BRIX · NSR-10

C-G — Procedimiento alterno de diseño a la flexión por el método de esfuerzos admisibles

Nomenclatura, alcance, definiciones, esfuerzos admisibles bajo cargas de servicio en el concreto y el refuerzo, y suposiciones y ecuaciones (C-G-1 a C-G-6) para la investigación de esfuerzos en flexión.

C-G.0 — Nomenclatura

SímboloSignificado
As= área del refuerzo, no preesforzado, que trabaja a tracción, expresada en mm².
A′s= área del refuerzo a compresión, expresada en mm².
b= ancho de la cara a compresión del elemento, en mm.
d= distancia de la fibra extrema en compresión al centroide del acero de refuerzo en tracción, en mm.
d′= distancia de la fibra extrema en compresión al centroide del acero de refuerzo en compresión, en mm.
Ec= módulo de elasticidad del concreto, expresado en MPa (véase C.8.5.4).
Es= módulo de elasticidad del refuerzo, expresado en MPa (véase C.8.5.5).
fc= esfuerzo de compresión en la fibra extrema en compresión del concreto, expresado en MPa.
f′c= resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa.
fs= esfuerzo de tracción en el acero de refuerzo, expresado en MPa.
f′s= esfuerzo de compresión en el acero de refuerzo en compresión, expresado en MPa
fy= resistencia nominal a la fluencia en el acero de refuerzo, expresada en MPa.
n= relación modular de elasticidad. = Es / Ec
φ= coeficiente de reducción de resistencia (véase C.9.3).
ρ= cuantía del refuerzo no preesforzado en tracción (= As / bd).
ρ′= cuantía del refuerzo a compresión, (= A′s / bd).

C-G.1 — Alcance

C-G.1.1

Los elementos de concreto no preesforzado se pueden diseñar a la flexión utilizando cargas de servicio (sin factores de carga) y esfuerzos admisibles bajo cargas de servicio de acuerdo con las disposiciones del presente apéndice.

C-G.1.2

Para el diseño de los elementos que no se incluyen en el apéndice C-G, deben aplicarse las disposiciones apropiadas del Título C del Reglamento.

C-G.1.3

Todas las disposiciones aplicables del Reglamento para concreto no preesforzado, excepto C.8.5.12, deben aplicarse a los elementos diseñados por el presente método alterno de diseño.

C-G.1.4

Los elementos sometidos a flexión deben cumplir con los requisitos para control de deflexiones de C.9.5 y los requisitos C.10.4 a C.10.7 de este Reglamento.

C-G.2 — Definiciones

C-G.2.1

Los factores de carga y los coeficientes de reducción de resistencia, φ, deben tomarse como la unidad para elementos diseñados por el presente método alterno de diseño. (Véase B.2.3)

C-G.2.2

Los elementos pueden dimensionarse para el 75% de la capacidad requerida en otras partes del apéndice C-G, cuando se consideran fuerzas de viento o sísmicas combinadas con otras cargas, siempre y cuando la sección que resulte no sea menor que la requerida para la combinación de carga viva y muerta. (véase B.2.3)

C-G.2.3

Cuando la carga muerta reduce los efectos de otras cargas, los elementos deben diseñarse para el 85% de la carga muerta en combinación con las demás cargas. (Véase B.2.3)

C-G.3 — Esfuerzos admisibles bajo cargas de servicio

C-G.3.1

El esfuerzo en el concreto, fc, en la fibra extrema en compresión, no debe exceder de 0.45f′c, expresado en MPa.

C-G.3.2

El esfuerzo de tracción en el refuerzo fs no debe exceder de:

Acero de refuerzo con fy ≤ 240 MPa … 120 MPa

Acero de refuerzo con fy ≥ 420 MPa y malla de alambre electrosoldada (liso o corrugado) … 170 MPa

Para acero de refuerzo colocado para flexión de diámetro Nº 3 (3/8”) ó 10M (10 mm) o menor, en losas en una dirección de luz inferior a 3.50 metros, no debe exceder … 0.50fy o 210 MPa

C-G.4 — Flexión

Para la investigación de esfuerzos ante cargas de servicio, debe utilizarse la teoría de la elástica (para flexión) con las siguientes suposiciones:

C-G.4.1

Las deformaciones varían linealmente con la distancia medida desde el eje neutro, excepto para elementos de gran altura sometidos a flexión con relaciones de altura total a la luz libre mayores de 2/5 para luces continuas y 4/5 para luces simples, en las cuales debe considerarse una distribución no lineal de deformación unitaria. (véase C.10.7).

C-G.4.2

La relación esfuerzo-deformación del concreto, es una línea recta bajo cargas de servicio dentro del rango de esfuerzos admisibles.

C-G.4.3

En elementos de concreto reforzado, el concreto no resiste tracción.

C-G.4.4

La relación modular n = Es / Ec se puede tomar como el número entero más cercano (pero no menor de 6). Excepto en el cálculo de las deflexiones, el valor de n para concreto ligero debe considerarse igual que para concreto de peso normal de la misma resistencia.

C-G.4.5

En elementos doblemente reforzados sometidos a flexión, debe utilizarse una relación modular efectiva de 2Es / Ec para transformar el refuerzo de compresión en el cálculo de esfuerzos. El esfuerzo de compresión en dicho refuerzo no debe exceder del esfuerzo de tracción permisible.

C-G.4.6

Los requisitos anteriores pueden considerarse satisfechos cuando los esfuerzos en los materiales se determinan por medio de las siguientes ecuaciones:

Esfuerzos en el acero de refuerzo en tracción:

fs = M / (As j d) ≤ (fs)admisible(C-G-1)

Esfuerzos en el acero de refuerzo en compresión:

f′s = 2fs [(k − d′/d) / (1 − k)] ≤ (fs)admisible(C-G-2)

Esfuerzos en compresión el concreto:

fc = 2M / (b d² j k) ≤ (fc)admisible(C-G-3)

donde:

j = 1 − k / 3(C-G-4)

y para secciones solo con refuerzo en tracción:

k = √((nρ)² + 2nρ) − nρ(C-G-5)

o para secciones con refuerzo a compresión:

k = √(n² (ρ + ρ′)² + 2n (ρ + ρ′ d′/d)) − n (ρ + ρ′)(C-G-6)