64 Capítulo 3 Análisis por resistencia de vigas de acuerdo con el Código ACI desde hacía varias décadas. En 1963 el código puso a la par el diseño de resistencia última con el diseño de esfuerzos de trabajo, el código de 1971 le dio preponderancia al método de resistencia y sólo mencionó brevemente el método por esfuerzos de trabajo. Desde 1971 hasta 1999 cada edición del código permitió a los proyectistas usar el diseño de esfuerzos de trabajo y estableció ciertas disposiciones para su aplicación. Sin embargo, a partir del código de 2002, no hay permiso para usar el método. El método de diseño de la actualidad se llamó durante varias décadas diseño por resistencia última; pero como se mencionó, el código ahora usa el término diseño por resistencia. La resistencia de un miembro especí¿co de concreto reforzado es un valor dado por el código y no es necesariamente la verdadera resistencia última del miembro. Por consiguiente, se usa el término más general diseño por resistencia, ya sea referido a la resistencia de vigas, a la resistencia de columnas, a la resistencia al cortante u otras.
3.2 VENTAJAS DEL DISEÑO POR RESISTENCIA Algunas de las ventajas que tiene el método de diseño por resistencia en comparación con el método de diseño de esfuerzos de trabajo, que ya no está permitido, son las siguientes: 1. La obtención de las expresiones del diseño por resistencia toma en cuenta la forma no lineal del diagrama esfuerzo-deformación unitaria. Cuando se aplican las ecuaciones resultantes, decididamente se obtienen mejores estimaciones de la capacidad de carga. 2. Con el diseño por resistencia, se usa una teoría más consistente para el diseño de estructuras de concreto reforzado. Por ejemplo, en el diseño por esfuerzos de trabajo se usaban el método de área transformada o el de línea recta para diseño de vigas y se usaba un procedimiento de diseño por resistencia para las columnas. 3. En el diseño por resistencia se usa un factor de seguridad más realista. El proyectista ciertamente puede estimar las magnitudes de las cargas muertas que una estructura tendrá que soportar con más exactitud que al estimar las cargas vivas y ambientales. Con el método de diseño por esfuerzos de trabajo se usaba el mismo factor de seguridad para cargas muertas, vivas y ambientales. Éste no es el caso para el diseño por resistencia. Por esta razón, el uso de diferentes factores de carga o de seguridad en el diseño por resistencia para los diferentes tipos de cargas es una mejoría de¿nitiva. 4. Una estructura diseñada con el método de resistencia tendrá un factor de seguridad más uniforme contra el colapso. El método de resistencia aprovecha ventajosamente los aceros de alta resistencia, mientras que el diseño por esfuerzos de trabajo sólo lo hacía parcialmente. El resultado es una mayor economía al emplear el diseño por resistencia. 5. El método por resistencia permite diseños más Àexibles que el método por esfuerzos de trabajo. Por ejemplo, el porcentaje de acero puede variar bastante. En consecuencia, se pueden usar grandes secciones con porcentajes pequeños de acero, o bien secciones pequeñas con grandes porcentajes de acero. Tales variaciones no tenían cabida en el método por esfuerzos de trabajo más rígido. Si se usa la misma cantidad de acero en el diseño por resistencia para una viga especí¿ca, tal como se habría usado con WSD, resultará una sección más pequeña. Si se usa el mismo tamaño de sección requerido por WSD, será requerida una cantidad más pequeña de acero.
3.3 SEGURIDAD ESTRUCTURAL La seguridad estructural de una estructura de concreto reforzado puede calcularse con dos métodos. El primer método implica calcular los esfuerzos causados por las cargas de trabajo o de servicio y su comparación con ciertos esfuerzos permisibles. Usualmente, el factor de seguridad contra el colapso cuando se usaba el método por esfuerzos de trabajo era el menor de los valores fc /fc o fy /fs. ALFAOMEGA
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DISEÑO DE CONCRETO REFORZADO - MCCORMAC
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