Diseño de Losas en Concreto Armado en Una Sola Direccion

1.

I.

LOSAS SÓLIDAS DE CONCRETO ARMADO CON REFUERZO EN UNA UN A SOLA DIRECCIÓN

COEFICIENTES PARA MOMENTOS FLEXTORES Y FUERZA CORTANTE DEL REGLAMENTO A.C.I. A. MOMENTOS FLEXTORES: Estos valores han sido obtenidos para evitarse, en muchos casos, los engorrosos cálculos de envolventes, ya sean de momentos o cortantes, teniendo en cuenta:

D/L ≤ 3

La diferencia de las luces (máx) admisible es del 20%

   ; donde  1.

VIGA O LOSA DE 2 TRAMOS:

    

Cuando el apoyo es una viga.

    

Cuando el apoyo es una columna.

    

Cuando el apoyo discontinuo no presenta restricción.

    

Cuando el apoyo discontinuo sí presenta restricción.

    2.

  

VIGA O LOSA DE TRES TRAMOS:

 y  igual que en el caso anterior               VIGA O LOSA DE MÁS DE TRES TRAMOS:

3.

 igual que en el segundo caso        B. FUERZAS CORTANTES:

Donde:

     

Además en todos los casos:



:

   :

Carga repartida por unidad de longitud. Luz del tramo en consideración para momento positivo o fuerza cortante; o el promedio de

las Luces libres de dos tramos adyacentes para momento negativo.

En todos los casos las cargas son uniformemente repartidas.

II.

REFUERZO POR CONTRACCIÓN Y TEMPERATURA: En dirección perpendicular al acero de refuerzo principal de flexión en las losas, se coloca en refuerzo de acero para tomar los refuerzos de tracción que se generan por contracciones del concreto y por variaciones de temperatura. El reglamento A.C.I. especifica para     .

     Donde:

 

:

Espaciamiento entre los aceros, que se toma generalmente en metros.

:

Espesor de la losa.

Para aceros lisos se emplea

:

   

Además, el espaciamiento máximo del acero de temperatura debe ser 45cm, ó 5 veces el espesor de la losa, se tomará la que sea menor.

III.

ESPACIAMIENTO DE LA ARMADURA PRINCIPAL: El A.C.I. especifica que no debe exceder de 45 cm ó 3 veces el espesor de la losa, se tomará el que sea menor.

IV.

CUANTÍA MÍNIMA PARA EL ACERO PRINCIPAL: Es el correspondiente al acero por contracción y temperatura.

V.

ESPESORES MÍNIMOS DE LOSAS SÓLIDAS PARA EVITAR DEFLEXIONES EXCESIVAS: 1) LOSAS SIMPLEMENTE APOYADAS 2) LOSAS CON APOYOS DISCONTINUOS 3) LOSAS CON 2 APOYOS CONTINUOS

VI.

  

  ⁄   ⁄   ⁄

DETALLE PRÁCTICO DE LAS ARMADURAS PRINCIPALES EN LOSAS:

DETALLE EN PLANOS

DETALLE REAL Donde:

 (  : Diámetro de la barra)     (Peralte efectivo del elemento)      Para  ⁄       Para  ⁄  VII.

Se toma el mayor

EJEMPLO DE APLICACIÓN:

 ; piso Diseñar la losa sólida mostrada en la figura, sabiendo que la sobrecarga (s/c) es de 500 . ;  . La losa está sólidamente conectada a las terminado = 100 vigas.



          

SOLUCIÓN: El PERALTE

:

   

 

   Tomaremos

METRADO DE CARGAS ( TOMANDO 1MT DE PROFUNDIDAD ) PESO PROPIO

:

         



                             PISO TERMINADO:

  



   

CÁLCULOS PREVIOS FACTOR DE MOMENTOS : RECUBRIMIENTO

:

ADEMÁS

:

           Se considera    ⁄                     

       CUANTÍA MÁXIMA



  



:

                 

ÁREA DE ACERO

  

:

                             ⁄ ESPACIAMIENTO

:

  

DETALLE DE ARMADURA PRINCIPAL:

;

  área de una varilla

          



 

ADEMÁS LA ARMADURA POR TEMPERATURA:

       ⁄      ⁄ USAR  ⁄@.2

   

DETALLE FINAL DE ALIGERADO:

    no

NOTA: Cuando las luces de dos tramos consecutivos, se diferencian en más del 20%, es decir:   se puede usar el método de los coeficientes, se calcularán estos por el método de CROSS o de KANI.

DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS ARMADAS EN UNA SOLA DIRECCIÓN Estas losas son las que se usan como mayor frecuencia en nuestro medio, especialmente en las edificaciones de casas y edificios de vivienda u oficina. El diseño de aligerados es similar al de losas nervadas y éstas a su vez tienen su fundamento en el diseño de vigas “T”. La diferencia fundamental con las losas nervadas es que las losas aligeradas utilizan ladrillos huecos livianos en lugar de los formaletas que se utilizan en las losas nervadas. Estos ladrillos sirven también para que el acabado de la parte inferior de la losa tenga una superficie plana y además producen un mejor comportamiento de la losa en aspectos términos y acústicos. Las dimensiones de los ladrillos de techo serán escogidos en función del espesor de la losa, los mismos que generalmente son de 12 ó 15 cm de altura para aligerados de 17 ó 20 cm de espesor total; considerándose una losa superior de 5 cm de altura, pudiéndose usar ocasionalmente ladrillos de 20 ó 25 para aligerados de 25 o 30 cm respectivamente. Las dimensiones en planta de los ladrillos son de 30x30 cm ó 30x25 cm y las viguetas de 10 cm de ancho.

Fig. Ladrillos huecos y detalle de aligerado

EJEMPLO:

Diseñar una losa aligerada para el techo de una vivienda para cubrir 2 tramos de 4.50 m. Usaremos concreto  por no haber un control muy estricto en la mezcla. . de

   

Solución:

1.

   

Dimensionado del aligerado:

         

Usar:

CARGAS:



CV

:

Sobrecarga

CM

:

Peso propio por vigueta (concreto + ladrillo) Losa

=

0.05 x 0.40 x 1.00 x 2,400 =

48

Vigueta =

0.10 x 0.15 x 1.00 x 2,400 =

36



Ladrillo =

   

Total por vigueta

:          b) Peso por  de cielo raso: c) Tabiquería por  a) Peso por

Carga muerta total (a+b+c)

= = = =

=

27

=

111 Kg.

   

 =    =    =   = 1.7   =    =    ⁄ =     . 2.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL: Podemos efectuar el análisis estructural por los métodos conocidos ya sea de aproximaciones sucesivas o matricial, pudiendo también usarse el método A.C.I. siempre y cuando cumpla con las condiciones para su uso: a. b. c. d. e.

Que existan dos o más claros contiguos Diferencia entre claros adyacentes ≤ 20% 

Cargas uniformemente repartidas CV = 200 < 3CM = 3 x 500 = 1,500 Los elementos son prismáticos

CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

Al cumplir las cinco condiciones usaremos el método de los coeficientes del A.C.I. por simplificación:

Momentos negativos (apoyos):

                               Momentos positivos (tramos):

               3.

CÁLCULO DE ÁREAS DE ACERO:

Momento máximo admisible: que pueden tomar las viguetas considerándoles como rectangulares (en los apoyos).

                                 

 ( )(   )  (   )               Verificar :     (para no verificar deflexiones)              

         y        ⁄   ⁄      (-) para  =  = 351 Kg-m (-)               USAR : 

    (-) para  =  = 936 Kg-m (-)       

      

    (-) para  =  = 766 Kg-m

USAR :

    

(+)

Verificar si la vigueta trabaja como viga “rectangular” o “T”

Para:

 

      

      

 *Analizar como viga rectangular           

    4.

       USAR : 

Verificación por corte: Corte actuante:

          

              Corte admisible:

  