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Diseño de losas de concreto

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Generalidades, Especificaciones, etc.

Agregado: 04 de OCTUBRE de 2003 (Por Anónimo) | Palabras: 1321 | Votar | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Ingeniería >
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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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