soportes rectangulares ocirculares, que pueden ser interiores, de borde o deesquina.

    Se tienen que seleccionar los materiales, datos para lascombinaciones y las hiptesis de carga y categora deuso.

    Fig. 3.1

    Fig. 3.2

    CYPE Ingenieros

  • Fig. 3.3

    Los datos que se piden para los soportes son el tipo (rec-tangular o circular), con sus dimensiones y la disposi-cin, pudiendo ser de interior, de borde o de esquina. Enel caso de soportes de borde o de esquina se puede indi-car un retranqueo o distancia al borde de la losa.

    Fig. 3.4

    Fig. 3.5

    Fig. 3.6

    10 Estructuras

    Los datos que pide para la losa son el canto, la tensinaxial media de compresin en el permetro crtico, quepuede proceder de un pretensado por ejemplo, obtenidacomo valor medio en dos direcciones ortogonales. Tam-bin se permiten introducir huecos rectangulares o circu-lares, indicando sus dimensiones y coordenadas del cen-tro del hueco respecto al centro del soporte.

    Por otro lado, se pide la armadura traccionada en la losaen direccin X e Y. Esta puede ser introducida por descrip-cin, indicando la armadura base y los distintos refuerzoscon su posicin respecto al centro del pilar, o bien directa-mente, introduciendo el rea total de la armadura en unaanchura segn la norma empleada. Se deben introducir lasbarras de refuerzo traccionadas que estn conveniente-mente ancladas y que no estn interrumpidas por huecos.

    Fig. 3.7

    Por otro lado, se piden los esfuerzos transmitidos por laplaca al soporte por hiptesis, con el criterio de ejes ysignos que aparecen en la ventana de entrada de datos.De esta forma, es ms rpido y sencillo que obtener losesfuerzos en los bordes del permetro crtico de la losa. Elprograma realiza de forma automtica las combinacionesde esfuerzos segn la norma seleccionada.

    CYPE Ingenieros

  • Fig. 3.8

    Se pueden comprobar losas con o sin armadura trans-versal de punzonamiento. En el caso de disponer arma-dura, la tipologa de armado en la versin actual es conbarras inclinadas a 45, que pueden ser ancladas en elsoporte o pasantes. En sucesivas versiones se dispondrde ms tipologas de refuerzo.

    Se tiene que especificar la distancia al soporte del primerrefuerzo, la separacin entre barras o permetros, elnmero de barras o permetros de armado, el nmero derefuerzos en sentido perimetral y la anchura del refuerzo,en direccin X e Y. Tambin se puede indicar si se trata deun borde perpendicular al eje X o Y para colocar el armadocorrectamente en soportes de borde o de esquina.

    Fig. 3.9

    Comprobacin de punzonamiento - Manual del usuario 11

    Estas tipologas se pueden gestionar en bibliotecas, cam-biar el dimetro de la armadura de refuerzo y colocar unadisposicin girada 90 para adaptarla a otros soportes.

    Fig. 3.10

    Fig. 3.11

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  • Cuando se comprueba un soporte, se muestra en planta yen el listado el permetro crtico de comprobacin (colorrojo) y el permetro adyacente al soporte (color azul), ysi se dispone de armadura de punzonamiento, tambin semuestra el permetro exterior a la armadura (colormagenta). Estos permetros se acompaan de su centrode gravedad con su color correspondiente.

    Fig. 3.12

    12 Estructuras

    Los listados de comprobacin verifican todas las especifi-caciones geomtricas, resistentes y disposiciones dearmado de la norma seleccionada.

    Fig. 3.13

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  • Los planos muestran el detalle del tipo de refuerzoseleccionado, su despiece y medicin.

    Fig. 3.14

    Comprobacin de punzonamiento - Manual del usuario 13

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    Comprobacin de punzonamiento1. Definicin de punzonamiento2. Esfuerzos de clculo3. Descripcin del programa

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