Lecciones de Bajada de Cargas

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LECCIONES DE BAJADA DE CARGAS 1.----Proceso que explica como una estructura recoge canaliza y desvia las cargas que resultan de fuerzas internas y externas hacia los cimientos, las cargas se inician en la cubierta y cada carga se convierte en fuerza que actua sobre los miembros inferiores. tambien llamada descenso de cargas, flujo de cargas, circulacion descendente de cargas, transmision de cargas, etc.

2.----el objetivo de este proceso es establecer un valor de cargas sobre el terreno que nos permita calcular las dimensiones de la cimentacion para cada tramo. Aunque tambien en base a este procedimiento podemos diseñar lo que es ; vigas, columnas y muros de carga. 3.----El diseño detallado de las estructuras incluye la determinacion de la forma y tamaño de los miembros y de sus conexiones y el principal requisito es que las estructuras deben soportar con seguridad todas las cargas que se les apliquen. Realizar bajada de cargas es un paso importante del proceso de diseño. 4.---La bajada de cargas es analizar a detalle algun proyecto (casa , edificio, puente ,etc)desde los materiales con que se va a construir pesos volumetricos, tipos de cargas, dimensiones de los elementos estructurales,hasta llegar al suelo y determinar la cimentacion adecuada con ayuda de un estudio geotecnico. 5.--Es muy importante saber determinar el peso de los elementos que integran un sistema constructivo( bajada de cargas ), ya que este es el paso inicial para la estimacion de la carga que estos sistemas producen.

PASOS PARA BAJADA DE CARGAS 1.- identificar las losas. En el caso de un sistema de pisos con losas concreto armado, se identifican dos tipos de losas; PERIMETRALES, cuando la relación entre el claro corto y el largo no es mayor a 1.5 (es decir, dividir la longitud larga entre la corta, no resulta mayor que 1.5m). La losa perimetral descarga peso por los cuatro lados. El otro tipo de losa se le conoce EN UN SOLO SENTIDO, cuando la relación de claros da mas que 1.5. Significa que las cargas bajan por los dos lados

2.- Análisis de cargas. Esto es, determinar el

largos de la losa.

peso que se repartirá por la losa, por metro cuadrado. Resulta de sumar el peso propio del material de consrucción, asi como acabados (losetas, capa de mezcla, etc). Además se deben sumar las "Cargas Vivas" que deacuerdo al uso de ese espacio, el

2 Reglamento de Construcciones del D.F. lo define.

3.- Obtención de

areas tributarias. Estas son la superficie, en metros cuadrados que recibirá la carga obtenida en el analisis de cargas, misma que "bajará" a la cimentación através de las trabes y columnas o muros. En una losa PERIMETRAL, el claro corto recibe carga de una superficie igual a la de un triangulo equilatero que trazas, utilizando como base el claro corto y a partir de cada vertice, trazas lineas a 45 grados. La superficie resultante de ese triangulo es el area tributaria para el claro corto. Para el Claro largo, ya que trazaste tus lineas a 45 grados, obteniendo triangulos en ambos lados cortos, solo unes los vertices superiores de cada triangulo, obteniendo asi, dos trapecios. El area de dichos trapecios es la que baja o tributa en el Lado largo.En una losa EN UN SOLO SENTIDO, simplemente se reparte el area por partes iguales entre los dos claros largos. Los claros cortos se consideran que no bajan o tributan ninguna carga.Desde luego, lo anterior aplica a losas perfectamente rectangulares, cuando las losas no son rectangulares, los triangulos o trapecios se obtienen trazando angulos que dividan cada vertice de las losas.

4.- Bajada

de cargas. Aqui simplemente multiplicas el area tributaria de cada lado de las losas, por la carga por metro cuadrado obtenida en el analisis de areas y lo que te salga de multiplicar lo divides entre la longitud del tramo analizado, obteniendo así, la carga total que recibe cada trabe o viga que delimita las losas। Para bajar estas cargas a la cimentación, simplemente la repartes entre el numero de columnas que soporten a dicha trabe, o bien el muro que la soporta. En el caso de muro la carga baja directa a la cimentación como Uniformemente repartida a toda la longitud del muro.Cabe aclarar que en sistemas de losas prefabricadas, como Vigueta y Bovedilla o Losacero, todas las losas sin excepcion se consideran EN UN SOLO SENTIDO, bajando cargas por el lado largo.

BAJADA DE CARGAS Para determinar las cargas muertas y vivas que actuan sobre un elemento estructural, es necesario la obtencion de las areas tributarias de los elementos estructurales. el procedimiento mas usual en losas apoyadas perimetralmente consiste en trazar por cada una de las esquinas que forman un tablero lineas a 45 grados y cada una de las cargas que actua en el triangulo o trapecio se aplica sobre la viga que coincide con el

3 lado correspondiente. Estos calculos son los iniciales para obtener las cargas que actuan en cada tramo de viga y a partir de estos valores, calcular los momentos de empotramiento y reacciones, que a su vez serviran para analizar los marcos o vigas continuas. Este proceso de transmitir cargas, partiendo del elemento mas simple, como es la losa hasta llegar a la cimentacion, a traves de las columnas, se denomina bajada de cargas.

bajada de cargas

bajada de cargas

4 Los principios basicos del sistema de descarga de fuerzas están en la antigua Grecia con su sistema de Pilares y Dinteles...

Posteriormente mejorado por un sistema de arcos y bóvedas...y este a su vez por uno de Nervaduras y Líneas de Fuerza que es el sistema actual mas empleado (las nervaduras son las vigas, columnas, etc) Las LOSAS, sin importar su construcción (boveda, aligeradas, macizas, etc.) tienen un peso o "carga muerta" que corresponde a la sumatoria de los materiales que la conforman, adicionalmente van a recibir una "carga viva" correspondiente a las personas, el viento, los muebles, equipos, enseres, etc. que actuan sobre ellas; entonces estas cargas deberan bajar al terreno para ser soportadas, para ello se diseñan y construyen vigas y viguetas que trasmiten estos esfuerzos a muros de carga y/o columnas que trasmiten la carga verticalmente al terreno, que las recibe de acuerdo con su capacidad portante. La bajada de cargas establece unas áreas de aferencia y unas caracteristicas especiales para la estructura, la cimentación y la reacción del terreno.

---BAJADA DE CARGAS--Como regla general, al hacer bajada de cargas debe pensarse en la manera como se apoya un elemento sobre otro; por ejemplo (ver la Fig. 1.1), las cargas existentes en un nivel se transmiten a través de la losa del techo hacia las vigas (o muros) que la soportan, luego, estas vigas al apoyar sobre las columnas, le transfieren su carga; posteriormente, las columnas transmiten la carga hacia sus elementos de apoyo que son las

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zapatas; finalmente, las cargas pasan a actuar sobre el suelo de cimentación

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS SE DA UNA LOSA DE AZOTEA(techo) Y SE PIDE---> TRANSMITIR LA CARGA HACIA LOS BORDES Y EN UNO DE ELLOS CON LA CARGA CALCULADA DISEÑAR UNA VIGA DE CONCRETO REFORZADO, EN CADA EXTREMO(ESQUINA) HAY COLUMNAS DE 3M DE ALTO TAMBIEN DISEÑAR LAS COLUMNAS DE CONCRETO REFORZADO:

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LOSA DE AZOTEA

*******partes que integran la losa: NEGRO: impermeabilizante ROJO: enladrillado AMARILLO: entortado GRIS: concreto AZUL: yeso NARANJA: tirol

DETERMINACIÓN DE CARGAS UNITARIAS

7 PESO VOLUMÉTRICO(KG/M3)ESPESOR(M)W (KG/M2)

IMPERMEABILIZANTE: 15KG/M3 POR 0.005M =0.075KG/M2 ENLADRILLADO: 1600KG/M3 POR 0.02M =32KG/M2 ENTORTADO: 1900KG/M3 POR 0.04M = 76KG/M2 CONCRETO: 2400KG/M3 POR 0.10M =240KG/M2 YESO: 1500KG/M3 POR 0.015M =22.5KG/M2 TIROL: 35KG/M3 POR 0.015M =0.525KG/M2

CARGA MUERTA::371.1KG/M2(suma de todos los resultados anteriores) SE CONSIDERA UNA CARGA VIVA DE: 170KG/M2(se propone de acuerdo a la construccion) CARGA ADICIONAL: 40KG/M2 CARGA TOTAL WT: 581.1KG/M2 (suma de 371.1 +170+ 40)

LOS 581.1 KG/M2 ES LA CARGA W(LO QUE PESA CADA METRO CUADRADO DE LA LOSA), LUEGO SE DEBERA CALCULAR LA CARGA QUE SE TRANSMITE HACIA LOS BORDES DE LOS TABLEROS ANALIZADOS, ESTE CALCULO TOMA EN CUENTA EL AREA TRIBUTARIA QUE LE CORRESPONDE A CADA BORDE DEL TABLERO, SE DIVIDE CADA TABLERO RECTANGULAR EN TRIANGULOS Y TRAPECIOS (TRIANGULOS EN LADOS CORTOS Y TRAPECIOS EN LADOS LARGOS).

AREAS TRIBUTARIAS------TABLERO RECTANGULAR

A1= LADO CORTO= 5m A2= LADO LARGO = 6m

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El PESO EN KG DE LAS DISTINTAS AREAS TRIBUTARIAS SE CALCULA MULTIPLICANDO LA SUPERFICIE DE CADA UNA DE ELLAS POR EL PESO W EN KG/M2 DEL SISTEMA ( ES DECIR, EL NUMERO DE METROS CUADRADOS MULTIPLICADO POR LO QUE PESA CADA UNO DE ELLOS) DESPUÉS LO DIVIDES ENTRE LA LONGITUD DEL TRAMO ANALIZADO.

ENTONCES PARA ESTE TABLERO :

1.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 6.25X 581.1 / 5 = 726.37 KG/M

2.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8.75 X 581.1 /6= 847.43 KG/M

3.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 6.25X 581.1 / 5 = 726.37 KG / M

4.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8.75 X 581.1 /6= 847.43 KG/M

y ahora si nos propusieran o encargaran diseñar la viga de concreto reforzado para la parte deabajo donde la carga es de 847.43 y si en cada extremo hubiera columnas quedaria asi la viga para empezar a diseñar:

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y queda una viga empotrada con carga distribuida de 847.43 kg/m y ya con esto tienes para empezar a diseñar una viga de concreto reforzado que soporte este peso etc. no olvides revisar algun reglamento de construccion antes de diseñar la viga si estas en Mexico el reglamento mas usado es el del distrito federal o si estas en otro pais verifica alguno de tu localidad.

(Cuando la diseñes la viga encontraras la base y el peralte, la longitud ya la tenias y podras encontrar el peso propio de la viga que se lo sumaras a lo ya existente (como carga distribuida) esto servira para sacar el peso que soportaran las columnas y por lo tanto despues diseñarlas.

Ahora para diseñar las columnas(acuerdate que hay columnas en los extremos) o simplemente saber cuanto peso soportan las columnas tienes que resolver la viga empotrada con carga distribuida y las reacciones que obtengas(Ra y Rb) seran el peso que soportaran las columnas

(Aquí para las columnas no tome en cuenta el peso propio de la viga dado que no la diseñe eso se queda de tarea, Jejeje pero tu si lo tomaras en cuenta ya cuando lo hagas. Pero de todos modos queda claro como se resuelve con este ejemplo).

entonces resolviendo tenemos: Reacciones=Ra=Rb= WL / 2 = 847.43X6 / 2

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Entonces Ra=Rb=2542.29 kg

Encontramos las reacciones Ra=Rb=2542.29 kg esas cargas son las que soportaran las columnas, con esta carga diseñamos(dimensionamos) las columnas(NOTA: TAMBIEN TOMAR EN CUENTA LOS MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO EN ESTE PASO PARA DISEÑO DE COLUMNAS,QUE LOS OBTIENESEN ESTE CASO CON LA SIGUIENTE FORMULA= WL²/12) no olvides revisar algun reglamento de construccion antes de diseñar las columnas, si estas en Mexico el reglamento mas usado es el del distrito federal o si estas en otro pais verifica alguno de tu localidad। Ya una ves diseñadas y que sepas bien las dimensiones de las columnas podras tambien calcular el peso propio de las columnas este se lo sumas a los 2542.29 y entonces este peso lo mandaras a la cimentacion.

BAJADA DE CARGAS EN LOSAS CON SISTEMA DE VIGUETA Y BOVEDILLA veras, el sistema de vigeta y Bovedilla envia las cargas hacia los sentidos en que se apoyen las vigetas, tomando en cuenta el claro que tienes, te recomiendo poner las vigetas en el claro corto, de esta manera sera mas eficiente la bajada de cargas.

En este tipo de sitemas no se trabaja por area tributaria porque es incongruente, es decir las areas tributarias sirven para transmitir las cargas en losas perimetralmente apoyadas, es decir, en cuatro sentidos.

en las areas tributarias formas trapecios o triangulos si los claros son iguales, en la baja de cargas por el sistemas de vigeta y bovedilla lo que se hace es dividir en partes iguales el area y trasmitir esta carga unitaria en los apoyos de las vigetas.

11 Recuerda las viguetas siempre van apoyadas en el sentido mas corto.

¿COMO LE HAGO PARA PROPONER UNA CIMENTACION SI YA REALIZE LA BAJADA DE CARGAS? Mira la cimentación de cualquier estructura, está en función de las propiedades geotécnicas del suelo, las condiciones hidráulicas, así como de las solicitaciones estructurales (cargas, momentos, etc).

De una manera muy simple (eso si, conservadora), es que la carga total (lo que calculaste (BAJADA DE CARGAS)de los elemtos estructurales, pisos, losas, columnas,muros, viguetas, etc, tinacos....), la dividas entre el área de cimentación para saber cuanto cargara cada zapata ya sea aislada corrida o algun otro tipo de cimentacion.

Esto te proporcionará un esfuerzo (ton/m2) y después utilizar alguna de teoría de capacidad de carga del suelo(Terzaghi, Meyerhof, o algún reglamento local, eso si, los reglamentos son sumamentes consevadores), después se tendría que calcular los asentamientos diferidos así como inmediatos.

Alguien puede decir que lo más fácil sería colocar zapatas aisladas o corridas, pero para esto deberás hacer una bajada de carga por metro lineal, es decir ton/ml. y dimensionar las zapatas.

QUE DIFERENCIA HAY ENTRE UN EDIFICIO DE POCOS O MUCHOS PISOS??? Respuesta : La carga sobre el suelo (el suelo puede aguantar cierta carga y mientras mas carga el suelo podria colapsar).

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BAJADA DE CARGAS DE UN EDIFICIO

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS DE UN EDIFICIO edificio : 8 niveles de 20 m x 20m

altura de piso o nivel: 3m

numero de vigas (en cada piso): 10 de 0.40cmx0.60cm y 20m de longitud

numero de columnas(en cada piso ): 16 de 0.40cmx0.40cm y 3m de altura

espesor de losa:0.20cm

peso volumetrico del concreto: 2.4 ton/m3

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vigas columnas y losa son de concreto reforzado

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volumen de trabes: 10 trabes x 0.40x 0.60=2.4

volumen de columnas: 16 columnasx 0.40x 0.40=2.56

volumen de losa= 0.20x20x20= 80

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CARGA MUERTA:

peso de vigas:2.4x 2.4 x 20=115.2

peso de columnas: 2.56 x 2.4 x 3= 18.43

peso de losa: 80 x 2.4= 192

total de carga muerta: 323.63 ton

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CARGA VIVA:

consideramos 350kg/m2 350 x 20m x 20m(area de la losa)= 140000 kg igual a 140 ton carga viva total: 140 ton

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14 ccarga muerta + carga viva= 465.63

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calculo total del edificio= 465.63 x 8 niveles= 3725.04 ton ------------------------------------------------------------las zapatas aisladas(las que estan conectadas con las columnas por lo tanto son 16) cargan: 3725.04/16= 232.815 ton ( esto carga cada zapata) y la zapatas corridas o cimentacion corrida(suma del perimetro)=80=(20+20+20+20)) cargan=3725.04/80= 46.563 ton/ml (esto carga por metro lineal) -------------------------------------------------------------------------------------------------

DIAGRAMA DE BAJADA DE CARGAS DE EDIFICIO

BAJADA DE CARGAS EN LOSAS CON FORMA IRREGULAR Para pasar la carga de las losas hacia los bordes del tablero y estos tienen forma irregular o algo que se salga de lo normal se hace lo siguiente:

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1.- Se traza una bisectriz y se corta el angulo a la mitad ( en las esquinas). 2.-este trazo anterior se junta( o se une) con otro proveniente de otra esquina y asi sucesivamente hasta que la losa este dividida o fraccionada en figuras. 3.-Se saca el area de las figuras que resulten de esta division 4.-esta area se multiplica por la carga W de la losa 5.- lo que salga de esta multiplicación se divide entre la franja(longitud del lado analizado) a la que se va a mandar el peso

ejemplos 1 :

ejemplo 2 :

BAJADA DE CARGAS HACIA LA CIMENTACION

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Este proceso se desarrolla mediante la suma de las cargas por metro lineal que transmite un tablero hacia el borde analizado y las cargas por metro lineal que transmite un muro. Este proceso se repite tantas veces como pisos se tengan. En la figura puede observarse la representacion de la bajada de cargas. En este caso la suma mencionada seria la siguiente:

Carga sobre cimiento: carga de azotea + carga de muro planta alta + carga losa entrepiso + carga muro planta baja Esta carga sobre cimiento actua sobre la parte superior de la cimentación y debe agregársele el peso propio por metro lineal de dicha cimentación. Si recordamos que el objetivo de este calculo es definir las dimensiones de la cimentación, solo podemos hacer una estimación de dicho peso propio, para lo cual se considera a este como un porcentaje (entre 20 y 25%) de la carga sobre la cimentación: Carga sobre terreno= (1.25) por (Carga sobre cimiento) Este valor es el que será empleado para calcular las dimensiones de la cimentación.

¿¿¿COMO HACER CIMENTACIONES EN INGENIERIA CIVIL????

17 Primero tendriamos que saber que es exactamente lo que queremos cimentar. Lo primero que tienes que hacer es estudiar el terreno con un estudio geotécnico.Los mismos del estudio geotécnico, en sus conclusiones y recomendaciones de cimentacion te diran a que cota o profundidad cimentar y con que solucion estructural.Tambien te facilitan datos necesarios para el cálculo : carga admisible del suelo, modulo de balasto y profundidad del nivel freatico, asi como las caracteristicas quimicas del terreno, por si es un terreno agresivo,con lo que tendrias que utiliuzar un hormigon(concreto) resistente especial frente a estos compuestos. Imaginate que te recomiendan cimentar con zapatas centrales. El siguiente paso es determinar los esfuerzos a los que va a estar sometida:el axial,que depende del peso que soporte la zapata,el momento,..etc. Con el axial y la carga admisible suelo del geotecnico,sacas el ancho de la zapata(B).Con el ancho,sacas el canto de la zapata(h).Y con las diemnsiones de la zapata determinas el momento de calculo,para finalmente,hallar en funcion de éste, la armadura de traccion de la zapata.

¿En una construccion de un nivel quiero construir una segunda planta(SEGUNDO PISO) pero para esto necesito saber como empezar a calcular si mi estructura existente es buena para soportar la segunda planta(segundo piso) que puedo hacer? Mira para esto tienes que tener los planos de el primer piso y tu hacer los calculos de ver que tanta carga pueden soportar, o hacer el diseño del segundo y hacer bajada de cargas y asi ver si la estructura que ya se encuentra la soporta y si no buscar una forma de distribuirla y mandarla al suelo. Tambien te recomiendo hacer una evaluación del suelo y mirar tus cimentaciones para checar que este no tenga asentamientos futuros, ya que aunque ahorita soporta tu casa, puede que con la carga adicional este sufra de hundimiento.

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Estoy haciendo una tarea de un proyecto de un edificio de 4 niveles pero quiesiera saber ¿cual es la distancia maxima que puede existir entre dos columnas? La que tu gustes tu puedes poner hasta 20 metros, pero recuerda que esto incrementa el costo, y el peralte efectivo de tu viga, por lo que ya no sera muy estetico...pero estará condicionada a ciertos factores:

-A mayor distancia, mayor peralte de las vigas; la distancia (luz)/10, 11, 12 o según sea el caso determinará este peralte (altura de la viga); este peralte a su vez te condiciona una ditancia mínima del piso al fondo de viga (por aqui es 2.10, no se por allá) a su vez, te exige una altura mínima de techo/losa/cubierta/cielo raso respecto al piso; entonces a mayor distancia entre columnas, mayor peralte y por lo tanto mayor altura de nivel a nivel

Esto representa mayores costos de estructuras, instalaciones y cerramientos, escaleras mas prolongadas, etc

Cuando una viga o una losa estan empotradas o simplemente apoyadas? Una losa o una viga están SIMPLEMENTE APOYADAS cuando los apoyos (los extremos en el caso de una viga y los laterales de la losa en el sentido en que trabaja la armadura) son paredes o mampostería que no implican anclaje.

Al contrario, están EMPOTRADAS cuando uno (o más de sus costados o extremos) forman parte de otra estructura que puede ser una viga (en el caso de las losas) o una columna (en el caso de las vigas)

Hay diferentes grados de empotramiento, de acuerdo a la calidad y cantidad de los anclajes. Otra respuesta podria ser: la diferencia está en el proceso de construccion. ejemplo, si vaciaras una viga junto con su columna estaría empotrada por ser monolitica con la

19 columna, se busca algo de estos dejando unos arranques del acero; simplemente apoyada seria como construir la viga aparte y ponerla despues, como en algunos puentes.

POR QUE LOS CIMIENTOS ES LA PARTE MAS IMPORTANTE DE CUALQUIER CONSTRUCCION(CASA, EDIFICIO, ETC)?????? Los cimientos es la parte mas importante de los edificios, casas, etc, por no ser tan facil de remediar sus defectos como los de las demas partes. Para cimentar un edificio se ha de cabar si se puede hasta lo firme, y algo mas, según se juzgue necesario para sostener el peso de las paredes. Asi que se encuentre terreno firme se apisonara bien para darle mayor solidez. Sobre esta maniobra se formaran por toda la zanja que se alla abierto las paredes de mampostería con la piedra mas dura que pueda hallarse(si es que la cimentación fuera de mampostería). Cuando se hayan de hacer sotanos , es forzoso u obligatorio que los cimientos sean mucho mas anchos ; por que las paredes o muros que han de sostener la tierra piden mayor grueso para resistir el empuje del suelo del cual seran vecinas.

¿cuales son los diferentes tipos de losas y cuales son los claros que cada una puede librar? LOSA MACIZA: Una losa maciza es aquella que cubre tableros rectangulares o cuadrados cuyos bordes, descansan sobre vigas a las cuales les trasmiten su carga y éstas a su vez a las columnas. Este tipo de losa es comúnmente usado en la

20 construcción de casas habitación en México,por ser sencillo de construir, económico y por ser fácilmente adaptable a diseños irregulares. SUS CLAROS MÁXIMOS SON DE 36M2. LOSA ALIGERADA O NERVADA: son aquellas que forman vacíos en un patrón rectilíneo que aligera la carga muerta debido al peso propio. Estas losas son mas eficientes que las losas macizas ya que permiten tener espesores mayores sin aumentar el volumen de concreto con respecto a una losa maciza.CLAROS QUE LIBRAN HASTA 100M2 TRIDILOSA:estructura mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados u atornillados a placas de conexión, tanto en el lecho superior como en el inferior que generalmente son capas de concreto. LOSACERO: El detalle de la losacero en unión con una trabe de acero, en este caso una viga "IPR", los dos elementos nos ahorran tiempo, además de que son materiales ligeros.. CLAROS QUE PUEDE LIBRAR: VARIABLE DE ACUERDO AL CALIBRE DE LA LAMINA. Son muchas las formas de dividir los tipos de losas, pero no te puedo desglosar aqui todo, espero haberte ayudado

fuente:andyyoshi

¿PARA QUE SIRVEN LOS CIMIENTOS DE UNA CASA? Estos sirven para soportar y repartir el peso de la casa en forma uniforme sobre el suelo.

¿ cual es la funcion que tiene una viga en una estructura? Una viga es un elemento estructural horizontal que su función es soportar cargas uniformemente repartidas y que actúan transversalmente a la sección, generalmente losas o muros y que son a su vez soportadas por columnas. Debe soportar elementos mecánicos de flexión generalmente y su diseño debe permitir en condiciones extremas

21 antes de la falla, deformaciones tales que se tenga la oportunidad de evacuar el área antes del colapso. Las secciones varían dependiendo del material con que serán construidas, para que dicho material sea el mínimo necesario y cumpla con las condiciones de uso y seguridad. Una viga debe estar diseñada o dimensionada para soportar perfectamente cualquier carga proveniente de algun muro, losa, etc.

Necesito saber como se construye una casa con una estructura de concreto reforzado---->>>Soy estudiante de dibujo arquitectonico, y me piden realizar unas modificaciones a un proyecto de chalet, eso incluye modificar el diseño estructural que tiene (mampostería estructural) y cambiarlo por uno de concreto reforzado. necesito saber tambien como debe ser la cimentacion, como o en que materiales deberian ser los muros divisorios, etc...???????????????? En un sistema de mampostería estructural, los muros son muros de carga y al mismo tiempo conforman el sistema de resistencia sísmica de la edificación. Estos muros trasfieren la carga a vigas de cimentación a lo largo de la base del muro, y estas últimas ocacionalmente trasnfieren carga a una cimentación en forma de losa flotante; especialmente cuando el terreno no es muy resistente.

Si se requiere cambiar parcialmente el modelo estructural para abrir espacios en los muros existentes o lograr áreas más grandes de uso, como debe ser el caso, se deben proveer elementos de concreto reforzado como columnas y vigas (también llamados trabes) , sobre cimentación en zapatas. Se debe buscar que la rigidez de la estructura se conserve a pesar de las modificaciones, para que siga siendo resistene a los sismos; y se debe proveer los elementos necesarios para soportar las nuevas cargas de la

22 estructura, cargas adicionales y las cargas que antes soportaban los muros. La nueva estructura debe funcionar de maner conjunta con la existente, de modo que se tenga un sistema estructural de tipo mixto, si las normas de construcción locales lo permiten diseñar así. La modificación no es solo arquitectónica sino estructural; de modo que para garantizar la seguridad de la edificación, se requiere revisar el modelo matemático del diseño estructural de modo que se cumpla con la deriva sísmica, y demás condiciones de diseño exigidas y requeridas en la zona de construcción. Esto, especialmente si las modificaciones estructurales son importantes; lo que debe ser determinado por un especialista en estructuras.

Cuando las modificaciones no implican el sistema de resistencia sísmica o lo afectan en menor grado, no se hace necesario una revisión compleja del modelo matemático a nivel estructural. Basta con conocimientos básicos de estructura para proveer elementos de igual rigidez en la edificación y que soporten las nuevas cargas o las ya existentes.

Para la cimentación se requiere conocer la capacidad portante del suelo, y evaluar la interacción suelo estructura de modo que la nueva estructura sea eficiente. Seguramente los más adecuado es usar cimentaciones tipo zapata para cada columna y amarradas entre ellas y a las cimentaciones existentes.

Los muros se pueden usar en cualquier material, ya que dejan de ser muros de carga y solo sirven para separar espacios. Pero se debe tener en cuenta el peso de los mismos para diseñar la nueva estructura.

¿¿¿cuando debo poner (o cada que distancia debo poner) una viga al construir una casa para que la construccion sea muy resistente???? las habitaciones que tengan una longitud de 6 a 8 metros y un ancho aproximado de 3 metros, requieren una viga que cruce el ancho justo a la mitad del cuarto, entonces si la viga tiene 3 metros de largo o menos, debera medir 15 centimetros de ancho y 20

23 centimetros de altura. Si la losa(de concreto) tiene un espesor de 10 centimetros entonces quedaran 10 centimetros de la viga dentro de la losa y los otros 10 centimetros quedaran por abajo de la losa. Cuando la viga mide de 3 a 4 metros de largo, debera tener 15 centimetros de ancho y 30 centimetros de altura.

¿CUAL ES EL OBJETIVO DEL DISEÑO ESTRUCTURAL? El objeto de diseño de estructuras consiste en determinar las dimensiones y caracteristicas de los elementos de una estructura para que esta cumpla cierta funcion con un grado de seguridad razonable, comportandose ademas satisfactoriamente una vez en condiciones de servicio. Debido a estos requisitos es preciso conocer las relaciones que existen entre las caracteristicas de los elementos de una estructura(dimensiones, refuerzos, etc.) , las cargas que debe soportar y los efectos que dichas cargas producen en la estructura. En otras palabras, es necesario conocer las caracteristicas accion-respuesta de la estructura estudiada. Las acciones en una estructura, son las cargas a las que puede estar sometida. Entre estas se encuentran, por ejemplo, el peso propio, las cargas vivas, las presiones por viento, las aceleraciones por sismo y los asentamientos. La respuesta de una estructura, o de un elemento, es su comportamiento bajo una accion determinada, y puede expresarse como deformación, agrietamiento,

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durabilidad, vibracion,. Desde luego, la respuesta esta en funcion de las caracteristicas de la estructura, o del elemento estructural considerado. La condicion mas importante que debe satisfacer un diseño es que la estructura resultante sea lo suficientemente resistente.

¿CUALES SON LAS ACCIONES INTERNAS QUE ACTUAN EN LAS ESTRUCTURAS? Las acciones internas son: 1.-compresion 2.-tension 3.-torsion 4.-cortante acontinuacion se presenta un cuadro con los elementos estructurales mas importantes y sus acciones internas:

DIAGRAMA CON PRINCIPALES ELEMENTOS DE SOPORTE DE UNA ESTRUCTURA(QUE PODRIA SER DE UNA CASA O ALGUNA OTRA EDIFICACION)

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Todo edificio debe constar de tres cosas: Solidez , comodidad y belleza; circunstancias que le da la ingenieria y la arquitectura por medio de la ordenacion y disposicion de las partes que le componen, las que regla con ella justa proporcion que piden la decoracion y la economia.

¿QUE MANTENIMIENTO NECESITA UNA CASA DE 50 AÑOS? Primero hacemos una revisión ocular, observa que le hace falta, reparación de muros (cuarteaduras, grietas,humedad) , pisos(grietas, mosaico imcompleto), techo o losa(verifica cuidadosamente el estado de las losas),. Revisa si la construccion es a base de muros de carga o si esta hecha a base de un sistema estructural de vigas y columnas entonces revisa en que estado se encuentra todo esto. Revisa la pintura en (muros, plafones, herrería), revisa ventanas desoldadas, puertas, cristales. Después hacer una revisión de instalaciones, prueba cada una de las instalaciones: Hidráulica: Observar que no haya fugas, llaves de lavabos, ducha, lavadero y fregadero, herrajes del inodoro, conexiones y funcionamiento del boiler, del tinaco, etc. Sanitaria: Que no haya coladeras rotas o faltantes, que corra correctamente el desagüe hasta la calle, salidas de cada mueble (w.c., ducha, lavabo, fregadero, lavadero) en pocas palabras

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que no este tapado el drenaje. Eléctrica: Contactos, apagadores, centro de carga. Ve haciendo una lista de todos los desperfectos que encuentres y ese sera el mantenimiento que requerirá la casa.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS Determine la carga que soporta la viga de este diagrama que acontinuacion se presenta (NOTA: LA FIGURA ESTA PERIMETRALMENTE APOYADA SOBRE VIGAS) :

Primero determinamos la carga de la losa por metro cuadrado(carga muerta+carga viva) de acuerdo a las capas que tenga la losa, estas capas puden variar desde que es la pura losa o tambien tiene impermeabilizante o depende de cada caso aqui acontinuacion presento las capas que yo propuse para determinar la carga (carga muerta+ carga viva):

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Los 671 kg/m2 es la carga W (LO QUE PESA CADA METRO CUADRADO) de la losa. El peso se le pone individualmente a cada tablero:

Luego se debera calcular la carga que se transmite hacia los bordes de los tableros analizados. Este calculo toma en cuenta el area tributaria que le corresponde a cada borde del tablero, se divide cada tablero en triangulos y trapecios. triangulos en lados cortos y trapecios en lados largos.

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El peso en kg de las distintas areas tributarias se calcula multiplicando la superficie de cada una de ellas por el peso W en kg/m2 del sistema (es decir, el numero de metros cuadrados multiplicado por lo que pesa cada uno de ellos) y despues se divide entre la longitud del tramo analizado. analizando: TABLERO1:

1.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 6.25X 671 / 5 = 838.75 KG/M 2.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8.75 X 671 /6= 978.5 KG/M 3.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 6.25X 671 / 5 = 838.75 KG / M 4.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8.75 X 671 /6= 978.5 KG/M TABLERO 2: 1.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 4X 671 / 4 = 671 KG/M 2.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8 X 671/6= 894.6 KG/M

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3.- (AREA TRIANGULO)(CARGA W) /LADO CORTO 4X 671/ 4= 671 KG / M 4.- (AREA TRAPECIO)(CARGA W) /LADOLARGO 8 X 671/6= 894.6 KG/M

Ya tenemos la carga por metro lineal en perimetro de tableros de losa, ahora para saber cuanto es lo que carga la viga solo se tiene que sumar 978.5 y 894.6 y eso sera el peso que estara soportando esa viga.

ya con esa carga podriamos llegar a diseñar o dimensionar la viga sacar su base y su altura esto si es que la diseñaras en concreto reforzado o la seccion mas adecuada si es que fuera de acero.

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COMO PODRIA PROPONER UN GRUESO O DIAMETRO PARA UNA COLUMNA DE SECCION CIRCULAR DE FORMA RAPIDA SIN HACER CALCULOS Y CON UN GRADO DE CONFIABILIDAD RELATIVAMENTE ALTO???????? La practica mas ordinaria de hacer esto desde los tiempos de la antigua roma es dividiendo la altura que tendra la columna entre 8. ejemplo: si la altura de la columna fuera de 3 metros lo divides entre 8 esta division seria igual a: 0.375 metros lo que es lo mismo a 37.5 centimetros de diametro para esa columna de 3 metros de altura.

-----EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS----- ( CORREGIDO, ya esta bien el ejemplo) Calcule cuanta carga soporta la cimentación del lado inferior izquierdo, de acuerdo al diagrama mostrado:

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Las medidas de la losa y el muro que soporta la losa se dan acontinuacion:

Primero determinamos la carga total de la losa:

Esta carga w de la losa es la que posteriormente mandaremos hacia los bordes:

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Después dividimos la losa en areas tributarias para conocer como varian las cargas en cada borde:

Ahora calculamos la carga que la losa transmite a los cuatro bordes o lados: 1.-(area triangulo)(carga W) / lado corto =(4 x 427)/4=427 2.-(area trapecio)(carga W) / lado largo =(8 x 427)/6=569.33 3.-(area triangulo)(carga W) / lado corto =(4 x 427)/4=427 4.-(area trapecio)(carga W) / lado largo =(8 x 427)/6=569.33

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Ahora determinaremos el peso del muro de tabique de la siguiente forma:

AHORA PARA PODER SUMAR LA CARGA DEL MURO CON LOS 427 kg/m SE TIENEN QUE TENER AMBAS CANTIDADES EN LAS MISMAS UNIDADES POR LO QUE TENDREMOS DIVIDIR LOS 2700 kg ENTRE CUATRO METROS QUE ES LA LONGITUD DE LA CIMENTACION CORRIDA POR LO TANTO ESTO QUEDA ASI: 2700 kg / 4m = 675 kg/m ENTONCES AHORA SI PODEMOS SUMAR LAS CARGAS:

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POR LO TANTO LA CIMENTACION CORRIDA DE ESE LADO CARGA 1102 kg/m Y LO PONEMOS EN LA SIGUIENTE IMAGEN ASI:

Y AHORA SI SE QUISIERA CONOCER CUANTO CARGA LA CIMENTACION DEL FRENTE DE LA CASA SE HACE LO SIGUIENTE:

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NOTA YA SE SABE QUE EL ESPESOR DEL MURO ES DE O.15 m entonces: MEDIDAS DE ESPACIO DEJADO PARA PUERTA: 1.2 m DE LARGO 2.3 m DE ALTURA 0.15 m ESPESOR MEDIDAS DEL ESPACIO DEJADO PARA VENTANA: 0.8 m DE LARGO 0.7 m DE ALTURA 0.15 m ESPESOR PASO UNO: SACAMOS EL VOLUMEN DEL MURO COMO SI NO EXISTIERAN LOS ESPACIOS ABIERTOS PARA PUERTA Y VENTANA ASI: 3m x 6m x 0.15m = 2.7 m3 PASO 2: SACAMOS EL VOLUMEN DE LOS ESPACIOS DEJADOS PARA PUERTA Y VENTANA Y DESPUES LOS SUMAMOS ASI:

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PUERTA: 1.2m x 2.3m x 0.15m = 0.414 m3 VENTANA: 0.8m x 0.7m x 0.15m = 0.084 m3 SUMA DE AMBOS: 0.498 m3 PASO TRES: RESTAMOS AL RESULTADO DEL PASO UNO EL RESULTADO DEL PASO DOS ASI: 2.7 m3 menos 0.498 m3 = 2.202 m3 PASO CUATRO: MULTLIPICAR EL RESULTADO DEL PASO TRES POR EL PESO VOLUMETRICO DEL TABIQUE QUE ES 1500 kg/m3 ENTONCES: 1500 kg/m3 x 2.202 m3 = 3303 kg QUINTO PASO: DIVIDIMOS RESULTADO DEL PASO CUATRO ENTRE LA LONGITUD DE LA CIMENTACION CORRIDA QUE ES LA MISMA QUE LA DEL MURO OSEA SEIS METROS: 3303 kg / 6 m = 550.5 kg/m Y A ESTE RESULTADO BASTARA SUMARLE EL PESO QUE MANDA LA LOSA A ESE LADO QUE ES UNA CARGA DE : 569.33 kg/m Y CON ESTO CONOCER CUANTO PESO SOPORTA ESA CIMENTACION CORRIDA ASI:

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Y EN TONCES LA CIMENTACION DEL FRENTE DE LA CASA ESTARA CARGANDO 1119 kg/m Y YA CON ESTA CARGA LE PODEMOS EMPEZAR A DAR DISEÑO A LA CIMENTACION CLARO CONOCIENDO TAMBIEN LAS PROPIEDADES DEL SUELO.

DETERMINACION DE PESO PROPIO DE UNA VIGA DE CONCRETO REFORZADO PASO 1---- (PESO VOLUMETRICO) X (BASE) X (ALTURA) PASO 2---- (RESULTADO DE PASO 1) X (LONGITUG DE LA VIGA) EJEMPLO: SE TIENE UNA VIGA DE: 0.40m DE ALTURA, 0.15m DE BASE Y 4m DE LONGITUD, CALCULE EL PESO PROPIO DE ESTA VIGA. SOLUCION: PASO 1____ (2400) x (0.15) x ( 0.40) = 144 kg/m

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Paso 2_____ (144 kg/m) x ( 4m) = 576 kg Entonces esta viga pesa : 576 kg

DETERMINACION DEL PESO DE UNA COLUMNA DE CONCRETO REFORZADO:

EJEMPLO: SE TIENE UNA COLUMNA DE O.40m DE LARGO POR 0.30m DE ANCHO Y 3m DE ALTURA DETERMINE EL PESO DE ESTA COLUMNA: PASO 1: PESO VOLUMETRICO CONCRETO x LARGO X ANCHO PASO 2: RESULTADO DE PASO 1 x ALTURA

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ENTONCES: PASO 1: 2400kg/m3 x 0.40m x 0.30m = 288kg/m PASO 2: 288kg/m x 3m = 864kg EL PESO DE LA COLUMNA ES DE 864kg

DETERMINACION DEL PESO DE CIMIENTOS DE MAMPOSTERIA

Asi se hace: Paso 1: peso volumétrico mampostería por area de la sección trapecial del cimiento Paso 2: resultado de paso1 por longitud del cimiento Ejemplo (guiarse con el dibujo) : Se tiene un cimiento de mampostería con las siguientes características: H= 1.10m , B=O.80m , C=0.30m , L=6m Paso 1: 2600kg/m3 por (0.8+0.30/2)(1.1) = 1573kg/m

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Paso2 : 1573kg/m por 6m = 9438 kg Entonces esta cimentación de mampostería pesa: 9438 kg

DETERMINACION DEL PESO DE UNA ZAPATA O CIMENTACION CORRIDA DE CONCRETO

Para determinar el peso de una zapata o cimentación corrida se siguen estos pasos: Paso 1 : peso volumétrico concreto por area de la sección de la zapata Paso: 2: resultado de paso 1 por longitud de la zapata corrida ( medidas en metros) NOTA: para sacar el area de la sección de la zapata se recomienda dividir la sección como se muestra acontinuación ( y asi será mas fácil sacar las areas sobre todo si los cálculos los haces manualmente):

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Ya teniendo las areas de 1 , 2 y 3 las sumas para asi obtener el area de la sección y entonces ahora si regresa a los pasos 1 y 2.

DETERMINACION DEL PESO DE UNA VIGA DE ACERO

paso 1: sacar el area de la seccion paso 2: resultado de paso 1 por longitud (medidas para paso 1 y 2 en metros) paso 3: resultado de paso 2 por peso volumetrico del acero que es de 7850 kg/m3

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se recomienda dividir la seccion en figuras conocidas para de esta forma facilitar el calculo del area

DETERMINACION DEL PESO DE UN MURO DE TABIQUE HUECO DE CERAMICA EXTRUIDA

Para determinar el peso de un muro de tabique hueco de ceramica se hace lo siguiente: paso 1: espesor del muro x altura del muro x longitud del muro( todo en metros) paso 2: resultado de paso 1 por peso volumetrico del tabique hueco de ceramica que es de 900kg/m3

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y ya con eso obtenemos el peso de este muro.

DETERMINACION DEL PESO DE UNA VIGA Y/O COLUMNA DE MADERA

Para determinar el peso de una columna o una viga de madera se hace igual a lo mejor lo unico que cambie sea su seccion sea mas grande. paso 1: area de la seccion (base x altura) paso 2:resultado de paso1 por longitud (medidas de paso 1 y paso 2 en metros) paso3 : resultado de paso 2 por peso volumetrico de la madera que puede variar o cambiar de acuerdo al tipo de madera que se pretenda usar. pesos volumetricos de algunas maderas: alamo seco: 590 kg/m3 caoba: 1000 kg/m3 fresno : 950 kg/m3 ocote : 800 kg/m3

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oyamel : 650 kg/m3 pino saturado : 1000 kg/m3 palma real seca: 700 kg/m3

DETERMINACION DEL PESO DE UNA LOSA DE CONCRETO REFORZADO

Primer paso: L1 por L2 para esto tomamos como valores de L1 y L2 de un metro por lo tanto 1m X 1m = 1 m2 segundo paso: resultado de paso 1 por espesor de losa en este caso el espesor lo tomaremos de 0.10 metros. por lo tanto: 1 m2 X 0.10 m = 0.1 m3 tercer paso : resultado de paso 2 por el peso volumetrico del concreto reforzado que es de 2400 kg/m3 por lo tanto: 0.1 m3 X 2400 kg/m3 = 240 kg y ya esta. aunque claro es usual que se diga que este peso de 240 kg es para un metro cuadrado.

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DETERMINACION DEL PESO DE UNA LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA

Primero necesitamos conocer el peso volumetrico de los elementos y estos son: concreto vigueta: 2400 kg/m3 bovedilla: 2200 kg/m3 El peso por metro de cada elemento es: peso de vigueta: 21 kg/m peso de bovedilla: 12 kg/m (esto es lo que pesa cada unidad de bovedilla) por lo tanto, si caben 5 bovedillas en un metro tenemos que:

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12 x 5 = 60 kg/m de bovedilla y luego que: peso viguetas= 21 x 2 = 42 kg/m por lo tanto el peso en un area de 0.70 m2 es de 60 + 42= 102 kg acontinuacion otra imagen de la separacion entre viguetas donde van las bovedillas:

ahora que si lo que queremos es conocer el peso de este sistema de vigueta y bovedilla para un metro cuadrado se hace lo siguiente: CALCULANDO 1 m2 DE LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA:

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como observas en la imagen se hace esa tablita para facilitar el calculo ve guiandote con las otras imagenes para cuestion de medidas, y tambien como se observa algunos valores se sacan con proporciones de las cuales despejas X y obtienes el valor, entonces peso de la losa de vigueta y bovedilla es de 176 kg/m2 . Es bueno aclarar que existen diferentes perfiles de vigueta y bovedilla con lo cual los pesos y medidas de los elementos cambian, pero el procedimiento es el mismo.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS

determinar el peso que este muro ( que se le dejo un espacio para una ventana) le transmite a la cimentación.

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Suponer que las medidas del muro son : Largo de muro: 3 metros Alto del muro : 3 metros Espesor del muro : 0.15 metros Y las medidas del espacio para la ventana son: Largo : 1.3 metros Altura : 0.8 metros Espesor : 0.15 metros Peso volumetrico del tabique: 1500 kg/m3 SOLUCION: Primer paso: sacamos el volumen del muro sin tomar en cuenta el espacio para la ventana (como si este no existiera) 3m X 3m X 0.15m = 1.35 m3 segundo paso: sacamos el volumen del espacio de la ventana unicamente 1.3m X 0.80m X 0.15m = 0.156 m3 tercer paso: restamos el resultado del paso uno menos el resultado del paso dos 1.35 – 0.156 = 1.194 m3 cuarto paso: multiplicamos el peso volumetrico del muro de tabique por el resultado del paso tres 1500 kg/m3 X 1.194 m3 = 1791 kg

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QUINTO PASO: Dividir 1791 kg entre la longitud del muro que es la misma de la zapata o cimentacion corrida asi: 1791 kg / 3m por lo tanto 1791 kg / 3m = 597 kg/m por lo tanto esta cimentacion o zapata corrida carga 597 kg/m

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS En la planta estructural organizada como indica la figura, determinaremos la carga que actúa en las vigas V3x, V4x, V1y. Las tres vigas se han dimensionado con b = 20 cm y d = 60 cm

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El cálculo de las reacciones de ambas vigas es muy simple, porque tienen cargas simétricas, o sea que cada uno de los apoyos se hace cargo de la mitad de las cargas verticales.

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Una vez encontrado el valor de las reacciones de apoyo de cada una de estas vigas estamos en condiciones de analizar las reacciones de la V1y

La V1y tiene dos cargas puntuales provenientes de V3x (8,36t) y de V4x (6,79t); pero tiene una carga distribuida, su peso propio que al ser una viga de la misma sección que las anteriores vale 2,09t/m (nota: en el diagrama de la V1y dice q=0,29 t/m pero es 2,09 t/m) Para calcular las reacciones verticales de V1y se emplea una ecuación de equilibrio en el plano: la de momentos; (para la HB se sigue el mismo razonamiento que en las anteriores)

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ESQUEMA DE BAJADA DE CARGAS

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS Dividir la losa y el volado que aparecen acontinuacion en sus respectivas areas tributarias de acuerdo alo forma que mejor convenga para de esta forma conocer cuanta carga soportan las vigas mostradas y en consecuencia diseñarlas o dimensionarlas.

Primero proponemos una viga extra justo en medio del claro de la losa esto por cuestion de seguridad estructural.

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Luego dividimos la losa y el volado en areas tributarias. En el caso del volado se puede ver que su peso se reparte en tres lados que son los que soportan su carga, por eso se dividio asi

Ya con esto estamos listos para mandar la carga a los costados osea a las vigas

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS dividir la losa de la imagen en sus respectivas areas tributarias con el fin de mandar las cargas a las vigas de los costados

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como se puede ver el volado solo es soportado por uno de los lados y no se puede por lo mismo dividir en areas tributarias , por lo tanto toda su carga se va a mandar a esa viga. ( osea que el area total del volado se va para ese lado).

ya con esto estamos listos para mandar la carga a los costados, la viga esa que sostiene al volado debera ser mas resistente por que soporta al volado y al triangulo de la losa

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS En la siguiente imagen hay dos losas, ya esta la distribucion de areas tributarias, lo que se necesita saber es como quedaria representada la viga esta a la que le llega el peso de las dos losas en 3 metros solo carga lo de una y en los otros tres carga lo de dos losas

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esta viga no solo carga el trapecio de la losa mas grande si no que la losa chica le aporta el triangulo en esos 3 metros le aportan carga dos losas esto quedaria:

por lo tanto esta viga en tres metros esta cargando mas carga debido a la contribucion de dos losas y en los otros 3 metros solo carga lo de una

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS CASO TINACO: como quedara esta viga representada si aparte de cargar las losas carga un tinaco???

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primero dividimos las losas en areas tributarias y bueno este paso LO SALTAMOS VAMOS A SUPONER QUE YA HEMOS MANDADO LAS CARGAS DE LAS LOSAS A LA VIGA.

para conocer la carga que el tinaco le va a mandar a la viga necesitamos conocer todo el peso que va a ejercer de esta forma: ( el peso de la base y el peso propio del tinaco me los invente pero bueno, espero que no importe y que quede claro el concepto, DE TODAS FORMAS ESTA ES LA MANERA DE HACERSE.

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este peso total del tinaco (w) es la carga puntual que estara justo en medio de la viga y por lo tanto la viga soportara una carga repartida de las losas y una carga puntual proveniente del tinaco.

y asi quedaria la viga lista para lo que sigue.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS Como se dividiria una losa en areas tributarias si en todos los lados miden lo mismo, (osea es un cuadrado) ???

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y asi quedaria debido a que todos los lados al medir lo mismo se reparten igual cantidad de losa, quiere decir que se dividiran igual carga de la losa.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS Del esquema que aperece a continuacion se quiere conocer que cargas soportaran las vigas 1 y 4 y en base a esto poderles dar una dimension un diseño adecuado (las dos vigas miden 12 metros).

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se hacen las divisiones en areas tributarias y aqui suponer que ya se han mandado las cargas respectivas de las losas a los costados llamense vigas. suponer ese paso como ya hecho

Ahora como puede verse en la imagen las reacciones de las vigas 2 y 3 pasaran a ser cargas puntuales de las vigas 1 y 4 por lo que las vigas 1 y 4 no solo tendran la carga uniforme repartida proveniente de las losas si no que tambien tendran estas cargas puntuales.

y asi quedarian cargadas estas vigas ya con esto estan listas para que se les de dimension adecuada para soportar estas cargas.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS ( LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA)

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De la losa de vigeta y bovedilla que se presenta acontinuacion mandar su carga hacia los lados largos esto debido a que las losas de vigueta y bovedilla trabajan en un sentido.

Cabe aclarar que en sistemas de losas prefabricadas, como Vigueta y Bovedilla, las losas sin excepcion se consideran EN UN SOLO SENTIDO, bajando cargas por los lados largos. acontinuacion se muestra la imagen del perfil utilizado de vigueta y bovedilla:

en la siguiente imagen se muestra la dieccion de las viguetas y las dimensiones de la losa de vigueta y bovedilla con la que se trabajara en este ejemplo:

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ahora procederemos a calcular la carga de la losa: ( el peso del sistema se calcula arriba en un ejemplo llamado determinacion del peso de losa de vigueta y bovedilla, la carga viva se considero como si en un futuro esta losa fuera a ser un entrepiso)

AHORA para mandar esta carga de 412 kg/m2 hacia los lados largos se hace lo siguiente: paso 1: sacar el area de la losa 4 m X 5 m = 20 m2 paso 2: aplicar o utilizar esta formula: W = (CARGA x AREA LOSA) /2 USAMOS LA FORMULA : W = (412 X 20) / 2 = 4120 kg (se divide entre dos precisamente para que cada lado largo tenga la mitad de la carga)

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paso 3: estos 4120 los divides entre la longitud de los lados largos osea entre 5 metros entonces: 4120 / 5 = 824 kg/m esto quiere decir que cada lado largo estara cargando 824 kg/m y obviamente esto cargaran cada viga si es que existiera viga en esos lados largos

y como se puede ver en la imagen cada lado largo carga 824 kg/m en este tipo de sistema que se consideran de un solo sentido se supone que los lados cortos no cargan, ahora si en los lados largos existieran vigas soportando la losa esto quedaria asi:

y ya con esta carga distribuida ya se podria iniciar el calculo para darle diseño a esa viga.

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EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS (ARCO SIMPLE) Del siguiente diagrama de un arco simple mencione cuanta carga estaran soportando las zapatas o cimentacion esto con el fin de diseñar dicha cimentacion.

para saber la carga que le transmite este arco a la cimentacion tendremos que conocer sus reacciones:

estas recciones las mandamos hacia la cimentacion y ya con estas vamos a poder empezar a diseñar las dimensiones de la zapata o cimentacion, claro esto tambien conociendo las propiedades del suelo donde estaran.

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EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS De la siguiente figura que se presenta acontinuacion mostrar cual seria sus areas tributarias esto con el fin de diseñar de darles un tamaño adecuado a las vigas de esta suerte de diseño arquitectonico.

y dividiriamos la losa de la siguiente manera de tal forma que todas las vigas tengan una parte igual de losa y esto este bien proporcionado:

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y eso es lo que cargaria cada viga si se llegara a hacer algo como esto.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS ( LOSA EN UN SENTIDO) Calcular cuanta carga soporta la cimentacion corrida del frente de la casita que se muestra acontinuacion como se puede ver en el dibujo la losa por las medidas que tiene es una losa en un solo sentido.

Primero calcularemos cual es la carga por metro cuadrado de la losa asi:

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ya teniendo esto procedemos a CALCULAR LA LOSA EN UN SOLO SENTIDO como ya se sabe las losas en un solo sentido bajan cargas por los lados largos entonces: PASO UNO: utilizar formula W = (carga losa x area de losa) /2 entonces: W= (280 kg/m2 x 15m2) / 2 = 2100 kg (se divide entre dos precisamente por existir dos lados largos en la losa obvio). PASO DOS: dividir resultado de paso uno entre la longitud de los lados largos osea seis metros asi: 2100 kg / 6m = 350 kg/m esto quiere decir que cada lado largo de la losa estara cargando 350 kg/m AHORA CALCULAREMOS EL FRENTE DE LA CASA (MURO CON ESPACIO PARA PUERTA) espesor del muro = 0.15 m Medidas del espacio dejado para puerta: altura : 2m longitud : 1.2m

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espesor : 0.15m PASO UNO: sacamos volumen del muro como si no existiera el espacio dejado para la puerta asi: 6m x 3m x 0.15m = 2.7 m3 PASO DOS: sacamos el volumen del espacio dejado para la puerta asi: 2m x 1.2m x 0.15m = 0.36 m3 PASO TRES : le restamos al resultado del paso uno el resultado del paso dos asi: 2.7 m3 menos 0.36 m3 = 2.34 m3 PASO CUATRO : multiplicamos resultado de paso tres por el peso volumetrico del tabique que es de 1500 kg/m3 asi: 2.34 m3 x 1500 m3 = 3510 kg PASO CINCO : dividimos resultado de paso cuatro entre la longitud de la cimentacion corrida osea seis metros asi: 3510 kg / 6m = 585 kg/m y ahora ya lo unico que tenemos que hacer es sumar la carga proveniente de la losa que es de: 350 kg/m con el resultado del paso cinco osea 585 kg/m entonces: 350 kg/m + 585 kg/m = 935 kg/m y estos 935 kg/m es lo que carga la cimentacion corrida.

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cabe aclarar que la cimentacion que esta en el lado corto donde mide 2.5 m esa cimentacion solo cargara el peso del muro de : 3m de altura , 2.5m de largo y 0.15m de espesor, por que la losa de ese lado no transmite carga.

EJEMPLO DE BAJADA DE CARGAS Cuanta carga soporta la cimentacion???

antes que nada menciono que las medidas de los elementos son inventadas por mi pero el procedimiento se puede ajustar a otras medidas.

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el espesor del muro es de 0.30m por lo tanto el volumen del muro sin contar la existencia del espacio dejado para ventanas es de 4m x 3m x 0.30m = 3.6 m3 entoces inicia: las medidas de los dos espacios para ventanas son iguales : largo : 0.45m altura: o.55m espesor muro : 0.30m por lo tanto su volumen es de 2( 0.45m x 0.55m x 0.30m) = 0.148 m3 este volumen se lo restamos al volumen del muro : 3.6 m3 menos 0.148 = 3.452 m3 ahora este lo multiplicamos por el peso volumetrico de la mamposteria que es de 2600 kg/m3 entonces: 2600 kg/m3 x 3.452 m3 = 8975 .2 kg y ya con esto tenemos el primer peso que consideraremos. ahora pasamos a calcular el peso de los cerramientos de ventana. las dimensiones del cerramiento de ventana son: peralte: 0.15m base : 0.30m londitud: 0.85m por tanto su volumen es de: 0.15m x 0.30m x 0.85m = 0.03825 m3 ahora este volumen lo multiplicamos por el peso volumetrico del concreto reforzado que es de 2400 kg/m3 entonces: 0.03825 m3 x 2400 kg/m3 = 91.8 kg y como son dos cerramientos de ventana

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entonces: 91.8 kg x 2 = 183.6kg entonces aqui ya tenemos otro peso a considerar. ahora pasaremos a calcular el peso de la dala o cadena: las dimensiones de la dala o cadena son: peralte : 0.15m base : 0.30m longitud : 4m entonces calculamos su volumen : 0.15m x 0.30m x 4m = 0.18 m3 ahora este volumen lo multiplicamos por el peso volumetrico del concreto reforzado asi: 2400 kg/m3 x 0.18 m3 = 432kg y con esto ya obtuvinos el ultimo peso a considerar ahora vamos a sumar todos los pesos que obtuvimos asi: 8975.2 kg + 183.6 kg + 432 kg = 9590.8 kg ya por ultimo dividiremos estos 9590.8 kg entre la longitud de la cimentacion corrida que es de 4m asi: 9590.8 kg / 4m = 2397.7 kg /m ENTONCES LA CIMENTACION CORRIDA CARGA : 2397.7 kg/m

BAJADA DE CARGAS DE STONEHENGE

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Para saber cuanto peso le transmiten los bloques de piedra a los pilares pues basta con: 1.- obtener el peso propio del bloque superior que lo podemos visualizar como si fuera una viga, esto claro con el peso volumetrico de la roca y con las dimensiones del bloque. 2.- este peso pasara a representar una carga distribuida, sobre como ya observaste es una viga simplemente apoyada 3.- las reacciones de los apoyos que obtengamos de esta viga es la carga que estaran soportando los pilares del stonehenge. 4.- Como se puede ver en la imagen los pilares no estan anclados o empotrados sobre el suelo, solo estan apoyados, entonces para saber el peso total sobre el suelo que transmite cada una de estas formaciones basta con sumarle a la carga de la reaccion encontrada anteriormente el peso propio del pilar.

EL DIBUJO DE UNA VIVIENDA O EDIFICACION:

72 Basicamente, hay tres maneras de representar la forma de una edificacion: planta, corte y fachada. A esto se le llama planta: ( en la planta se indica donde hay puertas y ventanas, tambien es necesario señalar las medidas entre las paredes y las funciones de los espacios como son: cocina, sala, recamara, etc.)

A esto se le llama corte:( en el corte o elevacion se marca la altura de las paredes y el techo, tambien se debe poner en el corte los materiales de la construccion).

A esto se llama fachada: (en la fachada se dibuja la posicion de las puertas y las ventanas, forma del techo y otras edificaciones alrededor).

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Ademas, el dibujo se hace a escala; es decir, que las medidas del dibujo estan en relacion con la construccion, pero mas chicas. Por ejemplo, cuando la distancia entre dos paredes es de cinco metros, en la planta se dibuja a una distancia de cinco centimetros. Entonces, las medidas verdaderas son cien veces mas grandes que las del dibujo. Se dice entonces que la escala es de uno a cien y se escribe 1:100. En los dibujos de construcciones mas grandes se indican tambien las tuberias de agua y drenaje, y la localizacion de la instalacion de luz, asi como sus tomas.

LA ESCALA DE UN PLANO Seguramente habrás visto alguna vez el plano de una casa, en el que aparecen dibujados el salón, la cocina… Cuando se está construyendo un edificio, el plano de un piso representa al piso real, ya que entre ambos existe, o mejor dicho existirá, una relación de semejanza, relación que viene determinada por una escala. ESCALA NUMÉRICA La escala del plano nos dice la relación que hay o habrá entre las medidas en el plano y las medidas en la realidad. Es una escala numerica porque relaciona dos números: la longitud sobre el plano y la longitud real. Si la escala es 1:10, esto significa que 1 unidad de longitud (centímetros o milímetros) que midamos sobre el plano equivale a 10 unidades en la realidad.

74 El plano de la figura siguiente está hecho a escala 1:100 cm, lo que significa que 1 cm sobre el plano equivale a 100 cm = 1 m en la realidad. Midiendo sobre el plano el largo y el ancho de cada una de las habitaciones podemos calcular, multiplicándolos por la escala, lo que medirán realmente. Seguramente habrás visto alguna vez el plano de una casa, en el que aparecen dibujados el salón, la cocina… Cuando se está construyendo un edificio, el plano de un piso representa al piso real, ya que entre ambos existe, o mejor dicho existirá, una relación de semejanza, relación que viene determinada por una escala.

Así por ejemplo, la cocina mide 3 cm de largo y 2,6 cm de ancho, que en la realidad serán 3 m de largo × 2,6 m de ancho (tendrá pues una superficie de 7,8 m2).El baño mide 2,7 cm × 1,7 cm, que corresponderán a 2,7 m × 1,7 m (su superficie será de 4,59 m 2).El salón mide 6 cm × 3 cm, que se corresponderán con 6 m × 3 m en la realidad (será un salón de 18 m 2 de superficie).El dormitorio 1 mide 3,4 cm × 2,7 cm, que serán 3,4 m × 2,7 m (una superficie de 9,18 m2).El dormitorio 2, que mide 3,5 cm × 3,5 cm, en la realidad tendrá 3,5 m de largo × 3,5 m de ancho, ocupando una superficie de 12,25 m2.También, por ejemplo, las maquetas de coches, aviones o edificios son representaciones a escala de los objetos reales. Así, una maqueta de la torre Eiffel (que tiene una altura real de 324 m, incluida su antena) hecha a escala 1:1.000 medirá 32,4 cm de alta, ya que: 32,4 cm × 1.000 = 32.400 cm =324 m

¿¿¿QUE ES UN CROQUIS???? Los croquis, a diferencia de los planos y los mapas, no necesitan escala y en ellos no se señala el norte geográfico. Son simplificaciones de un mapa o plano, bocetos de un terreno realizados a mano alzada,sin instrumentos de precisión. ¿Has probado a hacer un croquis de un plano de tu ciudad?

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¿¿¿¿¿POR QUE SE DAÑAN LAS CONSTRUCCIONES????? Existen varias causas por que las construcciones, como nuestras viviendas, pueden sufrir daños o deterioros que afectan su estetica, su funcionalidad, o lo mas grave , su seguridad estructural, lo cual puede poner en riesgo nuestras pertenencias o nuestra vida y la de nuestra familia. El daño de estructuras puede ser causado por fenomenos naturales, o tambien por la accion humana al darle un uso inadecuado, poner peso para el cual no fueron diseñadas, por falta de mantenimiento o por una manera incorrecta de construir y sin asesoramiento tecnico. Entre los fenomenos naturales que pueden afectar a una construccion podemos considerar a los fenomenos geologicos ( sismos, volcanes, deslizamientos de tierra y hundimientos) y a los fenomenos hidrometeorologicos(huracanes, lluvias torrenciales, desborde de rios e inundaciones) Cuando los fenomenos producen fuerzas que alcanzan la resistencia de los materiales (concreto, acero , mamposteria, madera) es cuando se dañan los elementos estructurales. Tambien se puede sufrir daño si hay errores constructivos o de diseño, o la calidad de los materiales no es la adecuada. El mismo problema se tiene si la cimentacion no fue adecuadamente diseñada para las caracteristicas del terreno de apoyo, y para soportar las fuerzas que le transmite la estructura.

¿¿¿QUIERO CONSTRUIR MI CASA, CUALES SON LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES MAS COMUNES QUE PUEDO EMPLEAR?????? Los sistemas mas comunes son las estructuras en base a muros portantes(muros de carga) y los sistemas de pilares (columnas) y vigas.

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PRINCIPALES FORMAS DE DISPONER O ACOMODAR A LAS VIGAS A LA HORA DEL CALCULO:

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¿COMO SON LAS CASAS EN ZONAS RURALES , PUEBLOS MUY ALEJADOS, RANCHERIAS ETC.????????? En muchas zonas rurales, donde la gente pasa gran parte de su tiempo al aire libre, la parte cubierta de la casa( donde hay techo) tiene generalmente dos areas: una para preparar comida y otra para estar y dormir. Los sanitarios se encuentran fuera de la casa. Las paredes de division son del mismo material que las paredes de afuera o mas livianas; se usan tambien los muebles, armarios o roperos para separar las areas de la casa. las puertas son localizadas en relacion a la calle o la direccion del viento dominante. -

CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE CASTILLO Y COLUMNA ???? OK, ME QUEDA CLARO QUE EL CASTILLO ES SOLO PARA DAR RIGIDEZ A LOS MUROS, Y LA COLUMNA ES UN ELEMENTO ESTRUCTURAL , PERO MI DUDA ES MAS BIEN, EN QUE SE DIFERENCIAN FISICAMENTE, ES DECIR COMO SE CUANDO UN ELEMENTO ES UN CASTILLO O UNA COLUMNA?? TIENE QUE VER CON SUS DIMENSIONES O CON EL ARMADO ?? LA CANTIDAD DE ACERO??? Principalmente como tú ya lo mencionaste, la diferencia radica en que el castillo sirve para darle rigidez al muro y la columna es un elemento estructural de carga, por lo que su configuración es muy diferente. 1.- Los momentos en la columna son más

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grandes, por lo que requiere mayor área de acero que en un castillo. 2.- La compresión en la columna es más grande que en un castillo (este no soporta peso estructural), por lo que se requiere de más área de concreto.Si los elementos ya están construidos y no puedes ver el área de acero, solamente fíjate en la sección, ya que la columna resulta ser más robusta que el castillo. Además de que por lo general todas las columnas en un mismo nivel tienen la misma sección, siendo más pequeños los castillos. Una columna sirve, en general, para sostener el peso de la estructura. De ordinario, su sección es circular; cuando es cuadrangular suele denominarse pilar, o pilastra si está adosada a un muro. Los castillos son los refuerzos que se colocan en las cruces de los muros y las esquinas, y si es necesario se ponen intermedios cuando la longitud del muro rebasa los tres metros. La funcion basica de los castillos es ligar y mantener unidos los muros entre si para que no se abran . Los castillos tambien ayudan a soportar cargas verticales y refuerzan al muro para que no se voltee. Cuando un muro se agrieta por un sismo o se asienta, los castillos y dalas controlan el agrietamiento y evitan el colapso. -

¿POR QUE EL CONCRETO NECESITA ACERO DE REFUERZO? El concreto es resistente a la compresion, pero debil a la tension, por lo que se necesita de un elemento que lo ayude a resistir los esfuerzos de tension resultantes de la aplicacion de las cargas. Luego entonces, este material adicionante es el acero. el acero que comunmente se emplea para reforzar el concreto tiene forma de barra o de varilla redonda corrugada. Las propiedades mas importantes que debemos conocer del acero de refuerzo son: 1.- Modulo de Young o modulo de elasticidad ( Es) 2.- Esfuerzo de fluencia ( Fy) 3.- Tamaño o diametro de la varilla o barra.

¿¿¿QUE ES UN MURO CONFINADO???

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Un muro confinado es el que esta enmarcado por elementos de refuerzo en sus cuatro lados.

ESQUEMA DE UN CASTILLO El núcleo de los castillos medievales era la torre del homenaje, donde vivían los nobles. Alrededor de la torre se levantaba el recinto amurallado, con las construcciones militares para poder resistir el asedio del enemigo.

FALLA POR BAJADA DE CARGAS EN CIMENTACIONES

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Una estructura estable, ya sea que se diseñe para conservar la rigidez o bien que la obtenga de la integración del conjunto de muros, pisos y muros divisorios, siempre ajusta sus cargas para compensar los asentamientos diferenciales de la cimentación. Cuando se rompe el equilibrio de fuerzas debido a la perdida total o parcial de un apoyo, las reacciones se transmiten y redistribuyen entre los apoyos todavía disponibles, modificando así todas las cargas. En las imágenes que se muestran acontinuacion se ilustra un ejemplo de la transmisión de cargas y como se modifican ante la falla de uno de sus apoyos por la extracción de agua para desalojar de un terreno contiguo o vecino que esta a desnivel (esta mas abajo) al del ejemplo. Cuando los movimientos de la cimentación se traducen en distorsión de la estructura, la investigación para localizar el origen del problema debe de empezar por considerar que la falla se debe a una transmisión de carga y que la falla de la cimentación no se encuentra en la misma posición que ocupa el defecto observado.

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PESOS DE VIDRIOS PLANOS Y CRISTALES NOTA: Las medidas y espesores de los dibujos de vidrios y cristales son en las que son fabricados, salen de la fabrica asi pues, ya despues logico que los cortaran a nuestas necesidades. --VIDRIO PLANO-Esta es la opcion economica, si se le quiere llamar la mas corriente ofrece una vision con posibles ondulaciones y distorciones opticas, claro esto no en todos los casos.

--CRISTAL FLOTADO-Es un vidrio transparente de gran calidad, sin distorcion optica, ofrece una vision clara y sin ninguna ondulacion.

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--CRISTAL ABSORBENTE DEL CALOR-Su funcion principal es reducir los rayos solares que llegan a los cristales del edificio proporcionando un mejor ambiente en el espacio interior.

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EJEMPLO PASO A PASO DE VIGA CONTINUA POR EL METODO DE CROSS: http://metododecross1031.blogspot.com/

CONSTRUCCIONES EN MADERA: http://madera3121.blogspot.com/

EJEMPLO COMO SE CONSTRUYE PASO A PASO UNA LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA:

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http://viguetaybovedilla31.blogspot.com/

EJEMPLO DE ARMADO DE UNA LOSA DE CONCRETO: http://armadodelosa.blogspot.com/

EJEMPLOS DE CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO: http://ejemploscapacidaddecargadesuelos.blogspot.com/

EJEMPLO DE CONSTRUCCION DE REFUGIO TEMPORAL: http://refugiotemporal31.blogspot.com/