ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA JULIO GARAVITO
DISEO DE UNA LOSA MACIZA
INTEGRANTES:
JOSE MAURICIO PLAZAS HIGUERAERIK CASTAEDA GOMEZCARLOS FRANCISCO
PINZON TAMAYO
PRESENTADO A:
Ing. JORGE IGNACIO SEGURA FRANCO.
Ing. NANCY TORRES CASTELLANOS.
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA JULIO GARAVITO.
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL.
DISEO DE ESTRUCTURAS EN CONCRETO.
BOGOT D.C.8 DE SEPTIEMBRE DE 2014Tabla de contenido
31.INTRODUCCIN.
42.OBJETIVOS.
42.1 OBJETIVO GENERAL.
42.2 OBJETIVOS ESPECFICOS.
53. CALCULO POR EL MTODO DE LA RESISTENCIA LTIMA
53.1 Determinacin del espesor de la losa:
63.2 Avalo de cargas:
73.3 Calculo coeficiente de carga, factor de seguridad y momento
nominal.
84. Calculo de la cuanta.
94.1 Chequeo de la cuanta
104.2 Refuerzos.
104.2.1 Armadura Principal:
114.2.2 Revisin por el mtodo de la resistencia ultima
124.2.3 Armadura transversal:
134.6 GANCHOS ESTNDAR.
145. MTODO ELSTICO.
175,1 Factor de Seguridad Mtodo Elstico
185,2 Momento Negativo
196. VERIFICACIN DE CORTANTE.
207. COMPARACIN ENTRE EL MTODO ELSTICO Y RESISTENCIA LTIMA.
218. CONCLUSIONES.
229. BIBLIOGRAFA.
1. INTRODUCCIN.
Se define una losa maciza como elementos estructurales de
concreto armado, de seccin transversal rectangular llena, de poco
espesor y abarcan una superficie considerable del piso, sirven para
conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las vigas o
pantallas. Pueden tener uno o varios tramos continuos, en este
caso, cuya funcin arquitectnica es la de separar un piso de otro, y
adems tiene como funcin estructural soportar solicitaciones tales
como mobiliario, personas y su propio peso, esta se apoya sobre los
muros estructurales de la edificacin lo cual restringe el giro
provocado por el peso de la misma.En este trabajo se presenta las
memorias de clculo del diseo de una losa maciza de concreto en una
direccin, utilizando la teora de diseo del mtodo de la resistencia
ltima y mtodo elstico, teniendo como referencia las
especificaciones de la norma NSR-10 y el texto Estructuras en
Concreto del Ingeniero Jorge Segura. Se presenta una descripcin
detallada de cada mtodo y una comparacin entre los resultados.2.
OBJETIVOS.
2.1 OBJETIVO GENERAL. Disear una losa maciza armada en una
direccin, teniendo en cuenta los criterios de diseo
establecidos.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS.
Disear una losa maciza armada en una direccin por el mtodo de la
resistencia ultima y detallar la solucin para los materiales
propuestos. (realizar sus respectivos planos constructivos).
Disear una losa por el mtodo elstico para un fs = 120 Mpa. Y
comparar los resultados con los obtenidos por el mtodo de la
resistencia ultima.
3. CALCULO POR EL MTODO DE LA RESISTENCIA LTIMA materiales
propuestos:
Concreto: Acero: Factor de carga: 3.1 Determinacin del espesor
de la losa: Este espesor se usara para elementos cuyo refuerzo
tenga un lmite de fluencia de 240 Mpa por lo tanto los valores del
espesor que se calculan para un lmite de fluencia de 240 Mpa se
deben multiplicar por:
NSR-10 tabla C.9.5 (a) y tabla CR.9.5.
Se debe obtener un espesor t a fin de calcular las cargas de
diseo de la losa, usualmente por metro cuadrado. En este caso
siendo la luz de 3.00 m de la losa centro a centro de apoyos
resulta:
Adoptamos el promedio de los espesores
3.2 Avalo de cargas:
Tabla 1.
CARGACALCULOCARGA kN/m2REFERENCIA
NSR-10 (TABLA)
Paete cielo raso
Membranas impermeables (liquido aplicado)0.05B.3.4.1-4
--------------------------B.3.4.2-4
--------------------------
--------------------------B.4.2.1-1
TOTAL9,31
Para la carga por particiones o de elementos no estructurales
verticales (muros) se toman muros en mampostera de bloque de
arcilla de 0.2 m de espesor.Para la carga viva se tomara una carga
de servicio de A partir de la tabla 1. Se tiene que la carga total
es 9,31 . Teniendo en cuenta que el diseo se realiza por metro de
ancho se tiene que la carga de diseo es:Carga de diseo =3.3 Calculo
coeficiente de carga, factor de seguridad y momento
nominal.Coeficiente de carga:
Factor de seguridad.
Momento admisible de diseo.
Teniendo en cuenta que en teora es una losa simplemente apoyada
sobre muros de ladrillos no integrales con la misma, la luz para
calcular la flexin ser la luz entre ejes de muros la cual es de
3.00 m.
Momento nominal:
4. Calculo de la cuanta.
Segn el titulo C numeral C.7.7.1 de la NSR-10, el recubrimiento
para el refuerzo en elementos de concreto que no estn expuestos a
la intemperie ni en contacto con el suelo y barras No. 11 o
menores, no debe ser menor de 20 mm.
Calculo de la cuanta:
4.1 Chequeo de la cuanta Calculando el valor de y de se verifica
que:
Cuanta mnima.
Segn el numeral C.10.5.4 del ttulo C de la norma NSR-10 el rea
mnima del acero de refuerzo en la direccin de la luz debe ser el
que se requiera por retraccin y variacin de temperatura (numeral
C.7.12.2.1 ttulo C).
Cuanta mxima.
Segn la Norma NSR-10 en el numeral C.10.2.7.3 para entre 17 y 28
MPa, el factor se debe tomar como 0,85. Para superior a 28 Mpa
forma lineal a razn de 0.05 por cada 7 MPa de aumento sobre 28 MPa,
sin embargo no debe ser menor de 0.65.
Chequeo:
4.2 Refuerzos.
4.2.1 Armadura Principal:
El area de acero refuerzo necesaria requerida es 597 Numero de
barras a emplear: barras # 4
Epacimiento de las barras (S):
NOTA: Se debe tener en cuenta que el espaciamiento mximo del
refuerzo en la direccin de la luz no debe exceder tres veces el
espesor, ni 450mm (numeral C.10.5.4 del ttulo C- NSR-10).4.2.2
Revisin por el mtodo de la resistencia ultima
Materiales:
Dimensiones de la losa por metro de ancho:
t = 0.14 m (espesor de la losa)
b = 1.00 m
d = 0.12 m
Luz = 3.00 m
As = 597Carga aplicada a la losa por metro de ancho: =
9,31KN/mObtencin de
Obtencin de Mn
Carga w en kN/m que puede soportar para un factor de seguridad
de 1.6
Si el factor de seguridad es 1.6 la Carga de Servicio
4.2.3 Armadura transversal:
Separacin de las barras (S):
Esta separacin cumple los requisitos establecidos por la norma
en cuanto a separacin mxima, ya que es menor a 5 veces el espesor
de la losa y 500mm.Resultados de la armadura ARMADURA PRINCIPAL: 32
C./ 0,20ARMADURA TRANSVERSAL: 11 3/8 C./0,29
4.6 GANCHOS ESTNDAR.
Tabla de Ganchos estndar
Barra #Dimetro(mm)E (mm)D (mm)C (mm)B (mm)A (mm)Longitud
adicional de Barra(mm)
39.5655767169131130
412.7657689205154155
5. MTODO ELSTICO.En el mtodo elstico tenemos en cuenta que el
Momento a compresin = Momento a traccin, Tenemos que el momento
actuante M y la separacin d sern las mismas utilizadas en el Mtodo
de la Resistencia ultima, y la fluencia fs, tal como se indica en
las especificaciones inciales.
Relacin modular:
CALCULO DE LA CUANTIA
REFUERZO
ARMADURA PRINCIPAL
As = 0.000807 m27 N 4 = 903 / m Separacin de las barras (S):
ARMADURA TRANSVERSAL
Separacin de las barras (S):
4 No 3 = 284 mm2 / m Resultados de la armadura Principal: 46 1/2
C / 0,16 m
Transversal: 15 3/8 C / 0,29 m5,1 Factor de Seguridad Mtodo
Elstico
Materiales:
Concreto Refuerzo Dimensiones de la losa por metro de ancho:
Carga aplicada a la losa por metro de ancho:
Factor de carga
Factor de seguridad:
5,2 Momento NegativoConsiderando una posible ampliacin, el muro
que continua hacia arriba de la losa restringe el libre giro de
ella que significa un momento negativo en el apoyo y una disminucin
del momento positivo inferior al correspondiente a la losa
simplemente apoyada.
Como solucin a este momento negativo se dobla la mitad de los
hierros correspondientes a la armadura principal para momento
positivo y se prolongan en la parte superior hasta el apoyo, de
manera que la parte recta superior no sea inferior a 0,30 m
Se halla la mitad del momento mximo que es donde ocurre el
momento negativo
6. VERIFICACIN DE CORTANTE.
7. COMPARACIN ENTRE EL MTODO ELSTICO Y RESISTENCIA LTIMA.
Al realizar el diseo por estos mtodos, para tener un punto
comparativo sobre su prctica, es evidente suponer que la variacin
mas grande entre los dos es su factor de seguridad; ya que en el
mtodo elstico consideramos una hiptesis de diseo la cual se basa en
que los esfuerzos tanto del concreto como del acero de refuerzo
trabajan de igual manera (T=C), el factor de seguridad para el
calculo del momento nominal mximo de diseo ser diferente si
utilizamos una hiptesis de diseo que se base en tener en cuenta el
flujo plstico (CREEP) de los materiales que componen la seccin a
disear. Lo anterior se vio reflejado en el diseo de una losa maciza
en que al utilizar el mtodo elstico efectivamente el factor de
seguridad es mayor en comparacin al usado en el mtodo de la
resistencia ltima.Lo anterior se ve reflejado en que al utilizar el
mtodo elstico el momento nominal crece, afectando la cuanta y a su
vez el No. De barras que se necesiten para soportar de manera
adecuada los esfuerzos que producen las cargas sobre la losa,
incrementado los costos y su proceso constructivo.
A razn de lo anterior se asumi como mtodo final de diseo el de
la resistencia ultima, en el cual nos basamos para el desarrollo
del plano que se utilizara en la posterior construccin de la
losa.8. CONCLUSIONES.
El mtodo elstico se basa en las propiedades elsticas de los
materiales (concreto y acero). Este mtodo generalmente trabaja con
un factor de seguridad de 2, mientras que al trabajar con la
resistencia ltima el factor de seguridad es de 1.6 el cual se basa
en el momento propio de la falla.
A nivel econmico el mtodo de la resistencia ultima es ms
econmico ya que exige una cuanta menor, por ende los costos de
acero por metro lineal son menores que el mtodo elstico.
El espaciamiento calculado muchas veces no es el mejor para la
distribucin de las barras ya que hay que manejar espaciamientos
uniformes que sean ms cmodos de instalar durante la
construccin.
No hubo necesidad de poner refuerzo alguno contra la fuerza de
corte en la placa, ya que el concreto era lo suficientemente capaz
para resistir por si mismo esta fuerza.
Se genera un traslapo en los ganchos por el dimetro de las
varillas que se tomaron y debido al espesor mnimo que se obtena, es
bueno que haya traslapo ya que este ayuda a disipar energa. Los
refuerzos transversales los ponemos para evitar las retracciones
por variaciones en la temperatura. Como estructuralmente no asume
ninguna carga podemos manejar la misma cantidad de acero
transversal en los dos casos.9. BIBLIOGRAFA. Estructuras de
concreto 1, Autor Jorge segura Franco, 7 edicin. Reglamento
colombiano de Construccin Sismo Resistente. NSR1023
_1471510981.unknown
_1471510982.unknown
_1471510980.unknown