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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
EXTENSIÓN MÉRIDA
Alumno: Eduard A Hernández Mora C.I. 17.663. Escuela: (42) Ing. Civil Materia: Concreto II
Junio 2020
Introducción.
A medida que pasa el tiempo y avanza el desarrollo de construcción de edificaciones para viviendas, publicas, educativas, comerciales, industriales etc., a nivel nacional y mundial, el hombre se ve en la necesidad de buscar el mejor diseño y construcción de Losas, entre las cuales destacan de piso, de entrepiso, de techo, que satisfagan las necesidades y exigencias de los usuarios finales de dichas edificación, los cuales conllevan a gestionar y establecer criterios de diseño y construcción de las losas, de acuerdo a su clasificación o tipología dentro de las cuales podemos destacar clasificación según: la distribución del refuerzo metálico, la composición, la ubicación de los apoyos, su construcción, cada una con características y normas diferentes que las rigen, así como también se estudiaran las normas y capítulos que rigen el diseño estructural de una parte tan importante como lo son las Losas, dentro de las cuales y más importantes estudiaremos, las Losas Nervadas en una y dos direcciones, las Losas Macizas, las losas prefabricadas entre otras. De allí que se presenta la inquietud de realizar un pequeño trabajo de investigación, sobre este tema tan importante para el desarrollo eficaz y eficiente de los diseños óptimos de losas, según sea los requerimientos y adaptabilidad de cada tipo de losa, en la construcción de edificaciones de diversas estructuras funcionales.
3. Según los apoyo:
Sobre Columnas. Sobre Muros.
4. Según Su Construcción:
Vaciadas en sitio. Prefabricadas.
Según la Distribución del Refuerzo
1) Reforzada en una dirección:
La relación entre luces es quien define si el comportamiento es en una o dos direcciones, una losa se considera que trabaja en una dirección cuando cumple, una de las siguientes condiciones: Cuando tiene dos bordes libres, sin apoyo vertical, y tiene vigas o muros, en los otros dos bordes opuestos aproximadamente paralelos. Cuando el panel de losa tiene forma aproximadamente rectangular con apoyo vertical en sus cuatro lados, con una relación de la luz larga a la luz corta. Cuando una losa nervada tiene sus nervios principalmente en una dirección. Nota: La luz es la distancia de los puntos de apoyo de la losa.
Ejemplo: la distancia que hay entre columnas cuando no hay puntos de apoyos entre ellos como muros u otro soporte.
2) Reforzada en dos direcciones: Cuando se dispone de muros portantes en los cuatro costados de la placa y la relación entre la dimensión mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 o menos, se utilizan placas reforzadas en dos direcciones. El espesor de losa en dos direcciones no depende de las condiciones de apoyo, ni la composición. La ecuación E=perímetro/180 establece el espesor mínimo para este tipo de losa.
Según su composición.
Losa Maciza: Estas losas de concreto también conocida como losa de concreto armado , son elementos estructurales de concreto armado de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso, Las losas macizas se construyen en los siguientes espesores: 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28 y 30 cm.
Principios Básicos del diseño de losas macizas.
- Se toma una franja unitaria.
- La carga distribuida se considera una carga uniformemente distribuida sobre la franja de la losa.
- La franja se estudia como una viga rectangular. Su ancho es igual a 1 m. La altura h es igual al espesor de la losa. La luz será igual a la distancia entre los bordes del apoyo.
- Se calculan los Momentos Flectores.
- El refuerzo debe colocarse en la dirección de trabajo.
- El acero perpendicular colocado, corresponde al acero por retracción y fraguado.
Normas que rigen el diseño de Losas Macizas:
Según el artículo 6.3 de la norma COVENIN1756, en las zonas sísmicas 3 a 7, ambas inclusive, no se permiten placas y losas sin vigas, o que todas las vigas sean planas del mismo espesor de las losas o placas.
Norma COVENIN: 1753-2006 cap-8: los miembros de las estructuras de concreto reforzado serán diseñados y construidos para tener la resistencia adecuada, de acuerdo utilizando los factores de mayoración de cargas y los factores de minoración de resistencia, que se especifican en el capítulo 9 o en el apéndice B, de esta norma.
Espesores Mínimos: según lo especificado en la Norma COVENIN 1753-06 en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada a continuación.
Recubrimientos Mínimos: según lo especificado en la Norma COVENIN 1753- 06 en la sección 7.2.4 y la tabla mostrada a continuación.
Losa Nervada en un sentido: Estas losas aligeradas o también conocida como sistema de losa con casetón, están constituías por vigas longitudinales y transversales a modo de nervios, de gran rigidez, que enlazan los pies de los pilares.
Características de las Losas Nervadas en Una Dirección: Las vigas se colocan en un solo sentido. No se forman retículas. El aligerato se logra con elementos de espuma de poli estireno o bovedillas.
Normas que rigen el diseño de Losas Nervadas en 1 Dirección:
Alturas Mínimas: según lo especificado en la Norma COVENIN 1753-06 en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada a continuación.
Aspectos Geométricos: Según La Norma COVENIN 1753-06.
Ventajas En comparación con la losa maciza, este sistema presenta una mayor economía, permitiendo cubrir luces mayores y proporcionando una mayor libertad de diseño en su superficie. Para luces superiores a 7 metros, vale la pena invertir en la posibilidad de utilizar este sistema.
Desventajas Debido a la necesidad de precisión en la elaboración de las nervaduras y la colocación de la armadura, este sistema requiere mano de obra especializada. También, requiere un mayor volumen de material para la ejecución del encofrado.
Losa Nervada en dos Direcciones: Este sistema consta de pequeñas vigas en ambos sentidos que al entrecruzarse forman una especie de retícula o entramado, que es de donde toman su nombre, el aligeramiento se logra hoy en día a base de bloques de espuma de poli estireno, llamados también casetones, las pequeñas vigas o nervaduras que ya mencione y que se construyen de concreto reforzado, y una capa de compresión en la parte superior de la losa que tiene como función absorber y distribuir los esfuerzos sobre la losa, esta capa se refuerza con malla electro soldada, cuya única función es evitar que esta capa se agriete por la dilatación y contracción del concreto originada por los cambios de temperatura.
Según las normas COVENIN 1753-2006 capítulo 8.10.2 Limitaciones dimensionales 8.10.2.1 Nervios longitudinales.
Las losas nervadas con nervios vaciados en sitios o prefabricados deben cumplir las condiciones dimensionales dadas a continuación:
a. Los nervios no tendrán menos de 10 cm. de anchura en su parte superior y su anchura promedio no puede ser menor de 8 cm. Su altura libre no excederá de 3,5 veces el espesor promedio del alma; b. En los extremos de las losas nervadas se hará un macizado mínimo de 10 cm. 8.10.2.2 Nervios transversales c. Para losas nervadas en una dirección, la separación máxima entre nervios, medida centro a centro, no será mayor que 2,5 veces el espesor total de la losa, sin exceder 75 cm.
Las losas nervadas de más de 5 m de luz serán rigidizadas por nervios transversales de arriostramiento, de la misma sección y armadura de los nervios longitudinales distribuidas por mitades como acero de refuerzo superior e inferior pero no menor de dos barras Nº 4; la longitud no arriostrada de los nervios será 2,5 m como máximo. Independientemente de la luz de la losa se omitirá los nervios transversales, si por cálculo se comprueba que no son necesarios para resistir la flexión transversal originada por la aplicación de cargas concentradas en diferentes puntos de la losa.
Losacero o Lámina Acanalada: Las losas de acero para la construcción han sido cada vez más utilizadas por su proceso constructivo que le permite realizar trabajos en tiempos más cortos. Es una lámina de alma de acero acanalada galvanizada con nervaduras transversales para usar como losa de entrepiso o techo. Está fabricada con acero estructural galvanizado en ambas cara, galvanizada y pre-pintada en la parte expuesta o inferior de la losa. Posee una alta resistencia estructural debido a su troquel trapezoidal y alto de 6.0 a 8. centímetros que le permite una alta capacidad para resistir cargas, pero sobre todo por su adecuada distribución de refuerzos para cubrir cargas.
Ventajas: La losa de acero es versátil al permitir su colocación sobre apoyos de metal o bien de concreto. Reduce considerablemente los costos por requerir de menor cantidad de párales para apoyarse, menor cantidad de refuerzo Facilidad de fundición Excelente resistencia estructural El galvanizado de la lámina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental Se obtienen placas más livianas (10cm de espesor como mínimo) Se instala de forma rápida y limpia Sencillez y economía en su instalación al disminuir considerablemente la mano de obra requerida. Alta capacidad de soportar cargas Baja cantidad de empalmes por fabricarla del largo requerido
Desventajas: El espesor de la losa es de 8 a 10 cm, lo que permite que sea más liviana, pero se pueden también sentir más vibraciones Por su espesor y la lámina galvanizada puede aumentar la temperatura en interiores, no se recomienda como losas externas a menos de que este en lugares bien ventilados Su soporte de carga es menor que las losas anteriores, pero si se define un buen diseño estructural puede realizar alta cargas.
Desventajas: Su soporte de carga es menor que las losas macizas y nervadas, por lo cual se debe estructurar bien la base en la cual se apoya y no dejar grandes distancias de luz entre los soportes. Por su espesor, las instalaciones de tuberías de diámetros grandes son más complicadas. La capa de recubrimiento de concreto debe cumplir con la resistencia y el tiempo de curado para evitar posteriores filtraciones o humedades (ver Impermeabilizantes).
Según Los Apoyos.
Sobre Columnas: Las losas sin Vigas son aquellas que apoyan directamente sobre columnas. Pueden ser macizas, de hormigón armado o pretensado, o incorporar otro material para formar losas nervadas. Pueden tener capiteles de diversas formas, cuadrados o circulares, para evitar el punzonamiento.
Ventajas: A pesar de no ser utilizado con tanta frecuencia, en comparación con otros sistemas presenta una gran ventaja pues permite cubrir grandes luces. Debido a la ausencia de vigas, que generan discontinuidad en la ejecución de los encofrados, permite una ejecución más sencilla, sobre todo en comparación a las otras losas moldeadas in situ , tales como la losa nervada.
Desventajas: A pesar de permitir cubrir grandes luces, el principal inconveniente de este sistema es el costo de la obra, ya que las losas aquí requieren de un mayor espesor y, en consecuencia, de un alto consumo de materiales tanto de hormigón
como de acero, lo que en muchos casos puede hacer inviable su aplicación en el proyecto en términos económicos. Además, este sistema requiere de mano de obra especializada para su ejecución.
Sobre Muros: Son aquellas que apoyan directamente sobre los muros de sostén de las estructuras. Pueden ser macizas, de hormigón armado o pretensado, o incorporar otro material para formar losas nervadas.
Según Su Construcción.
Vaciadas: Son Aquellas Losas de Piso, Entrepiso y echo que son vaciadas en sitio de la construcción, requiere de un proceso constructivo tradicional con equipos herramientas y materiales específicos para este tipo de construcción.
Prefabricadas A) Losa con Viguetas de hormigón armado y Bloques cerámicos: Estructuralmente funcionan en una sola dirección, siendo equivalente a las losas nervadas unidireccionales. La sección de las viguetas tiene forma de "T" invertida, con una altura que varía entre los 8 y 9 cm. La altura de la losa se corresponde a la suma de las alturas de los bloques junto con la carpeta de compresión.
Prefabricadas C) Prelosas armadas: Este tipo de losa prefabricada es muy similar al sistema anterior conformado por viguetas armadas y bloques cerámicos o de espuma de poli estireno, salvo que, en este caso, se utilizan Prelosas (Placas prefabricadas) de hormigón reforzadas de mayor tamaño, que luego se instalarán una al lado de la otra.
Prefabricadas D) Losas alveolares: Compuestos por grandes placas pretensadas, este sistema permite cubrir grandes luces siendo muy adecuado para proyectos de gran escala.
Tipos de Cargas en una Losa.
Las cargas es el peso que recibe la estructura, la fuerza ejercida por la losa y agentes exteriores como lo son muebles, personas, hasta los efectos del viento, o accidentes naturales. Estás también son llamadas fuerzas externas.
Las cargas se dividen en tres tipos fundamentales:
Cargas Vivas: Son aquellas debido al uso u ocupación de la construcción y que la identifican, incluyen personas, objetos móviles o divisiones que puedan cambiar de sitio.
Generalmente actúan durante periodos cortos de la vida de la estructura. También incluyen el impacto, su símbolo corresponde a la inicial de live (vivo). También se denominan cargas de ocupación.
Cargas Muertas: Las cargas muertas, incluyen todas las cargas de elementos permanentes de la construcción incluyendo su estructura, los muros de pisos, cubiertas, cielos rasos, escaleras, equipos fijos y todas aquellas cargas que no son causadas por la ocupación y uso de la edificación, las fuerzas netas del pre-esfuerzo deben incluirse dentro de las cargas muertas.
Cargas accidentales: Las cargas accidentales, son aquellas que suceden eventualmente en la vida de una estructura, no es constante y puede alcanzar grandes magnitudes. Esta no se debe al funcionamiento normal del inmueble y se presenta solo durante lapsos breves. Una carga accidental puede ser la ocasionada por sismos, vientos, explosiones, incendios y otros fenómenos extraordinarios que pueden presentarse.
Macizado.
Las placas o losas quedan en contacto con el borde inferior, mientras que en el borde superior quedan separadas para permitir el macizado con hormigón, asegurándose así el trabajo uniforme de la placa
