1.1-a-1.3-losas-fundamento-teóricos

7/25/2019 1.1-a-1.3-Losas-fundamento-tericos

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UNIVERSIDAD TCNICA DE MANABCarrera de Ingeniera Civil 1

Yordy Mieles HORMIGN ARMADO II

1. Losas

Las losas, conocidas tambin con placas, son sistemas de piso para edificaciones cuyadimensin en planta es grande en comparacin con su altura. Se incluye en las losas a

las escaleras y cubiertas inclinadas.

1.1. Tipos de sistemas de piso

Para elegir un sistema de piso se deben analizar primero varias alternativas, en esta

decisin interviene la seguridad estructural, el modelo arquitectnico, el uso que se le

dar, el medio ambiente. El gusto del cliente debe ser orientado por el ingeniero

estructural.

1.1.1. Sistema de losa maciza sobre viga

Es un sistema de vigas maestras en las dos direcciones principales con una losa maciza

sobre las vigas. Las vigas se localizan sobre los ejes de las columnas apoyndose y la

losa de menor altura est sostenida por las vigas. La losa puede tener voladizos por fuera

de las vigas perimetrales y las vigas mismas pueden actuar como un voladizo.

Una variacin de este sistema es el uso de vigas secundarias en una o dos direcciones

apoyadas sobre las vigas principales. Este sistema conduce a otro tipo de losas.


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1.1.2. Sistema de viguetas

Funciona con una serie de viguetas que a la vez se apoyan en vigas maestras. Las vigas

maestras a la vez se apoyan en las columnas para transmitir el peso. La losa maciza

sobre las vigas y viguetas es de espesor delgado por las pequeas luces a cubrir. Este

sistema se lo conoce tambin como alivianado en una direccin.

Las viguetas no deben ser menores que 10 cm de espesor en la parte inferior y 12 cm

en la parte superior. El espacio libre entre ellas no debe exceder ms de 80 cm. La losa

no debe tener volados fuera de las viguetas por su delgado espesor.


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Para transmitir mejor las cargas puntuales y evitar que se concentren en una sola vigueta

se utilizan vigas de riostras.

Si las luces son aproximadamente iguales resulta favorable hacerla en dos direcciones.

Para que clasifique como sistema de viguetas debe estar apoyada sobre vigas maestras.

Este sistema se conoce como alivianado en dos direcciones.

Las ventajas de este sistema es que pueden salvar luces medianas o grandes. Otra

ventaja es el hecho que sus deflexiones son pequeas ante cargas vivas o muertas

relativamente grandes debido a la altura que tienen. Como desventaja requieren de

encofrado ms caro y mayor mano de obra. En nuestro medio esto se lo remedia con el

uso de bloques que luego deben ser enlucidos.


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1.1.3. Sistema losa-columna

En este sistema la losa es soportada apoyndose directamente sobre las columnas sin

que sea necesario vigas. Tiene la desventaja que puede fallar por punzonamiento y no

es recomendable en zonas ssmicas como la nuestra.

El sistema losa-columna es plana si la losa no tiene vigas que descuelguen de la losa.

Para mejorar la falla por punzonamiento se le aaden bacos que consisten en un rea

rectangular de mayor dimensin alrededor de la columna.


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1.1.4. Losas reticulares

Este sistema carece de vigas maestras, es aliviando o reticulado (waffle slabs). Las

nervaduras o nervios deben cumplir con las dimensiones de 10 cm de espesor en la parte

inferior y 12 cm en la parte superior. El espacio libre entre ellas no debe exceder ms de

80 cm. El principal problema de este sistema es la falla por punzonamiento, y no estn

permitidas en las zonas ssmicas por la norma del ACI 314.

1.1.5. Losa steel deck

Son losas que se han vuelto populares en los ltimos aos, debido a su facilidad

constructiva dado que su encofrado es formado por una plancha de acero galvanizado

con resaltes para favorecer la adherencia. La plancha de acero que sirve de encofrado

forma viguetas en una direccin. Sus dimensiones y geometra vienen normado por los

diferentes fabricantes de este sistema. Las puede haber con losa colaborantes o losasimplemente como un tablero. Las vigas que la sostienen pueden ser de hormign o

acero.


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La losa nervada de hormign armado muy usada en Ecuador trabaja en dos direcciones

y causa un efecto diafragma bi-direccional pues est integrada y fundida monolticamente

con las vigas. En contraste el steel deck la estructura de acero que la sostiene se

desconecta de las vigas de hormign por el apoyo mvil o de rodillo y no acta como un

diafragma, lo que es una desventaja ante la accin de un sismo.

El apoyo de la viga secundaria que solo restringe el desplazamiento vertical, incidi para

que la clnica San Antonio, colapse durante el terremoto de abril de 2016, y otras

edificaciones en la ciudad de Portoviejo con la misma tipologa como el edificio Alcvar y

Mutualista Pichincha, pues la losa no contribuy a distribuir las fuerzas ssmicas en otroselementos ms resistentes.


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Una parte clave del sistema sismo resistente de una edificacin es el efecto diafragma

bi-direccional de las losas de piso, por lo que se deben buscar nuevas tcnicas de diseo

que permitan que las losas steel deck y las vigas secundarias metlicas se comporten

como diafragma y tomen parte de las cargas de sismo en los dos sentidos.

Para lograr tal efecto, el steel deck debe trabajar de forma conjunta con todos los

elementos, la unin entre la viga de acero y la de hormign debe formar un nudo que no

sea tipo rodillo

Las viguetas transversales de acero deben anclarse y formar empotramiento en las vigas

principales de hormign, para permitir la transmisin de momentos flectores por rotacin

de los extremos de las viguetas. Esto significa disear las conexiones para resistir esos

efectos, en lugar de simplemente utilizar tablas que facilitan los fabricantes, que sirven


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solo para cargas gravitacionales y lamentablemente han servido de gua para los

ingenieros y constructores

1.2. Seleccin del sistema de piso

Se deben estudiar varias alternativas, la decisin final debe basarse teniendo en cuenta

las bondades de cada sistema como:

El tipo y uso de la edificacin

La zona ssmica de ubicacin y las cargas que actuarn, como el peso propio del

sistema

La presencia de volados

La resistencia de los materiales que se dispone

La ubicacin de la losa con el medio ambiente

Geometra en planta, especialmente la longitud de vanos en una y dos direcciones

La tradicin local de losas y habilidades de los constructores de la zona

Costo relativo entre las alternativas

1.3. Trayectoria de las cargas en una o dos direcciones

La trayectoria de las cargas depende de las dimensiones en planta de los paneles y la

rigidez de los elementos de apoyo. La trayectoria debe verificarse para disear los

elementos de apoyo y el sistema de piso.

1.3.1. Losa en una direccin

Ser en una direccin si:


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Tiene dos bordes libres opuestos sin apoyo vertical, y tiene vigas o muros que la apoyan

en el sentido perpendicular.

El panel de la losa es rectangular con una relacin entre la luz larga versus la luz corta

mayor que dos.

Tiene viguetas solo una direccin exceptuando las riostras.


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1.3.2. Losas en dos direcciones

El panel tiene forma regular en planta, y las vigas o muros proveen apoyo en todas las

direcciones, con una relacin entre la luz larga y corta menor o igual a dos.

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