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DISEÑO DE LOSAS DE CONCRETO

   Generalidades:

  Las losas pueden  dividirse en losas apoyadas en dos

  lados opuestos y en perimetrales apoyadas en dos lados

  adyacentes en tres o en sus cuatro lados pero de tal

  manera que la flexión ocurre en dos direcciones

  perpendiculares entre si. Aunque una losa se encuentre

  apoyada en todo su perímetro, dejara de ser perimetral

  si el claro mayor excede dos veces el claro menor, en

  este caso la losa se calcula tomando la flexión

  unicamente en el sentido perpendicular a los apoyos.

  En la figura siguiente se ilustra la forma en la que

  se transmite la carga sobre las trabes, en el caso que

  no este apoyada directamente sobre las columnas:

          L/S  2

    L/S = 1

  L/S < 2

  Losas de concreto armadas en un solo sentido

  Estas losas se calculan de manera semejante  a las

  vigas rectangulares por sencillez, se acostumbra a

  analizar una franja de 100 cm. De ancho, por lo que el

  problema se reduce a  calcular el peralte y la

  separación de varilla, una vez elegido su diámetro.

  Se consideran  dos tipos de refuerzo

  1 el refuerzo principal, que toma los refuerzos de

  tensión, originados por el momento flexionante. Este

  refuerzo se coloca paralelo al claro corto, pues la

  flexión ocurre la dirección del claro largo.

  2 el refuerzo por temperatura, que se coloca paralelo

  al claro largo. Este cero tiene varias funciones

  absorbe los esfuerzos originados tanto por el fraguado

  como por las contracciones o dilataciones provocados

  por los cambios térmicos, así mismo tiene también la

  función de sujetar en su posición correcta al refuerzo

  principal.

  Especificaciones reglamentarias:

  1  el porcentaje mínimo de refuerzo ya sea principal o

  de temperatura, no será menor que p  0.002

  2 la separación máxima de las barras del refuerzo

  principal no será mayor que 3 veces el espesor de la

  losa; las barras del refuerzo para temperatura se

  podrán separar hasta cinco veces el espesor de la

  losa, pero no mas de 45 cm.

  3 el peralte efectivo de la losa deberá ser suficiente

  para limitar el esfuerzo cortante a un máximo de:

   V< .50 FR &#8730; F*C,  ya que no pueden colocarse

  estribos.

  4 el espesor mínimo (t) de la losa estara dado por:

  tmin = perímetro/270 .

  5 el recubrimiento mínimo de refuerzo no deberá ser

  menor de 2cm. En superficies no expuestas a la

  intemperie y en ningún caso deberá ser menor que el

  diámetro del refuerzo o el tamaño mínimo del agregado

  (grava).

  6 El claro de diseño debe ser igual al claro libre mas

  el espesor de la  losa. Pero no mayor que la distancia

  centro a centro entre sus apoyos .

  Losas perimetrales

  Las losas perimetrales son hiperestáticas en alto

  grado y han sido analizadas principalmente por el Dr.

  H. M. Westergaard, sus coeficientes has servido de

  base para las recomendaciones de diseño que propone el

  segundo método ACI, o los coeficientes de distribución

  de momentos propuestos por el reglamento de

  construcción del departamento del distrito federal.

  Una losa perimetral se considera divida en dos

  franjas: la franja central que tiene un ancho igual a

  la mitad del claro y dos franjas laterales o de

  columna con un ancho igula a la  cuatra parte del

  claro.

  Cuando la relación del claro corto al claro largo sea

  menor de 0.50 la faja central corresponde al claro

  corto deberá considerase con un ancho igual a la

  diferencia entre el claro largo y el claro corto y el

  resto se destina  las dos franjas laterales. Todos loa

  cálculos de resistencia de las losas perimetrales, se

  refieren a las franjas centrales; en las franjas

  laterales el refuerzo se puede espaciar una vez y

  media la separación correspondiente a las franjas

  centrales,  pero si exceder de tres veces el espesor

  de la losa.

  Los momentos flexionantes en las trabes de apoyo, se

  pueden calcular de forma aproximada usando una carga

  equivalente uniformemente distribuida.

  Cálculos de losas perimetrales por el método de

  rigideses relativas. (coeficiente de Grashof y

  Rankine).

  En una losa perimetral considérese dos franjas de 100

  cm. De ancho perpendiculares entre si se supone que

  cada franja soporta una fracción de carga total W, la

  cual es proporcional a la rigidez, este supuesto, al

  ignorar los momentos de torsión, conduce a resultados

  muy conservadores.

  Suponiendo que la losa tiene el mismo tipo de apoyo en

  sus cuatro lados y considerando que las dos franjas

  son centrales se puede expresar la deflexión máxima,

  para cada franja de la siguiente manera:

  Ys = (C)(WsS4)/EI

  Yl = (C)(Wll4)/EI

  WsS4 = WL4&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;..1

  W = Ws + Wl &#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.2

  WL = W &#8211; WS&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;..3

  W=WL4

        S4

  Sustituyendo 4 en 3

  Ws= [(W &#8211; Ws) L4]/(S4)

  WsS4= WL4-WsL4

  WsS4+WsL4=WL4

  Ws(S4+L4=WL4

  Finalmente

  Ws=[L4/(S4+L4)]W&#8230;&#8230;...5

  De la misma manera

  Wl=[S4/(S4+L4)]W&#8230;&#8230;&#8230;.6

  SEA m=relación de claros

  Es decir m=S/L

  Luego Ws=[1/(1+m4)]W

  Wl=[m4/(1+m4)]W

  Si llamamos

  Ks=1/(1+m4)Y

  Kl=m4/(1+m4)

  Entonces

  Ws=Ks W&#8230;&#8230;&#8230;..7

  Wl=Kl W&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.8

  1=Ks+Kl&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;9

  Donde Ks y Kl son los coeficientes de Grashoft y

  Rankine, pero con su empleo generalmente se obtienen

  valores demasiado altos del momento flexionante, que

  no son reales, sin embargo el método sirve para

  ilustrar la manera de funcionar de una losa y para

  obtener las fuerzas cortantes en la misma.

  COEFICIENTES DE GRASHOFT Y RANKINE

  m Ks Kl

  I0.950.900.850.800.750.700.550.650.600.50

  0.5000.5510.6040.6570.7090.7600.8060.8490.8850.9160.941

  0.5000.4490.39603430.2910.2400.1940.1510.1150.0840.059

  DISEÑO DE LOSAS POR EL METODO 2 DEL ACI

  Uno de los métodos que propone el ACI para calcular

  los momentos en losas perimetrales es el que emplea

  los coeficientes que se ilustran en la siguienye

  tabla.

  COEFICIENTES DE MOMENTO FLEXIONANTE EN LOSAS

  PERIMETRALES

  M=CWL2 Para claro largo

  M=CWS2 Para claro corto

  C= Coeficiente de la tabla

  Estos coeficientes corresponden a las diversas

  condiciones de continuidad de los bordes de las losas

  y de la relación de claros (m) como siempre los

  cálculos se refieren a las franjas centrales.

  LOSAS NERVADAS

  Este tipo de losas tienen poco peso propio comparado

  con su gran peralte, debido a ello tienen una gran

  capacidad de resistencia y también se les conoce como

  losas aligeradas, pueden apoyarse directamente sobre

  las columnas, sin necesidad de usar trabes.

  Al igual que con las losas macisas, las losas nervadas

  pueden armarse en uno o en los dos sentidos.

  Para aligerar estas losas pueden usarse bloques

  ligeros o moldes para formar alveolos.

  ESPECIFICACIONES PARA LOSAS NERVADAS.

  La distancia entre nervaduras no será mayor de 75 cms.

  El ancho de las nervaduras no será mayor de 10cms.

  El peralte de las nervaduras no será mayor 3 veces el

  ancho.

  El patín de compresión no deberá tener un espesor

  menor de 3.5cms. ni menor de 1/12 la distancia entre

  nervaduras.

  Se colocarán estribos que cubran una distancia media a

  partir del paño de la nervadura. Igual a 1/16 del

  claro o un peralte de la nervadura lo que resulte

  mayor.

  El REGLAMENTO DE CONSTRUCCIÓN DEL  DEPARTAMENTO DEL

  DISTRITO FEDERAL PROPONE LA SIGUIENTE TABLA DE

  COEFICIENTESPARA LA DISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS.

Bibliografía: www.lafacu.com


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