006losas-160424194746

Universidad Universidad Católica Andrés Bello. Escuela de Ingeniería Civil. Concreto Armado I. 7° Semestre.

LOSAS. Generalidades.

Profesor: Ing. Miguel Sambrano. Sambrano.

Ciudad Guayana, noviembre 2015.

LOSAS Una losa es un elemento estructural utilizado para disponer superficies útiles horizontales (como los pisos de edificios), cuyas dimensiones en planta son relativamente grandes en comparación con su espesor. Trabaja básicamente a flexión y resiste cargas gravitatorias.

UCAB Concreto Reforzado I

TIPOS DE LOSAS Losas en una dirección.

Apoyadas sólo en dos lados. La acción estructural es en una dirección. Transmisión de cargas en la dirección perpendicular a las vigas de apoyo.


TIPOS DE LOSAS, cont… Losas en dos direcciones.

Losas apoyadas en los 4 lados, por vigas y/o muros. Flexión en las dos direcciones. Armadura a flexión se coloca en direcciones ortogonales. ortogonales.


TIPOS DE LOSAS, cont… Losas nervadas en una dirección.

Conformadas por una loseta delgada de concreto y una serie de nervios o viguetas paralelos entre sí.

Losas nervadas en dos direcciones .

Conformadas por una loseta delgada de concreto y una serie de nervios en las dos direcciones ortogonales, se conoce también como losa reticular.


VENTAJAS VENTAJAS Y DESVE DESVENT NTAJAS AJAS DE LAS LOSAS MACIZAS. VENTAJAS

DESVENTAJAS

Versatilidad.

Volumen de concreto relativamente alto.

Proceso constructivo relativamente simple.

Alto peso propio.

Gran resistencia a esfuerzos de corte.

Dificultad para adaptar las instalaciones instalaciones sanitarias y eléctricas.

Además, las losas macizas son más convenientes para soportar cargas grandes UCAB Concreto Reforzado I

VENTAJAS VENTAJAS Y DESVE DESVENT NTAJAS AJAS DE LAS LOSAS NERVADAS. VENTAJAS

DESVENTAJAS

Versatilidad.

Relativa dificultad dificul tad en el proceso constructivo. constructivo.

Bajo volumen de concreto.

Poca capacidad para absorber esfuerzos de corte en los apoyos.

Menor peso propio.

Poca capacidad para soportar cargas concentradas.

Las losas nervadas son mejores aislantes del calor y del ruido. Arquitectónicamente, se prefieren estos sistemas, especialmente en centros comerciales, salas de exhibición, entre otros. UCAB Concreto Reforzado I

CRITERIOS DE SELECCIÓN. La escogencia de uno u otro tipo de losa viene determinada por varios factores: Cargas.

•

Luces.

•

Facilidad constructiva.

•

Costo de materiales.

•

Aislamiento térmico.

•

Aislamiento acústico.

•

Estética.

•


CRITERIOS DE SELECCIÓN, cont… Otros aspectos a tomar en cuenta en la escogencia del sistema de piso: Disponibilidad de los equipos y maquinarias.

•

Acceso a la zona donde se construye.

•

Tiempo de ejecución.

•

Mano de obra calificada.

•

Almacenaje de los materiales.

•

Disponibilidad de los materiales requeridos.

•


SOBRECARGAS USUALES En el proyecto de pisos, cualquiera sea su tipo, se utilizan sobrecargas uniformemente repartidas, definidas por las diferentes normas de la materia, salvo que las condiciones especiales del proyecto indiquen la presencia de cargas concentradas, puntuales o repartidas en un área muy pequeña. Asimismo, cuando la magnitud de la sobrecarga uniforme es importante con relación al peso propio de la losa, es necesario nec esario analizar las solicitaciones de corte y momento tomando en cuenta la posible movilización de la sobrecarga, para determinar así la envolvente de esas solicitaciones.


SOBRECARGAS USUALES, cont… Las cargas sobre pisos, variables o permanentes, se han de tomar o calcular en función de la norma COVENIN 2002-88 Criterios y Acciones Edificaciones.

mínimas

para

el

Proyecto

de

Para el estudio de las cargas permanentes se estudiará el capítulo 4, Acciones Permanentes, y su calculo comprende generalmente la estimación del peso de los elementos en función de sus dimensiones multiplicadas por la densidad del material en que está constituido, por ejemplo. Igualmente en este capítulo se encuentran tablas que muestran los pesos unitarios de algunos materiales de construcción, materiales almacenados y algunos elementos estructurales, entre otros.


Ejemplo de tablas del capítulo 4 de la COVENIN 2002-88 sobre valores de pesos e stimados de elementos constructivos.

SOBRECARGAS USUALES, cont… En el capítulo 5 se encuentran las especificaciones para tomar en cuenta las Acciones Variables sobre las estructuras. Diferenciándolas de las cargas variables verticales y horizontales, las de impacto, cargas de construcción, entre otras. La tabla 5.1 es de suma importancia pues se encuentran tabuladas según el uso y ambiente, aquellas cargas usuales usadas para el análisis de estructuras. Es importante acotar que estas son las acciones mínimas establecidas por las normas, sin embargo, se puede entender que bajo condiciones especiales estas cargas pueden ser incrementadas según las características especificas de cada proyecto. La COVENIN 2002-88 establece además, como se han de estudiar otras cargas, tales como las accidentales, reólogicas, térmicas y extraordinarias. Dejando las del viento y sismos a sus respectivas normas, COVENIN 2003-89 y 1756-01, respectivamente. UCAB Concreto Reforzado I

LOSAS MACIZAS. Diseño y aspectos normativos.

LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN.

Luz menor (lm) (ancho)

Luz mayor ( L M ) (longitud)

Si

Si

LM lm

1.00 

 2.00

LM lm

la losa trabaja en una sola dirección

 2.00

la losa trabaja en dos direcciones UCAB Concreto Reforzado I

Principios básicos del diseño de losas en una dirección: 1. Se toma toma una una fran franja ja unit unitar aria ia.. 2. La carga carga distri distribui buida da se con consid sidera era una una carga carga unif uniform ormeme emente nte dist distrib ribuid uidaa sobre la franja de losa. l osa. 3. La franja franja se estudi estudiaa como como una viga viga rect rectang angula ularr. Su ancho es igual a 1m. La altura h es igual al espesor de la losa. La luz será igual a la distancia entre los bordes de apoyo. 4. Se calc calcul ulan an los los mome moment ntos os flec flecto tore res. s. 5. El refuer refuerzo zo debe debe colo colocar carse se en la la dire direcci cción ón de trab trabajo ajo.. 6. El acero acero perp perpen endic dicula ularr coloca colocado, do, corr corresp espon onde de al acero acero por por retra retracci cción ón y fraguado. •

•

•

h

Franja de losa que trabaja como viga de un metro de ancho. Fuente: González (pág. 548)


Espesores mínimos: Según especifica la Norma COVENIN 1753-06 en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada.


LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN, cont … Recubrimientos mínimos: Según especifica la Norma COVENIN 1753-06 en la sección 7.2.4 y la tabla mostrada.


Recubrimientos mínimos:


Distribución de las cargas a vigas.

Fuente: Amato, pág. 60.


Momentos flectores y fuerzas cortantes: Pueden determinarse los momentos y fuerzas cortantes usando la estática o de manera aproximada.

Ésta última forma puede usarse si: El número de tramos es mayor o igual a dos.

•

Las luces son aproximadamente iguales, sin que la luz mayor de dos tramos adyacentes exceda en más del 20% a la menor menor.. •

Las cargas están uniformemente distribuidas.

•

La carga variable no n o excede de tres veces la carga ca rga permanente. •



Método aproximado para el cálculo de solicitaciones. solicitaciones. Fuente: Fratelli (s/f)


Acero de refuerzo:

Generalmente, se calcula el área de acero por metro de ancho. As= ρbd Se debe cumplir la relación ρ<0,75ρb. Sin embargo, la cuantía está muy por debajo del máximo permitido. Se puede iniciar el cálculo con una cuantía de 0,2ρb, luego revisar la resistencia de la sección. Después, se escogen los diámetros de barras y la separación de las mismas. UCAB Concreto Reforzado I

Acero de refuerzo: la separación “s” deberá satisfacer la menor de las siguientes dimensiones, según COVENIN 1753-06, sección 7.7 s≤

5h 45cm

Por facilidad de inspección y construcción se recomienda los siguientes espaciamientos

Fuente: Fratelli (s/f)


Acero de refuerzo: además, se cuenta con la siguiente tabla donde puede entrar con el área de acero en cm2 por metro lineal, (cm2/m) permitiendo conocer el espaciamiento.


Detallado del acero de refuerzo en Losas Macizas en una dirección. El refuerzo por flexión debe detallarse de tal manera que se satisfagan los requerimientos de acero en las secciones de momento negativo y positivo y, además, que se cumplan los requisitos de desarrollo. Es difícil ajustarse a las necesidades teóricas de refuerzo en todas las secciones de una losa. En la práctica se ha de buscar que las separaciones sean lo más cercanas a los valores teóricos, pero al mismo tiempo conviene modularlas para obtener distribuciones regulares y armados sencillos que simplifiquen la construcción y la supervisión. A continuación se muestran algunas recomendaciones típicas para la colocación del refuerzo por flexión. Estas recomendaciones son válidas cuando los claros y las condiciones de la carga en cada claro son semejantes. En caso contrario, los dobleces y cortes de barras deben hacerse con la ayuda de un diagrama de momentos. El acero por retracción y fraguado, no mostrado en la figura, se colocan en forma de barras rectas en el lecho inferior de la losa por encima del refuerzo por flexión. Algunos proyectistas colocan parte de este refuerzo inmediatamente debajo del refuerzo para momento negativo. (González, pág. 551)


Detalles típicos en losas macizas. Fuente: González (2005)


LOSAS NERVADAS. Diseño y aspectos normativos.

LOSAS NERVADAS EN UNA DIRECCIÓN. Son losas formadas por una serie de pequeñas vigas en T, con los espacios entre nervios rellenos con bloques livianos (de arcilla, concreto, madera, anime, entre otros) o simplemente sin relleno. (Fargier, pág. 221)


Se usan para disminuir el peso propio del piso, especialmente cuando se tiene una losa maciza con un espesor considerable. Al utilizar bloques de anime, de concreto, u otros, lo que se busca es reemplazar el área de concreto de una losa maciza, otorgando al mismo tiempo a los entrepisos una buena aislación térmica y acústica. La ejecución de las losas es sencilla, ya que los ladrillos se colocan directamente apoyados sobre los encofrados o soportados por viguetas, debidamente alineados y se vacía luego el concreto formando los nervios y las losas, de modo de lograr un todo monolítico. (Fratelli, pág. 67) UCAB Concreto Reforzado I

El diseño de este tipo de pisos se realiza en forma similar a los macizos, tomando en consideración franjas de 1 metro de ancho en direcciones ortog. La diferencia radica en que el acero de refuerzo no se distribuye uniformemente en la superficie, sino que se concentra en los nervios, donde se coloca 1 ó 2 barras, correspondientes al acero principal. UCAB Concreto Reforzado I

Cargas usuales sobre las losas nervadas. Cargas permanentes: Piso Piso o impermeabilización impermeabilización y su protección

= Kg/m2.

Loseta superior

2500*t (en metros) = Kg/m2.

Nervios

2500*(h-t)*b´/b

Relleno Relleno Friso con mortero de cemento Tuberías, tabiquería tabiquer ía y otros

= Kg/m2. = Kg/m2.

2000* espesor

= Kg/m2. = Kg/m2.

Cargas variables: Según el uso y ambiente, dados en la tabla 5.1 de la COVENIN 2002-88.


Sección transversal de una losa nervada con todos los componentes estructurales y de construcción. Fuente: Amato, pág. 9.


Cargas usuales sobre las losas nervadas, cont…


Cargas usuales sobre las losas nervadas, cont…


Losas nervadas y las cargas concentradas.

Las placas nervadas tienen poca rigidez transversal y no resultan eficaces, por tanto, para distribuir lateralmente las cargas concentradas que actúan sobre ellas. Por el contrario, el débil espesor de la losa entre nervaduras exige que el proyectista verifique cuidadosamente la acción de punzonado en caso de que ocurrieren cargas concentradas sobre este tipo de pisos. En las normas no se encuentran recomendaciones precisas sobre el procedimiento a seguir en estos casos, y parece razonable recomendar el uso de macizados (secciones sólidas) en las zonas de las placas nervadas donde se espera la acción de cargas concentradas. (Arnal, pág. 312) UCAB Concreto Reforzado I

Aspectos geométricos según la norma COVENIN 1753-06. Alturas mínimos: Según especifica la Norma COVENIN 1753-06 en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada.


Aspectos geométricos según la norma COVENIN 1753-06.


Aspectos geométricos según la norma COVENIN 1753-06.


Φ=0,75

Según la tabla 9.4 de la norma 175306: “Para cualquier miembro estructural… que no pertenezcan al sistema resistente a sismo.” (pág. 54)

Macizado en losa nervada. Fuente: Fargier(2010)



ANEXOS.

Anexo A-1 PESOS ESTIMADOS DE LOSAS MACIZAS Y NERVADAS SEGÚN LA COVENIN 2002-88.


Anexo A-1


Anexo A-2 Diferencia de piso y entrepiso según la norma COVENIN 2004.

Fuente: COVENIN 2004-98, pág. 62.

BIBLIOGRAFÍA. Amato, J. (2012) Presentación Presentación de Losas. UCAB-Guayana, Venezuela. Venezuela. Barboza y Delgado (2013). Concreto Armado, Armado, Aspectos Fundamentales. Venezuela: Ediciones Astro Data S.A. COVENIN 1753-06 Proyecto Proyecto y Construcción Construcción de Obras de Concreto Armado. Venezuela. González C, O. (2005) Aspectos fundamentales de Concreto Reforzado. Reforzado. México: Limusa. Fargier, L. (2010). Concreto Armado, Comportamiento y Diseño. Venezuela. Fratelli, M. (1998). Diseño Estructural en Concreto Concreto Armado. Venezuela. McCormac, J. (2002). Diseño de Concreto Reforzado. Reforzado. México: Alfaomega Grupo Editor. Nilson, A. (1999). Diseño de Estructuras de Concreto. Colombia: McGraw-Hill. UCAB Concreto Reforzado I

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