Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

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INDICE.

Página

1.0 INTRODUCCION. 03

2.0 DESCRIPCION DEL SISTEMA. 03

3.0 ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL. 04

3.1 Criterio de Diseño. 04

3.2 Diseño por Estados Límites de Agotamiento Resistente. 05

3.3 Diseño por Estados Límites de Servicio. 05

3.3.1 Flechas. 06

3.3.2 Diseño por Fatiga. 06

3.4 Cargas. Factores de Carga o Mayoración. Combinaciones de Carga. 06

3.4.1 Cargas. 06

3.4.2 Factores de Carga o Mayoración y Combinaciones de Carga. 07

3.4.3 Excepciones a los Valores de las Combinaciones Básicas Anteriores. 07

3.4.4 Comentarios. 07

4.0 RESISTENCIA TEORICA DE LA ESTRUCTURA. FACTORES DE MINORACION. 08

4.1 Cargas Axiales. 08

4.2 Cargas Transversales. 08

4.3 Esfuerzos Cortantes. 09

4.3.1 Losas de Entrepiso y Cubierta. 09

4.3.2 Vigas y Dinteles. 10

4.4 Esfuerzos Longitudinales sobre Muros. 10

4.5 Esfuerzos Perpendiculares sobre Muros. 10

4.6 Rigidez Lateral Paredes. 11

5.0 DETALLES ESTRUCTURALES DEL SISTEMA. 11

6.0 REGISTRO FOTOGRÁFICO. 14

7.0 EJEMPLO DE DISEÑO. 15

7.1 Descripción. 16

7.2 Cálculo de los Elementos del Techos Bajo Cargas Gravitatorias. 17

7.2.1 Elementos de Techo. 17

7.2.2 Cálculo de la Viga Eje 5 entre Ay B. 18

7.2.3 Elementos de Pared. 19

7.3 Verificación por Carga Lateral Sísmica. 20

7.4 Verificación por Cargas de Viento. 22

7.5 Conexiones. 26

8 RECOMENDACIONES. 27

9 REFERENCIAS. 27

10 TABLAS. 27

10.1 Tabla No. 1 Características geométricas y estructurales de los elementos 28

del Sistema Constructivo BLS para el cálculo de losas y vigas.

10.2 Tabla No. 2 Cálculo de losas de entrepiso de 150 y 200 mm de espesor 29

con paneles y Splines laminados de 38 mm.

10.3 Tabla No. 3 Cálculo de losas de cubierta de 150 y 200 mm de espesor 31

con paneles y Splines laminados de 38 mm.

10.4 Tabla No.4 Cálculo de losas de entrepiso de 0.15 m de espesor con Splines 33

laminados de 38 mm simples y reforzados con Pl cal 26.

10.5 Tabla No.5 Cálculo de losas de cubierta de 0.15 m de espesor con Splines 35

laminados de 38 mm simples y reforzados con Pl Cal 26.

10.6 Tabla No. 6 Cálculo de muros a compresión. 36

10.7 Tabla No. 7 Cálculo de columnas a compresión. 37

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1.0 INTRODUCCIÓN.

El Manual de Diseño Estructural del Sistema

Constructivo BLS tiene como objetivo principal

establecer los parámetros mínimos requeridos para

el diseño de edificaciones modernas de forma tal

que estructuralmente sean seguras y eficientes,

brindando la información necesaria para que los

ingenieros estructurales puedan llevar a cabo los

cálculos y diseños de los elementos componentes

del sistema.

2.0 DESCRIPCION DEL SISTEMA.

El Sistema Constructivo BLS se basa

fundamentalmente en la utilización de elementos

compuestos por dos tableros ArmourBoard (Ab)

de 12.5 mm de espesor, adheridas a un núcleo

central de poliestireno expandido (EPS) mediante

un adhesivo especial y vigas denominadas Splines

que constan de tres tableros ArmourBoard unidas

por el adhesivo especial.

Los paneles se producen en un surtido que

abarca espesores de 0.10 m, 0.15 m y 0.20 m,

pudiendo tener un ancho máximo de 1,22 m y

longitudes entre 2.44 m y 3.66 m.

En todo el perímetro del panel ArmourWall

(Aw) se presenta una hendidura de 40 mm de

profundidad y un ancho variable de igual espesor

al núcleo de EPS, donde se colocan las piezas

llamadas Splines, cuya sección transversal es de

38 mm de espesor y ancho igual a 75 mm, 125

mm y 175 mm que corresponden respectivamente

a los espesores de paneles de 100 mm, 150 mm y

200 mm, con una longitud máxima de 3.66 m.

Los Splines son las encargadas de conectar los

diferentes elementos que conforman la estructura.

La conexión entre paneles es a través de dos

Splines unidos entre sí por un adhesivo especial y

atornillados mecánicamente, lo que garantiza que

la pieza quede integrada en una sola unidad. La

separación de los tornillos es de 0,31m.

Figura 2.1 Piezas del Sistema Constructivo BLS.

Figura 2.2 Panel ArmourWall con “Spline”.

Con el conjunto de piezas que componen el

catálogo del Sistema Constructivo BLS, se

pueden lograr gran variedad de tipologías

arquitectónicas en uno o varios niveles de altura,

tanto en viviendas y oficinas, como en centros

comerciales, escolares y de negocios, así como en

habitaciones de hoteles y cabañas turísticas entre

otros.

Piezas “spline”

Panel BLS

Piezas Spline

Panel

ArmourWall

Panel

ArmourWall

Spline

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Figura 2.3 Vivienda de un nivel construida con el Sistema

Constructivo BLS.

Figura 2.4 Vivienda de dos niveles construida con el Sistema

Constructivo BLS

Una característica distintiva de las edificaciones

construidas con el sistema lo constituye la

disminución considerable de las cargas muertas de

la estructura y por consiguiente una disminución

considerable de los elementos necesarios para su

soporte, simplificándose los trabajos de

cimentación. Además, es perfectamente

combinable con otros sistemas de construcción,

pues los materiales que se utilizan son compatibles

con cualquier producto base cemento y

aglomerantes de cal, puzolanas, arenas de todo

tipo y en especial con el yeso y todos sus

derivados.

3.0 ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL.

3.1 Criterio de Diseño.

Para las estructuras del Sistema Constructivo

BLS contempladas en este Manual de Diseño

Estructural, se consideran básicamente dos estados

límites; el estado limite de agotamiento resistente,

que define la seguridad ante acciones extremas,

durante la vida útil esperada de la estructura y el

estado límite de servicio, que define los requisitos

funcionales.

Los estados límites de agotamiento resistente

varían de un miembro a otro y diferentes estados

límites se pueden aplicar a un miembro dado, tal y

como se indica en los próximos capítulos.

Mediante el estado límite de agotamiento

resistente se verificará si los elementos o

miembros de la estructura tienen la capacidad para

soportar la demanda de carga de forma segura, sin

alcanzar colapso o deformaciones permanentes.

Por otro lado, mediante el estado límite de servicio

se verificará si la deformabilidad de los elementos

o miembros ante la demanda de carga esta bajo los

límites de los códigos.

Se recomienda como filosofía de diseño del

Sistema Constructivo BLS, que la demanda de

cargas calculadas por gravedad, viento y sismo

sean resistidas por las paredes, entrepisos y techo

de las edificaciones construidas con los elementos

compuestos del sistema.

El análisis de cargas para determinar la demanda

de las solicitaciones en los elementos de la

estructura deberá desarrollarse de acuerdo a los

criterios básicos de ingeniería siguiendo los

parámetros de diseño establecidos en los

diferentes códigos y normas avalados

internacionalmente.

Es recomendable realizar los estudios de suelo

para cada proyecto de construcción que lo amerite,

con el objetivo de poder determinar los siguientes

parámetros:

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a) Capacidad admisible del suelo a la

profundidad de desplante de las

fundaciones.

b) Presencia de suelos expansivos.

c) Tipo de perfil de suelo, factor que afecta

directamente la magnitud de la demanda

sísmica.

La presencia de suelos expansivos en el sitio,

involucraría el diseño estructural de la losa de

piso, donde el espesor de la losa, las dimensiones

de las vigas, cantidad y distribución de acero de

refuerzo, dependerán del grado de expansibilidad

del suelo.

La presión de hinchamiento, propiedad típica de

un suelo expansivo, ofrece una presión a la losa de

piso contraria a la gravedad, la cual dependiendo

del peso de la edificación y su área total se

establece la presión neta sobre la losa.

3.2 Diseño por Estados Límites de

Agotamiento Resistente.

El criterio fundamental para el estado limite de

agotamiento resistente esta dado por la siguiente

expresión simplificada:

Σ γi Qi ≤ φi Ri

Donde:

Qi = Efecto de las solicitaciones previstas no

mayoradas.

γi = Factor de mayoración correspondiente a la

solicitación Qi.

Ri = Resistencia teórica de la estructura, sus

miembros o conexiones.

φi = Factor de minoración de la resistencia

teórica.

3.3 Diseño por Estados Límites de Servicio.

Las condiciones de servicio son el barómetro del

éxito en la práctica de la ingeniería, lo que de

manera muy sencilla puede expresarse como:

Demanda en condiciones de servicio ≤ Limite de

Servicio

El criterio del estado límite de servicio es

prevenir la interrupción en el uso funcional y

daños a las estructuras durante su uso normal

diario. Si bien un mal funcionamiento no resulta

en colapso de la estructura o pérdida de vida o

lesiones, puede ser un serio perjuicio o menoscabo

al usufructo de la estructura y conducir a

reparaciones costosas. En una estructura flexible

es inaceptable despreciar las condiciones de

servicio. Hay esencialmente tres tipos de

comportamiento estructural que pueden llevar al

límite de servicio:

1. Excesivo daño por pandeo, deslizamiento

o agrietamiento que puede requerir un

excesivo mantenimiento.

2. Excesiva flecha o rotación que puede

afectar la apariencia, función o drenaje de

la estructura, o que puede causar daños a

componentes no estructurales y sus

conexiones.

3. Vibración excesiva por viento o cargas

variables que afectan el bienestar de los

ocupantes de la estructura.

La verificación del estado límite de servicio

concierne al adecuado desempeño de las

condiciones de solicitación. Si bien se supone

comportamiento elástico, algunos componentes

estructurales deberán ser estudiados con respecto a

su comportamiento bajo las acciones que actúan a

largo plazo.

Es difícil especificar valores límites de

desempeño estructural basado en consideraciones

de servicio, porque depende de una gran gama de

tipos de estructura, su uso y las reacciones

fisiológicas subjetivas.

Por ejemplo, el movimiento estructural en

hospitales deberá ser claramente menor al de un

edificio industrial. La percepción humana de los

niveles de movimiento estructural está muy lejos

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de los movimientos que pueden causar algún daño

estructural. Las solicitaciones y sus apropiadas

combinaciones así como los valores límites

aceptables deben ser determinados

cuidadosamente por el ingeniero estructural

tomando en consideración la reacción de los

ocupantes a la respuesta de la estructura.

3.3.1 Flechas.

Las limitaciones que se imponen a la flexibilidad

de las estructuras suelen ser dictadas por la

naturaleza de los elementos no estructurales de la

construcción, tales como paredes revestidas y

recubrimientos de techos, más que por

consideraciones de comodidad y seguridad de sus

ocupantes. Al igual que otras limitaciones, varían

con el tipo de miembro y la solución más

satisfactoria depende del buen criterio de los

ingenieros calificados.

Las normativas en general consideran limitar las

flechas de los forjados o losas en general a L/400

para el caso que sustentan tabiques y divisiones de

elementos cerámicos recubiertos con morteros o

pasta de yeso, L/500 si la losa sustenta o descansa

en otros elementos sensibles y L/250 si la losa ni

sustenta ni descansa en elementos constructivos

diferentes de los estructurales.

3.3.2 Diseño por Fatiga.

En las edificaciones convencionales las

variaciones en la intensidad de las cargas se

presentan tan pocas veces o producen

fluctuaciones tan pequeñas de tensiones que por lo

general no es necesario incorporar consideraciones

de diseño por fatiga. Sin embargo, deberá hacerse

un estudio cuidadoso para evitar las grietas por

fatiga y su propagación cuando estén presentes

fuentes potenciales de fatiga, tales como tensiones

secundarias, tensiones debidas a deformaciones y

tensiones debidas a movimientos fuera de su plano

e igualmente cuando la falla de un solo miembro o

elemento estructural puede conducir al colapso o

falla catastrófica de la estructura.

3.4 Cargas. Factores de Carga o Mayoración.

Combinaciones de Carga.

Las estructuras diseñadas por los estados límites

de agotamiento resistente deben soportar los

efectos de las acciones a que pueden ser sometidas

durante las distintas etapas de su vida útil, con

cierto grado de seguridad. Para garantizar este

grado de seguridad en cuanto a las solicitaciones

se establecen los valores de las cargas y sus

factores de mayoración, partiendo de métodos

semi-probabilísticos que aseguran que la

probabilidad de que dichos valores sean

superados, se mantenga dentro de límites técnico-

económicos admisibles.

Esto se logra con la introducción de factores que

consideran las incertidumbres en los valores reales

de las cargas, la duración de las mismas y su

simultaneidad de acción considerando las

combinaciones de carga más desfavorables.

3.4.1 Cargas.

Cargas Permanentes (D): Son las cargas

que durante la construcción y vida útil de

la estructura actúan de forma permanente

Cargas de Uso, Servicio o Función (L):

Carga de muebles, personas, equipos

tecnológicos, materiales almacenables y

transportables, que se presentan en las

edificaciones y obras civiles durante la

construcción y la vida útil y que

responden a la función, servicio o uso. Su

duración y periodo de acción tienen un

carácter variable y aleatorio. También

pueden ser consideradas como tales las

cargas permanentes durante la

construcción.

Cargas de Uso de cubierta (Lr): Carga de

uso correspondiente a la cubierta de las

edificaciones.

Carga de Viento (W): Efecto en forma de

fuerza que surge en las estructuras y

elementos de las edificaciones y obras

civiles debido a la acción de los vientos

extremos y no extremos sobre los mismos.

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Carga Sísmica (E): Efecto en forma de

fuerza que surge en las estructuras y

elementos de las edificaciones y obras

civiles debido a la acción de los sismos.

Carga lateral de material confinado (H):

Carga debido a la presión lateral del suelo,

presión del confinado manto freático o

presión de material ensilado.

Carga de fluido (F): Carga debida al peso

de fluidos con conocimiento preciso de la

presión y máxima altura.

Carga de lluvia (R): Carga de lluvia

Carga de nieve (S): Carga de nieve

Cargas Ecológicas y deformacionales (T):

Carga debida al efecto de la retracción,

fluencia, temperatura, asentamientos

diferenciales relacionados con el tiempo.

3.4.2 Factores de Carga o Mayoración y

Combinaciones de Cargas.

Las estructuras y componentes estructurales de

las edificaciones y obras de ingeniería con el

Sistema Constructivo BLS, deben diseñarse para

las solicitaciones de cálculo o factorizadas

obtenidas con las siguientes combinaciones

básicas, con las excepciones señaladas:

1) 1,4(D+F)

2) 1,2(D+F+T) + 1,6(L+H) + 0,5(Lr ó S ó

R)

3) 1,2D + 1,6(Lr ó S ó R) + (0,5L ó 0,8W)

4) 1,2D + 1,6W + 1.0L + 0,5(Lr ó S ó R)

5) 1,2D + 1,0E + 1.0L + 0,2S

6) O,9D + 1,6W + 1,6H

7) 0,9D + 1,0E + 1,6H

3.4.3 Excepciones a los valores de las

combinaciones básicas anteriores.

a) El factor de carga o ponderación de L en

las ecuaciones 3, 4 y 5 podrá ser reducido

a 0.5, excepto para garajes, áreas

comolugares de reunión pública y todas

las áreas donde la carga de uso variable L,

sea mayor que 500 kg/m2.

b) Cuando las cargas de viento W no han

sido reducidas por un factor direccional,

se permite usar el coeficiente 1.3W en

lugar de 1.6W.

c) Cuando las cargas efectivas de sismo

están basadas en las fuerzas sísmicas en

los niveles de servicio, se debe usar el

coeficiente 1.4E en lugar de 1.0E.

d) El factor de carga sobre H será fijado

igual a cero en las ecuaciones 6 y 7 si la

dirección de la acción estructural debido a

H es contraria a la carga de W o E. Donde

la presión de la tierra lateral proporcione

resistencia a las acciones estructurales de

otras fuerzas, no será incluidas en H pero

será incluida en la resistencia de diseño.

3.4.4 Comentarios.

En general el factor de carga de ponderación

(1,2) de las cargas permanentes es inferior al de

las cargas de uso (1,6) debido a que las cargas

permanentes son determinadas de forma más

exacta y tienen una menor variabilidad. Las

combinaciones de carga con 0,9D se incluyen

específicamente para el caso donde una carga

permanente más alta reduce los efectos

desfavorables de otras cargas, como pueden ser

por ejemplo los casos de columnas con posible

fallo a tracción o los posibles fallos de vuelco y

deslizamiento en muros de contención.

Se presentan los factores de ponderación para

combinaciones específicas de carga. En la

asignación de estos factores se tiene en cuenta la

probabilidad de ocurrencia simultánea de las

cargas. Se incluyen la mayoría o más usuales

combinaciones de carga pero no están

considerados todos los casos posibles.

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El proyectista estructural de cada edificio con el

Sistema Constructivo BLS, evaluará la existencia

de otras combinaciones racionales de carga con un

grado razonable de probabilidad de ocurrencia. El

efecto de la ocurrencia de una o más cargas debe

ser considerado.

No debe ser considerado el efecto simultáneo de

carga sísmica y de viento en una estructura BLS.

Si existen circunstancias especiales que

requieran una mayor seguridad sobre la resistencia

de elementos particulares que los que se

encuentran en la práctica usual, puede resultar

apropiado para tales elementos un incremento de

los factores de ponderación señalados o una

reducción del factor de resistencia.

4.0 RESISTENCIA TEORICA DE LA

ESTRUCTURA. FACTORES DE

MINORACION.

De la revisión y estudio del comportamiento de

los paneles ArmourWall bajo cargas axiales y

transversales hemos determinado de forma

preliminar los valores que asumiremos para el

cálculo y diseño de las estructuras

4.1 Cargas Axiales.

En el caso de las cargas axiales, el valor máximo

de tensión a compresión de las columnas y muros

compuestos por los elementos del sistema

corresponderá a la resistencia teórica Rc igual a

72,4 kg/cm2.

El factor de minoración de la resistencia teórica

será igual a φc = 0,6 para las columnas y φc = 0,7

para los muros.

Se debe considerar la aplicación del coeficiente

de reducción por pandeo φp, que tiene en cuenta la

esbeltez de los elementos.

Por tanto la capacidad de carga de diseño de las

columnas y muros vendrá dada por la expresión:

Φc . φp. Rc . Área Tb

En las Tablas No 6 y 7 se recogen los valores

para el cálculo de los muros y columnas y se

expresan los valores de capacidad de carga de

diseño de los elementos de diferentes secciones

transversales y alturas.

4.2 Cargas Transversales.

Para el cálculo, revisión y diseño de las losas de

entrepiso y cubierta sometidas a cargas

transversales se deberá utilizar como resistencia

promedio de fallo a flexión el valor de:

Rf = 52.5 kg/cm2.

El factor de minoración de la resistencia teórica

será igual a φf = 0,7, considerando la dispersión

de los resultados reales obtenidos.

Por tanto, la capacidad resistente de diseño a

flexión de las losas no superara el valor de:

φf . Rf = 0,7 x 52.5 = 36.8 kg/cm2

Para facilitar los cálculos, se han preparado las

Tablas No 1, 2 y 3 para el cálculo de las losas de

entrepiso y de cubiertas, utilizando Splines de 38

mm, incluyéndose los cálculos de las

deformaciones.

La información de las características

geométricas y estructurales se muestra en la Tabla

No 1.

Las cargas consideradas en la Tabla No. 2 para

los entrepisos corresponden a:

Cargas permanente (D) (kg/m2)

Carga de peso propio

Carga de piso 60

Carga de instalaciones 10

Cargas de uso (L) 200, 300, 400, 500 y 600

Las cargas consideradas en la Tabla No. 3 para

las cubiertas son:

Cargas permanentes (D) (kg/m2)

Carga de peso propio

Carga de impermeable + instalac. 20, 70 y 160

Cargas de uso (L) 60, 80, 100 y 200

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Por lo general, las combinaciones de carga más

desfavorables son las número 2 y 3.

Los momentos flectores se calculan con la

expresión

M*= (q*. L2)/8

Las deformaciones en el centro de la luz se

determinan con la expresión

f = (5*q.L4)/384.EI

Las tensiones mayoradas se obtienen con la

expresión σ = M*/ W

Para otros estados de carga el usuario podrá

preparar sus propias tablas a modo de simplificar

el proceso de cálculo, revisión y diseño de la

estructura que está desarrollando.

Para el cálculo, revisión y diseño de las vigas y

dinteles sometidos a cargas transversales se deberá

utilizar como resistencia promedio de fallo a

flexión el valor de:

Rf = 31.1 kg/cm2.

El factor de minoración de la resistencia teórica

será igual a φf = 0,7, considerando la dispersión

de los resultados reales obtenidos.

Por tanto, la capacidad resistente de diseño a

flexión de las vigas y dinteles no superara el valor

de:

φf . Rf = 0,7 x 31.1 = 21.77 kg/cm2

Para facilitar los cálculos, se recoge en la Tabla

No 1 la información requerida para el cálculo de

vigas y dinteles compuestos por dos tableros

verticales y dos vigas horizontales o Splines en los

extremos superior e inferior rellenas con EPS

densidad 20 Kg/m3.

Se ha incluido en este manual la posibilidad de

utilizar paneles ArmourWall de 0.15 m de

espesor con Splines reforzados con planchas de

acero Cal 26, con el objetivo de incrementar la

capacidad de carga y reducir las deformaciones en

las losas de entrepiso y cubiertas que por motivos

arquitectónicos o estructurales resulte más

conveniente.

La resistencia promedio de fallo a flexión de

estos paneles con Splines reforzados con planchas

de acero Cal 26 alcanzo el valor de:

Rf = 57.38 kg/cm2.

El factor de minoración de la resistencia teórica

será igual a φf = 0,7, considerando la dispersión

de los resultados reales obtenidos.

Por tanto, la capacidad resistente de diseño a

flexión de las losas no superara el valor de:

φf . Rf = 0,7 x 57.4 = 40.2 kg/cm2

Para facilitar los cálculos, se han preparado las

Tablas No 4 y 5 para el cálculo de las losas de

entrepiso y de cubierta utilizando paneles con

Splines normales y con Splines reforzados por

medio de planchas de acero Cal 26.

Estas planchas cuyo espesor corresponde al Cal

26, con un ancho inferior en 10 mm al ancho del

Spline y de igual longitud, se pegan y atornillan

entre los tableros de ArmourBoard, formando un

sándwich que está integrado por 3 láminas de Ab

y 2 planchas intermedias entre laminas.

La utilización de esta variante requiere de un

elevado nivel de control durante el proceso de

fabricación de los Splines reforzados.

4.3 Esfuerzos Cortantes.

4.3.1 Losas de Entrepiso y Cubierta.

Para el cálculo, revisión y diseño de las losas de

entrepiso y cubierta sometidas a cargas

transversales se deberá utilizar como resistencia

promedio de fallo a cortante los siguientes valores:

Panel de 0.15 m de espesor y 1.22 m de ancho:

Rv = 2,233 kg

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El factor de minoración de la resistencia teórica

será igual a 0.80, considerando los resultados

obtenidos en la totalidad de los ensayos realizados

a los elementos del sistema, ya que en ningún caso

se observo fallo del panel por cortante en los

apoyos.

Rv*= 0.8 x 2,233 = 1,786 kg

Para un metro lineal de panel,

la Rv* = 1,786/1.22 = 1,464 kg/ml

Rv* = 1,786/1.22 = 1,464 kg/ml

Los resultados correspondientes a los paneles de

0.10 m y 0.20 m se recogen en la Tabla No. 1.

Los esfuerzos de cortante mayorados se calculan

con la expresión V*= (q*. L)/2

4.3.2 Vigas y Dinteles.

El cortante mayorado V* que actúa sobre los

extremos de las vigas y dinteles, será igual a la

carga total mayorada por metro lineal que tributa

sobre dichos elementos, multiplicado por la mitad

de la luz de cálculo.

La capacidad resistente a cortante minorada

(Vr*) de las vigas y dinteles, sin considerar el

aporte que pudiera dar el núcleo central de

poliestireno expandido, es de:

Vr* = 2 x Tb x H x Rv*

Rv* = φv x Rv

Rv = 19 kg/cm2

Φv = 0.7

Rv* = 0.7 x 19

Rv* = 13.3 kg/cm2

Vr* = 2 x 1,25 x H x 13.3

Vr *= 33.25 H (kg)

Donde H es la altura de las vigas y dinteles en cm.

Los valores de Vr* para los diferentes valores de

H se recogen en la Tabla No. 1.

Las vigas deberán apoyar como mínimo 50 mm

sobre los apoyos extremos, en dependencia de las

cargas que soporten. En el caso de los dinteles se

puede evaluar su conexión con los muros a través

de Splines.

4.4 Esfuerzos longitudinales sobre muros

Los resultados de los ensayos realizados a escala

natural en muros construidos con los elementos

del Sistema Constructivo BLS, sometidos a

cargas laterales paralelas al plano de la pared, han

permitido establecer la formulación matemática

para calcular la resistencia de las mismas,

considerando su geometría y la influencia de las

aberturas propias de las paredes.

Las expresiones desarrolladas consideran que

cuando:

≥ 0,29 Fn = 224 F1

< 0,29 Fn =

F1

Donde:

Fn = Fuerza por unidad de longitud de pared

(kg/ml)

Aa = Área de aberturas (m2).

Ap = Área de pared incluyendo aberturas (m2).

L = Longitud de pared (m).

H = Altura de la pared (m).

F1 =

4.5 Esfuerzos perpendiculares sobre muros

Los resultados de los ensayos realizados a escala

natural en muros construidos con los elementos

del Sistema Constructivo BLS, sometidos a

cargas perpendiculares al plano de la pared, han

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permitido establecer la formulación matemática

para calcular la resistencia de los mismos,

considerando su geometría, condiciones de

sustentación y la influencia de las aberturas

propias de las paredes que inciden en su

comportamiento.

Las expresiones desarrolladas consideran que:

Fn = 460 . [1-(Lai / Lpi)]. (2.44 / Hi)

Fd = Φ. Fn

Donde:

Fn = Resistencia teórica por unidad de área de

pared (kg/m2)

Lai = Longitud de aberturas de la pared "ï" en

metros (m):

Lpi = Longitud de la pared "i" en metros (m):

Hi = Altura de la pared "i" (m).

Φ = 0.9 Factor de minoración

Fd= Resistencia de diseño

4.6 Rigidez Lateral Paredes.

La ecuación mostrada a continuación, estima la

rigidez lateral de las paredes del Sistema

Constructivo BLS bajo cargas paralelas al plano

de la pared, instalada con los detalles típicos

mostrados en el punto 2.1,

Para

≥ 0,29 k = 1455F1

Para

< 0,29 k =

F1

donde,

k = kg/m, Fuerza por unidad de longitud

de pared (L).

Aa = Área de aberturas (m2).

Ap = Área de pared incluyendo aberturas

(m2).

L = Longitud de pared (m).

H = Altura de la pared (m).

F1 =

5.0 DETALLES ESTRUCTURALES DEL

SISTEMA COSTRUCTIVO BLS.

Esta sección se muestra los detalles típicos

estructurales del Sistema Constructivo BLS

utilizados en la confección de los planos

estructurales y arquitectónicos de una vivienda

unifamiliar. La lista mostrada a continuación

muestra los detalles constructivos descritos en esta

sección:

a) Figura 5.1. Cimientos de paredes

exteriores (Sección transversal).

b) Figura 5.2. Cimientos de paredes

interiores (Sección transversal).

c) Figura 5.3. Conexión entre paneles en

esquinas (Vista de planta).

d) Figura 5.4. Conexión perpendicular entre

paneles (Vista de planta).

e) Figura 5.5. Conexión entre paneles (Vista

de planta).

f) Figura 5.6. Conexión entre panel de techo

(Sección transversal).

g) Figura 5.7. Conexión entre paneles y losa

de cubierta de borde (Sección transversal).

h) Figura 5.8. Conexión entre paneles y losa

de cubierta intermedias (Sección

transversal).

i) Figura 5.9. Conexión entre paneles y losa

de entrepiso de borde (Sección

transversal).

j) Figura 5.10. Conexión entre paneles y losa

de entrepiso intermedias (Sección

transversal).

k) Figura 6.1. Paneles ArmourWall.

l) Figura 6.2. Splines.

m) Figura 6.3. Dinteles de vanos de puertas y

ventanas.

n) Figura 6.4. Expansión mecánica para

fijación del Spline al cimiento.

o) Figura 6.5. Adhesivo de unión entre el

Spline y los paneles ArmourWall.

p) Figura 6.6. Tornillos auto-roscables de 2

pulg. de longitud, para unir el panel

ArmourWall al Spline.

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

12

Figura 5.1. Cimientos de paredes exteriores (Sección

transversal).

Figura 5.2. Cimientos de paredes interiores (Sección

transversal).

Observaciones para los cimientos de paredes

exteriores e interiores (Figuras: 5.1 y 5.2):

a) El ingeniero estructural responsable del

diseño de la edificación, determinará las

dimensiones y tipo de acero de refuerzo de

los cimientos, considerando la presencia o

ausencia de suelos expansivos, y

atendiendo a los recubrimientos mínimos

de las normativas vigentes en el país o en

su defecto las establecidas en el ACI 318

vigente.

b) No se recomienda utilizar un concreto con

una resistencia menor de 175 kg/cm2

(2500psi) a los 28 días.

c) Si la fijación del panel ArmourWall se

realiza después del vaciado de los

cimientos, utilizar pernos de expansión,

con las siguientes dimensiones mínimas:

10 mm x 100 mm @ 900 mm. Además

será obligatorio colocar dichos pernos en

las intersecciones de los cimientos, a una

distancia máxima de 150 mm de los

extremos de los Splines.

Figura 5.3. Conexión entre paneles en esquinas (Vista de

planta).

Figura 5.4. Conexión perpendicular entre paneles (Vista de

planta).

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

13

Figura 5.5. Conexión entre paneles (Vista de planta).

Observaciones para las uniones entre paneles

(Figuras: 5.3, 5.4 y 5.5):

a) Los espesores de los paneles están

representados a escala con 150 mm de

espesor, pero pueden variar en

dependencia del tipo de panel a emplear.

b) El pegamento sellador siempre será

aplicada a 10mm del borde de los Splines

y en dos cordones continuos.

c) Todos los elementos de fijación como

tornillos y clavos se colocaran entre ellos

a un máximo de 300mm.

Figura 5.6. Conexión entre losas de techo (Sección

transversal).

Observaciones para las uniones entre paneles

(Figuras: 5.6 y 5.7):

a) El espesor de los paneles de la losa de

cubierta está representado a escala con

150 mm, pero puede variar dependiendo

de la separación entre apoyos, demanda de

cargas, entre otros factores.

b) Los clavos se colocaran entre ellos a un

máximo de 300mm, velando que se

repartan a tres a lo largo de cada junta.

c) El pegamento sellador siempre será

aplicada a 10mm del borde de los Spline y

en dos cordones continuos.

Figura 5.7. Conexión entre paneles y losa de cubierta de

borde (Sección transversal).

Figura 5.8. Conexión entre paneles y losa de cubierta

intermedias (Sección transversal).

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

14

Figura 5.9. Conexión entre paneles y losa de entrepiso de

borde (Sección transversal).

Figura 5.10. Conexión entre paneles y losa de entrepiso

intermedias (Sección transversal).

Observaciones para las uniones entre paneles

(Figuras: 5.7, 5.8, 5.9 y 5.10.):

a) Los espesores de los paneles y la losa

están representados a escala con 150 mm

de espesor, pero pueden variar

dependiendo del tipo de elemento a

emplear.

b) Los tornillos de fijación varían su longitud

dependiendo del tipo de elemento a

emplear.

c) Los clavos se colocaran entre ellos a un

máximo de 300mm.

d) El adhesivo sellador siempre será aplicada

a 10mm del borde de los Splines y en dos

cordones continuos.

6.0 REGISTRO FOTOGRAFICO.

El siguiente registro fotográfico, muestra los

principales elementos componentes del Sistema

Constructivo BLS.

Figura 6.1. Paneles ArmourWall.

Figura 6.2. Splines.

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

15

Figura 6.3. Dinteles ArmourWall de vanos de puertas y

ventanas.

Figura 6.4. Expansión mecánica para fijación del Spline al

cimiento.

Figura 6.5. Adhesivo de unión entre el Spline y los paneles

ArmourWall.

Figura 6.6. Tornillos auto-roscables de 2 pulg. de longitud,

para unir el panel ArmourWall al Spline.

7.0 EJEMPLO DE DISEÑO.

Antes de pasar a explicar el ejemplo de diseño

de una edificación resuelta con el Sistema

Constructivo BLS, es imprescindible enfatizar

que las consideraciones aquí expresadas se

corresponden con las normativas y métodos de

cálculo de las estructuras que generalmente

utilizan los países de Latinoamérica y del Caribe,

pero no constituye una norma de trabajo para el

sistema.

Esta área geográfica ha sufrido el efecto de

sismos y huracanes de gran intensidad y es por

ello las recomendaciones aquí expresadas deben

servir de base para el análisis personalizado de

cada edificación y nunca se podrán utilizar como

especificaciones de diseño para acometer una obra

sin el completamiento previo de un proyecto de

estructuras elaborado por un ingeniero civil

competente e idóneo de acuerdo con la legislación

constructiva de cada país.

Para facilitar el proceso de análisis y diseño de

una estructura BLS hemos completado este

ejemplo que le permitirá al proyectista

comprender las soluciones estructurales planteadas

y emprender un proyecto de estructuras de una

edificación con el Sistema Constructivo BLS,

conjugando las especificaciones generales aquí

recogidas con las especificaciones y normativas

particulares de cada país en que se desarrolle el

proyecto.

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

16

Este ejemplo muestra el procedimiento y las

estimaciones realizadas para el cálculo y revisión

de una edificación a construir en la República de

Panamá, donde resulta obligatorio cumplir con las

especificaciones generales comprendidas en el

Reglamento de Diseño Estructural de la República

de Panamá REP 2004 vigente.

7.1 Descripción.

Figura 7.1. Elevación frontal.

Figura 7.3. Elevación lateral derecha.

Figura 7.4. Elevación lateral izquierda.

La edificación está ubicada en un área urbana de

la Ciudad de Panamá; cimentada en perfil de suelo

tipo E y con una capacidad admisible del suelo de

100kPa (1 kg/cm2). Las paredes no tendrán un

acabado adicional, los paneles ArmourWall serán

pintados. El techo tendrá un acabado mediante

manto asfaltico.

A continuación se muestra las elevaciones y la

planta arquitectónica, así como imágenes de la

edificación en su fase de ejecución hasta su

terminación total.

Figura 7.2. Elevación posterior.

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

17

Figura 7.5. Planta general arquitectónica.

Figura 7.6. Vista del inicio del montaje de los primeros

paneles ArmourWall.

Figura 7.7. Vista general con el montaje finalizado de los

paneles AmourWall.

Figura 7.8. Vista de la edificación terminada.

7.2 Cálculo de los Elementos de Techo Bajo

Cargas Gravitarías.

7.2.1 Elementos de Techo.

La carga muerta de techo está compuesta por el

peso propio del panel ArmourWall de 0.15 m de

espesor (42kg/m2) y el acabado del techo

(20kg/m2). La carga viva mínima de techo es

especificada por el REP-04 (60kg/m2).

La dirección corta del panel ArmourWall

(1,22m) será perpendicular a la dirección larga de

la estructura (15,45m).

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

18

Las siguientes estimaciones muestran la relación

demanda/capacidad debido a cargas de gravedad

sobre los paneles de techo,

Flexión

Cu* = 1.20 (42+20) + 1.60 (60)

= 170.4 kg/m2

Para 1.22 m de ancho:

qu * = (1.22)(170.4)

= 208 kg/m

Lmax = 3.66m

Mu* = 208(3.66)2/8

= 348.3 kg-m

u* = 348.3(100)/2090

= 16.7 kg/cm2

n = (0.70)(52.5)

= 36.8 kg/cm2

Relación demanda/capacidad

= 16.7/36.8 = 0,45 ≤ 1 OK

Cortante

Vu* = (208)(3,66/2)

= 381 kg

Vn = (0.80)(2,233)

= 1,786 kg (1,464 kg/m)

Relación demanda/capacidad

= 381/1,786 = 0,21 ≤ 1 OK

Deflexión máxima

EI =

= 307,023,651 kg-cm2

Cs = (42+20) + 60

= 122 kg/m2

qs = (1,22)(122)

= 149 kg/m (1.49 kg/cm)

= 5 (1.49)(340)4 / (384

(307,023,651) = 1.13cm

/L = 1 / 323

La deflexión máxima estimada (L/323 = 1.13 cm)

es menor de L/250 , límite establecido por el

sistema y que se corresponde con otros códigos de

diseño.

7.2.2 Cálculo de la viga eje 5 entre A y B.

Considerando la alternativa más desfavorable, el

ancho máximo tributario “B” será igual a:

B = (3.40 + 1.33)/2 = 2.365 m

Se han considerado en los cálculos las siguientes

cargas:

Peso propio del panel MBS de 150x12 de 1.22

= 42 kg/m2

Carga permanente de impermeable e instalaciones

= 20 kg/m2

Carga de uso de cubierta

= 60 kg/m2

Carga Total

= 122 kg/m2

q act viga = 2.365 ml x 122 kg/m2

q act viga = 289 kg/ml

q pp viga = 21 kg/ml (Peso supuesto)

q total viga = 310 kg/ml

Para una relación ∆/L = 1/250 con una luz de

cálculo de 3.66 m tenemos:

EI req = 5 . 250 . 3.10 . 3663 / 384

EI req = 494,747,649 kg- cm2

Para una relación ∆/L = 1/250 con una luz de

cálculo de 3.66 m tenemos:

EI req = 5 . 250 . 3.10 . 3663 / 384

EI req = 494,747,649 kg- cm2

15,45m

Dirección

Cumbrera

8,32m

Page 19: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL Sistema Constructivo BLS

19

La carga más desfavorable correspondiente a la

combinación 2 es igual a:

q* = 1.2 x (42 + 20) + 1.6 x 60 = 170.4 kg/m2

q* act viga = 2.365 x 170.4 + 1.2 x 21

q* dintel = 429 kg/ml

Para L = 3.66 m tenemos:

M* = 429 x 3.662/8

M* = 718.34 kg-m

Utilizando una viga de b = 0.20 m y h = 0.45 m

tenemos de la Tabla No. 1 que:

Mr* = 725.4 kg-m

EI = 617,532,201 kg-cm2

Utilizando una viga de b = 0.15 m de ancho, la

altura mínima seria de h = 0.60m,

Mr* = 865.5 kg-m

EI = 977,237,131 kg-cm2

Por cuestiones de diseño, como el techo es

inclinado la viga tendrá sección variable, con una

altura mínima de 0.30 m en el eje A, 0.91 cm en el

eje B y 0.618 m en su centro, con 0.20 m de

espesor para tener un amplio margen de seguridad.

El peso aproximado promedio de una viga de 0.20

x 0.618 m es de 38 kg/ml, entonces:

q* act viga = 2.365 x 170.4 + 1.2 x 38

q* dintel = 449 kg/ml

Para L = 3.66 m tenemos:

M* = 449 x 3.662/8

M* = 752 kg-m

Mr* = 1,082 kg-m

Relación demanda/capacidad = 752/1,082

= 0,70 ≤ 1 OK

q act viga = 2.365 ml x 122 kg/m2

q act viga = 289 kg/ml

q pp viga = 38 kg/ml (Peso supuesto)

q total viga = 327 kg/ml

= 5 (3.27)(366)4 / (384 (1,220,646,232) = 0.63

cm

/L = 1 / 585

La deflexión máxima estimada (L/585 = 0.63

cm) es menor de L/250 , límite establecido por el

sistema y que se corresponde con otros códigos de

diseño.

Cortante

Vu* = q* dintel . (3.66/2)

Vu* = 449 . (3,66/2)

Vu* = 822 kg

Entrando en la Tabla No. 1, el cortante resistente

para la altura sobre el apoyo de 0.30 m es de Vr =

998 kg

Relación demanda/capacidad =

882 / 998 = 0,88 ≤ 1 OK

7.2.3 Elementos de Pared.

La capacidad de diseño mínima del panel

ArmourWall de 0.15 m de espesor en una altura

de 3.05 m es de 11,504 kg/ml, tal como se muestra

en la Tabla No. 6 de cálculo de muros a

compresión.

Capacidad

Pn = 11,504 kg/ml

Demanda

b = 3,40 m (Máximo ancho

tributario de paredes)

qu* = 3,40[1,20 (42+20) + 1,60

(60)] + 1,2(42)(3,05) = 733 kg/m

Relación demanda/capacidad

= 733/11,504 = 0,064 ≤ 1 OK

Page 20: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

20

7.3 Verificación por Carga Lateral Sísmica.

La siguiente tabla muestra la estimación de peso

de la estructura, el cual es igual a la masa sísmica,

para este caso en específico,

Elemento Área

(m2)

Peso por

área

de elemento

(kg/m2)

Peso (kg)

Paredes 263.38 42 11,062

Techo +

Acabado 155.87 62 9,664

Aleros +

Acabado 10.33 62 641

Peso de estructura W 21,367

Peso de la estructura por metro

cuadrado de área cerrada (132.13m2) 162 kg/m

2

Se tendrá en cuenta los siguientes puntos en la

estimación de la demanda de cortante basal sobre

la estructura,

Altura completa de las paredes, lo cual es

conservador en el análisis, debido a que

hay parte de la masa sísmica de la

estructura proporcionada por las paredes

que no excita la respuesta dinámica de la

estructura.

Factor de modificación de respuesta R =

1, por consiguiente la respuesta de la

estructura antes cargas laterales será

elástica.

Categoría más crítica de perfil de suelo,

Tipo E.

Centro de masa y rigidez de la estructura

Cortante por traslación directa y torsión

A continuación se estima el periodo de vibración

fundamental, el coeficiente sísmico y la demanda

cortante basal sobre la estructura resistente a

cargas laterales.

Parámetro Estimación

Altura H = 3,20m

Coeficiente de

período CT = 0,020

Coeficiente de

aceleración pico

efectivo

Aa = 0,15 (Ciudad de Panamá)

Coeficiente de

aceleración pico

efectivo a la

velocidad

Av = 0,15 (Ciudad de Panamá)

Tipo de perfil

de suelo E

Coeficiente del

límite superior

del período

Cu = 1,50

Factor de sitio

determinado

Tabla

4.1.4.2.3A

Fa = 2,10

Factor de sitio

determinado

Tabla

4.1.4.2.3B

Fv = 3,35

Factor de

modificación de

respuesta

sísmica

R = 1,00

Factor de

amplificación

de deflexión

Cd = 1,00

Ladeo

inelástico i 2% (0,02)

Ladeo elástico

0,02

0,021,00

ie

dC

Período de

vibración

33

443,28 3,28 3,2 0,12T TT C H C m seg

Período de

diseño 0,12 1,50 0,18d uT TC x seg

Coeficiente

sísmico

2/3

2/3

1.2 2.5

1,2 3,35 0,15 2.5 2,10 0,15

1,001.00 0.18

1,89 0,79

0,79

v v a as

d

s

s

s

F A F AC

RT R

C

C

C

Page 21: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

21

Para este ejemplo en específico, se designará a

las paredes con una relación largo/alto mayor o

igual a uno (L/H ≥ 1) encargadas de resistir la

carga lateral, esta decisión será responsabilidad del

ingeniero diseñador de la estructura, conociendo

que todas la paredes de la vivienda aportarán

capacidad para resistir la demanda de carga lateral.

Como mínimo, aproximadamente las paredes

deberán tener un largo de 2,44x1 = 2,44m.

La capacidad de las paredes se estimará con la

ecuación mostrada en el epígrafe 4.4 para “cargas

paralelas al plano de la pared”. La rigidez lateral

de las paredes se estima con la mostrada en el

epígrafe 4.6.

En la figura 7.5 se identifican las paredes (A),

(B), (C) y (D) encargadas de resistir la demanda

de carga sísmica sobre la estructura en la dirección

“X”,

La tabla mostrada a continuación, estima la

capacidad nominal minorada Fn para cada pared

resistente a carga lateral en la dirección “X”,

La tabla mostrada a continuación, estima la

demanda de fuerza sísmica sobre cada pared en la

dirección “X”, así como también su relación

demanda/ capacidad, la cual debe ser menor o

igual a uno (Fu/∑Fn ≤ 1).

i ki (kg/m) ki/∑ki Fu (kg) Fu (kg/m) Fu/∑Fn

A 630,787 0,248 4,191 269 0,58

B 675,445 0,266 4,488 372 0,72

C 536,250 0,211 3,563 1,048 0,93

D 698,032 0,275 4,637 297 0,54

∑ki = 2,540,514 kg/m ∑ Fu = 16,879

Figura 7.5. Planta de identificación de las paredes (A), (B),

(C) y (D).

Factor para

considerar el

incremento del

cortante sísmico

debido a torsión

en planta

1,00

Cortante

sísmico de

diseño

Vx,y = CsW = 1.00[(0.79)(21,366

kg)] = 16,879 kg

i Li

(m)

Hi

(m)

L/H Ap

(m2)

Aa

(m2)

Aa/Ap F1 Fn

(kg/m)

A 15,60 2,44 6,39 38,06 7,32 0,19 1,33 463

B 12,05 3.05 3.95 36.75 6,60 0,18 1,33 515

C 3,40 3.05 1,11 10,37 0,00 0,00 0,74 1,127

D 15,60 2,44 6,39 38,06 6,58 0,17 1,33 546

Page 22: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

22

En la figura 7.6 se identifican las paredes (1),

(2), (3), (4), (5), (6), (7) y (8) encargadas de

resistir la demanda de carga sísmica sobre la

estructura en la dirección “Y”,

La tabla mostrada a continuación, estima la

capacidad nominal minorada Fn de cada pared

resistente a carga lateral en la dirección “Y”,

i Li

(m)

Hi

(m)

L/H Ap

(m2)

Aa

(m2)

Aa/Ap F1

Fn

(kg/m)

1 3,51 2,745 1,28 9,63 0,00 0,00 0,85 1,292

2 3,51 2,745 1,28 9,63 0,00 0,00 0,85 1,292

3 3,51 2,745 1,28 9,63 0,00 0,00 0,85 1,292

4 8,17 2,820 2,90 23.04 3,66 0,16 1,33 615

5 3,51 2,745 1,28 9,63 0,00 0,00 0,85 1,292

6 3,36 2,745 1,22 9,22 0,00 0,00 0,82 1,237

7 3,36 2,745 1,22 9,22 0,00 0,00 0,82 1,237

8 8,17 2,820 2,90 23.04 4,39 0,19 1,33 469

La tabla mostrada a continuación, estima la

demanda de fuerza sísmica sobre cada pared en la

dirección “Y”, así como también su relación

demanda/ capacidad, , la cual debe ser menor o

igual a uno (Fu/∑Fn ≤ 1).

i ki (kg/m) ki/∑ki Fu (kg)

Fu

(kg/m) Fu/∑Fn

1 615,110 0,123 2,070 590 0,46

2 615,110 0,123 2,070 590 0,46

3 615,110 0,123 2,070 590 0,46

4 740,692 0,148 2,493 305 0,50

5 615,110 0,123 2,070 590 0,46

6 588,823 0,117 1,982 590 0,48

7 588,823 0,117 1,982 590 0,48

8 636,860 0,128 2,143 262 0,56

∑ki= 5,015,639 kg/m ∑ Fu = 16,879

Figura 7.6. Planta de identificación de las paredes (1), (2),

(3), (4), (5), (6), (7) y (8).

La carga sísmica perpendicular al plano de las

paredes no gobierna el diseño para este tipo de

carga, debido al poco peso del panel

ArmourWall. La capacidad del panel ante cargas

perpendiculares a su plano se verificará en el

punto de cargas de viento.

7.4 Verificación por Cargas de Viento.

A continuación se establecen los parámetros

utilizados en la estimación de la presión de viento

para el sistema primario.

Page 23: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

23

Parámetro de estructura primaria Estimación

Velocidad del viento V = 115 km/h (Pacífico)

Factor de dirección de viento Kd = 0.85

Factor de importancia I = 1.0

Factor topográfico Kzt = 1.00

Categoría de exposición C

Coeficiente de presión de velocidad Kz = 0.85 para h < 4.6m (15ft)

Presión de viento mínima 48.82kg/m2 (10psf)

Presión de viento

Clasificación de encierro Cerrado

Factor de ráfaga G = 0.85

Coeficiente presión interna GCpi = 0.18

48.82x0.18= 8.79kg/m2

Coeficiente presión externa paredes, barlovento Cp = 0.80

48.82x0.85x0.80 = 33.20kg/m2

Coeficiente presión externa paredes, sotavento,

viento perpendicular cumbrera

L/B = 8.32/15.45 = 0.539 → Cp = -0. 50

48.82x0.85x(-0.50) = -20.75kg/m2

Coeficiente presión externa paredes, sotavento,

viento paralelo cumbrera

L/B = 15.45/8.32 = 1.857 → Cp = -0.33

48.82x0.85x(-0.33)= -13.69kg/m2

Coeficiente presión externa paredes, paredes

laterales

Cp = -0.70

48.82x0.85x(-0.70)= -29.05kg/m2

Ángulo de pendiente horizontal del techo = 10°

Altura promedio del techo h = 2.90m

Coeficiente presión externa techo, barlovento,

viento perpendicular cumbrera

h/L = 2.90/8.32 = 0.349 → Cp = -0.78

48.82x0.85x-0.78= -32.37kg/m2

Coeficiente presión externa techo, sotavento,

viento perpendicular cumbrera Cp = -0.30

Coeficiente presión externa paredes, viento

paralelo cumbrera

h/L = 2.90/15.45 = 0.188

0 a h → Cp = -0.90

48.82x0.85x-0.90= -37.35kg/m2

h a 2h → Cp = -0.50

48.82x0.85x-0.50= -20.75kg/m2

> 2h → Cp = -0.30

48.82x0.85x-0.30= -12.45kg/m2

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

24

A continuación se muestran las distribuciones de

presiones de viento en la dirección perpendicular a

la cumbrera de la estructura (La figura muestra la

aplicación del viento de este a oeste, como

ilustración).

q = qz 48.82 kg/m2

qh = 48.82 kg/m2

h = 2.75 m

B = 9.20 m

L = 6.40 m

q1 = qh = 48.82 kg/m2

Cp1 = -0.18

q1Cp1 = -8.79 kg/m2

L/B = 0.696

h/L = 0.430

A continuación se muestran las distribuciones de

presiones de viento en la dirección paralela a la

cumbrera de la estructura (La figura muestra la

aplicación del viento de este a oeste, como

ilustración),

Presión de Viento

(kg/m2)

Elem. Cara z(m) q(kg/

m2)

G Cp qGCp+

q1GCp1

qGCp-

q1GCp1

Techo Sota-

vento

- 48.82 0.85 -0.30 -21.24 -3.66

Techo Barlo-

vento

- 48.82 0.85 -0.78 -41.16 -23.58

Marco Late-

rales

Todos 48.82 0.85 -0.70 -37.84 -20.26

Marco Sota-

vento

Todos 48.82 0.85 -0.50 -29.54 -11.96

Marco Barlo-

vento

3.00 48.82 0.85 0.80 24.41 41.99

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

25

q = qz 48.82 kg/m2

qh = 48.82 kg/m2

h = 2.75 m

B = 6.40 m

L = 9.20 m

q1 = qh = 48.82 kg/m2

Cp1 = -0.18

q1Cp1 = -8.79 kg/m2

L/B = 1.438

h/L = 0.299

La fuerza total de viento en la dirección

perpendicular a la cumbrera de la estructura es

igual a:

{(24.41 + 29.54). 2.44 +[(-41.16 + 21.24).sen 100

].(3.20-2.44)} . 15.45 = 1,993 kg

La fuerza total de viento en la dirección paralela

a la cumbrera de la estructura es igual a:

[(24.41 + 22.48). 2.82] . 8.32 = 1,100 kg

En resumen, las fuerzas resultantes de las

presiones de viento actuantes sobre la estructura se

muestran a continuación:

Dirección del

viento con

respecto a la

cumbrera

Fuerza “lateral” resultante =

(Barlovento + Sotavento) de

(Paredes + Techo), kg

Servicio Último, factor

de carga 1.6

Paralelo 1,100 1,760

Perpendicular 1,993 3,189

Presión de Viento

(kg/m2)

Elem. Cara Alt.(m) ó

Dist. (m)

q(kg/

m2)

G Cp qGCp+

q1GCp1

qGCp-

q1GCp1

Techo -

0 a h 48.82 0.85 -0.90 -46.13 -28.56

Techo -

h a 2h 48.82 0.85 -0.50 -29.54 -11.96

Techo -

> 2h 48.82 0.85 -0.30 -21.24 -3.66

Marco Late-

rales

- 48.82 0.85 -0.70 -37.84 -20.26

Marco Sota-

vento

- 48.82 0.85 -0.33 -22.48 -4.91

Marco Barlo-

vento

3.00 48.82 0.85 0.80 24.41 41.99

Page 26: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

26

La fuerza global aplicada a la estructura debido

al viento paralelo o perpendicular a la cumbrera

mostrada en la tabla anterior en estado último

(1,760 kg, 3,189 kg), son muy inferiores a la

demanda de carga sísmica (16,879 kg),

concluyendo que para este caso en especifico, la

demanda de carga paralelo al plano de las paredes

está gobernado por sismo.

La capacidad resistente de las paredes bajo

cargas perpendiculares a su plano se determinara

por la expresión dada en el epígrafe 4.5.

La máxima demanda de presión de viento en

estado de servicio en las paredes exteriores de la

vivienda es de 41,99 kg/m2, aplicando un factor de

carga de 1,60, se estima la demanda de presión de

viento en estado último, resultando Fu = 67.2

kg/m2.

La siguiente tabla muestra la estimación de la

capacidad de carga perpendicular al plano para las

paredes exteriores de la estructura, y también

muestra su relación demanda/capacidad, la cual

debe ser menor o igual a uno (Fu n ≤ 1).

7.5 Conexiones.

La máxima carga de tensión sobre la cubierta de

techo se estima conservadoramente para la

combinación más crítica en tensión y despreciando

el acabado de techo (20kg/m2) de la siguiente

manera:

pu = 0.90(42) + 1.6 (-46.16)

pu = - 36 kg/m2

qu =(1.22)(-36)

qu = - 44 kg/m

Lmax = 3.66 m

Vu = (-44)(3.66/2)

Vu = - 80 kg

n (# Tornillos fijación panel ArmourWall de 1.22

m de ancho) = 4

Vu/n = 80/4

Vu/n = 20 kg

Vd = 220 kg

La demanda de tensión sobre los tornillos de

fijación es mínima (20kg = 44lbs), indicando que

los paneles de techo se mantendrán fijos a las

paredes sin ninguna dificultad.

Las paredes de la estructura se fijarán a la losa

de cimentación mediante pernos de expansión de

= 9,5mm (3/8”) de diámetro y L = 100mm de

largo, espaciados a 900mm como máximo. La

demanda de cortante sobre los pernos de

expansión se estima de la siguiente manera:

Demanda

Vmax = 1,048 Kg (Máxima demanda:

Pared C, dirección X)

S = 0.90m

(Vmax)(S) = (1,048 )(0.90)

(Vmax)(S) = 944 kg (Estado último)

(Vmax)(S) = (944)(0.70)

(Vmax)(S) = 661 kg (Estado servicio)

Capacidad

V = 1,100 kg (Capacidad cortante

permisible en concreto f’c = 210kg/m2)

Demanda/capacidad = 661/1100

Demanda/capacidad = 0,60 ≤ 1 OK

Carga Perpendicular a las paredes

Muros

Lpi

(m)

Hi

(m)

Lai

(m)

Lai/

Lpi

Fn

kg/m2

Fd

kg/m2

Fu

kg/m2

Fu/

Fd

A 15.45 2.44 6.10 0.39 284 255 67.2 0.26

A 1-2 3.40 2.44 1.22 0.36 301 271 67.2 0.25

A 2-3 3.66 2.44 1.22 0.33 313 281 67.2 0.24

A 3-4 3.66 2.44 1.22 0.33 313 281 67.2 0.24

A 4-6 4.73 2.44 2.44 0.52 227 204 67.2 0.33

D 15.45 2.44 6.08 0.39 284 256 67.2 0.26

D 1-2 3.40 2.44 1.22 0.36 301 271 67.2 0.25

D 2-3' 2.51 2.44 1.22 0.49 241 217 67.2 0.31

D 3'-4 3.24 2.44 1.22 0.38 292 263 67.2 0.26

D 4'-4 1.57 2.44 0.60 0.38 290 261 67.2 0.26

D 4-5 1.33 2.44 0.60 0.45 257 232 67.2 0.29

D 5-6 3.40 2.44 1.22 0.36 301 271 67.2 0.25

4 8.32 2.82 3.44 0.41 238 214 67.2 0.31

4 A-C 4.66 2.82 2.22 0.48 212 191 67.2 0.35

4 C-D 3.66 2.82 1.22 0.33 271 243 67.2 0.28

8 8.32 2.82 3.66 0.44 227 205 67.2 0.33

8 A-B 3.51 2.82 1.22 0.35 265 238 67.2 0.28

8 B-D 4.81 2.82 2.44 0.51 200 180 67.2 0.37

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

27

Por especificaciones constructivas, el tipo de

fijaciones a la losa de cimentación será por medio

de anclajes rosca macho de expansión por anillos,

se utilizara el modelo M-10x100 , colocando uno

en cada intersección de vigas de apoyo y

espaciándolos a 0.90 m como máximo entre ellos

y a no más de 0.15 m de sus extremos.

La resistencia última de los anclajes M-10 x100

a tracción en hormigón de 210 kg/cm2 es de 1400

kg y la resistencia por cizalladura es de 1100 kg,

valores que resisten ampliamente las solicitaciones

máximas a que estarán sometidos en casos

extremos.

8.0 RECOMENDACIONES.

A continuación se realizan las siguientes

recomendaciones:

1. Revisión y actualización periódica del

presente Manual de Diseño Estructural,

con la versión del código vigente utilizado

en el diseño y/o verificación de la

capacidad de los elementos estructurales

del sistema.

2. Realizar estudios de suelo para determinar

principalmente la estratigrafía del sitio

donde se cimentará la vivienda, tipo de

perfil de suelo, capacidad admisible a la

profundidad de desplante y presencia de

suelos expansivos. Este aspecto resulta de

suma importancia, ya que las cargas

sísmicas varían considerablemente en

dependencia del tipo de suelo donde se

ubiquen las estructuras, siendo su

variación del orden de 2.63 veces menor si

comparamos los resultados obtenidos en el

ejemplo resuelto ubicando la misma

edificación en un perfil de suelo tipo A.

3. Para cada proyecto recomendamos

realizar un diseño formal de la estructura

de la vivienda tomando en consideración

las condiciones particulares de la misma.

4. Recomendamos que para cada proyecto

especifico se realice el análisis estructural

en dependencia de las características

geográficas del lugar donde se vayan a

construir, ya que las cargas ecológicas de

sismo y viento varían notablemente en

dependencia de su microlocalización, no

debiendo utilizarse el proyecto típico de

una edificación sin ser revisado y ajustado

a las características propias de cada

región.

9.0 REFERENCIAS.

a) REP-2004, Reglamento Estructural de

Panamá.

b) ACI 318-02, Building Code Requirements

for Structural Concrete and Commentary.

c) ASCE 7-02, American Society of Civil

Engineers (ASCE).

d) CEI-04-1175-2010, Informe del

Laboratorio de Estructuras de la

Universidad Tecnológica de Panamá.

10.0 TABLAS.

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

28

10.1 Tabla No. 1 Características Geométricas y Estructurales de los Elementos del Sistema Constructivo BLS para el Cálculo de Losas y Vigas.

RESUMEN DE VALORES PARA EL CALCULO DE LOSAS DE ENTREPISO Y CUBIERTA.

Paneles de 1.22 m de ancho Peso en kg de paneles reforzados con Splines de 38 mm de espesor

Denominación Espesor del panel H (cm)

H (cm) Longitud de paneles (m)

10,0 15,0 20,0 1,83 2,13 2,44 2,74 3,05 3,35 3,66

Espesor del tablero Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 10,0 82,9 96,5 110,5 124,1 138,1 151,7 165,8

Espesor de EPS Tc (cm) 7,5 12,5 17,5 15,0 93,5 108,8 124,6 140,0 155,8 171,1 187,0

Peso Tablero (kg/m2) 30,0 30,0 30,0 20,0 104,1 121,1 138,8 155,8 173,5 190,5 208,2

Peso de vigas (kg/m2) 5,6 9,4 13,1 H (cm) A Tb cm2 A Spl (cm2) A Total

(cm2) Iox (cm4) w (cm3) rx (cm) EI kg-cm2

Peso Poliespuma (kg/m2) 1,5 2,5 3,5 10,0 305,0 57,2 362,2 6.141 1.228 4,1 120.276.891

Peso Total (kg/m2) 37,1 41,9 46,6 15,0 305,0 95,3 400,3 15.676 2.090 6,3 307.023.651

Peso Volumétrico (kg/m3) 371 279 233 20,0 305,0 133,4 438,4 30.196 3.020 8,3 370.619.673

M*diseño del panel (kg-m) V*diseño del panel (kg) N*diseño del panel (kg)

Espesor del panel H (cm) 10,0 15,0 20,0 H (cm) 10,0 15,0 20,0 H (cm) 10,0 15,0 20,0

σ* adm = 36.8 kg/cm2 452,0 769,2 1.111,2 Vr*(kg) 1.072 1.786 2.126,0 Nr*(kg) Ver Tabla No. 6

RESUMEN DE VALORES PARA EL CALCULO DE VIGAS Y DINTELES

Denominación b (cm) Altura de vigas h (cm)

10 15 20 25 30 35 40 45 50 60

Peso de vigas (kg/ml)

10 10,0 11,7 13,3 14,9 16,5 18,1 19,7 21,3 22,9 26,2

15 14,7 16,3 18,0 19,7 21,3 23,0 24,7 26,3 28,0 31,3

20 19,3 21,0 22,7 24,5 26,2 27,9 29,6 31,3 33,0 36,5

Inercia (cm4)

10 824 2.549 5.446 9.671 15.381 22.731 31.878 42.979 56.188 89.561

15 1.234 3.779 7.965 13.949 21.885 31.930 44.242 58.975 76.286 119.268

20 1.644 5.010 10.485 18.226 28.389 41.130 56.605 74.971 96.383 148.975

Rigidez EI (kg-cm2)

10 5.785.935 19.544.385 45.258.819 86.587.072 147.588.563 232.724.300 370.103.488 450.034.645 524.370.486 733.828.030

15 8.667.468 28.979.605 66.197.448 124.882.397 209.997.442 326.907.154 513.639.999 617.532.201 711.929.919 977.237.131

20 11.549.001 38.414.826 87.136.076 163.177.723 272.406.320 421.090.009 657.176.510 785.029.758 899.489.353 1.220.646.232

Modulo de sección (cm3)

10 165 340 545 774 1.025 1.299 1.594 1.910 2.248 2.985

15 247 504 797 1.116 1.459 1.825 2.212 2.621 3.051 3.976

20 329 668 1.049 1.458 1.893 2.350 2.830 3.332 3.855 4.966

Momento Resistente (kg-m)

Mr = 21.77 x Wx

10 35,9 74,0 118,6 168,4 223,2 282,8 347,0 415,8 489,3 649,9

15 53,7 109,7 173,4 242,9 317,6 397,2 481,6 570,6 664,3 865,5

20 71,6 145,4 228,3 317,4 412,0 511,7 616,1 725,4 839,3 1081,1

Cortante resistente (kg)

Vr = 13.3*2*1.25*H

10 333 499 665 831 998 1.164 1.330 1.496 1.663 1.995

15 333 499 665 831 998 1.164 1.330 1.496 1.663 1.995

20 333 499 665 831 998 1.164 1.330 1.496 1.663 1.995

Page 29: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

29

10.2 Tabla No. 2 Cálculo de Losas de Entrepiso de 150 y 200 mm de Espesor con Paneles y Splines Laminados de 38 mm.

CALCULO DE LOSAS DE ENTREPISO DE 150 Y 200 mm DE ESPESOR CON PANELES Y SPLINES LAMINADOS DE 38 mm

Panel Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

150x12 200x12 150x12 200x12 150x12 200x12 150x12 200x12 150x12 200x12

H (cm) 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tc (cm) 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5

Area Tab (cm2) 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0

Area Spline (cm2) 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4

Area Total (cm2) 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4

Iox (cm4) 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196

w (cm3) 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020

rx (cm) 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3

E kg/cm2 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8

EI kg-cm2 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673

Peso Tablero (kg/m2) 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0

Peso de vigas (kg/m2) 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1

Peso EPS (kg/m2) 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5

Peso Total (kg/m2) 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6

Peso Volumétrico (kg/m3) 279 233 279 233 279 233 279 233 279 233

Carga Permanente (kg/m2) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Carga de Uso (kg/m2) 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600

Carga Total (Kg/m2) 312 317 412 417 512 517 612 617 712 717

Carga de Entrepiso q (kg/ml) 380 386 502 508 624 630 746 752 868 874

Carga Mayorada q*(kg/ml) 554 561 749 756 945 952 1.140 1.147 1.335 1.342

q*/q 1,46 1,45 1,49 1,49 1,51 1,51 1,53 1,52 1,54 1,53

Luz en ml Deformación en cm

1,22 0,04 0,03 0,05 0,04 0,06 0,05 0,07 0,06 0,08 0,07

1,52 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2

1,83 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 0,4 0,3 0,4 0,3

2,44 0,6 0,5 0,8 0,6 0,9 0,8 1,1 0,9 1,3 1,1

2,74 0,9 0,8 1,2 1,0 1,5 1,2 1,8 1,5 2,1 1,7

3,05 1,4 1,2 1,8 1,5 2,3 1,9 2,7 2,3 3,2 2,7

3,35 2,0 1,7 2,7 2,2 3,3 2,8 4,0 3,3 4,6 3,9

3,66 2,9 2,4 3,8 3,2 4,8 4,0 5,7 4,7 6,6 5,5

Page 30: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

30

Luz en ml Luces/Deformaciones

1,22 3.413 4.058 2.584 3.084 2.079 2.487 1.740 2.084 1.495 1.793

1,52 1.765 2.098 1.336 1.595 1.075 1.286 899 1.077 773 927

1,83 1.011 1.202 766 914 616 737 515 617 443 531

2,44 427 507 323 385 260 311 217 260 187 224

2,74 301 358 228 272 184 220 154 184 132 158

3,05 218 260 165 197 133 159 111 133 96 115

3,35 165 196 125 149 100 120 84 101 72 87

3,66 126 150 96 114 77 92 64 77 55 66

Panel Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12

Luz en ml Momentos flectores mayorados (kg-m)

1,22 103 104 139 141 176 177 212 213 248 250

1,52 160 162 216 218 273 275 329 331 386 388

1,83 232 235 314 317 395 398 477 480 559 562

2,44 412 418 558 563 703 708 848 853 993 999

2,74 520 527 703 710 886 893 1.070 1.076 1.253 1.259

3,05 644 652 871 879 1.098 1.106 1.325 1.333 1.552 1.560

3,35 777 787 1.051 1.061 1.325 1.335 1.599 1.609 1.873 1.882

3,66 928 940 1.255 1.266 1.582 1.593 1.908 1.920 2.235 2.247

Luz en ml Tensiones máximas mayoradas de tracción por flexión (kg/cm2) ( σ* adm = 36.8 kg/cm2)

1,22 4,9 3,5 6,7 4,7 8,4 5,9 10,1 7,1 11,9 8,3

1,52 7,7 5,4 10,4 7,2 13,1 9,1 15,7 11,0 18,4 12,8

1,83 11,1 7,8 15,0 10,5 18,9 13,2 22,8 15,9 26,7 18,6

2,44 19,7 13,8 26,7 18,6 33,6 23,5 40,6 28,3 47,5 33,1

2,74 24,9 17,4 33,6 23,5 42,4 29,6 51,2 35,6 59,9 41,7

3,05 30,8 21,6 41,7 29,1 52,5 36,6 63,4 44,2 74,3 51,7

3,35 37,2 26,1 50,3 35,1 63,4 44,2 76,5 53,3 89,6 62,3

3,66 44,4 31,1 60,0 41,9 75,7 52,8 91,3 63,6 106,9 74,4

Luz en ml Esfuerzos Cortantes mayorados (kg) (Vr* = 0.8 x 2233 = 1786 kg)

1,22 338 342 457 461 576 580 695 700 814 819

1,52 421 426 570 575 718 723 866 872 1.015 1.020

1,83 507 513 686 692 864 871 1.043 1.049 1.222 1.228

2,44 676 685 914 923 1.152 1.161 1.391 1.399 1.629 1.637

2,74 759 769 1.027 1.036 1.294 1.304 1.561 1.571 1.829 1.838

3,05 845 856 1.143 1.153 1.440 1.451 1.738 1.749 2.036 2.046

3,35 928 940 1.255 1.267 1.582 1.594 1.909 1.921 2.236 2.248

3,66 1.014 1.027 1.371 1.384 1.729 1.741 2.086 2.099 2.443 2.456

Carga Permanente (kg/m2) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Carga de Uso (kg/m2) 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600

Page 31: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

31

10.3 Tabla No. 3 Cálculo de Losas de Cubierta de 150 y 200 mm de Espesor con Paneles y Splines Laminados de 38 mm.

CALCULO DE LOSAS DE CUBIERTA DE 150 Y 200 mm DE ESPESOR CON PANELES Y SPLINES LAMINADOS DE 38 mm

Panel Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

150x12 200X12 150x12 200X12 150x12 200X12 150x12 200X12 150x12 200X12

H (cm) 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0 15,0 20,0

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tc (cm) 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5 12,5 17,5

Area Tab (cm2) 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0

Area Spline (cm2) 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4 95,3 133,4

Area Total (cm2) 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4 400,3 438,4

Iox (cm4) 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196 15.676 30.196

w (cm3) 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020 2.090 3.020

rx (cm) 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3 6,3 8,3

E kg/cm2 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8 19.585,0 12.273,8

EI kg-cm2 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673 307.023.651 370.619.673

Peso Tablero (kg/m2) 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0

Peso de vigas (kg/m2) 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1 9,4 13,1

Peso EPS (kg/m2) 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5

Peso Total (kg/m2) 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6 41,9 46,6

Peso Volumétrico (kg/m3) 279 233 279 233 279 233 279 233 279 233

Carga Permanente (kg/m2) 20 20 20 20 20 20 70 70 160 160

Carga de Uso (kg/m2) 60 60 80 80 100 100 100 100 200 200

Carga Total (Kg/m2) 122 127 142 147 162 167 212 217 402 407

Carga de Entrepiso q (kg/ml) 149 154 173 179 197 203 258 264 490 496

Carga Mayorada q*(kg/ml) 208 215 247 254 286 293 359 366 686 693

q*/q 1,40 1,39 1,43 1,42 1,45 1,44 1,39 1,38 1,40 1,40

Luz en ml Deformación en cm

1,22 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,05 0,04

1,52 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,1 0,1

1,83 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2

2,44 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,3 0,4 0,3 0,7 0,6

2,74 0,4 0,3 0,4 0,4 0,5 0,4 0,6 0,5 1,2 1,0

3,05 0,5 0,5 0,6 0,5 0,7 0,6 0,9 0,8 1,8 1,5

3,35 0,8 0,7 0,9 0,8 1,1 0,9 1,4 1,2 2,6 2,2

3,66 1,1 1,0 1,3 1,1 1,5 1,3 2,0 1,7 3,7 3,1

Page 32: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

32

Luz en ml Luces/Deformaciones

1,22 8.734 10.148 7.503 8.763 6.576 7.711 5.024 5.931 2.649 3.160

1,52 4.516 5.247 3.879 4.531 3.400 3.987 2.598 3.067 1.369 1.634

1,83 2.588 3.007 2.223 2.597 1.948 2.285 1.489 1.757 785 936

2,44 1.092 1.268 938 1.095 822 964 628 741 331 395

2,74 771 896 662 774 580 681 443 524 234 279

3,05 559 649 480 561 421 494 322 380 170 202

3,35 422 490 362 423 318 372 243 286 128 153

3,66 323 376 278 325 244 286 186 220 98 117

Panel Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12 150x12 225x12

Luz en ml Momentos flectores mayorados (kg-m)

1,22 39 40 46 47 53 54 67 68 128 129

1,52 60 62 71 73 83 85 104 106 198 200

1,83 87 90 103 106 120 123 150 153 287 290

2,44 155 160 184 189 213 218 267 272 510 516

2,74 195 201 232 238 268 275 337 343 644 650

3,05 242 250 287 295 332 340 417 426 798 806

3,35 291 301 346 356 401 411 504 513 962 972

3,66 348 359 413 425 479 490 601 613 1.149 1.160

Luz en ml Tensiones máximas mayoradas de tracción por flexión (kg/cm2) ( σ* adm = 36.8 kg/cm2)

1,22 1,8 1,3 2,2 1,6 2,5 1,8 3,2 2,3 6,1 4,3

1,52 2,9 2,1 3,4 2,4 3,9 2,8 5,0 3,5 9,5 6,6

1,83 4,2 3,0 4,9 3,5 5,7 4,1 7,2 5,1 13,7 9,6

2,44 7,4 5,3 8,8 6,3 10,2 7,2 12,8 9,0 24,4 17,1

2,74 9,3 6,7 11,1 7,9 12,8 9,1 16,1 11,4 30,8 21,5

3,05 11,6 8,3 13,7 9,8 15,9 11,3 20,0 14,1 38,2 26,7

3,35 13,9 10,0 16,6 11,8 19,2 13,6 24,1 17,0 46,0 32,2

3,66 16,6 11,9 19,8 14,1 22,9 16,2 28,8 20,3 55,0 38,4

Luz en ml Esfuerzos Cortantes mayorados (kg) (Vr* = 0.8 x 2233 = 1786 kg)

1,22 127 131 151 155 174 179 219 223 418 423

1,52 158 163 188 193 217 222 273 278 521 527

1,83 190 196 226 232 261 268 328 335 628 634

2,44 253 262 301 309 349 357 438 446 837 845

2,74 285 294 338 348 392 401 492 501 940 949

3,05 317 327 376 387 436 446 547 558 1.046 1.057

3,35 348 360 413 425 479 490 601 613 1.149 1.161

3,66 380 393 452 464 523 536 657 670 1.255 1.268

Carga Permanente (kg/m2) 20 20 20 20 20 20 70 70 160 160

Carga de Uso (kg/m2) 60 60 80 80 100 100 100 100 200 200

Page 33: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

33

10.4 Tabla No. 4 Cálculo de Losas de Entrepiso de 0.15 m de Espesor con Splines Laminados de 38 mm Simples y Reforzados con Pl cal 26.

CALCULO DE LOSAS DE ENTREPISO DE 0.15 m DE ESPESOR CON SPLINES LAMINADOS DE 38 mm SIMPLES Y REFORZADOS CON PL CAL 26

Panel

Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26

H (cm) 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tc (cm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5

Area Tab (cm2) 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0

Area Spline (cm2) 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3

Area Total (cm2) 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3

Iox (cm4) 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676

w (cm3) 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090

rx (cm) 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3

E kg/cm2 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4

EI kg-cm2 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432

Peso Tablero (kg/m2) 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0

Peso de vigas (kg/m2) 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4

Peso EPS (kg/m2) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

Peso Total (kg/m2) 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9

Peso Volumétrico (kg/m3) 279 279 279 279 279 279 279 279 279 279

Carga Permanente (kg/m2) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Carga de Uso (kg/m2) 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600

Carga Total (Kg/m2) 312 312 412 412 512 512 612 612 712 712

Carga de Entrepiso q (kg/ml) 380 380 502 502 624 624 746 746 868 868

Carga Mayorada q*(kg/ml) 554 554 749 749 945 945 1.140 1.140 1.335 1.335

q*/q 1,46 1,46 1,49 1,49 1,51 1,51 1,53 1,53 1,54 1,54

Luz en ml Deformación en cm

1,22 0,04 0,03 0,05 0,04 0,06 0,05 0,07 0,06 0,08 0,07

1,52 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2

1,83 0,2 0,1 0,2 0,2 0,3 0,2 0,4 0,3 0,4 0,3

2,44 0,6 0,5 0,8 0,6 0,9 0,8 1,1 0,9 1,3 1,1

2,74 0,9 0,7 1,2 1,0 1,5 1,2 1,8 1,4 2,1 1,7

3,05 1,4 1,1 1,8 1,5 2,3 1,9 2,7 2,2 3,2 2,6

3,35 2,0 1,6 2,7 2,2 3,3 2,7 4,0 3,2 4,6 3,8

3,66 2,9 2,3 3,8 3,1 4,8 3,8 5,7 4,6 6,6 5,3

Page 34: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

34

Luz en ml Luces/Deformaciones

1,22 3.413 4.221 2.584 3.196 2.079 2.572 1.740 2.151 1.495 1.849

1,52 1.765 2.183 1.336 1.653 1.075 1.330 899 1.112 773 956

1,83 1.011 1.251 766 947 616 762 515 637 443 548

2,44 427 528 323 400 260 321 217 269 187 231

2,74 301 373 228 282 184 227 154 190 132 163

3,05 218 270 165 205 133 165 111 138 96 118

3,35 165 204 125 154 100 124 84 104 72 89

3,66 126 156 96 118 77 95 64 80 55 68

Panel

Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26

Luz en ml Momentos flectores mayorados (kg-m)

1,22 103 103 139 139 176 176 212 212 248 248

1,52 160 160 216 216 273 273 329 329 386 386

1,83 232 232 314 314 395 395 477 477 559 559

2,44 412 412 558 558 703 703 848 848 993 993

2,74 520 520 703 703 886 886 1.070 1.070 1.253 1.253

3,05 644 644 871 871 1.098 1.098 1.325 1.325 1.552 1.552

3,35 777 777 1.051 1.051 1.325 1.325 1.599 1.599 1.873 1.873

3,66 928 928 1.255 1.255 1.582 1.582 1.908 1.908 2.235 2.235

Luz en ml Tensiones máximas mayoradas de tracción por flexión (kg/cm2) ( σ* adm = 36.8 kg/cm2 SPL ) Y ( σ* adm = 40.2 kg/cm2 SPL+CAL 26)

1,22 4,9 4,9 6,7 6,7 8,4 8,4 10,1 10,1 11,9 11,9

1,52 7,7 7,7 10,4 10,4 13,1 13,1 15,7 15,7 18,4 18,4

1,83 11,1 11,1 15,0 15,0 18,9 18,9 22,8 22,8 26,7 26,7

2,44 19,7 19,7 26,7 26,7 33,6 33,6 40,6 40,6 47,5 47,5

2,74 24,9 24,9 33,6 33,6 42,4 42,4 51,2 51,2 59,9 59,9

3,05 30,8 30,8 41,7 41,7 52,5 52,5 63,4 63,4 74,3 74,3

3,35 37,2 37,2 50,3 50,3 63,4 63,4 76,5 76,5 89,6 89,6

3,66 44,4 44,4 60,0 60,0 75,7 75,7 91,3 91,3 106,9 106,9

Luz en ml Esfuerzos Cortantes mayorados (kg) (Vr* = 0.8 x 2233 = 1786 kg)

1,22 338 338 457 457 576 576 695 695 814 814

1,52 421 421 570 570 718 718 866 866 1.015 1.015

1,83 507 507 686 686 864 864 1.043 1.043 1.222 1.222

2,44 676 676 914 914 1.152 1.152 1.391 1.391 1.629 1.629

2,74 759 759 1.027 1.027 1.294 1.294 1.561 1.561 1.829 1.829

3,05 845 845 1.143 1.143 1.440 1.440 1.738 1.738 2.036 2.036

3,35 928 928 1.255 1.255 1.582 1.582 1.909 1.909 2.236 2.236

3,66 1.014 1.014 1.371 1.371 1.729 1.729 2.086 2.086 2.443 2.443

Carga Permanente (kg/m2) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

Carga de Uso (kg/m2) 200 200 300 300 400 400 500 500 600 600

Page 35: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

35

10.5 Tabla No. 5 Cálculo de Losas de Cubierta de 0.15 m de Espesor con Splines Laminados de 38 mm Simples y Reforzados con Pl Cal 26.

CALCULO DE LOSAS DE CUBIERTA DE 0.15 m DE ESPESOR CON SPLINES LAMINADOS DE 38 mm SIMPLES Y REFORZADOS CON PL CAL 26

Panel

Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26

H (cm) 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tc (cm) 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5

Area Tab (cm2) 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0 305,0

Area Spline (cm2) 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3 95,3

Area Total (cm2) 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3 400,3

Iox (cm4) 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676 15.676

w (cm3) 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090 2.090

rx (cm) 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3

E kg/cm2 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4 19.585,0 24.222,4

EI kg-cm2 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432 307.023.651 379.720.432

Peso Tablero (kg/m2) 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0

Peso de vigas (kg/m2) 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4 9,4

Peso EPS (kg/m2) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

Peso Total (kg/m2) 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9 41,9

Peso Volumétrico (kg/m3) 279 279 279 279 279 279 279 279 279 279

Carga Permanente (kg/m2) 20 20 20 20 20 20 70 70 160 160

Carga de Uso (kg/m2) 60 60 80 80 100 100 100 100 200 200

Carga Total (Kg/m2) 122 122 142 142 162 162 212 212 402 402

Carga de Entrepiso q (kg/ml) 149 149 173 173 197 197 258 258 490 490

Carga Mayorada q*(kg/ml) 208 208 247 247 286 286 359 359 686 686

q*/q 1,40 1,40 1,43 1,43 1,45 1,45 1,39 1,39 1,40 1,40

Luz en ml Deformación en cm

1,22 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,05 0,04

1,52 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,1 0,1

1,83 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2

2,44 0,2 0,2 0,3 0,2 0,3 0,2 0,4 0,3 0,7 0,6

2,74 0,4 0,3 0,4 0,3 0,5 0,4 0,6 0,5 1,2 0,9

3,05 0,5 0,4 0,6 0,5 0,7 0,6 0,9 0,8 1,8 1,5

3,35 0,8 0,6 0,9 0,7 1,1 0,9 1,4 1,1 2,6 2,1

3,66 1,1 0,9 1,3 1,1 1,5 1,2 2,0 1,6 3,7 3,0

Page 36: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

36

Luz en ml Luces/Deformaciones

1,22 8.734 10.802 7.503 9.279 6.576 8.132 5.024 6.213 2.649 3.276

1,52 4.516 5.585 3.879 4.798 3.400 4.205 2.598 3.213 1.369 1.694

1,83 2.588 3.201 2.223 2.749 1.948 2.410 1.489 1.841 785 971

2,44 1.092 1.350 938 1.160 822 1.017 628 777 331 409

2,74 771 954 662 819 580 718 443 548 234 289

3,05 559 691 480 594 421 520 322 398 170 210

3,35 422 522 362 448 318 393 243 300 128 158

3,66 323 400 278 344 244 301 186 230 98 121

Panel

Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho Para 1.22 m de ancho

SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26 SPL

SPL+CAL

26

Luz en ml Momentos flectores mayorados (kg-m)

1,22 39 39 46 46 53 53 67 67 128 128

1,52 60 60 71 71 83 83 104 104 198 198

1,83 87 87 103 103 120 120 150 150 287 287

2,44 155 155 184 184 213 213 267 267 510 510

2,74 195 195 232 232 268 268 337 337 644 644

3,05 242 242 287 287 332 332 417 417 798 798

3,35 291 291 346 346 401 401 504 504 962 962

3,66 348 348 413 413 479 479 601 601 1.149 1.149

Luz en ml Tensiones máximas mayoradas de tracción por flexión (kg/cm2) ( σ* adm = 36.8 kg/cm2 SPL) Y ( σ* adm = 40.2 kg/cm2 SPL+CAL 26)

1,22 1,8 1,8 2,2 2,2 2,5 2,5 3,2 3,2 6,1 6,1

1,52 2,9 2,9 3,4 3,4 3,9 3,9 5,0 5,0 9,5 9,5

1,83 4,2 4,2 4,9 4,9 5,7 5,7 7,2 7,2 13,7 13,7

2,44 7,4 7,4 8,8 8,8 10,2 10,2 12,8 12,8 24,4 24,4

2,74 9,3 9,3 11,1 11,1 12,8 12,8 16,1 16,1 30,8 30,8

3,05 11,6 11,6 13,7 13,7 15,9 15,9 20,0 20,0 38,2 38,2

3,35 13,9 13,9 16,6 16,6 19,2 19,2 24,1 24,1 46,0 46,0

3,66 16,6 16,6 19,8 19,8 22,9 22,9 28,8 28,8 55,0 55,0

Luz en ml Esfuerzos Cortantes mayorados (kg) (Vr* = 0.8 x 2233 = 1786 kg)

1,22 127 127 151 151 174 174 219 219 418 418

1,52 158 158 188 188 217 217 273 273 521 521

1,83 190 190 226 226 261 261 328 328 628 628

2,44 253 253 301 301 349 349 438 438 837 837

2,74 285 285 338 338 392 392 492 492 940 940

3,05 317 317 376 376 436 436 547 547 1.046 1.046

3,35 348 348 413 413 479 479 601 601 1.149 1.149

3,66 380 380 452 452 523 523 657 657 1.255 1.255

Carga Permanente (kg/m2) 20 20 20 20 20 20 70 70 160 160

Carga de Uso (kg/m2) 60 60 80 80 100 100 100 100 200 200

Page 37: Manual Dise�o Estructural BLS Mayo 2011 Actualizado

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

37

10.6 Tabla No. 6 Cálculo de Muros a Compresión.

CALCULO DE MUROS A COMPRESION

Panel Para 1,22 m de ancho Para 0,61 m de ancho Para 1,00 m de ancho

H (cm) 10,0 15,0 20,0 10,0 15,0 20,0 10,0 15,0 20,0

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Tc (cm) 7,5 12,5 17,5 7,5 12,5 17,5 7,5 12,5 17,5

Area Tb (cm2) 305 305 305 152,5 152,5 152,5 250 250 250

Area Spline (cm2) 57,2 95,3 133,4 57,2 95,3 133,4 46,8 78,1 109,3

Area Total (cm2) 362,2 400,3 438,4 209,7 247,8 285,9 296,8 328,1 359,3

Iox total (cm4) 6.145 15.696 30.250 3.207 8.468 16.826 5.037 12.866 24.795

Wx total(cm3) 1.229 2.093 3.025 641 1.129 1.683 1.007 1.715 2.479

rx total (cm) 4,1 6,3 8,3 3,9 5,8 7,7 4,1 6,3 8,3

Iox tableros (cm4) 5.877,6 14.455,7 26.846,4 2.938,8 7.227,9 13.423,2 4.817,7 11.849,0 22.005,2

Wx tableros (cm3) 1.175,5 1.927,4 2.684,6 587,8 963,7 1.342,3 963,5 1.579,9 2.200,5

rx tableros (cm) 4,4 6,9 9,4 4,4 6,9 9,4 4,4 6,9 9,4

Alt. Muro (m) Coeficiente de esbeltez total considerando los extremos articulados (λX)

2,44 59 39 29 62 42 32 59 39 29

2,74 67 44 33 70 47 36 67 44 33

3,05 74 49 37 78 52 40 74 49 37

3,35 81 53 40 86 57 44 81 53 40

3,66 89 58 44 94 63 48 89 58 44

Coeficiente de reducción de la resistencia a compresión por pandeo (φp) total

2,44 0,863 0,923 0,952 0,850 0,914 0,944 0,863 0,923 0,952

2,74 0,825 0,908 0,941 0,810 0,899 0,932 0,825 0,908 0,941

3,05 0,786 0,893 0,929 0,762 0,884 0,920 0,786 0,893 0,929

3,35 0,744 0,881 0,920 0,714 0,869 0,908 0,744 0,881 0,920

3,66 0,696 0,866 0,908 0,654 0,845 896,000 0,696 0,866 0,908

Rc (Tb) (kg/cm2) 72 72 72 72 72 72 72 72 72

φc 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

Capacidad de carga de diseño de los muros con Splines a compresión (kg)

2,44 15.839 18.723 21.149 9.031 11.476 13.676 12.983 15.347 17.335

2,74 15.142 18.418 20.905 8.606 11.288 13.502 12.411 15.097 17.135

3,05 14.426 18.114 20.638 8.096 11.099 13.328 11.825 14.848 16.917

3,35 13.655 17.871 20.438 7.586 10.911 13.154 11.193 14.648 16.753

3,66 12.774 17.567 20.172 6.949 10.610 12.980.243 10.471 14.399 16.534

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MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Sistema Constructivo BLS

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Coeficiente de esbeltez de los tableros considerando los extremos articulados (λX) tableros

2,44 56 35 26 56 35 26 56 35 26

2,74 62 40 29 62 40 29 62 40 29

3,05 69 44 33 69 44 33 69 44 33

3,35 76 49 36 76 49 36 76 49 36

3,66 83 53 39 83 53 39 83 53 39

Coeficiente de reducción de la resistencia a compresión por pandeo (φp) total

2,44 0,872 0,935 0,958 0,872 0,935 0,958 0,872 0,935 0,958

2,74 0,850 0,920 0,952 0,850 0,920 0,952 0,850 0,920 0,952

3,05 0,815 0,908 0,941 0,815 0,908 0,941 0,815 0,908 0,941

3,35 0,774 0,893 0,932 0,774 0,893 0,932 0,774 0,893 0,932

3,66 0,732 0,881 0,923 0,732 0,881 0,923 0,732 0,881 0,923

Capacidad de carga de diseño de los muros sin Splines a compresión (kg)

2,44 13.479 14.453 14.808 6.739 7.226 7.404 11.048 11.846 12.138

2,74 13.139 14.221 14.715 6.569 7.110 7.358 10.770 11.656 12.062

3,05 12.598 14.035 14.545 6.299 7.018 7.273 10.326 11.504 11.922

3,35 11.964 13.803 14.406 5.982 6.902 7.203 9.807 11.314 11.808

3,66 11.315 13.618 14.267 5.657 6.809 7.134 9.274 11.162 11.694

La capacidad de carga de diseño de los muros a compresión para cargas verticales será igual a : 0,75.φc. Rc (Tb). Area Tb.φp.

Los valores sombreados corresponden a coeficientes de esbeltez superiores a 80, limite máximo establecido para la utilización de muros compuestos por

elementos del sistema.

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Sistema Constructivo BLS

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10.7 Tabla No. 7 Cálculo de Columnas a Compresión.

CALCULO DE COLUMNAS A COMPRESION

Descripción Columnas de seccion transversal

100x100 100x150 100x200 150x150 150x200 150x250 150x300 200 x200 200x250 200x300 200x350 200x400

H (cm) 10,0 10,0 10,0 15,0 15,0 15,0 15,0 20,0 20,0 20,0 20 20

B (cm) 10,0 15,0 20,0 15,0 20,0 25,0 30,0 20,0 25,0 30,0 35 40

Tb (cm) 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Area Tb (cm2) 43,75 56,25 68,75 68,75 81,25 93,75 106,25 93,75 106,25 118,75 131,25 143,75

Io min (cm4) 570 811 1.051 2.184 2.777 3.369 3.962 5.518 6.618 7.718 8.818 9.919

Wx min(cm3) 114 162 210 291 370 449 528 552 662 772 882 992

rx min(cm) 3,61 3,80 3,91 5,64 5,85 5,99 6,11 7,67 7,89 8,06 8,20 8,31

Altura de col (m) Coeficiente de esbeltez considerando los extremos articulados (λX)

2,44 68 64 62 43 42 41 40 32 31 30 30 29

2,74 76 72 70 49 47 46 45 36 35 34 33 33

3,05 85 80 78 54 52 51 50 40 39 38 37 37

3,35 93 88 86 59 57 56 55 44 42 42 41 40

3,66 101 96 94 65 63 61 60 48 46 45 45 44

Altura de col (m) Coeficiente de reducción de la resistencia a compresión por pandeo (φp)

2,44 0,820 0,840 0,850 0,911 0,914 0,917 0,920 0,944 0,947 0,950 0,950 0,952

2,74 0,774 0,798 0,810 0,896 0,899 0,902 0,905 0,932 0,935 0,938 0,941 0,941

3,05 0,726 0,750 0,762 0,878 0,884 0,887 0,890 0,920 0,923 0,926 0,929 0,929

3,35 0,672 0,702 0,720 0,863 0,869 0,872 0,875 0,908 0,914 0,917 0,917 0,920

3,66 0,600 0,636 0,654 0,835 0,845 0,855 0,860 0,896 0,902 0,905 0,905 0,908

Rc (Tb) (kg/cm2) 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4 72,4

φc 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

Altura de col (m) Capacidad de carga de diseño de los muros a compresión (kg)

2,44 1.169 1.539 1.904 2.041 2.419 2.801 3.185 2.883 3.278 3.675 4.062 4.459

2,74 1.103 1.462 1.814 2.007 2.380 2.755 3.133 2.847 3.237 3.629 4.024 4.407

3,05 1.035 1.374 1.707 1.967 2.340 2.709 3.081 2.810 3.195 3.583 3.973 4.351

3,35 958 1.287 1.613 1.933 2.300 2.663 3.029 2.773 3.164 3.548 3.921 4.309

3,66 855 1.166 1.465 1.870 2.237 2.611 2.977 2.737 3.122 3.501 3.870 4.253

La capacidad de carga de diseño de las columnas a compresión para cargas verticales será igual a: 0,75.φc. Rc (Tb). Area Tb.φp.

Los valores sombreados corresponden a coeficientes de esbeltez superiores a 80, límite máximo establecido para la utilización de columnas compuestas por elementos del sistema.