Universidad Politécnica de El Salvador. Asignatura: CRITERIOS ESTRUCTURALES DE CONCRETO. Tema: RESUMEN DE VIDEOS DEL 24-27

Transcripción

1 Universidad Politécnica de El Salvador Facultad de Ingeniería y Arquitectura Asignatura: CRITERIOS ESTRUCTURALES DE CONCRETO Tema: RESUMEN DE VIDEOS DEL Catedrática: Ing. Carlos Pastrana Palomo Integrante: RAQUEL ALAS MERLOR AM San Salvador 19 de mayo de 2018

2 VIDEO 25 PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Elemento estructural el cálculo y diseño de una estructura se divide en elementos diferenciados aunque vinculados por los esfuerzos internos que se realizan unos sobre otros. Usualmente a efectos de cálculos las estructuras reales suelen ser divisibles en un conjunto de unidades separadas cada una de las cuales constituye un elemento estructural y se calcula de acuerdo a hipótesis cinemáticas, ecuaciones de comportamiento y materiales diferenciados, etc PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS Losas aligeradas o encasetonadas. Estas losas son más eficientes que las losas macizas ya que permiten tener espesores mayores sin aumentar el volumen de concreto con respecto a una losa maciza PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS ALIGERADAS EN UNA DIRECCION Resulta económicas hasta luces de aproximadamente 6-7 metros para luces mayores se recomienda utilizar losas nervadas H=Ln/25 DONDE: H peralte de la losas

3 Ln Luz libre En el video nos dice que H= altura o espesor total de la losa aligerada y por tanto incluye los 5cm de losa superior y el espesor del ladrillo de techo. Donde los ladrillos serán de 12, 15 y 20cm respectivamente. El Arquitecto y el Ingeniero Civil deberán tener en cuenta la determinación de la altura de piso a piso, el espesor anteriormente indicado y la consideracion de 5cm adicionales para el denominado piso terminado. LOSAS ALIGERADAS EN 2 DIRECCIONES Se recomienda utilizar cuando las luces o lados de la losa osilan entre 6 a 8 metros de longitud: resulta ser más económica.

4 PREDIMENSIONAMIENTO LOSAS MACISAS Se recomienda utilizar cuando las luces o lados de la losa oscilan entre 6 a 8 metros de longitud; resultando ser más económicas. Se recomienda utilizar en edificaciones de albañilería (muros portantes) con ambientes pequeños donde cada lado sean menores o iguales a 4 metros; sin embargo pueden ser dimensionadas de forma aproximada, considerando espesores menores en 5 cm. a los indicados para losas aligeradas en una dirección, así podemos tener que: H =12 o 13 cm Para luces menores o iguales a 4m H = 15 cm Para luces entre 4 y 5m

5 Las losas macisas pueden ser dimensionadas en forma aproximada, considerando: H macizas = H aligerada 5 cm También se puede aplicar el siguiente criterio: H = L/40 Sabiendo: L = Longitud del lado mayor PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS El predimensionamiento de vigas es el procedimiento previo al cálculo de dimensionado que es necesario llevar a cabo en estructuras antes de poder calcular con precisión los esfuerzos sobre las mismas. Con el predimensionado se establecen unas dimensiones orientativas de las secciones transversales de vigas que sirven de base para un cálculo de comprobación y reajuste de las dimensiones definitivas de las secciones. En el predimensionamiento intervienen una serie de aspectos que involucran el criterio a considerar, por lo cual se tiene que tener en cuenta que estos parámetros pueden variar dependiendo de aspectos como la calidad de material, mano de obra calificada El predimensionado usa diferentes valores en términos de la longitud de los elementos: Predimensionamiento de vigas principales. Un posible método es utilizar h = L/9, h = L/12, siendo h la altura o canto total de la sección, y L la luz o longitud libre entre apoyos de la viga. Se considera L/9 cuando no se tiene seguridad de que el armado de la viga es correcto, y L/12 cuando se tiene seguridad del correcto armado de la viga, aunque también se pueden hacer un promedio entre los dos anteriores si los criterios son moderados. Para la base (B) de la viga se considerará B = h/2. Predimensionamiento de vigas secundarias. Puede usarse un criterio similar al anterior donde se empieza considerando h = L/14 y B = h/2, donde h es la altura de la sección transversal de viga, L longitud de la viga y B la base de la sección transversal de viga. Las vigas se predimensionan generalmente considerando un peralte de orden de 1/10 a 1/12 de luz libre debe aclararse que esta altura incluye el espesor de la losa del techo o piso. El ancho es variable de ½ a 2/3 veces su altura, teniendo encuenta un ancho minimo de 25cm, con la finalidad de evitar el congestionamineto del acero y el recubrimiento es de 4 cm. PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS La columna es el elemento estructural vertical empleado para sostener la carga de la edificación. Es utilizado ampliamente en arquitectura por la libertad que proporciona para distribuir espacios al tiempo que cumple con la función de soportar el peso de la

6 construcción el esquema de las estructuras y la adecuada selección de su tamaño, forma y composición influyen de manera directa en su capacidad de carga. Las columnas al ser sometidas a cargas axiales y momento flector, tienen que ser dimensionadas considerando los dos efectos simultáneamente, tratando de evaluar cual de los dos es el que gobierna en forma más influyente en dimensionamiento. Se puede tomar en cuenta el siguiente criterio de dimensionamiento. De acuerdo a la ACI COLUMNAS CENTRADAS: Área de columna = P (servicio) / 0,45f c 2) COLUMNAS EXCENTRICAS Y ESQUINADAS :

7 Área de columna = P (servicio) / 0,35f c Siendo: P(servicio) = P. A. N Edificios categoría A P = 1500 kg/m2 Edificios categoría B P = 1250 kg/m2 Edificios categoría C P = 1000 kg/m2 A área tributaria N número de pisos FORMAS DE COMPROBACION Para determinas que el predimensionamineto esta bien funciona muy bien para edificios de 5 niveles En zonas de alta sismicidad en área mínima es de 1000cm2 Otras formas de Pre-dimensionamiento, pero más usadas como comprobación de la anterior son: Método practico 1:

8 PREDIMENSIONAMIENTO DE PLACAS Es difícil poder fijar un dimensionamiento para las placas puesto que, como su principal función es absorber las fuerzas de sismo, mientras más importantes sean, tomarán un mayor porcentaje del cortante sísmico total, aliviando más a los pórticos. Las placas pueden hacerse mínimo de 10cm de espesor (muros de ductilidad limitada), pero generalmente se consideran de 20, 25 o 30cm conforme aumentemos el número de pisos o disminuyamos su densidad. Para predimensionar las placass e utiliza el portante basal PREDIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS Una zapata es un tipo de cimentación superficial (normalmente aislada), que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Consisten en un ancho prisma de concreto situado bajo los pilares de la estructura. Su función es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla. Tipos de zapatas Existen varios tipos de zapatas en función de si servirán de apoyo a uno o varios pilares o bien sean a muros. Para pilares singulares se usan zapatas aisladas, para dos pilares cercanos zapatas combinadas, para hileras de pilares o muros zapatas corridas. Zapatas rígidas o poco deformables. Zapatas flexibles o deformables. Y según el esfuerzo vertical esté en el centro geométrico de la zapata se distingue entre: Zapatas centradas. Zapatas excéntricas. Zapatas irregulares. Zapatas colindantes

9 RESUMEN VIDEO 26 LOSAS ALIGERADAS H=Ln/25 DONDE: H peralte de la losas Ln Luz libre

10 Tabiquería de 150kgf/m2 LOSAS MACISAS VIGAS

11 COLUMNAS De acuedo con la ACI Areas tributaria para culumnas Excentricas y Esquineras Forma de comprobacion Primer criterio Segundo criterio

12 MUROS PORTANTES Y DE CORTE CIMIENTOS ZAPATAS RESUMEN VIDEO 27 ZAPATA Comprobacion a punzonamiento El punzonamiento es un efecto que se produce principalmente en elementos bidimensionales que trabajan en flexión dominante (forjados, solados y en menor medida vigas anchas), en el que un soporte vertical (pilar o columna) al transmitir esfuerzos axiales excesivamente concentrados sobre el elemento flexionado produce fisuras excesivas por tracción. Algunas tipologías de edificios, como pilares sin capiteles adecuados o ensanchamientos en

13 sus bases pueden conducir bajo condiciones de sismo un efecto de punzonamiento en que el pilar se clava en el elemento bidimensional, rompiendo el forjado. Este esfuerzo de punzonamiento produce un efecto puntual sobre su plano de apoyo. El punzonamiento puede producirse en el encuentro de un pilar con el forjado, o en cimentaciones superficiales. Debe tenerse en cuenta que este efecto puede aparecer en los forjados reticulares y en losas macizas. En estos forjados el punzonamiento produce una rotura de la placa alrededor del pilar donde apoya, ya sea de forma troncocónica o troncopiramidal (según sea el pilar, de sección circular o rectangular) y su directriz es el punto cargado. La superficie crítica de punzonamiento es la superficie de rotura, que abarca el perímetro donde apoya la losa y se eleva con un ángulo entre 30º y 45º. La prevención del punzonado se hace evitando que una carga importante reposo sobre una superficie demasiado pequeña. En elementos de hormigión puede disponorse una armadura especial denominada armadura de punzonamiento para ayudar al hormigión a soportar adecuadamente el efecto de la carga de un pilar. El área afectada por punzonado siempre es una cierta superficie alrededor del soporte que "punzona" sobre el elemento bidimensional flexionado.

14 ZAPATA CENTRADA ZAPATA EXCENTRICA ZAPATA ESQUINERA RESUMEN DEL VIDEO 24 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE CONCRETO ARMADO PARA VIVIENDA DE 2 PLANTAS. Para el diseño de la estructura lo primero que se debe hacer es Marcar en las plantas el perímetro del entrepiso o losas de primer nivel y el techo del segundo. Marcar los huecos y vacíos en caso de ser de doble altura en un espacio en el primer nivel y en el hueco de escalera. Dividir el entrepiso en rectángulos y cuadrados para definir las losas, las divisiones deben coincidir con las paredes. Es conveniente que las losas no superen los 30m2. Definir los sentidos de armado en 1 o 2 direcciones, si la relación de los lados es superior 2 a 1 la losa se arma en una dirección y cuando la relación sea inferior se arma a dos direcciones. Los balcones en voladizo sean en una dirección. Marcar con doble línea donde las losas se apoyen, estas son las vigas, las losas armadas en una dirección se apoyan en dos bordes y las armadas en dos direcciones se apoyan en sus cuatro bordes. La doble línea debe estar sobre las paredes. En la escalera se ponen dos losas inclinadas armadas en una dirección que se apoyan en el sentido largo y se marca la viga para apoyar la escalera. Las columnas se representan como un círculo o un cuadrado con un lado cuadrado mínimo de 35x35cm. Las columnas poseen dos bordes fijos que coinciden con la línea de pared y vigas. Las columnas del primer nivel se colocan en la intersección de las vigas, si después de colocarlas los claros posee más de seis metros se coloca otra en medio para reducir el claro.

15 Se copian las columnas del primer nivel al segundo, estas son continuación de las de abajo. Para enumerar las columnas de arriba para abajo, de izquierda a derecha, la numeración de columnas es el mismo en el primer y segundo nivel pues son la misma. Para enumerar vigas, primer horizontales de arriba hacia abajo y después las verticales de izquierda a derecha, la numeración de vigas entre pisos puede no coincidir. Para enumerar las losas se empieza de arriba hacia debajo y de izquierda a Derecha