LECCIONES DE BAJADA DE CARGAS 1. ----Proceso que explica como una estructura recoge canaliza y desvia las cargas queresultan de fuerzas internas y externas hacia los cimientos, las cargas se inician en lacubierta y cada carga se convierte en fuerza que actua sobre los miembros inferiores.tambien llamada descenso de cargas, flujo de cargas, circulacion descendente decargas, transmision de cargas, etc. 2 .----el objetivo de este proceso es establecer un valor de cargas sobre el terreno quenos permita calcular las dimensiones de la cimentacion para cada tramo. Aunquetambien en base a este procedimiento podemos diseñar lo que es ; vigas, columnas ymuros de carga. 3. ----El diseño detallado de las estructuras incluye la determinacion de la forma ytamaño de los miembros y de sus conexiones y el principal requisito es que lasestructuras 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 decargas, dimensiones de los elementos estructurales,hasta llegar al suelo y determinarla cimentacion adecuada con ayuda de un estudio geotecnico. 5.-Es muy importante saber determinar el peso de los elementos que integran unsistema constructivo( bajada de cargas ), ya que este es el paso inicial para laestimacion de la carga que estos sistemas producen.
PASOS PARA BAJADA DE CARGAS 1.- identificar las losas En el caso de un sistema de pisos conlosas concreto armado, se identifican dos tipos de losas; PERIMETRALES, cuando larelación entre el claro corto y el largo no es mayor a 1.5 (es decir, dividir la longitudlarga entre la corta, no resulta mayor que 1.5m). La losa perimetral descarga peso porlos cuatro lados. El otro tipo de losa se le conoce EN UN SOLO SENTIDO, cuando larelación de claros da mas que 1.5. Significa que las cargas bajan por los dos ladoslargos de la losa.
2.- Análisis de cargas. Esto es, determinar elpeso que se repartirá por la losa, por metro cuadrado. Resulta de sumar el peso propiodel 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 Reglamento de Construcciones del D.F. lo define.
3.- Obtención deareas tributarias. Estas son la superficie, en metros cuadrados querecibirá la carga obtenida en el analisis de cargas, misma que "bajará" a la cimentaciónatravés de las trabes y columnas o muros. En una losa PERIMETRAL, el claro cortorecibe 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 45grados. La superficie resultante de ese triangulo es el area tributaria para el clarocorto. Para el Claro largo, ya que trazaste tus lineas a 45 grados, obteniendotriangulos 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 elLado largo.En una losa EN UN SOLO SENTIDO, simplemente se reparte el area porpartes iguales entre los dos claros largos. Los claros cortos se consideran que no bajano tributan ninguna carga.Desde luego, lo anterior aplica a losas perfectamenterectangulares, cuando las losas no son rectangulares, los triangulos o trapecios seobtienen trazando angulos que dividan cada vertice de las losas.
4.- Bajadade cargas. Aqui simplemente multiplicas el area tributaria de cada lado delas losas, por la carga por metro cuadrado obtenida en el analisis de areas y lo que tesalga de multiplicar lo divides entre la longitud del tramo analizado, obteniendo así, lacarga total que recibe cada trabe o viga que delimita las losas Para bajar estas cargasa la cimentación, simplemente la repartes entre el numero de columnas que soporten adicha trabe, o bien el muro que la soporta. En el caso de muro la carga baja directa ala cimentación como Uniformemente repartida a toda la longitud del muro.Cabe aclararque en sistemas de losas prefabricadas, como Vigueta y Bovedilla o Losacero, todas laslosas sin excepcion se consideran EN UN SOLO SENTIDO, bajando cargas por el ladolargo.
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. elprocedimiento mas usual en losas apoyadas perimetralmente consiste en trazar porcada una de las esquinas que forman un tablero lineas a 45 grados y cada una de lascargas que actua en el triangulo o trapecio se aplica sobre la viga que coincide con el lado correspondiente. Estos calculos son los iniciales para obtener las cargas queactuan en cada tramo de viga y a partir de estos valores, calcular los momentos deempotramiento y reacciones, que a su vez serviran para analizar los marcos o vigascontinuas. 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 denominabajada de cargas.
bajada decargas
bajada de cargas Los principios basicos del sistema de descarga de fuerzas están en la antigua Greciacon su sistema de Pilares y Dinteles...Posteriormente mejorado por un sistemade arcos y bóvedas...y este a su vez por uno de Nervaduras y Líneas de Fuerza que esel sistema actual mas empleado (las nervaduras son las vigas, columnas, etc) LasLOSAS, sin importar su construcción (boveda, aligeradas, macizas, etc.) tienen unpeso o "carga muerta" que corresponde a la sumatoria de los materiales que laconforman, adicionalmente van a recibir una "carga viva" correspondiente a laspersonas, el viento, los muebles, equipos,
enseres, etc. que actuan sobre ellas;entonces estas cargas deberan bajar al terreno para ser soportadas, para ello sediseñan y construyen vigas y viguetas que trasmiten estos esfuerzos a muros de cargay/o columnas que trasmiten la carga verticalmente al terreno, que las recibe deacuerdo con su capacidad portante.La bajada de cargas establece unas áreas de aferencia y unas caracteristicasespeciales para la estructura, la cimentación y la reacción del terreno.
---BAJADA DE CARGAS--Como regla general, al hacer bajada de cargas debe pensarse en lamanera 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 losadel techo hacia las vigas (o muros) que la soportan, luego, estas vigas alapoyar sobre las columnas, le transfieren su carga; posteriormente, lascolumnas transmiten la carga hacia sus elementos de apoyo que son las
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:
LOSA DE AZOTEA *******partes que integran la losa: NEGRO: impermeabilizante ROJO: enladrillado AMARILLO: entortado GRIS: concreto AZUL: yeso NARANJA: tirol
DETERMINACIÓN DE CARGAS UNITARIAS PESO VOLUMÉTRICO(KG/M3)<--POR--->ESPESOR(M)<--IGUAL A-->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 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: 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 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.
Cargas muertas Son cargas permanentes y que no son debidas al uso de la estructura. En esta categoría se pueden clasificar las cargas correspondientes al peso propio y al peso de los materiales que soporta la estructura tales como acabados, divisiones, fachadas, techos, etc. Dentro de las cargas muertas también se pueden clasificar aquellos equipos permanentes en la estructura. En general las cargas muertas se pueden determinar con cierto grado de exactitud conociendo la densidad de los materiales. Consultar la densidad de los principales materiales de construcción: acero, hormigón, madera, vidrio, mampostería de ladrillo hueco, mampostería de ladrillo macizo, mortero, tierra, plástico; como también las cargas mínimas de diseño en edificaciones para particiones y divisiones y acabados
Cargas vivas Corresponden a cargas gravitacionales debidas a la ocupación normal de la estructura y que no son permanentes en ella. Debido a la característica de movilidad y no permanencia de esta carga el grado de incertidumbre en su determinación es mayor. La determinación de la posible carga de diseño de una edificación ha sido objeto de estudio durante muchos años y gracias a esto, por medio de estadísticas, se cuenta en la actualidad con una buena aproximación de las cargas vivas de diseño según el uso de la estructura. Las cargas vivas no incluyen las cargas ambientales como sismo o viento. Para efectos de diseño es el calculista quien debe responder por la seguridad de la estructura en su vida útil, para esto cuenta con las ayudas de las normas y códigos de diseño donde se especifican las cargas vivas mínimas a considerar.
Nombre del alumno: Alejandre López Alan Jahir
Nombre del docente: Gregorio Vázquez
Materia: Sistemas constructivos de edificios
Carrera: Arquitectura
Grado: 5° semestre
Grupo: “B”
