Proyectos de Ingenieria I -Tema 2

En las estructuras se utilizan losas para conseguir superficies

planas y útiles. Una losa es una placa ancha y lisa, generalmente

horizontal con superficies superior e inferior paralelas o

aproximadamente paralelas. Puede estar soportada por vigas,

muros o directamente sobre el terreno. Además de proporcionar

Tema 2: Losas y Análisis de Carga

muros o directamente sobre el terreno. Además de proporcionar

las áreas necesarias para poder dar uso a la edificación en

cuestión, las losas cumplen la función de elementos de

transmisión de cargas verticales y laterales a los elementos

estructurales (vigas, columnas, muros, etc.). Las losas pueden

clasificarse básicamente de acuerdo a 3 criterios: según su

dirección de armado, según su material y según su uso.

Universidad de Oriente – Departamento de Ingeniería Civil – Proyectos de Ingeniería I

Criterio de Clasificación Tipos

Según el Material

-Concreto Armado (Puede ser maciza, nervada,prefabricada, etc.)-Metálica (Con sofito metálico, nervios prefabricados,etc.)-Madera (Generalmente en techos comomachihembrado o pares)


Según la dirección de armado

-Unidireccional: la losa se apoya solamente en dosde sus caras opuestas.-Bidireccional: la losa se apoya en sus cuatro lados.

Según el uso

-Entrepiso: Conforma las superficies útiles en laestructura. El uso al que están destinadas es muyvariable.-Techo: Superficies que sirven de protección a laslosas de entrepiso y áreas útiles en general.-Escaleras, salas de maquina, losas de piso.



Ejemplo 1: Esta losa pertenece al entrepiso de un edificio destinado a oficinas. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: de concreto armado, nervada, armada

en un solo sentido (unidireccional) y de entrepiso (destinada al uso de oficinas).



Ejemplo 2: Esta losa conforma la escalera de un edificio destinado a viviendas. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: de concreto armado, maciza, armada

en un solo sentido (unidireccional) y destinada a ser usada como escalera.



Ejemplo 3: Esta losa pertenece al entrepiso de un edificio destinado a estacionamiento. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: de concreto

armado, maciza, armada en un solo sentido (unidireccional) y de entrepiso (destinada al uso de estacionamiento).



Ejemplo 4: Esta losa conforma el techo de un galpón destinado a almacenaje. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: metálica, tipo cubierta liviana, armada

en un solo sentido (unidireccional) y destinada a funcionar como techo.



Ejemplo 5: Esta losa pertenece el entrepiso de un edificio destinado a oficinas. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: de concreto armado, nervada, armada

en dos direcciones (bidireccional) y de entrepiso (destinada al uso de oficinas).



Ejemplo 6: Esta losa pertenece el entrepiso de un edificio destinado a centro comercial. Según la clasificación dada decimos que esta losa es: metálica, con sofito metálico, armada en una dirección (unidireccional) y de entrepiso (destinada al uso

comercial)


� Cargas actuantes sobre las Edificaciones

•La Carga Variable

“Las acciones variables son aquellas que actúan sobre la edificación

con una magnitud variable en el tiempo y que se deben a su


con una magnitud variable en el tiempo y que se deben a su

ocupación y uso habitual, como las cargas de personas, objetos,

vehículos , ascensores, maquinarias, grúas móviles, sus efectos de

impacto, así como las acciones variables de temperatura y

reológicas, y los empujes de líquidos y tierras que tengan un

carácter variable.”

Fuente: Norma COVENIN 2002-98 “Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones”


�Cargas actuantes sobre las edificaciones

•La Carga Variable

La carga viva ha sido estimada en la norma


La carga viva ha sido estimada en la norma

“Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto

de Edificaciones” (Capitulo 5: Acciones Variables

- Tabla 5.1)



•La Carga Permanente

“Las acciones permanentes son las que actúan continuamente sobre

la edificación y cuya magnitud puede considerarse invariable en el


tiempo, como las cargas debidas al peso propio de los componentes

estructurales: pavimentos, rellenos, paredes, tabiques, frisos,

instalaciones fijas, etc.”

Fuente: Norma COVENIN 2002-98 “Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones”



•La Carga Permanente

La carga muerta ha sido estimada en la norma


La carga muerta ha sido estimada en la norma

“Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto

de Edificaciones” (Capitulo 4: Acciones

Permanentes)



•Acciones Accidentales debidas a Sismos

Son aquellas fuerzas que solicitan a la estructura producto de las

ondas sísmicas que excitan las bases de los edificios, provocando


ondas sísmicas que excitan las bases de los edificios, provocando

efectos dinámicos traslacionales y torsionales en los mismos. La

magnitud de estas fuerzas es altamente variable y dependiente de

múltiples factores. Estas se incorporan a las estructuras a través de

métodos dados por las normas sismorresistentes vigentes (COVENIN

1756-98 Rev.2001 - Edificaciones Sismorresistentes)



•Acciones Accidentales debidas a Viento

El efecto del viento sobre las construcciones se refiere a la

acción accidental que produce el aire en movimiento sobre los


acción accidental que produce el aire en movimiento sobre los

objetos que se le interponen y consiste de empujes y

succiones. Estos efectos se incorporan a las estructuras

mediante el uso de la normativa vigente (COVENIN 2003 –

Acciones del Viento Sobre las Construcciones).



Cargas Cargas

Cargas Permanentes


Losa

Vigas

Columnas

Cargas VariablesCargas Variables

Sismo

Viento

Viento Sismo


� Criterios para la selección y armado de losas

El trazado de losas es el procedimiento mediante el cual se define la

disposición de las losas en el área a cubrir. Para escoger el tipo de losa

y la configuración de su trazado se pueden seguir los siguientes


criterios:

•Uso, Costo y Disponibilidad

•Las losas deben armarse en el sentido donde existan las distancias entre

apoyos mas cortas.

•Existirá una losa donde exista un agrupación de nervios de igual longitud

•Geometría del Edificio


� Análisis de Carga para Losas

• El análisis de carga consiste en hacer un desglose de

las cargas que recibirá la estructura en cuestión. En el

caso de las losas debemos considerar dos variables


caso de las losas debemos considerar dos variables

fundamentales: el uso (para definir la carga variable)

y los materiales y dimensiones de los elementos

estructurales (para definir la carga muerta).


DISTRIBUCION DE LAS CARGAS

Carga Muerta Loseta 125.00 Kg/m2 Nervios 75.00 Kg/m2 Bloques de Arcilla 70.00 Kg/m2 Base de Pavimento + Piso 120.00 Kg/m2 Friso 30.00 Kg/m2 Bloques de Arcilla + friso (Tabiquería) 150.00 Kg/m2

TOTAL…………………..……………M= 570.00 Kg/m2

Carga Viva

Vivienda 175.00 Kg/m2

TOTAL…………………..……………V= 175.00 Kg/m2

Ejemplo Análisis deCarga: Losa de entrepisopara vivienda proyectada deconcreto armado, nervada deespesor e=20 cm.,unidireccional.

TOTAL…………………..……………V= 175.00 Kg/m

COMBINACIONES DE CARGAS

Estado Límite de Servicio

Cargas Totales Qu= M + V = 570.00 + 175.00

Qu= 745.00 Kg/m2

Estado Límite de Resistencia

Cargas Totales Qu=1,40M+1,70V= 798.00 + 297.50

Qu= 1,095.50 Kg/m2


�Calculo de Losas

El cálculo de losas obedece a los principios básicos estudiados

en concreto armado y estructuras metálicas (según sea el

caso de la losa). Para losas de concreto armado recordemos


caso de la losa). Para losas de concreto armado recordemos

que:

•Las losas se calculan asumiendo que su comportamiento es

igual al de una viga, es decir, se supone comportamiento a

flexión. Para losas de concreto rigen las ecuaciones

estudiadas.


� Calculo de Losas

fybfy

Mud ρρφ ∗∗−∗∗∗∗

=59.0

1(


fcbfyρφ −∗∗∗∗ 1(

∗∗∗−∗∗

=

bfc

fyAsdfy

MuAs

φφ

*2

Altura Útil “d”

Acero de la Sección


�Calculo de Losas

-Para iniciar el calculo de la altura útil de la losa podemos utilizar

de las tablas dadas en por el ACI. La altura o peralte definitivo la

obtenemos del calculo, estas tablas solo sirven para darnos un


valor de partida.

Elemento

Peralte mínimo, h

Libremente Apoyada

Un extremo continuo

Ambos extremos continuos

Voladizo

LosasMacizas

L/20 L/24 L/28 L/10

LosasNervadas

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


�Calculo de Losas

•Para el calculo de una losa se completa se toma un solo nervio de la misma y el acero y las dimensiones obtenidas serán las mismas para todos los nervios que conformen dicha losa. En caso de ser losas macizas se asume una franja de un (1) metro de ancho y el acero obtenido se


franja de un (1) metro de ancho y el acero obtenido se reparte de manera uniforme a todo lo largo de la losa.

•La carga que recibe la losa proviene de un análisis de carga.

•Para el caso de losas metálicas se calcula el nervio o correa que sostiene la cubierta, losa prefabricada, sofito metálico, etc. Este calculo puede hacerse de manera preliminar empleando los mismos criterios de predimensionado de vigas metálicas.


�Procedimiento Práctico

•Trazar las losas sobre la planta.

•Escoger la losa más desfavorable para el cálculo de la altura.

•Seleccionar el peralte mínimo h de la tabla del ACI.

•Crear el análisis de carga.


•Crear el análisis de carga.

•Con la carga obtenida anteriormente generar los diagramas de

momento de cada losa o de la losa más desfavorable.

•Calcular la altura útil “d”.

•Asumir este “d” para todas las losas y calcular el acero real en cada

una de ellas.

•Llevar las áreas de acero a diámetros de cabillas comerciales y

detallar para su inserción en el plano.


�Detallado del Acero de las Losas

El elemento losa bien detallado para su colocación en el

plano debe contener los siguientes elementos:

•Nombre de la losa y escala


•Nombre de la losa y escala

•Ejes estructurales con sus respectivas cotas

•Línea de separación entre el acero superior e inferior

•Vigas donde se apoyan los nervios dibujadas con sus

dimensiones reales


�Detallado del Acero de las Losas

El elemento losa bien detallado para su colocación en el plano debe contener los siguientes elementos:

•Despiece del acero donde se indique numero y diámetro de la cabilla, su longitud y disposición correcta.


de la cabilla, su longitud y disposición correcta. Recordemos que en losas el acero superior se coloca en tramos (para cubrir el momento negativo más longitud de desarrollo) y el inferior completo

•Solapes de ser necesarios en longitudes muy largas donde la cabilla comercial de 12 metros se agote. El acero inferior se solapara siempre en el apoyo y dicho solape tendrá una longitud mínima de 40db.

•Espesor de la losa acotado


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