Diseño de Losas de Concreto Armado

LOSAS. Generalidades.

Profesor: Ing. Miguel Sambrano.

Universidad Católica Andrés Bello. Escuela de Ingeniería Civil. Concreto Armado I. 7° Semestre.

Ciudad Guayana, noviembre 2015.

LOSAS

Una losa es un elemento estructural utilizado

para disponer superficies útiles horizontales

(como los pisos de edificios), cuyas dimensiones

en planta son relativamente grandes en

comparación con su espesor. Trabaja

básicamente a flexión y resiste cargas

gravitatorias.

UCAB

Concreto Reforzado I

Prof. Miguel Sambrano

TIPOS DE LOSAS

Losas en una dirección.

Apoyadas sólo en dos lados.

La acción estructural es en una dirección.

Transmisión de cargas en la dirección perpendicular a las vigas de apoyo.

UCAB



TIPOS DE LOSAS, cont…

Losas en dos direcciones.

Losas apoyadas en los 4 lados, por vigas y/o muros.

Flexión en las dos direcciones.

Armadura a flexión se coloca en direcciones ortogonales.

UCAB



TIPOS DE LOSAS, cont…

Losas nervadas en una dirección.

Conformadas por una loseta delgada

de concreto y una serie de nervios o

viguetas paralelos entre sí.

Losas nervadas en dos direcciones.

Conformadas por una loseta delgada de

concreto y una serie de nervios en las

dos direcciones ortogonales, se conoce

también como losa reticular. UCAB



VENTAJAS DESVENTAJAS

Versatilidad. Volumen de concreto relativamente alto.

Proceso constructivo relativamente simple.

Alto peso propio.

Gran resistencia a esfuerzos de corte.

Dificultad para adaptar las instalaciones sanitarias y

eléctricas.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

DE LAS LOSAS MACIZAS.

Además, las losas macizas son más convenientes para soportar

cargas grandes

UCAB



VENTAJAS Y DESVENTAJAS

DE LAS LOSAS NERVADAS.

VENTAJAS DESVENTAJAS

Versatilidad. Relativa dificultad en el proceso constructivo.

Bajo volumen de concreto.

Poca capacidad para absorber esfuerzos de corte en los apoyos.

Menor peso propio.

Poca capacidad para soportar cargas concentradas.

Las losas nervadas son mejores aislantes del calor y del ruido.

Arquitectónicamente, se prefieren estos sistemas, especialmente

en centros comerciales, salas de exhibición, entre otros. UCAB



CRITERIOS DE SELECCIÓN.

La escogencia de uno u otro tipo de losa viene determinada

por varios factores:

•Cargas.

•Luces.

•Facilidad constructiva.

•Costo de materiales.

•Aislamiento térmico.

•Aislamiento acústico.

•Estética.

UCAB



CRITERIOS DE SELECCIÓN, cont…

Otros aspectos a tomar en cuenta en la escogencia del sistema

de piso:

•Disponibilidad de los equipos y maquinarias.

•Acceso a la zona donde se construye.

•Tiempo de ejecución.

•Mano de obra calificada.

•Almacenaje de los materiales.

•Disponibilidad de los materiales requeridos.

UCAB



SOBRECARGAS USUALES

En el proyecto de pisos, cualquiera sea su tipo, se utilizan

sobrecargas uniformemente repartidas, definidas por las

diferentes normas de la materia, salvo que las condiciones

especiales del proyecto indiquen la presencia de cargas

concentradas, puntuales o repartidas en un área muy

pequeña.

Asimismo, cuando la magnitud de la sobrecarga uniforme es

importante con relación al peso propio de la losa, es necesario

analizar las solicitaciones de corte y momento tomando en

cuenta la posible movilización de la sobrecarga, para

determinar así la envolvente de esas solicitaciones.

UCAB



SOBRECARGAS USUALES, cont…

Las cargas sobre pisos, variables o permanentes, se han de

tomar o calcular en función de la norma COVENIN 2002-88

Criterios y Acciones mínimas para el Proyecto de

Edificaciones.

Para el estudio de las cargas permanentes se estudiará el

capítulo 4, Acciones Permanentes, y su calculo comprende

generalmente la estimación del peso de los elementos en

función de sus dimensiones multiplicadas por la densidad del

material en que está constituido, por ejemplo. Igualmente en

este capítulo se encuentran tablas que muestran los pesos

unitarios de algunos materiales de construcción, materiales

almacenados y algunos elementos estructurales, entre otros.

UCAB



Ejemplo de tablas del capítulo 4 de la COVENIN 2002-88 sobre valores de pesos estimados de elementos constructivos. Fuente: COVENIN 2002-88, pág. 25.

SOBRECARGAS USUALES, cont…

En el capítulo 5 se encuentran las especificaciones para tomar en

cuenta las Acciones Variables sobre las estructuras.

Diferenciándolas de las cargas variables verticales y horizontales,

las de impacto, cargas de construcción, entre otras. La tabla 5.1

es de suma importancia pues se encuentran tabuladas según el

uso y ambiente, aquellas cargas usuales usadas para el análisis

de estructuras. Es importante acotar que estas son las acciones

mínimas establecidas por las normas, sin embargo, se puede

entender que bajo condiciones especiales estas cargas pueden

ser incrementadas según las características especificas de cada

proyecto.

La COVENIN 2002-88 establece además, como se han de estudiar

otras cargas, tales como las accidentales, reólogicas, térmicas y

extraordinarias. Dejando las del viento y sismos a sus respectivas

normas, COVENIN 2003-89 y 1756-01, respectivamente. UCAB



LOSAS MACIZAS. Diseño y aspectos normativos.

LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN.

Luz mayor (LM) (longitud)

Luz menor (lm) (ancho)

00.2lm

LMSi la losa trabaja en una sola dirección

00.200.1 lm

LMSi la losa trabaja en dos direcciones

UCAB



Principios básicos del diseño de losas en una dirección:

1. Se toma una franja unitaria.

2. La carga distribuida se considera una carga uniformemente distribuida

sobre la franja de losa.

3. La franja se estudia como una viga rectangular.

• Su ancho es igual a 1m.

• La altura h es igual al espesor de la losa.

• La luz será igual a la distancia entre los bordes de apoyo.

4. Se calculan los momentos flectores.

5. El refuerzo debe colocarse en la dirección de trabajo.

6. El acero perpendicular colocado, corresponde al acero por retracción y

fraguado.

Franja de losa que trabaja como viga de

un metro de ancho.

Fuente: González (pág. 548) h

UCAB



Espesores mínimos: Según especifica la Norma COVENIN

1753-06 en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada.

UCAB



LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCIÓN, cont…

Recubrimientos mínimos: Según especifica la Norma COVENIN

1753-06 en la sección 7.2.4 y la tabla mostrada.

UCAB



Recubrimientos mínimos:

UCAB



Distribución de las cargas a vigas.

UCAB


Prof. Miguel Sambrano Fuente: Amato, pág. 60.

Momentos flectores y fuerzas cortantes: Pueden

determinarse los momentos y fuerzas cortantes usando la

estática o de manera aproximada.

Ésta última forma puede usarse si:

• El número de tramos es mayor o igual a dos.

• Las luces son aproximadamente iguales, sin que la luz

mayor de dos tramos adyacentes exceda en más del 20% a

la menor.

• Las cargas están uniformemente distribuidas.

• La carga variable no excede de tres veces la carga

permanente.

UCAB



UCAB



Método aproximado para el

cálculo de solicitaciones.

Fuente: Fratelli (s/f)

UCAB



Acero de refuerzo:

Generalmente, se calcula el área de acero por metro de

ancho.

As= ρbd

Se debe cumplir la relación ρ<0,75ρb. Sin embargo, la cuantía

está muy por debajo del máximo permitido. Se puede iniciar

el cálculo con una cuantía de 0,2ρb, luego revisar la

resistencia de la sección.

Después, se escogen los diámetros de barras y la separación

de las mismas.

UCAB



Acero de refuerzo: la separación “s” deberá satisfacer la

menor de las siguientes dimensiones, según COVENIN 1753-06,

sección 7.7

s≤

Por facilidad de inspección y construcción se recomienda los

siguientes espaciamientos

5h 45cm

Fuente: Fratelli (s/f) UCAB



Acero de refuerzo: además, se cuenta con la siguiente tabla

donde puede entrar con el área de acero en cm2 por metro

lineal, (cm2/m) permitiendo conocer el espaciamiento.

UCAB



Detallado del acero de refuerzo en

Losas Macizas en una dirección.

El refuerzo por flexión debe detallarse de tal manera que se satisfagan los

requerimientos de acero en las secciones de momento negativo y positivo y,

además, que se cumplan los requisitos de desarrollo. Es difícil ajustarse a

las necesidades teóricas de refuerzo en todas las secciones de una losa. En

la práctica se ha de buscar que las separaciones sean lo más cercanas a los

valores teóricos, pero al mismo tiempo conviene modularlas para obtener

distribuciones regulares y armados sencillos que simplifiquen la construcción

y la supervisión.

A continuación se muestran algunas recomendaciones típicas para la

colocación del refuerzo por flexión. Estas recomendaciones son válidas

cuando los claros y las condiciones de la carga en cada claro son

semejantes. En caso contrario, los dobleces y cortes de barras deben

hacerse con la ayuda de un diagrama de momentos.

El acero por retracción y fraguado, no mostrado en la figura, se colocan en

forma de barras rectas en el lecho inferior de la losa por encima del

refuerzo por flexión. Algunos proyectistas colocan parte de este refuerzo

inmediatamente debajo del refuerzo para momento negativo. (González, pág. 551) UCAB



Detalles típicos en losas macizas. Fuente: González (2005) UCAB



LOSAS NERVADAS. Diseño y aspectos normativos.

LOSAS NERVADAS EN UNA DIRECCIÓN.

Son losas formadas por una serie de pequeñas vigas en T, con

los espacios entre nervios rellenos con bloques livianos (de

arcilla, concreto, madera, anime, entre otros) o simplemente

sin relleno. (Fargier, pág. 221)

UCAB



Se usan para disminuir el peso propio del piso, especialmente

cuando se tiene una losa maciza con un espesor considerable.

Al utilizar bloques de anime, de concreto, u otros, lo que se

busca es reemplazar el área de concreto de una losa maciza,

otorgando al mismo tiempo a los entrepisos una buena

aislación térmica y acústica.

La ejecución de las losas es sencilla, ya que los ladrillos se

colocan directamente apoyados sobre los encofrados o

soportados por viguetas, debidamente alineados y se vacía

luego el concreto formando los nervios y las losas, de modo de

lograr un todo monolítico. (Fratelli, pág. 67)

UCAB



El diseño de este

tipo de pisos se

realiza en forma

similar a los

macizos, tomando

en consideración

franjas de 1 metro

de ancho en

direcciones ortog.

La diferencia radica

en que el acero de

refuerzo no se

distribuye uniformemente en la superficie, sino que se concentra

en los nervios, donde se coloca 1 ó 2 barras, correspondientes al

acero principal.

UCAB



UCAB



Cargas usuales sobre las losas nervadas.

Cargas permanentes:

Piso o impermeabilización y su protección = Kg/m2.

Loseta superior 2500*t (en metros) = Kg/m2.

Nervios 2500*(h-t)*b´/b = Kg/m2.

Relleno = Kg/m2.

Friso con mortero de cemento 2000* espesor = Kg/m2.

Tuberías, tabiquería y otros = Kg/m2.

Cargas variables:

Según el uso y ambiente, dados en la tabla 5.1 de la COVENIN 2002-88.

Sección transversal de una losa nervada con todos los componentes

estructurales y de construcción. Fuente: Amato, pág. 9.

UCAB



UCAB



Cargas usuales sobre las losas nervadas, cont…

Losas nervadas y las cargas concentradas.

Las placas nervadas tienen poca rigidez transversal y no

resultan eficaces, por tanto, para distribuir lateralmente las

cargas concentradas que actúan sobre ellas. Por el contrario,

el débil espesor de la losa entre nervaduras exige que el

proyectista verifique cuidadosamente la acción de punzonado

en caso de que ocurrieren cargas concentradas sobre este tipo

de pisos.

En las normas no se encuentran recomendaciones precisas

sobre el procedimiento a seguir en estos casos, y parece

razonable recomendar el uso de macizados (secciones sólidas)

en las zonas de las placas nervadas donde se espera la acción

de cargas concentradas.

(Arnal, pág. 312)

UCAB



Alturas mínimos: Según especifica la Norma COVENIN 1753-06

en la sección 9.6.1 y la tabla mostrada.

UCAB



Aspectos geométricos según la norma COVENIN 1753-06.

Aspectos geométricos según la norma COVENIN 1753-06.

UCAB



Macizado en losa nervada.

Fuente: Fargier(2010)

Φ=0,75 Según la tabla 9.4 de la norma 1753-

06: “Para cualquier miembro

estructural… que no pertenezcan al

sistema resistente a sismo.” (pág. 54)

UCAB



UCAB



ANEXOS.

Anexo A-1

PESOS ESTIMADOS DE LOSAS MACIZAS Y NERVADAS

SEGÚN LA COVENIN 2002-88.

UCAB



UCAB



Anexo A-1

Anexo A-2

Diferencia de piso y entrepiso según la norma COVENIN 2004.

Fuente: COVENIN 2004-98, pág. 62.

BIBLIOGRAFÍA.

Amato, J. (2012) Presentación de Losas. UCAB-Guayana, Venezuela.

Barboza y Delgado (2013). Concreto Armado, Aspectos Fundamentales.

Venezuela: Ediciones Astro Data S.A.

COVENIN 1753-06 Proyecto y Construcción de Obras de Concreto Armado.

Venezuela.

González C, O. (2005) Aspectos fundamentales de Concreto Reforzado. México:

Limusa.

Fargier, L. (2010). Concreto Armado, Comportamiento y Diseño. Venezuela.

Fratelli, M. (1998). Diseño Estructural en Concreto Armado. Venezuela.

McCormac, J. (2002). Diseño de Concreto Reforzado. México: Alfaomega Grupo

Editor.

Nilson, A. (1999). Diseño de Estructuras de Concreto. Colombia: McGraw-Hill.

UCAB



Diseño de Losas de Concreto Armado

Engineering

Transcript of Diseño de Losas de Concreto Armado