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Documento que presenta el análisis de cargas en estructuras, con énfasis en el avalúo de cargas según el Reglamento NSR-10 de Colombia. Se detallan las cargas muertas y vivas, así como el procedimiento para el cálculo de reacciones y cargas en vigas y muros.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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¡No te pierdas las partes importantes!
Héctor J. Pérez Barrera
I.C., M.Sc., Ph.D.
Justificación 1
Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente 2
Avalúo de Cargas Según NSR- 3
0
Análisis de Cargas 4
Entrepisos - Losas de Piso 5
Ejemplo de aplicación 6
Diseño Estructural enmarcado en el Reglamento de Construcción
2
Cirterios de Diseño
Cargas de Diseño Límites de
deformación
Resistencia de Diseño
-Muerta/Permanente
-Viva
-Lluvia/Granizo
-Viento
-Sismo
-Presión de Tierras
-Presióm hidrostática
-Tsunami
Materiales (concreto,
acero, madera)
Resistencia a Flexión,
Corte, axial
Requisitos de Detallado
Criterios de
Resistencia
Criterios de servicio y
de deformaciones
Cargas de
verificación
OBJETIVO DE DESEMPEÑO
=
CONTROL DEL DAÑO EN LA
ESTRUCTURA, EN ELEMENTOS
NO ESTRUCTURALES,
COMPONENTES Y
CONTENIDOS
Sismo Resistente NSR-
3
Documento técnico que regula el diseño
estructural y la construcción de
edificaciones en el territorio colombiano.
Tiene un marco legal, la Ley 400 de 1997,
de sanción presidencial.
La Comisión Asesora Permanente para el
Régimen de Construcciones Sismo
Resistentes (CAP) es la responsable de la
redacción y actualización del
Reglamento, y de aclarar dudas sobre el
mismo.
La CAP la preside el Ministerio de
Vivienda, Ciudad y Territorio.
La Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) es la entidad
técnica que efectivamente tiene a cargo el Reglamento.
Sistemas estructurales tipo pórtico
A
Excavación
Reemplazo/mejoramiento
del suelo con recebo
(según geotecnista)
Zapatas
en
concreto
reforzado
Profundida
de
cimentació
Columnas
Losa de
contrapiso
Vigas de
cimnetació
n o de
amarre
Sistemas estructurales tipo pórtico
A
Vigas de
carga
Viguetas
Viga de
rigidez
Columnas
Loseta
superio
r
Riostras
(No portante)
Separaci
ón
viguetas,
S
Nivel de
concreto
terminado
Tipos de entrepiso en sistemas de pórticos
A
Losa Aligerada, armada en una
direcció, con casetón de guadua o
madera
(e>=20 cm)
Steel Deck y concreto
fundido en sitio
(e> 30 cm)
Losa aligerada, armada en
una dirección con icopor
(poliestireno)
(e> 20 cm)
Losa nervada, armada en dos
direcciones
(e > 30cm)
Losa prefabricada y
concreto fundifo en sitio
“prelosa” (e=10 cm)
Losa nervada, armada
en una dirección
Sistemas estructurales tipo pórtico
A
Acabados de piso o
de cubierta
Muros de
cerramiento / fachada
dilatados de la
estructura
Sistemas estructurales tipo pórtico
A
Detalle dilatación de muro
en la vecindad de vigas y
columnas
Fuente: Universidad de los Andes (2002). Nuevos sistemas y materiales para el diseño y construcción de muros divisorios y de
fachada en edificaciones.
4
CARGAS MUERTAS O PERMANENTES: las cargas de elementos permanentes
de construcción incluyendo su estructura, los muros, pisos, cubiertas, cielos
rasos, escaleras, equipos fijos y todas aquellas cargas que no son causadas por
la ocupación y uso de la edificación [NSR-10, B.3.1].
CARGAS VIVAS: Las cargas vivas son aquellas cargas producidas por el uso y
ocupación de la edificación y no deben incluir cargas ambientales tales como
viento y sismo. [NSR-10, B.4.1].
Estado Inercial
AVALÚO DE CARGAS – NSR
CARGAS MUERTAS (D) – TITULO B.
5
La magnitud de las cargas permanentes se puede calcular a partir de: A
3
3
2
2
AVALÚO DE CARGAS – NSR
CARGAS VIVAS (L & Lr) – TITULO B.
5
Fuentes de Cargas Vivas
Interiores [L] (^) Cubiertas [Lr]
Inclinada Plana
Acceso
únicamente
para manteni-
miento
Posibilidad
de reunion o
el mismo uso
del resto de
la edificación
Cuartos
/Oficinas
Corredor /
Escaleras
Balcones Otras
Se espera acumulación
extraordinaria de personas y
possible amplificación por
impacto o vibración.
Cargas de
ocupación
normal
NSR-10, Tabla B.4.2.1-1 NSR-10,Tabla B.4.2.1-
2
AVALÚO DE CARGAS – NSR
CARGA POR EMPOZAMIENTO DE AGUA (Le) – TITULO B.4.
5
REQUERIMIENTO: En cubiertas planas se debe considerar la posibilidad de
acumulación de agua causada por la obstrucción del sistema de drenaje
principal (B.4.8.2).
La profundidad de la lámina de agua queda definida por la elevación a la que
se encuentran los rebosaderos (sistema auxiliar de drenaje) (B.4.8.2).
Imágenes recuperadas de: https://www.construmatica.com/construpedia/Cubiertas_Planas._Disposiciones_Constructivas
Sistema secundario
(Rebosadero)
Sistema principal
(Drenaje de piso)
Altura doblez
impermeabilización
15 cm ≤ H ≤ 30 cm
AVALÚO DE CARGAS – NSR
CARGAS NO CONSIDERADAS EN EL ACTUAL REGLAMENTO
5
En cubiertas planas se debe considerar la posibilidad de acumulación de agua
causada por la obstrucción del sistema de drenaje principal (B.4.8.2).
Imágenes recuperadas de: https://www2.sgc.gov.co/sgc/volcanes/VolcanPurace/Paginas/mapa-de-amenaza.aspx
Volcán Puracé,
Mapa de amenaza
por caida de
piroclastos
Influencia en
Popayán
Caida de piroclastos – acumulación mayor de 10 cm
Caida de piroclastos – acumulación entre 1 cm y 10 cm
Caida de piroclastos – acumulación entre 0.5 cm y 1 cm