Elementos Estructurales Tanque de Reserva Entre los elementos estructurales que podemos ver en cualquier edificio en altura está el Tanque de Reserva ó Depósito de Reserva. Generalmente existe un tanque inferior en planta baja o subsuelo que es el tanque de bombeo y el otro en la azotea que es el de reserva. Generalmente se estima 2/3 del total de agua para el tanque de reserva y 1/3 para el de bombeo. Cuando la capacidad supera los 4000lts, se divide en 2 compartimentos con tapas de limpieza limpieza laterales y tapas de inspección superiores.
Capacidad y Peso de un Tanque Como una estimación básica, diremos que el peso de un tanque de reserva es aproximadamente igual igual al peso del agua que va va a contener. Si estimamos en 650 Litros de agua el consumo de un departamento convencional, para un edificio de PB y 4 pisos altos de 5 departamentos por planta y preveemos un 20% más de capacidad para Reserva de Incendio Incendio,, tenemos: 5 deptos x 5 plantas x 650 lts./depto x 1.20 = 19500 lts. El Tanque de Reserva tendrá 2/3 del total: 19500 lts x 2/3 = 12870 lts. Como 1m3 de agua = 1000 lts , entonces 12870 lts = 12,87 m3 Adoptamos un Volumen de Agua de 2m de ancho por 4.30m de largo, largo , la altura del agua será: 12.87m3 / (2m x 4.30m ) = 1.50 m. Dejando 30cm más para alojar el flotante,y descontando el tabique intermedio, finalmente el vol. interno será: 2.0m x (4.30m-0.12m) x 1.80 m (alto) = 15.0m3 Si la tapa del Tanque tiene 0.10m de espesor y el resto de las losas y paredes 0.12m, el Vol. externo es : 2.24m x 4.52m x 2.02m = 20.5m3 El Vol. de Hormigón es = Vol. Externo - Vol. Interno 20.5m3 - 15.0m3 = 5.5m3 El peso del Hormigón del Tanque: 5.5m3 x 2.4 Tn/m3 = 13.2 Toneladas
El peso del agua a tanque lleno: (2.0m x 4.18m x 1.50m ) x 1Tn/m3 = 12.5 Toneladas El Peso Total del Tanque lleno = 25.7 Toneladas
Cargas que actúan en un Tanque Las cargas que actúan sobre un tanque de reserva son básicamente las peso del agua y el peso propio. La losa de tapa soporta su peso propio más una sobrecarga estimada en 150kg/m2.
Para una tapa de 0.10m de espesor tenemos por peso propio : 2400kg/m3 x 0.10m = 240kg/m2 La carga total estimada sería : 150kg/m2 + 240kg/m2= 390kg/m2
La carga hidrostática del agua es uniforme sobre la losa de fondo, pero sobre las paredes laterales es triangular lineal con su máximo en el fondo hasta cero sobre el pelo de agua. El peso especifico del agua es 1000kg/m3, por lo que si nuestro nivel de agua es 1.50m, la carga sobre la losa de fondo es 1500kg/m2.
Si su espesor es de 12cm. (0.12m x 2400kg/m3= 288kg/m2) la carga total sobre la misma sería: 1500kg/m2 + 288kg/m2= 1.79tn/m2 Sobre un tabique lateral sería 1.5tn/m2 en el fondo disminuyendo linealmente a cero hasta el pelo de agua. Las paredes del tanque se consideran como losas contínuas en su perímetro, salvo la de tapa que se puede considerar como simplemente apoyada en sus 4 bordes y armada en su menor dirección y las paredes laterales con su borde superior libre. Las losas de fondo se consideran continuas en todo su perímetro y armadas en ambas direcciones.
Las paredes laterales se consideran tanto ‘losas’ como ‘vigas pared’ y se las arma como tal. Como losas por la presión del agua hacia fuera y como vigas porque reciben la carga de la tapa, del tabique divisorio, del fondo como carga colgante y además soportan los esfuerzos de tracción de las paredes vecinas.
Por lo tanto, se arman vertical y horizontalmente en ambas caras con un refuerzo de 4 hierros del 10 ó 12 en la base.(como la armadura de una viga común) A su vez, como ‘vigas pared’ transmiten toda la carga a las columnas.
El espesor de las paredes debe ser como mínimo de 12cm. Mientras que la tapa puede ser de 10cm. En las uniones de todas las paredes, se colocan armaduras en forma de ‘chaflán’ de unos 15cm., que a su vez absorben los momentos ‘negativos’ provocados por la ‘torsión’.
También el tabique intermedio se arma en ambas caras, ya que debe considerarse la carga del tanque ‘totalmente lleno’ (ambos compartimentos) y medio lleno (un solo compartimento).
ARMADURAS Un resumen de armaduras para un tanque tipo de un edificio sería el siguiente:
Losa de tapa : Fe principal Ø 6 c/20 y secundaria Ø 6 c/25 Losa de fondo: Fe principal Ø 8 c/14 y secundaria Ø 8 c/20
Tabiques laterales largos y cortos: Fe horiz. Ø6 c/20
Tabiques laterales corto: Fe vert. Ø 6 c/14 Tabiques laterales largos: Fe vert. Ø 8 c/20
Tabique divisorio: Fe vert. Ø 8 c/14 Tabique divisorio: Fe horiz. Ø 6 c/20
Chaflanes: Ø 6 c/20
Aberturas de limpieza laterales (60cm diámetro ): 6 barras Ø 10 Aberturas superiores de inspección (30cm x 30cm) : 4 barras Ø 6
http://usuarios.advance.com.ar/ingheinz/elementos_estructurales.htm
LOSAS NERVURADAS
Las losas nervuradas, también llamadas casetonadas o alivianadas (si tienen relleno) son elementos constituidos por una combinación monolitica de nervios espaciados en forma regular en una dirección o en dos direcciones ortogonales, y una losa colocada en la parte superior llamada capa de compresión. Normalmente estas losas se emplean para grandes luces, es decir donde el proyecto contempla escasez de columnas, como puede ser un amplio local comercial. Si se proyectara con losa maciza, el peso de la misma sería muy importante. También se usa cuando se quiere transmitir a las fundaciones menos peso por volumen de hormigón o bien cuando se debe soportar grandes cargas. Sin embargo hoy en día puede verse que la gran mayoría de los edificios en las principales ciudades se construyen con losas alivianadas. Los esfuerzos de flexión y corte son relativamente bajos y repartidos en grandes áreas. En losas alivianadas se pueden proyectar voladizos de importantes luces, o grandes balcones. La madera de los encofrados se preserva por más tiempo ya que solo apoyan los nervios. Los nervios generalmente distan de 0.50m a 0.70m entre ejes, (nunca más de 0.80m) , el ancho mínimo de los mismos es de 0.10m y la altura de una losa nervurada generalmente es de 0.25m a más. ( menor o igual a 3.5 veces el ancho minimo del nervio) La capa de compresión no debe ser menor de 5cm. Para losas alivianadas o nervuradas se suele tomar como espesor de capa de compresión 'S/12' , siendo S la distancia entre ejes de nervios.
Cuando los espacios entre nervios no son rellenados generalmente se trata de losas vistas, con encofrados recuperables, como las de una terminal de ómnibus, donde se observan directamente 'los nervios' de hormigón. Cuando los espacios son rellenados con bloques cerámicos huecos, lana de vidrio o bloques de telgopor se llaman alivianadas o casetonadas, actuando estos rellenos como aislantes sonoros y térmicos. Las losas nervuradas pueden ser armadas en una o dos direcciones. Cuando se arman en una dirección suelen llevar nervios de repartición en la otra dirección, un nervio cada 4m y dos cada 6m aproximadamente. Los nervios de repartición le dan rigidez al conjunto y distribuyen las cargas más uniformemente. Cuando se arman en dos direcciones generalmente la distancia entre nervios es igual en ambas direcciones, salvo que existan condiciones de cargas y luces que deban requerir de nervios más próximos y ancho de nervio diferente.
Losas nervuradas armadas en 2 direcciones. Por lo general los nervios de losas alivianadas apoyan sobre vigas y estas sobre columnas, pero puede suceder que la l osa apoye directamente sobre las columnas. En la zona de columnas no se colocan casetones sino que se maciza con hormigón, esto sirve para evitar el punzonado o corte. Los nervios se arman con 2 hierros en la parte inferior y un estribado para armadura de corte. La capa de compresión se arma con una malla de 20cm x 20cm con hierros del 4,2. De esta forma el conjunto de nervios y capa de compresión trabajan como 'vigas T', donde l os nervios son las vigas y la capa de compresión una 'losita con ancho colaborante '.
La ausencia de hormigón en la zona de casetones se explica porque la parte inferior de la losa trabaja a tracción, y el hormigón por sí solo no colabora, como sí lo hace en la zona de apoyos en la parte superior, donde las tensiones son de compresión. En zonas de baños o paso de cañerías no se realiza losa alivianada sino que se realiza un rebaje en las vigas combinando con losa maciza.
Un pequeño ejemplo nos muestra el ahorro de hormigón y la disminución del peso.
A) Losa maciza: 4.20m x 4.20m espesor: 0.15m 4.20 x 4.20 x 0.15 = 2.6m3 de hormigón 2.6m3 x 2400kg/m3 = 6.2tn de peso. B) Losa nervurada : 4.20m x 4.20m altura total: 0.25m capa de compresión: 5cm ancho de nervios: 10cm distancia entre nervios: 70cm (4.20 x 4.20 x 0.25) - (0.20 x 0.60 x 0.60 x 36 huecos) = 1.8m3 de hormigón 1.8m3 x 2400kg/m3 = 4.3tn de peso. Las cargas que recibe una losa nervurada son estimativamente las siguientes: Peso propio de la losa (nervios + capa de compresión) : 245kg/m2 (4.3tn/ (4.20 x 4.20)) Tabiques estimado : 100kg/m2 Piso, contrapiso y cieloraso: 120kg/m2 Sobrecarga Cirsoc (oficinas) : 250Kg/m2 Carga Total: 715kg/m2
Pero como cada nervio es en sí mismo una viga, la carga sobre el nervio es la siguiente: 715kg/m2 x 0.70m = 500kg/m También se puede decir que cada nervio junto con la capa de compresión es una ‘viga Té’, en donde el nervio es la sección rectangular y en donde la capa de compresión entre ejes de nervios son las ‘alas’ que colaboran en conjunto para resistir los momentos solicitantes en la losa.
