LECTURA E INTERPRETACIÓN DE PLANOS Facilitador: Arq. Eudalys Rojas
Unidad N°4 Lectura e Interpretación de Planos Estructurales (E):
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4. 1Explicar las Partes de una Estructura:
Estructura: • •
Definición Partes: • •
Infraestructura Superestructura
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Definición de Estructura: la estructura es la disposición de los elementos sustentantes de una construcción, destinada a soportar su propio peso y la presencia de acciones exteriores sin perder las condiciones de funcionalidad para las que fue concebida ésta.
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Propiedades Principales de las Estructuras: A la hora de diseñar una estructura esta debe de cumplir tres propiedades principales: ser resistente, rígida y estable.
RESISTENTE para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas a las que se encuentra sometida
RÍGIDA para que soporte sin romperse el efecto de las fuerzas y que lo haga sin deformarse
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ESTABLE para que se mantenga en equilibrio sin volcarse ni caerse.
Partes de la Estructura: LA SUPERESTRUCTURA es la parte de una construcción que está por encima del nivel del suelo. es la parte estructural que se sostiene en columnas u otros elementos de apoyo.
Vertical: • Columna • Mampostería • Pórticos Horizontal: • Vigas • Losas
LA INFRAESTRUCTURA es la parte de la construcción que se encuentra bajo el nivel del suelo, es la que sustenta a el edificio. La función básica de un sistema de fundaciones consiste en transmitir las cargas de la superestructura al suelo que le sirve de apoyo.
Tipos de Fundaciones: 1. Profunda: • Pilas • Pilotes 2. Superficial: • Zapatas • Pedestales • Vigas de riostra • Muros de contención
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4. 2Explicar los Tipos de Elementos Estructurales:
Elementos Estructurales: • •
Definición Tipos: •
• • • •
•
Zapata Pedestal Viga de Riostra Columna Viga de Carga Losa o Placa de Techo
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Definición de Elementos Estructurales: es cada una de las partes diferenciadas aunque vinculadas en que puede ser dividida una estructura a efectos de su diseño. El diseño y comprobación de estos elementos se hace de acuerdo con los principios de la ingeniería estructural y la resistencia de materiales. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Conceptos Básicos: ACCION Y REACCION: cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo, se produce otra en la misma dirección pero en sentido contrario.
EQUILIBRIO: un objeto está en equilibrio, cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. CENTRO DE GRAVEDAD: es el punto ubicado en la posición promedio donde se considera que se concentra el peso total del cuerpo. Punto de aplicación de la resultante de la gravedad. ELASTICIDAD: es la propiedad que tienen los cuerpos para retornar a su forma inicial una vez ha sido suprimidas las fuerzas que ha provocado la deformación. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Fuerzas: Se puede entender por fuerza toda acción sobre un objeto que tiende a modificar el estado de reposo o movimiento de dicho objeto, o que puede deformarlo de forma permanente o transitoria. Una fuerza produce diferentes efectos sobre un cuerpo, según sea la dirección y el sentido en que se apliquen.
En la naturaleza hay muchas fuerzas: la de gravedad, que nos atrae hacia la Tierra y origina el peso, la del viento, las mecánicas, que mueven las máquinas, las presiones de los gases encerrados, las que desarrollan nuestros músculos, las originadas por el efecto del calor… Estamos acostumbrados a que las fuerzas actúen sobre nosotros y a utilizarlas. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Esfuerzos que Soportan los Elementos que Componen las Estructuras: Al construir una estructura se necesita tanto un diseño adecuado como unos elementos que sean capaces de soportar las fuerzas, cargas y acciones a las que va a estar sometida. Los tipos de esfuerzos que deben soportar los diferentes elementos de las estructuras son: COMPRESION: Elementos que están sometidos a fuerzas que tienden a APLASTARLOS Los elementos que las soportan se llaman soportes. Suelen ser partes que se disponen de forma vertical
TENSION: Elementos que están sometidos a fuerzas que tienden a ESTIRARLOS Los elementos que la soportan se llaman tensores o tirantes
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Esfuerzos que Soportan los Elementos que Componen las Estructuras: FLEXION: Es una combinación de compresión y de tracción. Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se acortan, o viceversa. Los elementos que las soportan se disponen horizontalmente y se llaman vigas o barras
TORSION: Las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central
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CIZALLAMIENTO O CORTADURA: Se produce cuando se aplican fuerzas perpendiculares a la pieza. Las fuerzas de cizallamiento actúan sobre elementos que soportan tracción y empuje
Tipos de Elementos Estructurales: ZAPATA: Cimentación poco profunda, es una ampliación de la base de una columna o muro y que tiene por objeto transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del suelo. TIPOS: • Las zapatas que soportan una sola columna se llaman ZAPATAS AISLADAS O INDIVIDUALES. La zapata que se construye debajo de un muro se llama ZAPATA CORRIDA O CONTINUA. • Si una zapata soporta varias columnas se llama ZAPATA COMBINADA. • Un tipo especial de zapata combinada que se usa comúnmente en el caso de que una de las columnas soporte un muro exterior es la ZAPATA EN VOLADIZO O CANTILIVER. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Tipos de Elementos Estructurales: PEDESTAL: Elementos estructurales de mayor diámetro o sección que la columnas y menor que las zapatas, su función estructural es distribuir las cargas verticales a la zapata en forma de triangulo, su sección varia de acuerdo con las cargas de la edificación.
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Tipos de Elementos Estructurales: VIGA DE RIOSTRA: También llamadas de fundación, de amarre, Elemento horizontal cuya sección es pequeña con respecto a su longitud, su trabajo es amarrar los elementos verticales (columnas) y también repartir cargas al terreno; estructuralmente están sometidos a esfuerzos de flexión. Generalmente los materiales utilizados son concreto y acero que es el material de refuerzo.
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Tipos de Elementos Estructurales: COLUMNAS: es una barra apoyada verticalmente, cuya función es la de soportar cargas o el peso de otras partes de la estructura y transportan las cargas de las losas al pedestal . Los principales esfuerzos que soporta son de compresión. También se les denomina pilares o postes. Los materiales de los que está construido son muy diversos, desde la madera al hormigón armado, pasando por el acero, ladrillos, mármol, etc. Suelen ser de forma geométrica regular. En sus dimensiones se deben tener en cuenta factores como la relación entre su áreas y su longitud, para evitar problemas de pandeo.
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Tipos de Elementos Estructurales: VIGAS: Es una pieza o barra horizontal, con una determinada forma en función del esfuerzo que soporta. Están sometidas a esfuerzos de flexión. Estas pueden ser: VIGAS DE CARGA: Es la que soporta las cargas transmitidas de la losa, correas o nervios, y la transmite a las columnas. VIGA DE AMARRE O ANTISISMICA: Como su nombre lo indica, su función es amarrar la estructura, van de forma perpendicular a las vigas de carga. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Tipos de Elementos Estructurales: LOSAS: Elemento estructural bidimensional horizontal, según su ubicación en el edificio, pueden ser: •
LOSA DE FUNDACION: es una placa de hormigón apoyada sobre el terreno
que sirve de cimentación que reparte el peso y las cargas del el edificio sobre toda la superficie de apoyo. Las losas son un tipo de cimentación superficial que tiene muy buen comportamiento en terrenos con muy poca capacidad portante. Las losas más sencillas son las losas de espesor constante, aunque también existen la losas nervadas que son más gruesas según la dirección de muros o filas de pilares. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Tipos de Elementos Estructurales: • •
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LOSA DE ENTREPISO: son los elementos rígidos que separan un piso de otro, cumplen varias funciones: Función arquitectónica: separa los espacios verticalmente, formando los diferentes pisos de una construcción; para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del calor y de visión directa. función estructural: ya que deben ser capaces de sostener las cargas vivas, como el mobiliario y las personas, lo mismo que su propio peso y el de los acabados como pisos, paredes y revoques. Además forman un diafragma rígido intermedio, para atender la función sísmica del conjunto. Pueden ser macizas, nervadas o aligeradas, reticuladas, etc. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Tipos de Elementos Estructurales: •
LOSA DE TECHO: son los elementos horizontales que fungen como cerramiento superior de la edificación, deben resistir las inclemencias de los elementos naturales, y además tener un buen drenaje para las aguas de lluvia, PUEDEN SER PLANAS O INCLINADAS, y según su construcción, Pueden ser macizas, nervadas o aligeradas, reticuladas, machihembradas, etc. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Otros Elementos Estructurales: •
PILOTES: Son parte de la infraestructura y se utilizan para transmitir las cargas de la superestructura y las del resto de la infraestructura a través de estratos se suelos flojos e inconsistentes, agua o aire hasta estratos cuya capacidad de carga sea capas de soportar dichas cargas, se hincan en el suelo a base de golpes generados por maquinaria especializada, en grupos o en filas.
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Otros Elementos Estructurales: •
MURO DE CONTENCION: Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales, es decir, soportan cargas horizontales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.
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Otros Elementos Estructurales: •
MURO PORTANTE: Se denomina muro de carga o muro portante a las paredes de una edificación que poseen función estructural; es decir, aquellas que soportan otros elementos estructurales del edificio, como arcos, bóvedas, vigas o viguetas de forjados o de la cubierta. Soportan cargas principalmente verticales.
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Otros Elementos Estructurales: •
CERCHAS: son vigas diseñadas a base de triangulación, ya que de esta manera se consiguen vigas de una gran longitud y resistencia, y que se emplean en la construcción de edificaciones que necesitan amplias zonas voladas y sin pilares, así como en la de puentes de una gran luz. Las vigas de este tipo tienen una mayor resistencia que las vigas macizas.
•
El triángulo es el único polígono que no se deforma cuando actúa sobre él una fuerza. Al aplicar una fuerza de compresión sobre uno cualquiera de los vértices de un triángulo formado por tres vigas, automáticamente las dos vigas que parten de dicho vértice quedan sometidas a dicha fuerza de compresión, mientras que la tercera quedará sometida a un esfuerzo de tracción. Cualquier otra forma geométrica que adopten los elementos de una estructura no será rígida o estable hasta que no se triangule. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Otros Elementos Estructurales: •
CORREAS
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NERVIOS
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TENSORES
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CARTELA O MENSULA
•
ANCLAJE
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4. 3 Explicar los Tipos de Planos Estructurales (E):
Planos Estructurales: • • •
Definición Simbología Utilizada Tipos: • • • • • • •
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Plano de Planta de Fundaciones Plano de Planta Envigado Plano de Fundaciones y Columnas (detalle) Plano de Vigas de Concreto (detalles) Plano de Vigas de Metálicas (detalles) Plano de Losas Macizas (detalles) Plano de Losas Nervadas (detalles) Plano de Losas de Tabelón (detalles)
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Definición de Planos Estructurales: Los Planos Estructurales Ponen énfasis en la composición, descripción y posicionamiento, de las estructuras que sirven de columna vertebral en las construcciones de todo tipo. Los Planos de detalles Estructurales se utilizan para facilitar la interpretación de lo planificado agregando detalles que superan las normas generales de representación. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Símbolos y Notaciones: ESCALAS: Las escalas usadas en los dibujos deben estar indicadas en todos los planos; de preferencia en cada uno de los detalles. En el caso de presentarse un dibujo típico, hecho sin escala, deberá indicarse que se ha hecho de esa manera. Las escalas deberán ser adecuadas al tamaño del dibujo. Por ejemplo, para DETALLES se usan generalmente las escalas 1:10; 1:12.5; 1:25 y para PLANTAS 1:50; 1:75; y 1:100. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Símbolos y Notaciones: •
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EJES ESTRUCTURALES: los planos estructurales deben tener ejes de referencia que permita una localización espacial de los elementos. se acostumbra usar números arábigos para los ejes horizontales y letras mayúsculas para marcar los ejes horizontales. Estas líneas de referencia son elementos gráficos invariables y presentes en los diferentes tipos de planos, correspondientes al mismo proyecto. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Símbolos y Notaciones: Algunos símbolos y abreviaciones usadas comúnmente en los planos son los siguientes: # - No. - Ø Indica el diámetro de la varilla de acero de refuerzo @ - C/ Espaciamiento centro a centro E ó EST Estribo A/S ambos sentidos
En los Planos Estructurales deberá especificarse como mínimo: • el Grado del acero de refuerzo y estructural • la resistencia a la compresión uniaxial del concreto • La calidad de otros materiales que formen parte de la estructura (soldaduras, etc.) Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Plano de Planta de Fundaciones: es el plano de cimentación de una construcción, debe contener la ubicación en planta de todos los elementos de la infraestructura de la edificación, calidad de los materiales y si es necesario, proceso específico de construcción.
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Plano de Planta de Envigados: es el plano que contiene los elementos que sostienen las losas de la superestructura, tanto de entrepisos como de techos, indica el sentido del armado del acero de refuerzo de la losa, dimensiones de vigas, cerchas, correas, nervios y otros elementos Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Detalles de Fundaciones: Se representan mediante un CORTE VERTICAL que pasa por uno de los ejes que la identifican. En este corte se identifican los elementos que están dentro del concreto (acero de refuerzo), base de piedra picada, terreno compactado, concreto pobre, etc.
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Detalles de Columnas: Se representan mediante un CORTE HORIZONTAL. En el caso de ser de concreto armado, en el corte se identifican los elementos que están dentro del concreto (acero de refuerzo) También se suele colocar el detalle del armado de los estribos, con la respectiva medida de cada lado, orientativo para su posterior fabricación.
Las barras longitudinales de las columnas deberán ir amarradas con alambre a los estribos y distanciados, de acuerdo a lo que se especifica en los planos. El cumplimiento estos espaciamientos nos garantizará el buen funcionamiento de la columna durante la ocurrencia de un sismo, en el caso de los estribos, la longitud del gancho garantiza que durante un sismo éstos no se abran, evitando así que el concreto falle.
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Detalles de Vigas de Concreto: • Se representan mediante un CORTE VERTICAL TRANSVERSAL, en el que se identifican los elementos que están dentro del concreto (acero de refuerzo), a su lado se coloca el detalle del armado de los estribos. • Y mediante un CORTE VERTICAL LONGITUDINAL, se representa el acero a lo largo de la viga Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Detalles de Vigas Metálicas: La forma mas sencilla de describir las estructuras metálicas es por medio de los PORTICOS, que son una vista en alzado del armado de la estructura en todo un eje estructural, en los cuales se leen las columnas, vigas de carga, vigas antisísmicas, correas, tensores, cartelas y cerchas; además de las longitudes de cada perfil utilizado. También se utiliza agrandar una sección del pórtico para visualizar los detalles de uniones y soldaduras. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Detalles de Losas Macizas: • • • •
Son elementos estructurales de concreto armado, de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso. Sirven para conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las vigas o pantallas. Tienen la desventaja de ser pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido y el calor; pero son más fáciles de construir. Según sea la forma de apoyo, las losas macizas pueden ser: Armadas en un sentido, si la losa se apoya en dos lados opuestos. En este caso el acero principal se colocará perpendicularmente a la dirección de los apoyos. Armada en dos sentidos, si se apoya en los cuatro lados. En este caso se colocarán barras principales en los dos sentidos ortogonales.
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Detalles de Losas Nervadas: •
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Las losas nervadas constituyen un arreglo lineal de nervios, que actuando como vigas soportan la carga de un plano horizontal. La equidistancia de los nervios depende de los elementos que se utilicen como encofrado. Las áreas tributarias de cada elemento (nervio) son bastante más pequeñas que las de una viga. Pueden ser con casetones (reticulada) con tabelones, con anime estructural, de encofrado colaborante (losacero), etc. Lectura e Interpretación de Planos - Arq Eudalys Rojas
Detalles de Losas de Tabelón: Es un tipo de losa nervada construida con tabelones y nervios de perfil de acero o construidos en concreto con acero de refuerzo.
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