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I NS TI TUTO P OL I TCNI CO N A CI ONA LESCUELA SUPERIORDEINGENIERAYARQUITECTURA

ANLISIS DE EDIFICIOS ABASE DEMARCOSRGIDOSDE CONCRETO REFORZADO EN ZONAS SSMICAS

ASESORDETESIS: ING. CARLOSMAGDALENODOMNGUEZ

MEXICO, D.F. OCTUBREDE2004

T E S I SQU E P AR A O B T E N E R E L T I T U LO D E :I N G E N I E R O C I V I LP R E S E N T A :H U G O C A N O M A R T I N E Z

NDICE

TESIS ANLISISDE EDIFICIOSABASEDEMARCOSRGIDOSDECONCRETOREFORZADO EN ZONAS SSMICAS

1

CAPTULO1 INTRODUCCIN

1.1 BREVEHISTORIADELOS EDIFICIOSALTOS 51.2 SUPERESTRUCTURAYSUSSUBSISTEMAS 6

1.2.1 SUBSISTEMASVERTICALES 61.2.1.1 MARCOSRGIDOSESPACIALES 61.2.1.2 MUROSDECORTANTE 71.2.1.3 MARCOSCONMUROSDECORTANTEODERIGIDEZ 71.2.1.4 ESTRUCTURACINENTUBOENTUBOOTUBOESTRUCTURADO 71.2.1.5 TUBOENTUBO 81.2.1.6 TUBOCELULAR 81.2.1.7 ESTRUCTURACINTIPOSOMBREROOPLANTASCOLGANTES 8

1.2.2 SUBSISTEMASHORIZONTALES 91.2.2.1 LOSASMACIZASAPOYADASENUNADIRECCIN 101.2.2.2 LOSASMACIZASPERIMETRALMENTEAPOYADAS 111.2.2.3 LOSASPLANASAPOYADASSOBRECOLUMNASCONCAPITELES 111.2.2.4 PLACAPLANA 121.2.2.5 LOSAPLANAALIGERADA CONSONOVOIDES 131.2.2.6 LOSAPLANAALIGERADA CONBLOQUESDEPOLICARBONATO 131.2.2.7 LOSAPLANAALIGERADA CONBLOQUESDECONCRETO 141.2.2.8 LOSARETICULAROCELULARCONCASETONESO DOMOSFIJOS 151.2.2.9 LOSARETICULAROCELULARCONDOMOSDEPLSTICODESMONTABLES 161.2.2.10SISTEMADEPISOABASEDEBVEDASSOBREVIGUETAS 171.2.2.11LOSASARMADASCONMALLASDEALAMBREESTIRADOENFRO 181.2.2.12LOSASDECLAROSPEQUEOSMACIZASOALIGERADAS 181.2.2.13SISTEMASDEPISODEBOVEDILLAS 181.2.2.14LOSADECONCRETOCOLADAENSITIOSOBREVIGASDEACERO 191.2.2.15LOSASDECONCRETOPREFABRICADASSOBREVIGASDEACERO 201.2.2.16SISTEMASDEPISOABASEDEMIEMBROSDECONCRETOPRESFORZADO 211.2.2.17LOSASALIGERADASPRESFORZADASEXTRUIDAS 221.2.2.18PLACAPLANAPRESFORZADA 221.2.2.19VIGAST PRESFORZADAS 221.2.2.20VIGASTT PRESFORZADAS 221.2.2.21VIGASY PRESFORZADAS 221.2.2.22VIGACANAL 231.2.2.23SISTEMADEPISODEREJILLAMETLICA 241.2.2.24CIMBRALOSA 251.2.2.25SISTEMASDELOSACERO 251.2.2.26SISTEMASDEPISOABASEDETRIDILOSAS 27

1.3 INFRAESTRUCTURA 291.3.1 OBJETIVODELASCIMENTACIONES 291.3.2 CLASIFICACINDELASCIMENTACIONES 29

1.3.2.1 CIMENTACIONESSUPERFICIALES 291.3.2.2 CIMENTACIONESCOMPENSADAS 301.3.2.3 CIMENTACIONESPROFUNDAS 31

CAPTULO2 ESTRUCTURACINY PREDIMENSIONAMIENTO

2.1 ESTRUCTURACIN 332.2 PREDIMENSIONAMIENTO 38

2.2.1 VIGAS 382.2.2 SISTEMASDE PISO 412.2.3 MUROS 44

NDICE


2

2.2.4 COLUMNAS 452.3 SELECCINDELTIPODECIMENTACIN 592.4 CLCULODELASRIGIDECESDEPISO 66

CAPTULO3 ANLISISSSMICO

3.1 SISMOLOGAYSISMICIDAD 933.2 EFECTOSSSMICOSSOBRELOSEDIFICIOS 953.3 MTODOSDEANLISIS 983.4 MTODOESTTICO 983.5 MTODODINMICO 1013.6 APLICACINENELEDIFICIODEEJEMPLO 108

CAPTULO4 ANLISISESTRUCTURALDELOSASYDEMARCOS

4.1 DIMENSIONAMIENTODETRABES SECUNDARIASYSISTEMASDE PISO 1354.2 PORCARGASVERTICALES 1524.3 PORCARGASLATERALES 158

CAPTULO5 ANLISISDECIMENTACIONES

5.1 MTODOS DEANLISISDELACIMENTACIN 1655.2 MODELADODELACIMENTACIN 1685.3 INTERPRETACINDERESULTADOS 177

CONCLUSIONES 183

BIBLIOGRAFA 185

INTRODUCCIN

TESIS ANLISISDE EDIFICIOSABASEDEMARCOSRGIDOSDECONCRETOREFORZADOENZONASSMICA

5

CAPTULO1 INTRODUCCIN

1.1 BREVE HISTORIADELOSEDIFICIOSALTOS

Los edificiosaltoshantenidogranaugedesdeprincipiosdel sigloXXdebidoa la funcionalidadquerepresentan,ofrecenungranespacioensuinterior,utilizandorelativamentesuperficiesdeterrenomuypequeas.Esmascomnencontrarlos en las grandes ciudades, en donde el espacio esmuy reducido y el que escasamente existe esmuycostoso.Siendo staslascausasprincipalesquehacendelosedificiosaltosunanecesidadmsqueunaexcentricidadporpartedequienesposeenelcapitalparaconstruirlos.

UnejemplomuyclarodeloqueseacabademencionareselDistritoFederal,endondesepuedenotaryapormuchaspartesdiferentesedificiosconalturasconsiderables.

Paralaconstruccindeestosedificiossecuentaconmaterialesdediversascaractersticascomolosonelconcretoyelacero,teniendocadaunoventajasydesventajaslascualesentranenjuegoalahoradeseleccionarelmaterialqueseusar enlaconstruccindeledificio.

Ambosmaterialeshanmostradoserexcelentesaliadosenlaconstruccindeedificiosaltosylaeleccindeunodeellosestaprincipalmenteenfuncindelcostoydeltipodecimentacinquesedispondrentaledificio.

EnelcasodelaCiudaddeMxico,altenerunsuelomuyinestabledebidoacondicionesnaturalesyalabatimientodelNiveldeAguasFreticas,seprefierehacerconstruccionesmuyligeras,endondeelprincipalmaterialconesacaractersticaeselacero.

Aunque el concreto ofrece tambin una gran resistencia ymayor rigidez ante cargashorizontales, su uso se estadejandoaedificiosdealturabajaymedianadebidoaqueesunmaterialmuypesadoysuempleoenedificiosaltosimplicaraunacimentacindedimensionesgrandesyporlotanto costosas.

La clasificacin de los edificios en funcin al nmero de niveles es relativa, sin embargo, algunos ingenierosconsideranlasiguiente:

EdificiosBajos de1a5nivelesEdificiosMedianos de6a10nivelesEdificiosAltos de11nivelesenadelante

En otros lugares en donde el suelo ofrece resistencias muy aceptables y en donde la carga lateral se adjudicasolamentealaejercidaporelvientoyaqueelsismoseradealgunamanerainsignificante,laeleccindelmaterialparalaestructuracindeunedificioalto,sedejaenfuncindevariantessecundariascomosonelcostoylaestticaorequerimientoarquitectnicomismodeledificio.

EnestecasoseestudiarelanlisisydiseodeunedificiomedianoubicadoenelDistritoFederal,por loquesetienequesuestructuracinpuedeserconacerooconconcreto,al serunedificiode tamaomediano,elcostoencasodequeseaestructuradoconaceroseramuyaltoenrelacinalosnivelesconlosquecontara,porloquesedisearaconconcreto.

Unfactorquenosedebeolvidarenelanlisisdeledificioeselsismo,yaqueexperienciaspasadasenelDistritoFederalhandejadomuyclarolaseriedaddeesteefecto,elcualesmuysignificativoysuomisinpuederesultarenelcolapsodelaestructura.

INTRODUCCIN


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Unedificioensuestructuracinseclasificaen:SuperestructuraeInfraestructura.LaInfraestructuraserefierealapartedeledificioquesoportaraalresto,esdecir, lacimentacin.Lasuperestructuraseentiendecomolapartedeledificioenlacualestarnllevndoseacabolasaccionesparalascualesfuediseadoeledificio,esdecir,laparte deuso deledificio,lacualestaubicadaapartirdelNiveldeTerrenoNaturalhastaelltimopiso.

1.2 SUPERESTRUCTURA YSUSSUBSISTEMAS

Lasuperestructuraestaformadapordiferentessubsistemas,loscualestrabajarnenconjuntoparasatisfacertodaslasnecesidadespropiasdeledificio.Entrelossubsistemastenemoslossiguientes:

SubsistemaEstructural(Subsistemasverticalesyhorizontales)SubsistemaElctricoSubsistemaSanitarioSubsistemadeAireacondicionadoSubsistemadeElevadores,etc.

Antesdecontinuarsedeberentenderporsistemaalconjuntodepartesocomponentesqueseconformandemaneraordenadaparacumplirunafuncindada.

Ahorasegnesteenfoqueeneldiseodelsistematotal,oseaeledificio,sedebedetenerencuentalainteraccinentretodoslossubsistemas.

Deestamaneraaldiseareledificiosedebetomarencuentanosolamentelaeficienciaestructural,sinotambinlainfluenciaointeraccindelosotrossubsistemasconlaestructura,locualimplicaunposibleusodematerialesmayorqueelpuramentenecesarioporlaestructura.

En otras palabras, la interaccin entre todos los subsistemas puede conducir a que los componentes estructuralesrealicenotrafuncinademsdelaqueoriginalmenteestabancontempladosparadesempear.Porejemplo,unmurodecargapuedeserademsdeunelementoestructural,unafachadaarquitectnica.

1.2.1 SUBSISTEMASVERTICALES

1.2.1.1 MARCOSRGIDOSESPACIALES

Estetipodeestructuraestaformadoporcolumnasyvigassoportandodiversossistemasdepiso.Losmurossonderellenoypuedenserdediversostiposdetabiqueobloquesdeelementosprefabricados.Debidoaqueestaclasedeestructuracines flexible,noserecomiendaparaalturasgrandes,algunos ingenierosestructuristas larecomiendanhastaparaedificiosde20pisos.

Paraelanlisisestructuralantecargasverticalesylaterales,seusenlaterceradcadadelsiglopasado elmtododedistribucindemomentosyposteriormentemtodoscomoeldeCrossoTakabeya,aestosmtodosselesdenominexactos,queresultabanefectivosperolaboriososypocoprcticos,porloquesepresentaronotrosmtodos,sobretodo para cargas laterales como el del portal modificado por Naito, Naylor, del Cantiliver, Bowman, etc.Actualmente,conelauxiliodelacomputadora,seharecurridoalosmtodosmatriciales,generndoseprogramasdecomputadora,talescomoeldenominadoSTRESS,STRUDL,NASTRAN,TABS,STAAD,RAM,pornombraralosmsconocidos,aunquemuchosingenieroshanelaboradosuspropiosprogramasusandomicrocomputadorasohastaen calculadoras, recurriendo a mtodos como el de las subestructura para poder tenermayores posibilidades deanalizarestructurasdetamaoregular.Enmuchosdeestosprogramasseanalizanestructurasyanomodelndolascomomarcos planos sino en el espacio con los cuales se obtienen respuestasms realistas.Tal vez este tipo deestructuracinseademayorusoenMxicoyaqueedificiosdetamaoregularsonmscomunestantoendiferentesestadosdelaRepblicacomoenelDistritoFederal.

INTRODUCCIN


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1.2.1.2 MUROSDECORTANTE

Estaestructuracinescomnenedificiosdepocaalturaoencasashabitacin,sobretodocuandolosmurossondemampostera, hechos de tabique, bloques de concreto u otros tipos. De acuerdo con el tipo de muro podemosconsiderarlasiguientedivisin:

Murosdemamposterasimplesonoconfinados.Murosdemamposteraconfinadoscondalasycastillos.Murosdiafragmas.Murosdeconcretoreforzado.Murosdeconcretoprefabricadosy/opresforzados.

LosmurosdemamposteraseusanmuchoenMxico,enedificiosdehasta4o6niveles,enlasregionesssmicas.Encambiolosmurosdeconcretosehanempleadoparaedificiosaltos,paraalturasmayoresalasdelcasoanterior,hasta 30pisoscomomximo.

Laresistenciadeedificiosdemuros,esmayorquelahechaabasedemarcosrgidos,losdesplazamientosdepisosonmenoresparaedificiosaltoscomparablesconedificioshechosconmarcosrgidos.

Las estructurasque resultan en el plano,puede sermurosde cortante simple omuros de cortanteacoplados.Losmtodos pueden ser aproximados o mtodos exactos dentro de las limitaciones de partida. Existen mtodosanalticos,basadosenlaresolucindelmodelomatemticoqueseobtengadelaidealizacindelaestructura,comoelmtodode laconexinporcortante,omtodosaproximadoscomoelde laestructuraequivalente.Ascomoelpoderosomtodomatricialdelelementofinito.

Paramurosdemamposterasehanhechovariasinvestigacionesyexistendiversaspublicacionesdeestostrabajos,hechasporelInstitutodeIngenieradelaUNAM.Actualmentesetienendosmtodosparaeldiseodemurosdemampostera contenidos en las Normas Tcnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para elDistritoFederal,DiseoyConstruccindeEstructurasdeMampostera,estossonelMtodoSimplificadodeDiseoyMtodoDetalladodeDiseo.

1.2.1.3 MARCOSCONMUROSDECORTANTEODERIGIDEZ

Enmuchosedificiosaltos,actualmenteseharecurridoamurosdecortante,conelobjetodeaumentarlarigidez,enelusodelalosaplanaoaligeradaqueresultaunsistemadepisoflexible,esnecesarioqueloselementosverticalesabsorbanefectosdecargaslaterales,deahlanecesidaddeestetipodemuro.

Es comn que estos muros que se coloquen formando ncleos para encerrar elevadores, escaleras o cuartos deservicio obienenlascabeceras. Estosmurospuedenserdemamposteraoconcretoreforzadooprefabricado.Desdeluego que los muros de concreto son los que tienen mayor resistencia. Para su anlisis, existen variosprocedimientos, as como recomendaciones para el diseo en diversos artculos y tambin en los reglamentos deconstruccin.

En1964,losprofesoresFazlurR.KhanyJohnA.Sbarounispresentaronunmtodoiterativoparaanalizarmarcosconmurosdecortante,mtodoque fuemuyusadopero resultalaborioso,deaququesehayanbuscadomtodosaproximadosperoquepresentenmayorrapidezcomosucedeconelmtododelaestructuraequivalente.Conelusode la computadora, el mtodo del elemento finito es el indicado a emplear, de hecho muchos programas decomputadora para el anlisis estructural tienen estemtodo. Se recomienda usar tambin lasGrficas deKhan ySbarounis.

1.2.1.4 ESTRUCTURACINENTUBOOTUBOESTRUCTURADO

Estetipodeestructuracinfueintroducido enladcadadelossesentas,consisteenladosopermetrosestrechamenteespaciadosporcolumnasexteriores,conectadasconvigas,comoseilustraenlafigura1.1

INTRODUCCIN


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La eficiencia de este sistema se deriva del grannmerode vigas rgidas actuando a lo largo de toda la periferia,creando un gran tubo. La estructura de tubo representa una evolucin lgica de las estructuras convencionales,reuniendolarigidezlateralnecesariaconexcelentescualidadesdetorsin,ascomoconservandolaflexibilidaddeproyectolacualquedaaisladainteriormentedebidoalaaccindelascolumnas.

Sisevisualizalaaccindelsistemadetubo,staresultasiempre comounmuroslidoperifrico elcualobviamenteactuarcomounagranvigaencantiliverconunmomentodeflexinenlabase.Aunquelaparedesteperforadaconpequeosorificiosredondosabiertos,seguircomportndose comounavigaenvoladizo.Encambio,si lasaberturassongrandesyrectangularesenvezderedondas,entoncespartedelasfuerzaslateralessonresistidasporelesfuerzocortantededeformacindelascolumnasyvigas,ysolamenteunaparteserresistidaporlacapacidaddedeflexindeltubo.

Larelacindelmomentodedeflexinconelesfuerzocortantededeformacindependedelarelacinderigidecesentre las vigas y las columnas.El rango de esfuerzo cortante dentro del rango elstico depende de la relacin derigidecesdelatrabe columnaydelnumerodepisos.

Elefectodeesfuerzocortanterealmentesenotarconelincrementodelarigidezenlasvigaseincrementandoelnmerodeniveles,unagranparticipacinde loscostados debarlovento y sotaventopuedellevar laestructuradetuboalimitarlarigidezdelamisma.Ensuma,laestructuradetubotieneunagranresistenciaalatorsinperoespocousual,debidoalarigidezlocalizadaentodalaperiferia.

1.2.1.5 TUBOENTUBO

Cuandoelsismoofuerzadelvientoempiezaaserdegranimportanciaeneldiseodeunedificio(alrededordelos40 pisos), la estructura de tubo es suplida por un centro, creando el sistema de tubo en tubo, el cual esesencialmenteunsistemaestructuraldemurosalcortecontodassusventajas.Laestructuratuboentubomasaltaconsta de 52 niveles y 714 pies de altura, construida enHouston, Texas cuando menos hasta 1974. Cuando sealcanzan70u80pisos,lalongituddeltuboentubopuedenoserunsistemalosuficientementergidoparaqueacteal100porcientode flexincomouncantiliver.Tampocounjuegodemiembrosdiagonalesendelaperiferiadeltubocreanunsistemadearmadurasexterioresenvoladizo,ounaconexininteriordemurosdecortanteactuandocomovigasligadasalascarasopuestasdentrodeunasolaunin.

Aunqueelusodelasdiagonalesenelexteriordeltuboannohasidoaplicadoenedificiosdeconcretoreforzado,suempleohasidoestudiadoeninvestigacioneshechasenelInstitutoTecnolgicodeIllinoissobreunedificiode115pisos y 1450 pies de altura. La investigacin contemplo los aspectos arquitectnicos, mecnicos, estructurales,constructivos y de costos con lo que la edificacin es tcnicamente factible y ams bajo costo estimado que eledificioJohnHancockde100pisosconstruidoenacero.

1.2.1.6 TUBOCELULAR

Este tipodeestructuracinesunaalternativade la formaanteriorarreglandode talmaneraquesegeneranvariasceldas, ya sea pormedio de columnas o demuros en ambas direcciones, en la figura 1.1 se ilustra este tipo deestructuracin.

1.2.1.7 ESTRUCTURACIN TIPOSOMBREROOPLANTASCOLGANTES

Las estructuras tipo sombrero consisten de unncleo omas localizados en el cetro de la planta del edificio, estencleoestaformadopormurosdeconcretodedondeseencuentransuspendidoslospisos.Estetipodeestructuracinpuedetenermurosdecortanteacopladosono,endondecomoyasehaindicadoresultanelementosestructuralesconresistenciaala torsin,cuandopresentan formastubulares.ElprofesorVitelmoV.Bertero,nosdicequedesdeelpunto de vista de los costos de construccin este sistema es muy atractivo sin embargo, tal como se disea yconstruye actualmente, existen serias dudas respecto a su eficiencia como un sistema resistente a sismos. Semencionan como principales inconvenientes la falta de hiperestaticidad, ya que no solo se tienen columnas en

INTRODUCCIN


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cantiliverylapresenciadecargasaxialesgrandesenlapartesuperiordelncleo,sinoquetambinpuedeproducirseriosefectos.Ademsnosdicequeactualmentenosetienendatosdesu respuestabajosismosseveros.

Conlasiguientefigurasepretendeaclararlosconceptosdescritosanteriormente:

MarcosConMurosDeCortante

MarcosRigidos

Nm

erodePisos

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

MurosDeCortante

EstructuraEnTubo

EstructuraTuboEnTubo

TuboMulticelular

EstructuraConPlantasVoladas

FIGURA 1.1. DIFERENTESTIPOSDEESTRUCTURACIN

1.2.2 SUBSISTEMASHORIZONTALES

Enlasgrandesopequeasciudadesendondeconstantementeseestnconstruyendoedificiosdedosomsniveles,se recurre a diversos sistemas de piso. Estos sistemas estructurales se seleccionan tomando en consideracin, lafuncionalidad, la resistencia estructural, la construccin y la economa.Estos criterios debern conjugarse para laeleccindelsistema.

Desdeelpuntodevistadelafuncionalidadesimportanteconsiderarlascondicionesdeservicio,laplaneacindelusoqueestarsujeta,asporejemplolaeleccindecolumnasenlugardemurosesmejorparalacirculacindepersonas, las instalaciones elctricas, sanitarias, dctos de aire y drenajes. En casos especiales como enestacionamientossedebe considerar elmantenimientodeledificio,acabados ypisos,eldestinodeledificio,entreotrosaspectos,estoes,losserviciosquepresentarascomolaseguridadenelempleodeconcretosydeaceros.

Elobjetivoeneldiseoestructuraldelossistemas,esproporcionarunaestructuraresistenteyeconmica.Paradarlaresistenciaaledificiosedebernconsiderarvarios factores talescomo lascargas,claros y espesores,deflexiones,durabilidad,efectosdel flujo, transmisindesonidoy vibraciones.Loselementosestructuralesqueconstituyenelsistemadepiso,nosolamenteconducenlascargasverticalessinoquetambinproporcionarnresistenciaacargaslaterales,amenosquenosequierayserecurraaotroselementosestructuralesparatomarestascargashorizontales.Lacargapropiadelalosapuederesultargrandesobretodoenclarosmayores,estopuedereducirserecurriendoavigas secundarias soportadas por vigas principales o usando concreto ligero. Se dice que las losas reticulares sepuedenusarparaclarosgrandesotambinelementosdeconcretopresforzado.Esimportanteanotarqueelperaltenoesproporcionalalclaro,perolosclarosgrandesdependendelpesoydelespesorylosmomentosflexionantessonfuncindelclaroydelascargasycondicionesdeapoyo.

Lasdeflexionesdelosasdebernlimitarse,elcomportamientoestructuralesdiferenteparagrandesdesplazamientos,estosgrandesdesplazamientossegeneranporlascargas,tamaodelclaroylarespuestadelmaterial,lasflechasenlosassiempresernobjetablespordiversasrazonestantodesdeelpuntodevistaestructuralcomofuncional.

INTRODUCCIN


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Elaspectoeconmicoen laeleccin del sistemadepiso,dependerde losmateriales, lacimbra,lamanodeobraespecializada,porloquesernecesarioestudiarloscostosdevariostiposdelosas.

Los procedimientos de construccin tienen importancia para la seleccin del tipo de losa, debindose tomar encuentaelsistemadeconstruccin,y que stepuedaserdeestructuradeconcretoreforzadacoladaenellugar,paralocualsetendrquerecurriracimbra,obienpormediodeelementosprefabricados,quegeneralmentesonelementoselaboradosfueradeobrayactualmenteexistendiversostiposcomoseindicarposteriormente.Otrossistemastienencaractersticasmixtas,estoesquesepuedentenerelementosprefabricadosopresforzadosyademscolarenellugarotros elementos. Cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas. Cualquier proyecto deber ser evaluadoindividualmente, considerando las restricciones de diseo, aprovechando los materiales del lugar, el equiponecesario,elaccesoalaobra,ylaexperienciadelosconstructores.

1.2.2.1 LOSASMACIZASAPOYADASENUNADIRECCIN

Esuntipodepisoqueconsistedeunalosamacizadeespesoruniformecuyosbordessonapoyadossobredosvigasparalelaslascualestransmitenlacargaalascolumnaselrefuerzodelalosavacolocadoenunasoladireccin,devigaaviga.Lacantidaddevigasquehayaenuntablerodependeprincipalmentedelaseparacinentrecolumnasydelacargavivaquedebasoportarlaseparacinentrelasvigasdebeseruniforme,porlogeneralestarnapoyadasenelcentrode las trabeso en los terciosocuartosdesuclaro.Aeste tipodeconstruccinse leconoce tambincomopisodevigasytrabes,suconstruccinesfcilylacimbraesbastantesencilla.Soneconmicasparasoportarcargasvivasmedianasypesadasenclarosrelativamentecortos,de1.80ma3.60mestosclarospuedenaumentarseparacargasvivasligeras,de200a300Kg./m2,peroaltenerclaroslargosenestetipodelosasseobtienencargasmuertasqueporlogeneralsongrandes.

Enla figura1.2semuestraun tipode losamacizaenunadireccin,yen la figura1.3seobservacomo lasvigassecundariasseapoyanenlosterciosdelclaro delastrabesprincipales.

FIGURA 1.3. SISTEMASDELOSAMACIZAYVIGASTRABAJANDOENUNA DIRECCIN

INTRODUCCIN


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Elconceptode losa reforzadaenunadireccinseaplicacuando la losa tieneunalongitudmayordeldoblede laanchura,cuandoprecisamenteestarelacinesmenora0.5.

1.2.2.2 LOSASMACIZASAPOYADASEN DOSDIRECCIONES, LOSASPERIMETRALMENTEAPOYADAS

Unalosamacizareforzadaendosdireccionesoperimetralmenteapoyadas,esaquellaquecubretableroscuadradosorectangularescuyosbordes,descansansobrevigasalascualeslestransmitesucargayestasasuvezalascolumnas.Sesuponequelosapoyosdetodossusladossonrelativamentergidos,conflechasmuypequeascomparadasconlasdelalosaenunadireccin.Estaslosasaunqueestnentablerosaislados,esnecesarioquesuanlisissehagaenformatridimensionalyaquesonelementosestructuralesaltamenteindeterminados.

El sistema reforzado en dos direcciones indica que la losa deber llevar acero de refuerzo correspondiente a losmomentoscalculadosendosdirecciones.

Estetipodepisoesfcilmenteadaptableadiseosirregulares.

FIGURA 1.3. LOSA MACIZAAPOYADAENDOSDIRECCIONES

1.2.2.3 LOSASPLANASAPOYADASSOBRECOLUMNASCONCAPITELES

Unalosaplana,esunalosadeconcretoreforzadoendosdireccionesdemaneraquetransmitasucargadirectamentesobrelascolumnasenqueseapoya,generalmentesinlaayudadevigasytrabes.

Estetipodelosaserefuerzaconvarillasendosdireccionesypuedetenerunperalteuniformeosepuedeengrosarconunreasimtrica,msomenoscuadradallamadabaco,alrededordelacolumna.

Enpisosdeestetiposepuedeaumentareltamaodelascolumnascercadesuextremosuperiorformndolesunacabezaacampanadallamadacapitel.Cuandolalosanollevabaconicapitel,lalosaseracompletamenteplanayaestetipodepisoseledaelnombredeplacaplana,lacualsedescribirmsadelante.

Lospisosdelosaplanasoneconmicosencuantoalusodelosmaterialesyproporcionanunaconstruccinrgidageneralmenteestaslosasseutilizanenlaconstruccindeedificiosindustrialesconcargasvivasmuygrandes.Enlaactualidadestesistemaesmuypopularenlaconstruccindeedificiosconmltiplespisosdeoficinasendondelaflexibilidaddelespacioesrequerida.

Lasinstalacionesdeserviciopuedenserdispuestasdentrodelespesordelalosa,quedandoelsistemadepisoporsumismaconstruccinconunagrataaparienciaarquitectnica.

No obstante este sistema se combina frecuentemente con cielos suspendidos, los plafones pueden ser utilizadoscuandodctosdelsistemadeaireacondicionadorequierenserinstalados.

INTRODUCCIN


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FIGURA 1.4. LOSASPLANASAPOYADASSOBRECOLUMNASCONCAPITELES

Largas aberturas pueden ser acomodadas en el sistemade piso en todas las reas excepto en la zona del tablerorebajadadondemedidasespecialessonrequeridas.

Economademateriales,velocidaddeconstruccinyunahorroen laaltura totalparaalturas libresdadassonsusprincipalescaractersticas.

1.2.2.4 PLACA PLANA

Unavarianteenlasolucindeentrepisossintrabesperfiladassonlasllamadasplacasplanas,formadasporunaplacade concreto de seccin constante, que descarga directamente en las columnas. El hecho de no existir trabes ocapitelesenelentrepiso,ofrecealarquitectounamayorelasticidadenlasolucinarquitectnica,locual,sumandoaotrasventajasqueacontinuacinseenlistan,lascolocanentrelospisosdemayorempleoenlaactualidad:

Facilidadenelcimbrado,disminuyendoloscostos.Facilidadenloscolados.Elasticidadenlasolucinde:

DivisininteriorAlumbradoInstalacionesdiversas

Reduccinenlaalturadeledificio,conservandolaalturalibredeentrepisosescogida.Reduccindelpesototaldeledificioconlasconsiguientesventajasestructurales.Eliminacin de falsos plafones o rellenos, que se requieren en el caso de las soluciones convencionalescuandolastrabessobresalendellechoinferiorosuperiordelalosa.

FIGURA 1.5. PLACA PLANA

INTRODUCCIN


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Lafigura 1.6 muestraelahorroenlaalturalibredelentrepisodelaplacaplanacomparadaconotrossistemasdepiso.

0.300.10

Alturalibreutil.

Alturalibreutil.

LosaMacisa

Alturalibreutil.

PlacasPlanas.LosasPlanas.Inconveniente.

FIGURA 1.6. AHORRO ENLAALTURALIBREDEENTREPISODELAPLACAPLANA.

1.2.2.5 LOSA PLANAALIGERADACONSONOVOIDES

Coneste tipode losase logranresultadossemejantesaotrossistemas,desdeelpuntodevistaestructural,yaquealigeranla losay trabajanasmismoendossentidos,noobstantequeaparentemente, seconstituyeunsistemadeVigas I en un sentido en el otro, segn experiencias comprobadas con clculo, se integra un sistemade vigasVierendeel.

Lossonovoidessefabricanenlongitudesdelordendelos7m.ydedimetrosquevarande5a100cm.,porloquesepuedenajustaralasmsdiversassolicitacionesdeproyecto.

Lasecueladeclculo,anlisisydiseomsempleadoenestossistemas,esporsufacilidad,laquesebasaenlasespecificaciones del American Concrete Institute (A.C.I.), la cul en determinadas ocasiones en estructuras concaractersticasideales,sereducealempleodecoeficientestotalmenteempricosydesencillaaplicacin.Cuandonosecumplenciertosrequisitos,talescomounaciertarelacinentrelalongitudyelanchodeltablero,ocuandostosnosoncontinuosenmsdetresenunadireccin,esnecesariorecurriraldiseo,poranlisiselstico,siguiendounasecueladetrabajoqueporcomodidadpuedeserlasiguiente:

Sedividevirtualmentelaestructuraenmarcostantolongitudinalcomotransversalmente.Cadamarcopuedeseranalizadohiperestticamenteensutotalidad oporelmtododeclulasparciales.Cuantificacindemomentosflexionantesenseccionescrticas.Distribucindelaflexinentrefranjasdecolumnascentrales.Diseo.Clculoydiseoporesfuerzocortanteencasodesernecesario.

Enlafigura1.9semuestraunesquemamasgeneralizadoacercadeestetipodesistemadelosaespecficamentesetratadeunaplantayelcortedelalosaencuestin.

1.2.2.6 LOSAPLANAALIGERADA CONBLOQUESDEPOLICARBONATO

Estaesunaformamuyinteligentededisminuircargasmuertasalmismotiempoqueselograeconomizar.Ya quelosbloquesdePolicarbonatosonrelativamenteligerosyeconmicos.

INTRODUCCIN


14

Sono tu bo s.

A cero d e

S onovoideso

ten si n .

FIGURA 1.7. LOSA PLANAALIGERADACON SONOVOIDES.

Capitel. SonovoidesoSonotubos.

Seccionalolargodeunatrabedecarga.

Columna.

FIGURA 1.8. DISPOSICIN RECOMENDADAPARALOSSONOVOIDESENUNALOSAPLANA

1.2.2.7 LOSA PLANAALIGERADACONBLOQUESDECONCRETO

El aligeramiento de la losa puede lograrse igualmente con bloques de concreto. En nuestro pas existen variaspatentesymedidasdedichosbloques,asqueelproyectistadeberelegirlosqueseacomodenasusnecesidadesdeproyectos.

INTRODUCCIN


15

FIGURA 1.9. LOSA PLANAALIGERADACON BLOQUESDECONCRETO.

1.2.2.8 LOSA RETICULAROCELULAR CONCASETONESODOMOSFIJOS

Estconstituidaporunsistemadenervadurasortogonalesquetrabajanenconjuntoconbloquesprefabricados,loscualesocupanlosespaciosdefinidosporlasinterseccionesdelasnervadurascomosepuedeobservarenlasiguientefigura:

FIGURA 1.10. ACOMODO DELOSCASETONESEN UNALOSACELULARRETICULAR.

Cadaunadelaspiezasqueformaunbloque,esuncajnabiertoenunadesuscaras(laopuestaalfondo)demaneraquealacoplarsedosdeestoselementosentalplano,seintegraunaceldacerradaentodassuscaras.Estoselementossefabricanconunconcretodefc=140Kg./cm2,ydelassiguientesdimensiones:enplantade65cm.75,y85cm.,combinadosindistintamenteosea65x6565x7565x85etc.yenalturasde12.5,17.5y20cm,demaneraquealcombinarsedosdealturaigualodedistinta,setieneunagamadeperaltesqueseadaptanfcilmentealasdistintassolicitacionesdeproyecto.Esrecomendableinstalarlasdemayorperalteencontactoconlacimbra.

En este sistema de entrepisos los moldes tienen mayor durabilidad, debido a que la superficie de contacto delconcretovaciadoinsituconlacimbraesmnima.

Comodatoconstructivoresultadeinterscitarqueelprocedimientodetenderlatuberadeconduccindelsistemadeiluminacin,seefectaranurandolosbordesdelasparedesverticalesdelelementoinferiordecadaclula,antes

INTRODUCCIN


16

de colocar el superior la lmpara se aloja en un bloque cuya cara inferior tiene el recorte y los dispositivosnecesariosparasuinstalacin.

Como se indic al principio, las nervaduras de la retcula, por su geometra son rectangulares, pero en sufuncionamiento trabajan comouna seccin tipo I, por incorporrseles estructuralmente los cajones, debido a supropia adherencia y a su condicin de confinamiento (cada clula est rodeada de nervaduras), lo que da comoresultadounconjuntomonoltico.

TambintrabajancomovigasTsisobreloscasetonessetiendeunacapadeconcreto.

Elrefuerzoempleadoenelarmadode lasnervadurases recto,estandodotadasdemsrefuerzo lasquevanentrecolumnasenlasproximidadesdelacolumna,oseaenelcontornodestaalniveldelalosasereduceladimensindelosbloquesparaalojarelrefuerzodeproyectoyencasonecesariosevacastazonantegramentedeconcretoreforzado.

1.2.2.9 LOSA RETICULAROCELULAR CONDOMOSDEPLSTICODESMONTABLES

EstesistemallamadotambinWafflecombinaelpocopesoylarigidezdeunpisonervuradoconlaaccinendosdireccionesdeunalosaplana.

Loscasetonessetienenenmedidasestndarohechosespecialmenteparaunproyectoenparticularypuedenquedarfijosobienserremoviblesdependiendodeltratamientodeacabadorequerido.

Los casetones de plstico o domos, son demenor peralte que la losa quedando los bordes en contacto entre s,eliminndoseconelloelempleodelacimbra,conlaconsiguienteeconoma.

Refuerzo.

Domo. 15cm.19cm.

60cm.

11cm.

FIGURA 1.11. LOSA CELULARCONSTRUIDACONDOMOSDEPLSTICO

nicamente es preciso erigir la obra falsa los domos apoyan directamente sobre los largueros de sta. Eldescimbradoseefectaconextremafacilidad,abasedeinyectaraireenunpuntodelosdomosdeplstico.

Elefectodeloscasquetesresultadegranestticaynorequierenaplanadoporlaexcelentetexturadelasuperficiedecontactodelosdomosconelconcreto.

EldiseodeestossistemassepuedehacerutilizandolosmtodosdelAmericanConcreteInstituteoelpresentadoporelReglamentodeConstruccionesdelDistritoFederalensusNormasTcnicasComplementarias(2004).

INTRODUCCIN


17

1.2.2.10 SISTEMA DEPISOABASEDEBVEDASSOBREVIGUETAS

EstesistemadepisoesmuyutilizadoenlaregindelBajodenuestraRepblica,debidoalsistematradicionaldeconstruccin.

Loselementosde soporteloconstituyenviguetasIprefabricadasypresforzadas.Aunquedadalademandadeestosperfiles en acero, que con frecuencia se agotan en el mercado la vigueta I presforzada, a dems de serconsiderablementemseconmica, tieneparticularespropiedadesestructurales:Momentode Inerciamsomenosveintevecessuperiorymdulodeelasticidadalrededordediezvecesmenorqueenunavigaequivalentedeacero,locualdacomoresultadoquelaflechaesmenorqueenlosperfilesdeacero,aigualescondicionesdecarga.Ademslasviguetasdeconcretosefabricanconunaligeracontraflecha(regulablepordisposicindelpresfuerzo).

ComoadiferenciadelasvigasIdeacero,lasdeconcretotienenpatinesde3cm.yperaltede18cm.seobtienenentrepisosmsgruesos,conlasconsiguientesdesventajas.Enestoscasosconvienerecortarlostabiquesparaqueelaplanadodelplafnseademenorespesor,dadoqueelrellenosuperiorabasedehormignjalisco,esmsbarato.

Elperfilequivalentealaviguetadeacerode5deperaltecuentacon5varillasdealtaresistencia,unaenelpatnsuperior y cuatro en el inferior la de cuatro pulgadas tiene como nica diferencia de 3 alambras de 5 mm dedimetro enellechoinferior.

Porlogeneralestesistemaresultamseconmicoenlalocalidaddebidoaladestrezaybajocostodelamanodeobradelaregin.

Mezcladecal.Ladrillos.

ViguetadeconcretopresforzadaoequivalenteaIde4

Alambresdepresfuerzode5mm.

Rellenodeconcretodesuficienteespesorparacolocarinstalaciones.

elplafon.

equivalenteaIde4

economicamenteparapoderaplanarRecortedeltabique.

FIGURA 1.12. BVEDA SOBREVIGUETAS

Viguetapretensada.Dovela.

Pisoterminado.Capadecompresin.

FIGURA 1.13. LOSA JALISCO.

INTRODUCCIN


18

Lacapacidaddelalosapuedeincrementarse aumentando elespesordelacapadecompresinaunmximode5cm.ocambiandolascondicionesdeapoyo,etc.ydeacuerdoconnuestrasespecificaciones.

1.2.2.11LOSA ARMADA CONMALLASDEALAMBREESTIRADOENFRO

EstetipodelosaseempezautilizarenEstadosUnidosendondeserealizaronlasprimerasinvestigacioneshechasporelWireReinforcementInstituteelcualen1966publicunestudiotitulado:WeldedWireFabric,DesigningandDetailingManualforStructuralConcreteSlabs.

Ennuestropastambinseempezautilizarestesistemadepisoperofuehastaelaode1976queelInvestigadorCarlosJ.MendozadelInstitutodeIngenierarealizunestudioparaelInstitutodelFondoNacionaldelaViviendaparalosTrabajadores(INFONAVIT)titulado:RecomendacionesparadisearyconstruirlosasarmadasconmallasdealambreestiradoenfroElcualaconsejaquelasmallasempleadasenlaconstruccindelosasdeconcretodebencumplirconlanormaDGNB2901973Malladealambredeacerosoldado pararefuerzodeconcreto.

En el caso de losas perimetralmente apoyadas el refuerzo proporcionado por mallas en forma de lminasnormalmenteresultaventajoso sobreelempleodemallasenformaderollos.

Sinembargo,cuandoelreadelaceroinferiordependeengranpartedelosrequisitosmnimosdelosporcentajesdeacero,sepuedepensarenunacombinacindemallasproporcionadasenrolloparaesteaceroymallasenformadelminasparaelacerocomplementario.

Entodosloscasos,lacantidaddeacerorequeridopormetrodelosapuedeproporcionarseconunaomscapasdemallacuyascaractersticas(tamao,calibreyseparacindelalambre)puedenonoseriguales.

Loanteriorpermiteseleccionarlasmallasdemaneraque,olvidarelhechodequemientrasmscombinacionesdemallassehaganlasoportunidadesdeerroresyeltiemporequeridoenlacolocacinsernmayores.

1.2.2.12 LOSAS DECLAROSPEQUEOSMACIZASOALIGERADAS

Ennuestropasdaadasehacenecesarioelcrearnuevosmtodosconstructivosparaviviendasdeinterssocial.Estosedebetantoalaexplosindemogrficacomoaloincontrolabledelosasentamientoshumanos,quesucedenconmayorfrecuenciaenlasgrandesciudades.Esporestoquedesdeelaode1968,losinvestigadoresdelInstitutode Ingeniera: J. Daz Padilla, R. Daz de Cosso y R. Guzmn R. patrocinados por el Fondo de Operacin yDescuentoBancarioalaViviendayLaCmaraNacionaldelaIndustriadelaConstruccinhanrealizadoestudiossobrelosasdeclarospequeos,dadaslasdimensionespequeasdelostablerosdelosaenedificiosparaviviendasdeinters social,queestnsujetosacargasbajasysoportadossobremurosenlamayorpartedesupermetro, sehavenidoestudiandoelcomportamientodelosasaligeradas,reforzadassolamenteensulechobajo,bienseaconmalladealambreestiradoenfroeinterseccionessoldadasoconvarillascorrugadas.Nosecolocarefuerzonegativopararesistirlosmomentosdebidosalacontinuidad.Dadoqueparaestetipodelosasmacizasdeperaltepequeo(8cmdeespesor)essumamentedudosa,difcilycostosalacorrectacolocacindelrefuerzopormomentonegativo(refuerzodellechosuperior)tambinaquelosarmadossoncomplicados(loqueoriginacostosdemanodeobraytiemposdeconstruccinelevados),yqueporlasdimensionesdestaslosaslosrequisitosdearmadomnimorigenenunagranpartedelrea.

1.2.2.13SISTEMAS DEPISO DEBOVEDILLAS

Unsistemadepisosumamentedifundidoyutilizadoporconstructoreseseldecombinarvigaspresforzadasplanasydovelasdematerialligero,conuncoladoinsituqueconstituyelazonadecompresin.

La viga presforzada desarrolla dos funciones: servir de cimbra antes de efectuar el colado y ya integrada laestructura,tomarlatensinoriginadaporlaflexin.Elbloqueprecoladocompletalacimbra,eincluidoenlalosa,proporcionaunperaltemayorsinaumentarexcesivamenteelpeso.

INTRODUCCIN


19

Larapidezyeconomadeestesistemasederivadelospequeosvolmenesdematerialquesemanejanenlaobra,yaqueloselementosprefabricadosrepresentanun70%deltotaldelalosa.Elconcretodefc=175Kg./cm2quesevacainsitu,varade40a70lt./m.2dentrodeestesecolocaunamalladerefuerzodedestinadaaabsorberlosesfuerzosportemperatura.

Laobrafalsaqueserequiereparasoportarlasvigasprefabricadasysuscargas,antesdequeesteelementoentreenservicio,representa unacantidadmnimaquenoexcedede10PiesTablndemaderaporm2delosa.

Existenunsinnmerodepatentesdeestesistema,entrelosquecabemencionareldeVibosa,Pretsa,Katzenberger,Losa Stalton, etc. En este ltimo sistema, la variante la constituye el hecho de que la viga presforzada estconstituidaporbloquesdebarroranuradosenformadepeine,queseelaboranporprocedimientosdeextrusinporestospeinessepasaelacerodealta resistenciaparaaplicar lacargadepresfuerzo,mismaquese transmitea lospeinesporadherencia,alrellenarlasranurasconcemento.

ConelbloqueB10selibranclaroshastade6.50mcon200Kg.desobrecarga,pesandoeltecho210Kg./m2.Conlos bloques tipoB21 y tipoC22sesalvancon iguales sobrecargas,clarosde9 y10.90mrespectivamente,concargasmuertasde360y380Kg.

UnbloqueC20deigualanchoqueelC22secombinaconesteparadarmayorperaltealalosayconseguirconellomayoresclarosysobrecargas.

En la patente deArmacreto los elementos de soporte se colocan cada 75 cm. y el peralte de la losa es variabledependiendodelabovedillaqueseutilice.

EnlapatentedelaslosasprefabricadasKatzenberger,seutilizancomomiembrosdesoportelarguerosarmadosenfbricaabasedeestructuraelectrosoldada,esdecir,constandeunaarmadurafabricadaconacerodealtaresistenciaelectrosoldadaenformatridimensionalconestribosdiagonalescontinuosenformadeV.Laarmaduradeacerollevaunpatnozapataprecoladoenfbricade12x5cm.,dondeseintegraelaceroadicionalsegncargasyclarosacubrir.

Elacerodelaarmaduraesdealtaresistenciade5000Kg./cmyelpatnesdeunconcretodeunfc=250Kg./cm2.Lasviguetasseponena75cm.yentreviguetayviguetasecolocanlasbovedillas.Arribadelasestassecolocaunamallaelectrosoldadaparaabsorberlosmomentosnegativos,finalmenteserealizauncoladoinsituparalograrunalosatotalmentemonoltica.

Lasprincipalesventajasdeestesistemasonlaeconomaylarapidezdeconstruccin,paralacualnoserequieredepersonalespecializadologrndoseunahorrodel60%enmanodeobra.

Eldiseodesistemasdeviguetasybovedillasdifieredeldeseccionesmonolticasprincipalmenteendosaspectos:serequiereestudiarcuidadosamentelosefectosdelasdistintasetapasconstructivasygarantizarelcomportamientodelconjuntocomounaunidadmedianteunaligaadecuadaentreloselementosprefabricadosyelconcretocoladoenellugar.

Lasbovedillasdebernsercapacesdesoportarunacargaconcentradade100Kg.enunreade5x5cm.aplicadaenlazonamsdesfavorable.

Lasbovedillasseconsiderarancomorellenoynotendrnningunafuncinestructural.

1.2.2.14 LOSADECONCRETOCOLADAENSITIOSOBREVIGASDEACERO

Existen,enteora,unnmeroconsiderabledeopcionesqueimplicanvariacionesenlosmateriales,tiposdesistemas,formas,disposicin,ydetallesespecficosenlaconstruccindeunsistemadepiso.

Comoalternativasetieneelsistemadelosadeconcretocoladainsitusobrevigasdeacerocomolomuestralafigura1.14

INTRODUCCIN


20

depresfuerzo.

enobra(3cm).Concretopuesto

N2.5AceroTransversal.

Conectores.Acero.

Bloquederelleno.

Vigapresforzada.

FIGURA 1.14. SISTEMA DEBOVEDILLASSOBREVIGUETAS

Relleno.LosaEstructural.

Desarrolladoresdecortante.

Proteccincontraelfuego.

decubierta.Planchaopcional

FIGURA 1.15. LOSA DECONCRETOCOLADAENSITIOSOBREVIGASDEACERO.

El uso de dispositivos soldados en la parte superior de las vigas de acero permitira el desarrollo de una accincompuestaentrelalosadeconcretoylasvigasdeacero,loquedaraporresultadounareduccinenlasdimensionesdelasvigastpicas.

1.2.2.15 LOSAS DECONCRETOPREFABRICADASSOBREVIGASDEACERO

Otraalternativaenlaconstruccindesistemasdepiso,eseldecolocarlosasdeconcretoprefabricadassobrevigasdeacero.Paralograrlacompletauninentrelosmiembrosprefabricadosserequerirdeuncoladoinsituparadarcontinuidad.

Conestetipodeunidadesprefabricadassepuedenobtenerclarosmslargos,aprovechandolasextrusionesdelalosaparalacolocacindelsistemaelctrico.

INTRODUCCIN


21

Lafigura 1.16 muestraunaestructuradeestetipo.

A

A SeccinA A

FIGURA 1.16. LOSASDECONCRETOPREFABRICADASSOBREVIGASDEACERO

1.2.2.16SISTEMAS DEPISOABASEDEMIEMBROSDECONCRETOPRESFORZADO

Elmtodousualdepresfuerzoconsisteenempleartendonesdeacerotensadosqueseincorporanpermanentementealelemento.Porlogenerallostendonesseformandealambredealtaresistencia,toronesovarillas,quesecolocanaisladamenteoformandocables.Existendosmtodosbsicosparausartendones:pretensadoypostensado.

Enelpretensadoprimerose tensaelacero entre losmuertosdeanclaje yposteriormenteelconcretoes colocadoalrededordelaceroyenmoldesquedanformaalelemento.Cuandoelconcretohaalcanzadosuficienteresistenciaala compresin se libera el acero de los muertos de anclaje, transfiriendo la fuerza al concreto a travs de laadherenciaexistenteentreambos.

Las ventajas del presfuerzo, ideado por el francs Eugene Freyssinet, sobre losmiembros normales de concretoreforzadosonlassiguientes:

ProduccindemiembrosestructuralesagranescalaMayorcontroldeagrietamientosSeevitandeformacionesverticalesMayorcapacidaddecargaconmenorseccinConsiderableahorroencimbrayobrafalsaRapidezdeconstruccinReduccindecargamuertaMayoraprovechamientodelconcretoConsiderableahorroenmanodeobra

EnelPostensadoprimerosecolocaelconcretofrescodentrodelmoldeysedejaendurecerprevioalaaplicacindelpresfuerzo.Elaceropuedecolocarseenposicinconundeterminadoperfil,quedandoahogadoenelconcreto,paraevitarlaadherenciaseintroduceelacerodentrodeunacamisametlicaprotectoraobienpuedendejarsedctosenel concreto, pasando el acero a travs de ellos una vez que ha tenido lugar el endurecimiento. En cuanto se haalcanzado la resistencia requerida del concreto, se tensa el acero contra los extremos del elemento y se ancla,quedando as el concreto en compresin.Elperfil curvo del acero permite la distribucin efectiva del presfuerzodentrode la seccin.Elusode tendonesrectosnoeselmodomseficientedeutilizar la fuerzadepresfuerzoaltratarsedegrandesunidades.

Enaquellospuntosdondeocurreelmomentomximoserequieredelamximafuerzaefectivadepresfuerzoyporotraparte lamnima fuerza de presfuerzo es necesaria donde ocurre elmnimomomento flexionante.Ello puedelograrseparaunafuerzaconstantedepresfuerzovariandolaexcentricidaddelafuerza,detalmaneraque,enunaseccincualquieraalolargodelelemento,elefectodelpresfuerzoneutralizarelefectodelacarga.

INTRODUCCIN


22

LosprincipalesproductosdelneadeconcretopresforzadoqueseelaboranenMxico,sonlossiguientes:

ElementosEstructurales. Trabes I, T, T invertida, canal Y, cajn con aletas y cajn de peralteconstanteyvariable.Losas.AbasedetabletaodeviguetaI,T,Tinvertidaybovedilla.Losasdeseccin.Seccincanal,T,yTTdeseccinconstanteyvariable.Losasplanas.Deseccinmacizaohueca,tipoextruda, hollowcore o spiral.Estructurasmodularestipo. Formadaspordiversoselementosdelosyadescritos.

1.2.2.17LOSASALIGERADASPRESFORZADASEXTRUIDAS

Las losasconncleohuecopuedenrealizarsedemuchos tiposparaadecuarlosacualquierproyecto,dondeclaroslargosyunareduccindelacargamuertasonrequeridas.

Las losas presforzadas extrudas son aprovechadas en el mercado mexicano como unidades propias. Entre laspatentes ms populares se encuentran la de PRETENSA Servicios y Elementos Presforzados, S.A. (SEPSA)SistemasPresforzados, S.A. (SIPSA) los cuales utilizando la patentenorteamericana deSPANCRETE.ProducenlosaspresforzadasextrudasparacolocarconfirmeosinellaastenemosquelaslosasSPANCRETEsinfirmeparaentrepisos estn construidas de un concreto presforzado de un fc = 300Kg. /cm2 y de un acero de refuerzo defs=17500Kg./cm2.Estnfabricadasdeunanchoestndarde100cm.ylongitudesdeacuerdoalproyectohasta15m.Concincoperaltesnominalesquesonde8.0cm.eldelaserie2000de10.2cm.eldelaserie4000de18.2cm.eldelaserie6000de20.3cm.eldelaserie8000yde25.4eldelaserie10000.

Estetipodelosasseconstruyenenserie,aunquenosedescartalaposibilidaddeconstruirlasexpresoparaundiseoespecial.

1.2.2.18PLACA PLANAPRESFORZADA

En el sistema de placas planas aligeradas con elementos de concreto se puede considerar como variante laintroduccindelpresfuerzoenelsistema,conlocualseobtienenlassiguientesventajas:

Seevitandeformacionesverticales.Sepuedenlibrarclarosmsgrandes.Seobtienemayorcapacidaddecargaconmenorseccin.La placa plana presforzada es un sistema altamente eficiente para soportar cargas permanentes pesadassobreclarosrelativamentelargos,porejemplo,enbibliotecas,libreras,estacionamientoselevados,etc.

1.2.2.19VIGAST PRESFORZADAS

Sonelementosestructuralesdeconcretopresforzado, idneasparasalvargrandesclarosycubrenhasta90m2 porpieza.Sususosmscomunessonen:Entrepisos,Puentes,Bodegas,NavesIndustriales,etc. Ej.Figura1.17

1.2.2.20VIGASTT PRESFORZADAS

Sonvigasdegranflexibilidaddeusoyconampliosrecursosarquitectnicos.Sefabricanencuatroperaltesnominales40,50,60y70cm.,ycubrenhasta60m2porpieza.Ej.Figura1.18

1.2.2.21VIGASY PRESFORZADAS

Estos miembros estructurales al igual que las vigas T cubren hasta 90 m2 por pieza. Las medidas en queSPANCRETElosproducensepuedenapreciarenlasiguientefigura1.19.

INTRODUCCIN


23

Peraltesvariables.

Acotacionesencm .

Patnvariable150,200,250,300.

3.81

21.5

FIGURA 1.17. VIGA TPRESFORZADA

FIGURA1.18.VIGA TTPRESFORZADA.

36 cm .

20

V ariable.

21 .5 cm .

294.00cm .

FIGURA1.19.VIGA YPRESFORZADA

1.2.2.22VIGA CANAL

Lavigacanalcuyascaractersticasestructuralesseaprecianeneldibujo,esunelementoprefabricadoqueseutilizaenlaconstruccindeentrepisosytechos,conclarosde3.5m.a5m.,ysobrecargasmximasde225Kg./m2.

INTRODUCCIN


24

Estaspiezascuandoseutilizanparaentrepisosseinstalanunaacontinuacindeotraoseparadas2cm.,sobreellassetiendemorterodecementoqueademsdedarcontinuidadaloselementossirvepararecibirelmosaico.

Entechosseprecisatenderunfirmedeconcretoligeroparaevitarelcalorsolar,dadoqueestoselementosporsupocoespesorpermitenunainfiltracintrmicaindeseable.

El presfuerzo aplicado a estas piezas produce esfuerzos de talmagnitud que, en los claros indicados y sujetos amomentosdelordendelos250Kg.m.,seencuentranenellmitedesuresistenciacuandoporciertascondicionesdeclaroycargaseocasionanmomentosdelordendelos400Kg.m.,seprecisaincorporarlesrefuerzoadicionalparaevitartensionesinadmisiblesenelconcreto.Comoejemplosemuestralasiguientefigura:

Varillade4mm.

Varillade3mm.

3.5cm.

50cm.

Alambrn

FIGURA1.20.VIGACANAL

1.2.2.23SISTEMA DEPISODEREJILLAMETLICA

El sistema de piso a base de rejilla metlica es muy utilizado en las plantas industriales por la seguridad queproporcionapuesevitalospisosresbaladizos,agua,aceite,lquidosypiedraspequeasquepuedenserlacausadeunresbaln,estospasanatravsdelasrejillasantesdequepuedancausarunaccidente.

El sistemade rejilladeacerose fabricamedianteunprocesodeelectro forjadoautomtico, soldandodos varillashexagonalesdemaneraprecisa.

Existen varias patentes ennuestro pas entre las cuales se cuenta lamarca Irving, que produce rejilla en tablerosStandardde1.00x6.10m.,orejillacortadasegnnecesidadesdeproyecto.

Hayrejillaligerahechaconsolerasdecargade1/8x,hastarejillapesadadealtaresistenciaconsolerasdecargade3/8x6.Larejillapesadaesparaclarosgrandesycargaspesadasylaligeraesparaclaroscortos.Larejillaligeratieneuncostomsbajopormetrocuadrado.

Estarejillaesresistentealacorrosinpuesllevaunacabadodepinturanegraanticorrosiva.Enambientesdondeseprefiere minimizar el mantenimiento se pueden utilizar rejillas de material galvanizado. Y para ambientes muycorrosivos,sepuedeutilizarrejilladealuminioodeaceroinoxidablesegneltipodecorrosin.Comoejemplosemuestralasiguientefigura:

Largointeriordelmarco.

delangulo.interioraladimension.larejillaigualPeraltede

Anclas.

6mm.

Angulo.

Rejillainterior.

Holguratipica=6mm.

FIGURA1.21. REJILLA METLICA

INTRODUCCIN


25

1.2.2.24CIMBRA LOSA

Lacimbralosaesunelementoprefabricadoque,comosemuestraeneldibujo,constituyelazonadetensindeunalosa convencional. Se integra con la zona de comprensin mediante un colado en el lugar y la accin de susnervaduras,queresistenelesfuerzocortante,dandocomoresultadoelformarunaestructuraquetienelascualidadesdelalosamonolticaordinaria.

Atiesadoresparaesfuerzos

aceronegativo.colocaciondelCanalesparala

monoliticaalaCimbraLosarasanteydarleunidadtomaralesfuerzo

Refuerzolongitudinal.

demaniobras.

CimbraLosa.

entresi.LasosparaligarlaCimbraLosa

Dimensiones.

0.05m

0.05m

0.05m0.2m0.05m

Refuerzodeestribo.

yalcoladoinsitu.

Dentellonespara

FIGURA1.22. CIMBRA LOSA

Silasconvenienciasdediseolorequieren,esposibleinstalaraceroderefuerzoparamomentosnegativos.Parasucolocacinlosatiesadoresdisponendemuescas.

Conestesimpleprefabricadoparcialseconstruyenentrepisosotechosde1.0m.hasta4.0m.declaro,eliminandoeltiempo de endurecimiento que se requiere para el descimbrado de las losas coladas en sitio, as como un altoporcentajedelamanodeobraenellugar,yaqueelarmadodelaceroyelvolumendecoladofaltante,representanunmnimodeltotalnecesario.

Elprocesoconstructivodelacimbralosaconelempleodemoldesautovibradosyconcretoseco,permitequepuedasertransportadaeinstaladaapocosdasdeefectuadoelcolado.

Estoselementossefabricanenunanchode50cm.siendosupesode80Kg./m2yde120Kg./m2,segnsetratedeltipoligeroopesado.Enelprimero,utilizadoencubiertasseempleaconcretoligerode1600Kg./m3yenelsegundo,de2400Kg./m3.

1.2.2.24SISTEMAS DELOSACERO

EstesistemafabricadoporRobertsonMexicana,S.A.(ROMSA).CompaafundadaporelgrupodeIndustriasdeMonterrey, en colaboracin conH.H.Robertson deEstadosUnidos, que fue quin proporcion la tcnica de lossistemas.

INTRODUCCIN


26

Paracrearestesistemadepisosetuvoencuentalanecesidaddecontarconproductosquesoportarnlascondicionesadversasdeciertaszonas,ascomo las severaspruebasaqueestaransometidosporelambientecontaminadodealgunasindustrias.

FIGURA1.23. LOSACERO

Lasprincipalescaractersticasdeestesistemadepisosonlassiguientes:

Impermeabilizacionessndwichencubiertas.Seadoptunsistemadeimpermeabilizacinalemn,elcualflotalosperfilesdecualquiertechadoplano,pormediodeunanclajequeseengrapaalyqueamarralaslminasplanasquesecolocansobreunacapadefibradevidrioopoliestireno,formandotodoelconjuntounsndwich.La formadehacerunbloquehermtico ymonolticoesuniendoentre s losbordesde laslminas,pormediodeunaengargoladoraelctricaqueesespecialparaestetrabajo.Lasnicasjuntassonsas,puesnohayunionestransversalesparacompletaruntramolongitudinal,yaquelalminadecalibre28,queporlogeneralseutiliza,setrasladaenrolloshastaellugardecolocacin,parasercortadaalamedidadelatechumbre.Elrecubrimientoaparentepuedeserelegidoentrelosmltiplesqueelfabricanteofrece.Las condiciones de aislamiento trmico, acstico, e impermeabilizante de este sistema, son sus grandespropiedades.Losacero cimbra y armado a la vez. El sistema LOSACERO SECCION 3 de ROMSA combina laspropiedadesdelalminadeacerogalvanizadaconlasdelconcreto.Elproductomencionado acta en forma similar a una viga que est compuestade acero como elementoestructural y concreto de relleno. Solo que ahora, por la posicin horizontal, sirve como cimbra para elcolado, y junto con una malla que acta por temperatura, forma el armado del concreto que acta porcompresinyrellenaloscanalesdentadosparaproporcionarunfirmehorizontal.ConLOSACEROSECCION3, en clarosmuygrandes,almomento del colado deben utilizarse puntalescuandosecalculaqueladeflexindelalminaseamayorqueL/1801.9cm.,despusdequeelconcretoadquiereel75%delaresistenciaquedebetener,lascargassonsoportadassinproblema,pudindosequitarlospuntales.Cuandohaynecesidaddedctosdeinstalacionespuedenserhechosyreforzadosenunadimensinmximade30x30cm,aligualquepuedenhacersecortesparaadaptacionesencolumnasyelementosestructuralessecundarios.Siemprequeunaobrarequierafalsoplafn,elfabricanteharapeticindelconstructorlosorificiosparafijaralambresoganchosquesujeteninstalacioneselctricas,hidrulicas,etc.Encasodenohaberentrepisoparalasinstalaciones,lascorrugacionespuedenquedaraparentes,dndolessolounacabadoaparentecomotirolopintura.UsandoLOSACEROesposiblereducireltiempodelaconstruccinhastaenun50%,locualpermiteunahorroextraordinarioentodossentidos,ademsdelbeneficioquepuedesignificarparaelpropietariodelinmueble,eltenerloenservicioproductivoanticipadamente.Comoelgrosordelalosaesreducido,esposibleacortaranmslaalturadelosedificiosqueutilizanlosasmixtasdeaceroyconcreto.

INTRODUCCIN


27

Siendomenor el tamao,hay ahorro en la cantidad dematerial deacabados, y reduccin de carga en lacimentacinyelesqueletoprincipal.Grandessoluciones.Conel sistemaLOSACEROSECCION3nosehabapodido cubrirelmercadodegrandes edificios con claros amplios, entonces se consider la necesidad de introducir LOSACEROSECCION 99. Al igual que su antecesor rene caractersticas iguales o similares, solo que es un 64%mayor,conloqueaumentaelmomentodeinercia.Sumayor capacidad auto soportante le permite eliminar el apuntalamiento y conservar su figura cuandosoportaelpesodelcoladodeconcreto.AmbostiposdeestructurasLosaceroseencuentraninstaladasenunagranmayoradeedificios.A prueba de sismos. Es importante tomar en cuenta las posibles fuerzas horizontales que pueden sercausadasporlafuerzadelvientoolossismos.Todos los sistemasdeentrepiso y techosactancomodiafragmashorizontalesparadistribuir las fuerzaslateralesaloselementosverticales.Puestoquelamagnituddeloselementosverticalesdependenosolodesurigidez,sinotambindeladeldiafragma,esesencialconocerlosfactoresderesistenciaydeflexindeste.

1.2.2.24 SISTEMAS DEPISOABASEDETRIDILOSAS

Elcreadordeestatcnicaparaconstruirelementosestructuralesquepuedenreemplazar,congrandesventajas,alusotradicionaldelalosadeconcretoreforzadoenmuchasdesusaplicacionesconvencionales.EselingenieromexicanoHebertoCastillo.

Ademscolateralmente,hadesarrolladootroelementoestructuralquesellamatriditrabeyque,tambincongrandesventajas,cubreeltrabajoquepuederealizarunatrabedeconcretoreforzadoopresforzado.

Bsicamentelatridilosa,esunaestructuraespacialenlacualloselementosencompresindelapartesuperiorsondeconcretoyloselementosentensindelaparteinferiorsondeacerodealtaresistenciaoacerodepresfuerzo.Lasuniones de tales elementos se logran mediante otros elementos de acero distribuidos espacialmente, los cualesreemplazan a los tradicionales estribos. Debe destacarse que todos los elementos participantes tomanfundamentalmenteesfuerzossimples.

Lasprincipalescaractersticasdeestesistemason:

Latridilosaylatriditrabeseapoyanfundamentalmenteenlaideadehacertrabajaralaestructurabajolascondicionesmselementalesposiblesyalosmaterialesqueconstituyenlaestructuraenunaformaracional.Seconsideraqueloselementosdelaestructuratrabajanatensinyacompresinexclusivamente,esdecir,aesfuerzossimples.Eltrabajoracionaldelosmaterialesconsisteenqueelconcretosecoloqueenlaszonasendondehayfuerzasdecompresinyelaceroendondehaytensin.

Segnelconceptoclsicodelalosaotrabedeconcretoarmado,seconsideraunazonadecompresinarribadelejeneutroyunazonadetensindebajodel.Elconcretoqueseencuentraenlazonadetensinnotrabajaeinclusoseagrieta.Enlostextostradicionalessedespreciaelconcretoporquenotrabaja,peronoencuantoasupeso,yaqueestpresenteenlalosayconstituyecomoaproximadamenteel66%delpesodelaestructura.

Puesbien,enlatridilosaseconsigueeliminareste66%depesomuertodelaestructuratradicional,yaqueenellanoexisteconcreto fracturadoqueno trabaja.Enlaparte superior la tridilosa llevaunacapadeconcretode5cm.deespesoraproximadamentequesirvedeelementoresistentealacompresinyhaceademslasvecesdepiso.Enlaparteinferiorsepuedeponertambinotracapadeconcretode4a5cm.deespesor,osolamenteunfalsoplafn,queenelcasodelatridilosaresultamuyeconmicoporeliminarselascanaletas,yaqueelmetaldesplegadoseamarradelasvarillasdelatridilosa.

Lamalla superiore inferiordeaceroes laqueabsorbe las fuerzasde tensinqueoriginan lascargasverticalesyhorizontalesqueactansobrelaestructura,yloselementosdiagonalesinclinadosdeacerosonlosqueabsorbenlasfuerzasdetensinocompresinquecorresponderanalllamadoesfuerzocortante.

INTRODUCCIN


28

Lacaractersticatridimensionaldelaestructuradescritaanteriormentepermitiasignarleelnombredetridilosa.

Deloanteriorseconcluyequelatridilosaesunaestructurasumamenteligera,conunpesomuertoqueoscilade100a240Kg./m2comomximo.

Para elementos con claros de 20.0m. el espesor de 5 cm. de la capa de concreto es suficiente para absorber lacompresinqueoriginaraunacargade1000Kg./m2.Unadelasgrandesventajasdelatridilosaesquealaumentarelclarodelalosa,noaumentamoselpesodelamisma,puessolomodificaramoselperalteaumentandoelespaciodeaireentrelascapassuperioreinferiorperosinaumentarelpesodelconcreto.

Encasosespecialesdeclaros y cargasmuygrandesesteespesorpodraaumentar,comoesenelcasodepuentesferrocarrilerosycarreteros.

La tridilosa es una estructura hiperesttica con gran nmero de incgnitas. Respecto a su funcionamiento yestabilidad, la tridilosa tiene la ventaja de que siendo hiperesttica al ocurrir una falla local de la estructura, seefecta una redistribucin de esfuerzos pero subsistiendo el equilibrio. Lo anterior se puede comprender alconsiderarqueenunavigacontinuadecuatroapoyos,porejemplo,puedepresentarseunafallaenunodeellossinque se presente bruscamente el colapso de la estructura y que en cambio, es obvio que en una viga simplementeapoyada,alsuprimirunodelosapoyos,elcolapsoesinmediato.

Latridilosaesunbuenaislantetrmico.Latridilosatienelaventajadequeelcolchndeairesituadoentrelascapasde concreto es un aislante trmico extraordinario y se puede considerar que se cumple el mismo principio deaislamientotrmicoqueproduceundoblevidrioenunaventana,separadatambinporuncolchndeaire,enelcualparaquelatransmisindelcalorsepuedarealizar,esnecesarioelcalentamientodelcolchndeaire.Delamismaforma el colchn de aire que queda entre las dos capas de concreto origina tambin el que la tridilosa sea unexcelenteaislanteacstico.

Conlatridilosasepuededecirquenosetienenproblemasdeflexin,detorsinnidecortante.Latridilosatienelapropiedaddequealserunaestructuraformadaporunsistemadefuerzasenelespacio,noconcurrentesniparalelas,puedereducirseesesistemaadosnicasfuerzascruzadasenelespacioyqueasuvezsepuedenhacerequivalentesaunparyaunafuerza,enqueelparequivalealoqueenunalosa,unatrabeounacolumnaseconocecomopardeflexinopardetorsin.Portodoloanterior,enlatridilosasehaeliminadoelproblemadelaflexin,elproblemadela torsin y el problemadel cortante y se puede decir que nunca una tridilosa fallarpor flexin, quenunca unatridilosa fallar por torsin, que nunca una tridilosa fallar por cortante, porque ni la flexin, ni la torsin, ni elcortanteexisten,sinoqueactansimplesfuerzasaxialesdecompresinodetensinalolargodelalosa.

Estagranventajapermiteeliminarendefinitivaeneldiseotodaslasformulasdeflexin,torsinydecortantequetantosehandiscutido.

Rapidezdeconstruccin.Comolaestructurametlicadelatridilosasepuedehacerantesdetenerlistaslascolumnasparasumontaje,entoncessefabricalatridilosacontodaanticipacindetalformaquepodemostenerfabricadosunoo dos pisos de ventaja con respecto al avance de la obra. Luego se procede amontar dicha estructura sobre lascolumnas,yantesdecolarlaslosasdelatridilosasepuedenlevantarnuevamentelascolumnasvolveramontarlaestructuradelatridilosaeircolandounoovariospisosalavez.Elcoladodelospisospuedeserdespussimultneo.

Grandisminucindelaobrafalsacon latridilosa.Latridilosatienelaventajadebidoasuestructurametlica,decolarsincimbra,solovaciandoelconcretosobreunhervometal.Inclusosepuedecolarconpistolasdeconcretodeltipoligero.Enotrasocasionessepuedecolgarlacimbradecontactodelatridilosa.Enestructurascomobvedasocascarones,elahorroporconceptodecimbraesmuyconsiderable.

Conlatridilosalacargamuertaesmenor.Latridilosaesunaestructuraquealaumentarsuperaltecasinoaumentasupesoperossuresistencia,detalformaquelarelacinpesomuerto/cargatil,esbajaestoquieredecirqueunacargamuertamuypequeaescapazderesistirgrandescargastiles,porquelasupresindelconcretofracturadoesunaumentoenlaposibilidaddecargatilloanteriorsepuedecomprobaralhacerlacomparacindeunaestructurareticularde40cm.deperalteconunatridilosadelmismoespesor,enquelalosareticularpesamsdeldoblequelatridilosa.

INTRODUCCIN


29

Conelsistemadetridilosa,lasinstalacionessanitariasyelctricassoncolocadasenelinteriordelalosa. Otra delasventajasfundamentalesdelatridilosaeslaposibilidaddequetodaslasinstalacioneselctricasysanitariasseancolocadasporelcentrodelalosa,encualquierdireccin,conelnicoobstculodelasbarrasdiagonalesanas,existenhuecosdeconsideracinpordondeesposibletrazarlosdctosyhastaesaconsejablesuprimiralgunasbarrasparatenerunaptimacolocacindelasinstalaciones.

Porltimoserecomiendaespecialmenteenlaconstruccindeedificiosaltosquepuedenreducirun40porcientodesupesoconrelacinaundiseotradicional.

1.3 INFRAESTRUCTURA

1.3.1 OBJETIVODELASCIMENTACIONES

Lascargasalasquesersometidounedificio, incluyendoaccionesaccidentales y lasdelpesopropiodeste, sepuedenconcebircomounconjuntodefuerzas quesetransmitenaunazonadelsuelooderocaqueresultarafectadoporloscambiosdeesfuerzosprovocadosporlaestructura.Larespuestadelsueloserdeterminante enlaestabilidady buen funcionamientode lasobras.Estose lograrconunadecuadacimentacin, formadoesencialmentededospartes,unoeselelementoestructuralquetransmitirlascargasdelaedificacinalsueloyelotroeselsuelomismo,loscualessoninteractuantes.Porlotantoseaceptarqueparalaseleccinyeldiseodelacimentacin,sedebenaplicarcriteriosdeseguridadparaasgarantizarlaestabilidad,seguridadyfuncionalidaddelaobradurantesuvidatil.

Lacimentacintambinlimitalosasentamientostotalesydiferenciales,conlafinalidaddecontrolarlosdaosenlaconstruccinyenlasconstruccionesvecinasparaasmantenerla estabilidad delaestructuraantelasacciones.

De formasimplesepuededesignarunadefinicinpara infraestructuraentendindoseaestacomoa lapartede laconstruccin que es necesaria para apoyar a la superestructura, y a su vez la superestructura sera la parte de laconstruccinqueserealizaconelobjetivofundamentaldeserutilizadoporelhombre.

1.3.2 CLASIFICACINDELASCIMENTACIONES

El terreno esesencialmenteunacapaoconjuntodecapasdelsuelosubyacenteelcualrecibirenformaprimordiallaaccindelascargasdelaestructurapormediodeloscimientos.Lacapacidaddecargaquetengaelsueloinfluyedirectamenteenla seleccindedeltipodecimentacin,clasificndoseestaltimaencimentacionessuperficiales,compensadasyprofundas.

Esta clasificacin aplicada prcticamente es convencional, ya que no existen criterios de diferenciacinsuficientementeprecisosparanegarqueexistancasosambiguos.Porlotanto noesfactibledefinirunafrontera.

1.3.2.1 CIMENTACIONESSUPERFICIALES

Se llama cimentacin superficial a aquella que para su apoyo cumpla con las siguientes condiciones: Cuando elsuelo,queposeaunacapacidadsuficientepararecibirlacargadelaestructura,tengaunaprofundidadrelativamentelimitadaysea factible llegaralpormediodeunaexcavacinacieloabiertosiempre ycuandoestaexcavacintengaunaprofundidadlmitededosatresveceselanchodelcimiento.

Lostiposmscomnmenteempleadosenlascimentacionessuperficialesson:

ZapatasAisladasZapatasCorridasLosasDeCimentacinRetculasdeCimentacinCascaronesdecimentacin

INTRODUCCIN


30

ZapatasAisladas ZapatasCorridas LosasDeCimentacin

RetculasdeCimentacin

FIGURA1.24. TIPOS DECIMENTACIONESSUPERFICIALES

1.3.2.2 CIMENTACIONES COMPENSADAS

Con la finalidaddeelegirlaadecuadacimentacinparacadacasoenparticular sedebe tomarencuentadiversosfactorescomolosfuncionales,estructuralesyeconmicosentreotros.Desdeelpuntodevistadelascargas,debeserposiblejuzgaropcionescomoladerepartirlascargassobreunamayorreaparareducirlaspresionesdecimientosuelo, reducir la carga aplicadamediante compensacin y trasladar las cargas a unamayor profundidadhasta unestratoms resistente.

Laaplicacindelconceptodereparticindecargaspuedesolucionarseconunaplacadecimentacin,encasodenosatisfaceradecuadamentealasnecesidadesdelproyectodebidoalosriesgosdefallaoasentamientos.Serecurreaotras opciones como el reducir la carga sobre el suelomediante la compensacin.Esta consiste en remover porexcavacinunpesodel sueloequivalenteauna fraccin debidamenteestudiadadelpeso totalde laedificacin ycimentaralaprofundidadadecuada.

Dependiendodelafraccindelpesodelsueloenrelacinalpesototaldelacimentacineselnombrequerecibirlacimentacincimentacincompensada, cimentacionessubcompensadasycimentacionessobrecompensadas.

Elusodeunasolucinabasedecimentacionescompensadasimplicaconsecuenciasdecarctereconmico,raznporlacualsehaoptadoporaprovecharelespacioadicionaloriginadoporlaexcavacin,usualmente utilizasteparaestacionamientosoparaserviciospropiosdelaedificacin.Comnmentelascimentacionescompensadasrecibenelnombredecajonesdecimentacin.

INTRODUCCIN


31

Enocasiones,cuandoesnecesarioalcanzarrpidamenteasentamientosenelsuelo,antesdequeeledificioentreenlafuncinparaelcualfuediseado,suelellenarseelcajnconaguaparaproducirunpesoexcedentesobreelsueloyacelerarelprocesode consolidacindelmismo yreducirasasentamientosposterioressignificativos.

1.3.2.3 CIMENTACIONESPROFUNDAS

Estetipodecimentacionesseoriginanporlanecesidadtcnicayeconmicadetrasladarlascargasdelasestructurasaestratosdesueloprofundoscapacesdesoportarcargasquecapassuperioresnofueroncapacesdesoportarporssolas.Elmecanismode trabajode lascimentacionesprofundasconsisteenunelementoestructural sujetoacompresinmodeladodediferentesformas,comopuedenser:columnascilndricas,cuadradas,triangulares,cilindroshuecosocajas,loscualestransmitenfuerzasdesdelabasedeloselementosdesoportedelasestructurashastamantosdesuelocapacesdesoportaresascargasensutotalidad.

Elempleodecimentacionesprofundashasidoexitoso,porelloserequierenequiposyprocedimientosconstructivosqueseadaptenalascaractersticasgeotcnicasdelsitio.Suviabilidaddebeestablecersemedianteevaluacionesdediversosfactores,entreloscualesestnlosgeotcnicos,estructurales,funcionalesyconstructivos.

Estetipodecimentacinsuelenclasificarsedelasiguientemanera:

PilotesPilas

Los pilotes son elementos estructurales de cimentacin de tipo columna, relativamente esbeltos, generalmente norebasanundimetrodesesentacentmetros.Estospuedenserdiseadosparadiferentescondicionesdetrabajocomopuedeserporfriccin,porpuntaomixtos.Parasucolocacinexistendosformas,laprimeraesmedianteunprocesodehincadoendondeelsuelocircundantedelpiloteesdesplazadoylasegundaformaesmedianteunaexcavacinycoladoinsitu. Encuantoasusmaterialesloshaydeconcretosimple,concreto armado,acero,ymadera.

Las pilas son geomtricamente parecidas a los pilotes, a diferencia de que estas tienen dimetros mayores ylongitudesmenores, siendo generalmente usadas con un dimetromnimode sesenta centmetros.En cuanto a suformadetrabajo,estslohacenexclusivamenteporpunta,auxilindoseocasionalmentedeunaformaacampanadaensubasededimensinmayoraladelrestodelapila.Laspilassonconstruidasgeneralmentecondosmateriales,siendoestosprincipalmenteconcretosimpleyconcretoarmado.

FIGURA1.25. CONFIGURACIONESTPICASENCIMENTACIONESPROFUNDAS,PILOTESYPILAS

ESTRUCTURACINY PREDIMENSIONAMIENTO


33

CAPTULO2 ESTRUCTURACINY PREDIMENSIONAMIENTO

En este captulo se abordar el importante tema de la estructuracin de edificios, se expondrn algunasrecomendacionesparalaeleccindesistemasestructuralesaemplearademsseiniciarconelejemplodelclculodeunedificiode10nivelesenelcualseaplicarnlosconocimientosqueseexponenenelpresentetrabajo.

2.1 ESTRUCTURACIN

Unaspectoimportanteenelclculodeunedificio,talvezconmsimportanciaquelosmtodosdeanlisis,eslaseleccin ymodelacin del sistema estructural.Otro aspecto es la altura de los edificios, el efecto de las cargaslaterales, en donde la esbeltez de los edificios crece y los desplazamientos laterales son mayores teniendoconsecuenciasenelcomportamientoestructuraldeledificio.

Elobjetivodelingenieroeneldiseodeedificiosesbeltosaltoseslaseleccindeunsistemaqueresistalasfuerzaslateralesnecesariasdemaneratalqueserequieraelgastomnimoporunidaddealtura,sobreelcostopararesistirlasfuerzasgravitacionales.

Los proyectos arquitectnicos sofisticados requieren, hasta donde sea posible, seleccionar sistemas estructuralessimplesparatenerconocimientoclarodesucomportamiento.

Actualmente se tienen una gran variedad de subsistemas estructurales horizontales y verticales, como losmencionados en el captulo anterior.Las formas, caractersticas,mtodos de anlisis, as comootras propiedadeselstico geomtricasseexpondrnenloscaptulossiguientes.

Prcticamenteestadecisinconsistenenescogerlaformabsicaylaconfiguracindeledificioqueotorguenmayorcapacidadparasoportarsismosyaqueestoesdevitalimportancia.Lassiguientessonalgunasrecomendacionesparaelanlisisssmico enlaseleccindelsistemaestructural:

Laestructurayacabadosdebenevitarmasasoformasinnecesarias.Los edificios deben de ser simtricos y sencillos de forma regular en planta y elevacin, evitandomomentostorsionantesimportantes.Laestructuradebetenersuficienterigidezlateralinicialparaevitardaosbajomovimientosssmicospequeosymoderados,ascomoresistenciaamovimientosssmicosintensosqueinduzcaninversionesrepetidasdedeformaciones. Mientrasmsrgidasealaestructura,menossensibleserlainteraccindeloselementosestructurales.Eledificiodebetenerunadistribucinuniformeycontinuadelaresistencia,rigidezyductilidad.Laestructuradebetenerelmayornmeroposibledelneasdedefensaestructural.La estructura debe detallarse de tal forma que el desarrollo de las deformaciones inelsticas sepresentenenlaszonasprevistas.Lasestructurasdebentenerresistencia,rigidezbalanceadaentremiembros,conexionesyapoyos.Laresistenciaylarigidezdeconjuntodeberserenloposiblecompatibleconlarigidezdelsueloylaresistenciadelacimentacin.

En algunas ocasiones no es posible cubrir todas estas recomendaciones, porque el proyecto arquitectnico no lopermite,detalmaneraqueunsistemaestructuralquecumplaconestosrequisitosorecomendacionesesmuydifcildelograr.



34

Paralasestructurasdeedificiosescomnqueseusendiversostiposdeconcretos,mamposteras,acerosymaderasocombinaciones de estos materiales. Teniendo el proyecto arquitectnico del edificio se empezar por definir oestudiar las alternativas con los tipos de materiales mencionados. El ingeniero calculista buscar la estructuraresistentetomandoencuentadiversos factores,perosiempredeberrespetar,hastadondeseaposible, losperaltespropuestosarquitectnicamenteenlosas,trabes,columnasyotroselementosestructurales.

SELECCINDELMATERIAL ESTRUCTURAL

Deber conocerse el comportamiento mecnico bajo las condiciones dinmicas impuestas para tener una buenaseleccinde losmaterialesestructurales.Loanteriorobligaaestudiarlascaractersticasmecnicasdeseablesparalosmaterialesestructuralesusadosenlaconstruccin.

SELECCINDE LOS ELEMENTOSNO ESTRUCTURALES

Los elementos no estructurales deben estar integrados demanera apropiada o aislados efectivamente del sistemaestructural bsico, con el objeto de evitar daos considerables en la construccin y riesgos de accidentes bajomovimientosgeneradosporlostemblores.

Losefectosdeinteraccinpuedenagruparseendoscategoras:

1. Efectosdeloselementosnoestructuralesenlarespuestadelsistemaestructural.2. Efectodelarespuestadelsistemaestructuralsobreloselementos.

EDIFICIODE10 NIVELESCONDESTINO PARADEPARTAMENTOS.

Eledificioesde10nivelesyestadestinadoparadepartamentosaexcepcindelaplantabaja,dondesepideexistaunsalndeusosmltiples.

Enlasfiguras2.1a2.6semuestranlaubicacindelterrenoendondesedesplantareledificio,lafachada,plantaarquitectnica,plantabaja,plantatipoy cortes.

Basndoseenelplanodelafigura2.4,sepuedellegaralafigura2.6quenosmuestraelsistemaestructuralabasemarcosrgidosdeconcretoreforzado,enelcuallascolumnasnegrassonlasquesoportarneledificioylasblancassonlasquedarnsoportealosatapadelcajndecimentacinqueasuvezestarsoportandoelestacionamientoparavisitantes,eljardn,lafuenteademsde unsalndeusosmltiples.

EdificioToscana

Av.DonatoGuerra

Av.M

orelos

Av.DonatoGuerra

Av.M

orelos

CarreteracuotaaPachuca

ColoniaLuisD.ColosioM.

N

FIGURA 2.1 UBICACINDELPREDIO



35

FachadaEdificioAv.Morelos

FachadaEdificioAv.DonatoGuerra

FIGURA 2.2 FACHADASDEL EDIFICIO

DEPARTAMENTOTIPO1

VACIOSALONUSOS MULTIPLES53.3M2

ELEVADORESEDIFICOB

PORTICODEACCESO

ADMINISTRACION

CONSERJE

RECEPCION

LIMPIEZA

B

S

DUC TOBASURA

DU CTOINST. HYS

VOZ YINST . ELEC.

DU CTOINST. ELEC.

D UCTOINST .ELEC.

DUC TOI NST .H YS

DU CTOBASURA

DUC TO

B .A.P .B .A.N.

B .A .P .B .A .N.

B .A.P .B .A.N. B .A .P .

B .A .N.

S .C.A .F.

CL.

DEPARTAMENTO2AREA91.00M2



ESTAR

COMEDO R

LAVADOCOC INETA

RECAMARA 2

RECAMARA1

RECAMARA PPAL.VESTIDO R

BAO BAO

RECAMARAPPAL.

VEST IDO R

RECAMARA2

RECAMARA1

CTO .DE

EST AR

ESTAR

COMEDO R COCINET A

RECAMARA 2

RECAMARA 1 RECAMARAPPAL.

CTO.DELAVADO

BAO BAO

CL. CL.

CL.CL.

CL.

CL.

INST. GAS

BAO BAO

COMEDOR

LAVADOCTO .DE

COCINETA

FIGURA 2.3 PLANTABAJAY PLANTATIPODELEDIFICIORESPECTIVAMENTE

Enlafigura2.6sepuedeobservarladivisinqueparafinesdeanlisissehaceenlaestructuracindelalosatapa.Lazonasombreadarepresentaelreaqueabarcaaledificio,endondelascolumnasserndedimensionesmayoresalasqueseencuentranenlazonanoachurada,debidoaquelasprimerassoportarnaledificioensutotalidadylassegundassoportarnsoloalalosatapa,quedandodeesamaneradoscuerposdediferentesdimensiones,endondeserealizarunajuntaconstructivaparalograrunauninadecuadaentrelosdoscuerpos.



36

7.75 6.00 3.60 6.00

29.45

6.10

ASOTANON2.85BAJARAMPAPEND15%

DEPARTAMENTOTIPO1

VACIOSALONUSOSMULTIPLES53.3M2

ELEVADORESEDIFICOB

PORTICODEACCESO

JARDINDENIOS

1

2

4

5

3

ESTACIONAMIENTOVISITANTES

ESPEJODEAGUA

ADMINISTRACION

CONSERJE

RECEPCION

LIMPIEZA

FUENTE

VIGILANCIA

JARDIN+0.40

B

S

B12

ACCESOPEATONAL

ACCESOVEHICULAR

PROYECCIONPLANTATIPOEDIFICIOB

CONTENEDORBASURA

5.25

3.40

6.50

2.90

3.40

6.50

2.90

6.50

7.00

FIGURA 2.4 PLANTAARQUITECTNICACOMPLETADEL EDIFICIO



37

2.80

2.80

2.80

2.80

2.80

2.80

2.80

2.80

1.50

2.30

SOTANON0.00

PLANTABAJAN+3.20

NIVEL1N+6.40

NIVEL2N+9.20

NIVEL3N+12.00

NIVEL4N+14.80

NIVEL5N+17.60

NIVEL6N+20.40

NIVEL7N+23.20

NIVEL8N+26.00

AZOTEAN+28.80

6.003.606.0015.60

3.20

3.20

28.80

Acotacinenmetros

FIGURA 2.5 CORTEENELEJEH

6,5

7

I

J

G

H

6,5

2,9

7,75

5,25

6,5

D

F

E

3,4

2,9

C

B

3,4

A

166

23,6

436,1

65

Acotacinenmetros

FIGURA 2.6 PLANTADELA LOSA TAPA



38

2.2 PREDIMENSIONAMIENTO

Elclculoestructuralesunprocedimiento iterativoendondeparadeterminarlascargasmuertasde loselementosestructuralesesnecesarioconocersusdimensionesantesde aplicarlosmtodosdeanlisisestructural,porlotanto setendr que proporcionar las dimensiones de los sistemas de piso , vigas, columnas,muros, contratrabes, losas decimentacin,armadurasytodotipodeelementosresistentes.

EnestafasedelclculoestructuralsetienequerecurriralosconocimientosbsicosdelaResistenciadeMateriales,alaobservacindeotrasestructurasconstruidassimilaresascomoalaexperienciadeingenieroscalculistas.

A continuacin se presentan algunas recomendaciones y procedimientos para predimensionar los elementos queconstituyenlossistemasresistentesdelosedificios,ademssecalcularnlascargasmuertasyvivasdeledificio.

2.2.1 VIGAS.

Parapredimensionarvigassepuederecurriralassiguientesalternativas:

Porproyectoarquitectnico.Porlacomparacindeperaltesdetrabessimilaresyaconstruidasyquehantenidounbuencomportamiento.UsandotablasygrficascomolasindicadasenlaGrfica2.1yTabla2.2LasrecomendacionesdelasNTCdelRCDF(2004)Empleandola expresinemprica: h=0.08LDondeLeselclarodelaviga.

80706050403020100

10 432Claro(m)

765 98

h(cm)12011010090

TrabesPrincipalesRCDDF87Predimensionamiento

Mayoreconoma,perocasinuncalaaceptan

MnimaRecomendable

Mscomnperoantieconmica

10 15141311

GRFICA 2.1 PREDIMENSIONAMIENTODETRABESPRINCIPALES RCDDF87



39

L/7

L/5

L/6

L/4

A.C.I.TrabesSecundariasPredimensionamiento

L/16 L/18.5 L/21 L/8

C.F.E.TrabesSecundariasPredimensionamiento

Techos

PisosSoportamuros

TechosNosoportamuros Pisos

L/18

L/12

L/14

L/10

L/23

L/16

L/18

L/13

L/29

L/19

L/23

L/15

TABLA 2.2 PREDIMENSIONAMIENTOEN TRABESSECUNDARIASCFEYACI

Paraelejemplo seusar la Grfica2.1, stahademostradobuenosresultadosenlaprctica, lafrmulaempricay lasrecomendacionesde lasNTCConcreto(2004).

Paratrabesprincipales:

1. EmpleandolaGrfica2.1 tomandoelclarodesfavorableL=7.75m,setiene:

h=62.5 cm 65 cm ycomosediceque 2 bh ,entonces: cmb 355.32

265

=

Sepropone:

65cm

35cm

2. Utilizandolaexpresinemprica:Lh 08.0 =

6562)75.7(08.0 = =h

PorloquelaseccinqueresultaalutilizarestafrmulaeslamismaqueutilizandolaGrfica2.1:

65cm

35cm



40

3. LasNTCConcreto(2004)dicenquelasdimensionesdebencumplir:

cmb 25 enestecaso b=35cm,porlotantoseacepta b.

3 bh enestecaso 386.1

3565

= =bh ,porlotantotambinsecumpley

bL 30 (paraevitarrevisinporpandeolateral),yenestecaso30b =30(0.35)=10.5>7.75,secumple.dL 4 4d=4(0.625)=2.60L=7.75>2.60,porlotantotambinsecumple.

Dadoque la seccinobtenidaen1yen2es lamisma,y questa fueaceptadaporlos lineamientosde lasNTC,entoncesseconcluyequeladimensinpreliminardelatrabeprincipalqueda:

65cm

35cm

PredimensionamientoTrabesPrincipales

Paratrabes secundarias.

ParalastrabessecundariasseemplearlaTabla2.2,comparandolosresultadosconloslineamientosdelasNTC.

1. SegnelACI,paratrabedoblementeempotrada:

cmLh 40369.02175.7

21 = = =

Ycomo 20240

2 = = hb cm.,entoncesqueda:

40cm

20cm

2. AplicandolatabladelaCFE,setiene:

cmLh 5552.01575.7

15 = = =

Ycomo 305.27255

2 = = hb cm.,entoncesqueda:

55cm

30cm



41

3. HaciendounarevisinconlasNTC:

bL 30 (paraevitarrevisinporpandeolateral),yenestecaso30b=30(0.2)=6,7.75>6,nosecumple,entoncesserevisarconlabasedelsegundocaso,esdecir30b=30(0.3)=9,7.752.10,porlotantotambinsecumple.

Comoseobserva,laseccin20x40cmnocumpleconloslineamientosdelasNTC,mientrasquelaseccin30x55cm.sicumple,porlotantosetomarlasegundaseccinqueseobtuvoconlaayudadelatabladelaCFE,quedandoentonces:

55cm

30cm

PredimensionamientoTrabesSecundarias

2.2.2 SISTEMASDEPISO

Losatapadelcajndecimentacin.

Enlafigura2.7sepuedeobservarquelostablerosdelalosatapaqueresultansongrandes,elmayordeelloseseldela esquina inferior izquierda, por lo que el peralte mnimo de la losa, segn el captulo 6.3.3.5 de las NormasTcnicas Complementarias para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto (2004), arroja el siguienteresultado considerando que el concreto a emplear debe ser concreto clase 1 y que la losa estar coladamonolticamenteconsusapoyos:

mPEd 13.0250

)75.77()75.77(25.1250

= + + +

= =

cmrdh 165.213 = + = + =

Elresultadoanteriordepredimensionamientoresultaunpocogrande,porloquesecalcularelperaltedelalosa,h,peroahoraconsiderandoalalosaapoyadaencolumnasytrabessecundariascomolomuestralafigura2.7,donde sepuedeverqueresultan62tablerosperoquedeelloselmscrticoeseltablero32:

mPEd 10.0250

)75.71.4()75.71.4(25.1250

= + + +

= =

cmrdh 135.210 = + = + =

Conestapropuestaelperalteresultade13cm,loquesignificaunahorrode35m3deconcretoacomparacinconelperalteanterior,ysiconsideramoselconcretonecesarioparafabricarlastrabessecundarias,esteahorrosereducira20a25m3deconcretoaproximadamente,porlotantoseeligetrabajarcontrabessecundarias.

7.00m

7.75m

4.10m

7.75m



42

Paralalosadefondonosetomarntrabessecundariasyenellatampocoexistenvacos,esdecirsetratadeunalosacompletaenlaqueseapoyanlascolumnas.

Losadeentrepisoylosadeazotea

Lafigura2.8muestralalosadeentrepisoqueseemplearencadaunodelosnivelesqueresultaserdelasmismasdimensionesquelalosadeazotea,enlacualeltableromscrticoeseltablero4,entonces,calculandoelperalteresulta:

mPEd 085.0250

)661.4()1.4(25.1250

= + + +

= =

cmrdh 115.25.18 = + = + =

1514131211B

53II'

J58

32F

HH'

F'G

48

43

39

35

DE

C'

C

28

24

20

16

57565554

59 60 61 62

34133

49

44

40

36

50

45

1 51

46

41

37

42

38

29

25

21

17

30

26

31

27

22

18

23

19

52

47

A'A

6

1

1

7

2

2

8

3

9

4

43 6

10

5

5

AcotacionesenmetrosFIGURA 2.7 PLANTADELALOSATAPACONTRABESSECUNDARIAS

4

4.10m

6.00m



43

63

F' 176

3,25

3,25

2,9

H'

I

H

G

2,4

14

20

12

9

4,1

3,4

E

F

16

4

1

2

87

15

19

11

13

10

6

2

5

3

43,6

18

5

AcotacionesenmetrosFIGURA 2.8 PLANTADELALOSADEENTREPISO

Escaleras

Losescalonesdelasescalerasenalgunasocasionessuelenhacersedetabique,estoconelfindehacerlasmsligerasyparalograrunahorroeconmicoalnousarconcreto. Losescalonesqueacontinuacinseanalizanseharndeconcreto.Laalturadelosentrepisosesde2.80myelhuecoquelasalojatienedimensionesde2.40x2.80mcomolomuestralafigura2.9.ay2.9.brespectivamente:

0,20

2.80

0,25

2.8

1.05

Acotacinenmetros2.80

1.05 0,15

2,4

S

B

FIGURA 2.9.a CORTE FIGURA 2.9.b PLANTA

Lasdimensionesdelosescalonesopeldaosseobtuvierondelasiguientemanera:

Partimosde laalturadeentrepisoqueesde2.80m,deah sedebeescogerunperalteparalospeldaos, se toma20cm.Elnmerodeescalonesestadeterminadopor:

1420280

= =cmcmN

Ahora,aplicandolafrmulaempricaparaobtenerladimensindelahuella,setiene:642 = +HP

Donde:P=PeraltedelospeldaosH=Huelladelospeldaos



44

cmHPH

2524)20(264264

= =

=

Comolahuellaresultde25cm,multiplicandoestevalorporlos7escalonesseobtiene1.75m.Ahora,selerestaelvalor anterior a 2.80m, que es la dimensinmayor del cubo de las escaleras, nos queda 1.05my 1.00mes ladimensinmnimarecomendableparapermitirelpasodealgunosmuebles,porlotantoseaceptanlasdimensionespropuestas.Ahora,secalcularelpesodelasescalerasporunidaddereaconsiderandounespesordelosade10cm:

1Losadeconcretoarmado0.10m(2400kg/m3) 240kg/m2

2Plafndeyeso0.02m(1500kg/m3) 30kg/m2

3Escalones[(0.20mx0.25m)/2](4)(2100kg/m3) 210kg/m2

4Losetadecermica[(4x.0.25m)+(4x0.20m)]x35kg/m2 63kg/m2

Cargamuertaadicional 40kg/m2

CARGATOTAL 583kg/m2

4

3

21

1,00

FIGURA 2.9.CCARGA DE ESCALERA.

C.S.G Cargamuerta+Wm 583kg/m2+350kg/m2 =933kg/m2

C.S.S Cargamuerta+Wa 583kg/m2+150kg/m2 =733kg/m2

C.S.M. Cargamuerta+W 583kg/m2+40 kg/m2 =623kg/m2

2.2.3 MUROS

Los muros que aqu se mencionan corresponden a los ubicados en la zona de elevadores y los que alojaninstalacionessanitariasehidrulicas,ysonlosqueencierranlosespaciosvacosqueseencuentranentrelosejes3y4 de la figura 2.4. El predimensionamiento demuros bsicamente consiste en determinar losmateriales que losformarn.

Estosmurossonlosllamadosmurosconfinadospuessonlosqueseencuentranrodeadosporcastillosydalascuyafinalidadesligaralmuroproporcionndoleunconfinamientoquelepermitaunmejorcomportamiento,figura2.10.

Dala

Muroconfinado

Castillo

FIGURA 2.10MUROSCONFINADOS

Elmuroqueseutilizartendrunacaraconaplanadofinodeconcretoylaotraconyeso,estoporquelaprimercaraeslaque tienefrente aloselevadoresoalatubera,ylasegundacaraeslaquetienefrentealosdepartamentos.Loquesigueesunanlisisparadeterminarelpesoporm2 delosmurosconelfindeemplearestevalorenlabajadadecargasquemsadelanteserealizar.



45

Ademsdeestemuro,tambinserequieredelsiguienteenlazonadelostinacos:

2.2.4 COLUMNAS

El predimensionamiento de columnas se puede realizar tomando el valor mayor que resulte de los siguientescriterios:

Dimensionamientogeomtrico.Tomandoencuentalaalturadelacolumnaylaslongitudesdelascrujasdelosmarcos.

En base a la experiencia. Por comparacin de columnas ya construidas y que hayan tenido un buencomportamiento.

Pordescargaenlacolumna.Serealizaenfuncindeladescargaqueactaenlacolumnayproponiendounesfuerzodetrabajodelconcretoobteniendocomoresultadoelreadelaco

t e s i s · distribución de momentos y posteriormente métodos como el de cross o takabeya, a...

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