Viga con torsion excesiva

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pepegalleta
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#1

Mar Jun 09, 2009 7:10 pm

Hola.
Soy arquitecto y estoy aprendiendo a utilizar el etabs, lo he entendido casi a la perfeccion.
he empezado a diseñar un edificio tipo colegio, de 3 pisos, techado con voladizos apoyados en columnas
todo va bien en cuanto a analisis y diseño de elementos de concreto
El problema que tengo es que las vigas "soleras" o de borde, que son de seccion 50x25 cm, en las esquinas me arroja que no pasan por diseño a torsion.

se que no estoy dando muchos datos, pero cual es la manera en la que puedo disminuir tales esfuerzos de torsion ?

que puede estar mal ? por donde empiezo para poder disminuir ese esfuerzo?

no se que datos adicionales darles, si alguien me puedfe ayudar les agradeceria.

Jose Carlos



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pepegalleta
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#2

Mar Jun 09, 2009 7:20 pm

Me olvide adjuntar el archivo , para que revisen mi proyecto.
saludos
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rodrigalf
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#3

Jue Jun 11, 2009 7:28 pm

Para redistribuir la torsión y se transforme en flexión a otros elementos, sigue el siguiente proceso:

Selecciona el elemento o elementos, Assign, Frame/line, Frame Property Modifiers, Torsional Constant, introduce un valor menor a 1 (por ejemplo 0.5, 0.3, o 0)


heramir
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#4

Jue Jun 11, 2009 8:21 pm

En perú un arquitecto puede hacer los cálculos estructurales?

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rodrigalf
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#5

Vie Jun 12, 2009 11:08 am

Estimado heramir,

Un arquitecto es un profesional de la construcción, y en su formación academica aprenden a calcular estructuras. Un ejemplo a seguir es el artista, arquitecto, e ingeniero civil, español, Santiago Calatrava.

Otro ejemplo real que te puedo dar es, en la oficina de cálculo donde laboro hay arquitectos calculistas de buen nivel. Todo esto sucede en la ciudad de Guadalajara, considerada en México el sitio donde mejores ingenieros estructurales ejercen la profesión de diseñadores estructurales.

Saludos.

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morfeo
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#6

Vie Jun 12, 2009 3:49 pm

vaya q buenoo....en Colombia ni por chiste un Arquitecto esta en la capacidad de analizar estructuralmente una edificacion y mucho menos calcularla, claro con su solo estudio de arquitecto (conozco arquitectos q tambien son Ingenieros)..........tambien quiero comentar (con todo el respeto del mundo y sin animo de ofender a nadie) q el echo de dominar los comandos de un software no convierten a un profesional en calculista, disenador, o Ingeniero.......

Saludos !!


Haroldsf
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#7

Vie Jun 12, 2009 5:38 pm

morfeo escribió:vaya q buenoo....en Colombia ni por chiste un Arquitecto esta en la capacidad de analizar estructuralmente una edificacion y mucho menos calcularla, claro con su solo estudio de arquitecto (conozco arquitectos q tambien son Ingenieros)..........tambien quiero comentar (con todo el respeto del mundo y sin animo de ofender a nadie) q el echo de dominar los comandos de un software no convierten a un profesional en calculista, disenador, o Ingeniero.......

Saludos !!
Totalmente de acuerdo con su criterio, Estos programas estan llevando la carrera del estructuralista por mal camino, cualquiera se aventura a indroducir datos sin la menor idea del compotamiento de una estructura, el problema en ingenieria es un problema fisico y asi hay que entenderlo, no es verdad que todo lo que esta hecho en computadoras esta bien, depende de los datos que se introducen, hay que tener la habilidad para saber si los resultados que nos arrojan los programas son correctos, para esto el estructuralista debe dominar bien el analisis a mamo limpia en buen castellano, asi sabra comparar y saber si va por el camino correcto. pido disculpas si ofendo a alguien, en Republica Dominicana ocurre los mismo, ni por asomo un arquitecto se atreve a calcular una estructura, es cierto que tienen nociones pero esto es para colocar los elementos mas o menos adecuados en el modelo estructural, lo digo ya que fui monitor en la materia de estructura en la Universidad Autonoma de Santo Domingo y lo que se le daba era elemental comparado con la misma asignatura en la carrera de ingenieria civil. Hasta luego.

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PROYECTOR
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#8

Vie Jun 12, 2009 7:35 pm

rodrigalf escribió:Para redistribuir la torsión y se transforme en flexión a otros elementos, sigue el siguiente proceso:

Selecciona el elemento o elementos, Assign, Frame/line, Frame Property Modifiers, Torsional Constant, introduce un valor menor a 1 (por ejemplo 0.5, 0.3, o 0)

Por que modificar las propiedades de un elemento para que no tome torsión si en la realidad ha de tener que resistirla?, si el analisis te dice que tu viga falla por torsión simplemente debes aumentar su sección o colocar mas acero transversal, acero longitudinal adicional para torsión ó ambos.


bigoton26
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#9

Vie Jun 12, 2009 7:50 pm

Amigo Proyector, le pido por favor que usted me ilustre con un ejemplo ¿cómo así, se llega incrementar el acero transversal y longitudinal para que absorva el esfuerzo de tracción?. Le agradezco mucho.


mgf2004
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#10

Vie Jun 12, 2009 8:52 pm

PROYECTOR escribió:
rodrigalf escribió:Para redistribuir la torsión y se transforme en flexión a otros elementos, sigue el siguiente proceso:

Selecciona el elemento o elementos, Assign, Frame/line, Frame Property Modifiers, Torsional Constant, introduce un valor menor a 1 (por ejemplo 0.5, 0.3, o 0)

Por que modificar las propiedades de un elemento para que no tome torsión si en la realidad ha de tener que resistirla?, si el analisis te dice que tu viga falla por torsión simplemente debes aumentar su sección o colocar mas acero transversal, acero longitudinal adicional para torsión ó ambos.
----------------------------------------
Así es, PROYECTOR, francamente no quería opinar:
------------------------------------------
Si consideramos que,
1=100 por ciento
0.5= 50 por ciento
0.3=30 por ciento
0.0= cero por ciento (no conozco un material estructural que tenga una capacidad
de cero a la torsión).
Entonces,
considero que el forista "rodrigalf" lo que trato de decir; Es que este
parametro del programa sirve para disminuir la capacidad a torsión de la sección y no de
disminuir la fuerza actuante a torsión.


Ojale amplie su comentario "rodrigalf", a lo mejor el "buey"
soy yo, que no entendi su planteo.


mgf2004
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#11

Vie Jun 12, 2009 9:58 pm

heramir escribió:En perú un arquitecto puede hacer los cálculos estructurales?
------------------------------------------------
Si me lo permiten:
Un arquitecto ante todo, debe ser un artista de
las formas materiales, su estética y de los espacios
de los mismos, y no de cosas técnicas como
lo es un Ingeniero.


Por lo general cuando un Arquitecto se
dedica al cálculo estructural, ya no suele
trabajar en proyectos arquitectónicos., y si
lo hace es del montón, un mediocre, comparado
con los mejores Arquitectos dedicados
solamente al proyecto arquitectónico.


Si revisan la Bibliografía de los mejores arquitectos,
nunca se metieron de calculista;
Por supuesto que si tienen Conocimientos básicos
del cálculo estructural, y así debe ser para no dejar
en manos de ingenieros tontos su proyecto arquitectónico
y poder decirle con bases, al calculista, te vas por buey
y que venga otro.

Conclusión:
Un arquitecto Chinguetas no se dedica al cálculo estructural.

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pambele
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#12

Sab Jun 13, 2009 10:40 am

Bueno, no me interesa mucho saber si Nervi, Candela, Calatrava, etc. se graduaron de ingenieros o arquitectos, porque de ambas cosas si sabian.
En cuanto a la torsión le sugiero al arquitecto que hace la pregunta que estudie un poco acerca del tema en el ACI-318 o en cualquier libro de concreto reforzado. En los casos de las vigas de borde es posible redistribuir la torsión de tal forma que disminuyendo la rigidez torsional de la viga , se disminuyen los momentos negativos y se aumentan los momentos positivos en las viguetas que llegan a la viga de borde. Esta redistribución estática se puede simular al aplicar una modificación a la rigidez torsional de la viga, multiplicandola por un factor menor de 1. Yo usualmente aplico un factor de 0.2.
Cordial saludo,
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pepegalleta
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#13

Sab Jun 13, 2009 12:17 pm

aver aver, mis amigos ingenieros
deben entender ustedes una cosa.
es bueno que un arquitecto sepa algo de ingenieria estructural, por el simple hecho de simplificar un trabajo.
Si no supiera de estructuras, de que me sirve diseñar un edificio, y entregarle un proyecto arquitectonico a un ingeniero estructural, para que luego que el
haga el diseño estructural, me haga mil y un cambios ? y se tenga que redibujar gran parte ?... a cuantos les ha pasado ?

por ejemplo en este caso de torsion, de que me sirve hacer una viga de 0.25 y dejarla en espacioa exactos para que luego venga el ingeniero estructural y me diga que la viga de be ser de 0.40 con mas peralte , obligandome a rediseñar ???? no es mejor que haga unos pequeños claculos previos para evitar eso, y evitar perdidas de tiempo ????

particularmente cada diseño que hago, estaba haciendo calculo estructurales de prueba, para poder entregar un diseño que facilite la labor de vstros. colegas.
eso es muy distinto a diseñar una estructura final, y no significa -en mi opinion- meterse en el trabajo de otros.

muy aparte de esto.. gracias por sus recomendaciones. ya solucione el problema de torsion en la viga indicada.

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rodrigalf
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#14

Sab Jun 13, 2009 3:01 pm

mgf2004 escribió:
PROYECTOR escribió:
rodrigalf escribió:Para redistribuir la torsión y se transforme en flexión a otros elementos, sigue el siguiente proceso:

Selecciona el elemento o elementos, Assign, Frame/line, Frame Property Modifiers, Torsional Constant, introduce un valor menor a 1 (por ejemplo 0.5, 0.3, o 0)

Por que modificar las propiedades de un elemento para que no tome torsión si en la realidad ha de tener que resistirla?, si el analisis te dice que tu viga falla por torsión simplemente debes aumentar su sección o colocar mas acero transversal, acero longitudinal adicional para torsión ó ambos.
----------------------------------------
Así es, PROYECTOR, francamente no quería opinar:
------------------------------------------
Si consideramos que,
1=100 por ciento
0.5= 50 por ciento
0.3=30 por ciento
0.0= cero por ciento (no conozco un material estructural que tenga una capacidad
de cero a la torsión).
Entonces,
considero que el forista "rodrigalf" lo que trato de decir; Es que este
parametro del programa sirve para disminuir la capacidad a torsión de la sección y no de
disminuir la fuerza actuante a torsión.


Ojale amplie su comentario "rodrigalf", a lo mejor el "buey"
soy yo, que no entendi su planteo.

Con insultos nunca habrá comentarios

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PROYECTOR
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#15

Sab Jun 13, 2009 3:21 pm

Con insultos nunca habrá comentarios[/quote]

Aqui nadie esta insultando a nadie mi amgo, simplemente cada quien expone su punto de vista.

La norma ACI indica que se pueden reducir las torsiones siempre que pueda existir la redistribución de los momentos, supongo que a eso te refieres cuando propones reducir la constante torsional de la viga, sin embargo ese tema aun no lo tengo del todo claro, es decir, cuanto puedo reducir las torsiones?, o cuanto puedo reducir la rigidez torsional de la viga?, existe algun parametro en la norma que lo indique?. Ante la insertidumbre yo prefiero diseñar para resistir toda la torsión, pero esto no quiere decir que tu criterio sea menos valido.


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#16

Sab Jun 13, 2009 5:14 pm

rodrigalf escribió:
Con insultos nunca habrá comentarios
Mire,
El mismo programa acota que la modificación a la constante
de Torsión solo se toma para el análisis estructural, y
Para el diseño el usuario debe revisar y comprobar los resultados
Del análisis;
esto implica que una estructura sometida a torsión
Debe estudiarse a fondo y no con una simple recomendación
Numérica que va del 1.0 al 0.0.

El tema es muy complejo y nada fácil de entender lo mejor
es asumir la recomendación del programa: dejar los valores
Unitarios

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#17

Lun Jun 15, 2009 12:19 pm

PROYECTOR escribió:Con insultos nunca habrá comentarios

La norma ACI indica que se pueden reducir las torsiones siempre que pueda existir la redistribución de los momentos, supongo que a eso te refieres cuando propones reducir la constante torsional de la viga, sin embargo ese tema aun no lo tengo del todo claro, es decir, cuanto puedo reducir las torsiones?, o cuanto puedo reducir la rigidez torsional de la viga?, existe algun parametro en la norma que lo indique?. Ante la insertidumbre yo prefiero diseñar para resistir toda la torsión, pero esto no quiere decir que tu criterio sea menos valido.[/quote]


Consulte la sección 11.6.2 y la de comentarios R11.6.2 del ACI 318

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#18

Lun Jun 15, 2009 12:29 pm

mgf2004 escribió:
rodrigalf escribió:
Con insultos nunca habrá comentarios
Mire,
El mismo programa acota que la modificación a la constante
de Torsión solo se toma para el análisis estructural, y
Para el diseño el usuario debe revisar y comprobar los resultados
Del análisis;
esto implica que una estructura sometida a torsión
Debe estudiarse a fondo y no con una simple recomendación
Numérica que va del 1.0 al 0.0.

El tema es muy complejo y nada fácil de entender lo mejor
es asumir la recomendación del programa: dejar los valores
Unitarios
Estoy de acuerdo en dejar los valores propuestos por el programa para estructuras donde es impresindible la torsión para su equilibrio, pero cuando la torsión se puede redistribuir puedo usar un factor menor a uno y acotado hasta donde lo permita la norma.

Verifique la sección 11.6.2 y la de comentarios R11.6.2 del ACI 318

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#19

Sab Oct 02, 2010 1:13 pm

Mucha razón la del amigo Proyector... Tambien me ha pasado esto a veces y creo que en la norma permite reducir la resistencia a torsión a la torsión minima especificada en una formula de la norma siempre y cuando exista redistribucion. ¿Pero porque suele ocurrir esto? ¿será que estamos sobrecargando demasiado la estructura?

Y aumentar las secciones podria ser una opción pero seria antieconomico y puede que el tamaño de la sección de las vigas no den a lugar con el tamaño de la estructura.


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#20

Sab Oct 23, 2010 11:38 am

Saludos....sin duda es un tema muy interesante y quisiera opinar...
Rodriggalf, tienes que leer y mejor aun interpretar de mejor manera el aci, ya que (al menos yo) no encuentro en ningun lado que se mensione que tienes que considerra modificar las propiedades del elemnto, claro que si mensiona que si Tu<=1.1fi*raiz(f'c)*(Acp^2/Pcp) 11.6.2.2.a, "puede ocurrir reduccion de momento torsional debido a la redistribucion.....", pero esto es diferente a lo que tu dices.
Por otro lado (y expongo que me ha pasado en los casos en que he diseñado), las vigas que sufren mayor torsion son las que cargan mas de una vigas secundarias ya que estas le trasmiten torsion a la viga principal, y esto casi siempre solo en concreto, ya que en metal facil liberas de momento tu viga en los extremos y diseñas la conexion por cortante y Ok.
Pero en concreto (al menos yo no he encontrado lo contrario) no puedes liberar los extremos ya que en el momento de colar el concreto no puedes descontinuar los patines de la vigas, entonces se produce un momento y este se pasa a la viga principal como torsion....(si alguien sabe mas de este tema por favor expongalo que yo he tratado de buscar bibliografia sobre esto y no he podido encontrar algo claro, asi es que no me atrevo a liberar de momentos las vigas de concreto), en tonces se debe hacer todo lo de la secion 11.6 del aci, llego a calcular el acero por torsion Al (el cual me queda la duda y hojala mgf2004, o alguien que sepa del tema nos aclare) el cual la mitad del acero suma con el acero por flexion positivo y negativo, es decir 0.5Al+As y 0.5Al+A's (osea se suma al lecho superior e inferior); no estoy muy seguro de esto pues me parece que se eleva bastante en area de acero, pero aqui pido ayuda y me aclaren.....
Hasta pronto.....

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rodrigalf
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#21

Sab Oct 23, 2010 3:41 pm

En estructuras donde la torsión es necesaria para el equilibrio (con otras palabras, estructuras si uno elimina la torsión colapsan), los valores propuestos por el programa no se modifican; pero cuando la torsión se puede redistribuir , se puede utilizar un factor menor a uno y acotado hasta donde lo permita la norma.

Verificar la sección 11.6.2 y la de comentarios R11.6.2 del ACI 318, y también consultar lo expresado por PAMBELE en la pág. 1 de este tema

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veyron
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#22

Dom Abr 24, 2011 9:04 pm

:correr: cuando una viga falla por torsion, lo recomendable seria cambiarle el ancho de su seccion, o aumentar el acero trasversal, este ultimo caso podria ayudar pero es mejor cambiar el ancho por uno que sea mayor.

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veyron
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#23

Lun Abr 25, 2011 3:27 pm

Hola amigos de construaprende, con relación a la viga con torsión excesiva, estuve modelando una pequeña estructura en el programa de etabs, y de manera intencional sometí una viga a esfuerzos de torsión colocando la viga cerca de un voladizo de 2 metros y dándole un ancho reducido de 20 cm. a dicha viga, es obvio que al momento de correr el programa, la viga fallaría por o/s n 45,( osea que sobre pasa el limite de esfuerzo a torsión.) ahora bien, para evitar que esta viga me fallara sin tener que cambiarle la sección, procedí a modificar la propiedad de la viga, osea cambiarle la constante de torsión (torsional constant). por un numero menor a 1. osea si 1 lo cambiamos a 0.5 estaríamos reduciendo la capacidad de soportar torsión de dicho elemento en un 50% y como consecuencia de eso el programa transformaría parte de esa torsión en flexión, aquí es donde esta lo interesante y el kit del asunto. ahora bien, como se vería eso en la realidad? debido a que parte de esa torsión se transforma en flexión, tantos los momentos negativos como positivos aumentan ligeramente o significativamente dependiendo de que tan grandes sean los esfuerzos, así como también aumentan los esfuerzos por cortante. debido a esa transferencia de esfuerzos, de torsión a flexión y cortante, el ingeniero estructuralista debera de aumentar el acero tanto por flexión como por cortante, de esta manera se puede contrarrestar la torsión excesiva.
otra forma de contrarrestar la torsión seria cambiando el ancho del elemento por otro que sea mayor, debido a la rigidez torsional en una barra recta de sección uniforme, es la relación entre el momento torsor aplicado en uno de sus extremos, y el angulo girado por este extremo al mantener fijo el extremo de la barra.

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veyron
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#24

Mar Abr 26, 2011 8:29 pm

Hola amigos de construaprende, con relación a la viga con torsión excesiva, estuve modelando una pequeña estructura en el programa de etabs, y de manera intencional sometí una viga a esfuerzos de torsión colocando la viga cerca de un voladizo de 2 metros y dándole un ancho reducido de 20 cm. a dicha viga, es obvio que al momento de correr el programa, la viga fallaría por o/s n 45,( osea que sobre pasa el limite de esfuerzo a torsión.) ahora bien, para evitar que esta viga me fallara sin tener que cambiarle la sección, procedí a modificar la propiedad de la viga, osea cambiarle la constante de torsión (torsional constant). por un numero menor a 1. osea si 1 lo cambiamos a 0.5 estaríamos reduciendo la capacidad de soportar torsión de dicho elemento en un 50% y como consecuencia de eso el programa transformaría parte de esa torsión en flexión, aquí es donde esta lo interesante y el kit del asunto. ahora bien, como se vería eso en la realidad? debido a que parte de esa torsión se transforma en flexión, tantos los momentos negativos como positivos aumentan ligeramente o significativamente dependiendo de que tan grandes sean los esfuerzos, así como también aumentan los esfuerzos por cortante. debido a esa transferencia de esfuerzos, de torsión a flexión y cortante, el ingeniero estructuralista debera de aumentar el acero tanto por flexión como por cortante, de esta manera se puede contrarrestar la torsión excesiva.
otra forma de contrarrestar la torsión seria cambiando el ancho del elemento por otro que sea mayor, debido a la rigidez torsional en una barra recta de sección uniforme, es la relación entre el momento torsor aplicado en uno de sus extremos, y el angulo girado por este extremo al mantener fijo el extremo de la barra.

att. jose.
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consort
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#25

Mar Jul 05, 2011 9:36 pm

Estoy disenando una estructura a construir y las vigas principales me quedaron con torsion excesiva, he pasado un par de dias con esa idea en la cabeza y he llegado a la conclusiòn siguiente. Existe una viga principal en todo el centro del edificio y me resulta una torsion excesiva, visualmente puedo ver que el edificio anula las torsiones que provocan las vigas secundarias porque estan con continuidad, es decir que del lado izquierdo de la viga en cuestion existen vigas secundarias y en el lado derecho tambien.... Entonces por que la torsion, despues de pensar mucho en el tema, y un par de copas de vino, he llegado a la conclusiòn siguiente, reducire la constante de torsiòn de la secciòn a un valor 0, precisamente porque yo se que no existe torsiòn. Pero difinitivamente no creo que el programa se equivoque en algo tan elemental. Entonces me puse a pensar en que sucede. Lo importante, deducì, que es tomar desiciones, porque el constructor me pide resultados.... Lo que vi, es que al eliminar la torsiòn de este elemento, alguien tiene que absorver este esfuerzo, y efectivamente los valores de acero cambiaron, en las columnas y en algunas vigas......... decidi poner la cantidad de acero que requieren los otros elementos al eliminar esta propiedad de la viga en cuestion, y tener mucho cuidado al reforzar esta viga por torsiòn, es decir, en algun momento la viga sufrira esta torsiòn, posiblemente en alguna combinacion de sismo, se colocaron mas estribos y acero corrido, para contribuir a la resistencia de este elemento por torsiòn... Espero sus comentarios..... Noten que esta seria la condiciòn mas conservadora, porque aumentamos el acero en columnas y en ciertas vigas, segun el analisis, y ademas se le incluyo la cantidad necesaria de acero por torsiòn a esta viga......

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