Calculo y Diseño de Losas Macizas de Concreto (parte 2-2)

Alexis Ingeniero Civil

12 Aug 201815:14

Summary

TLDREl guion trata sobre el diseño y la aplicación de vigas en una losa de concreto, enfocándose en la elección de varillas y su distribución para soportar diferentes cargas. Se discute la importancia de las separaciones entre varillas, los momentos críticos y cómo se calculan. Además, se menciona el uso de bastones para mejorar la resistencia y se explica el proceso de revisión por esfuerzos cortantes. Finalmente, se ofrece un curso para aprender a diseñar estructuras de concreto de manera más detallada.

Takeaways

📏 Se recomienda utilizar varillas de tres octavos de pulgada para las losas, ya que varillas más grandes pueden causar separaciones excesivas.
🔍 Las varillas se colocan a intervalos de diez a quince centímetros, lo que es lo más comúnmente observado en la práctica.
🧐 Los cálculos son fundamentales para determinar la separación adecuada de las varillas, que en este caso es de 32.49 centímetros, pero se divide entre dos varillas, resultando en 16 centímetros.
📐 Se destaca la importancia de los momentos críticos en la estructura, principalmente en el centro de la losa, y cómo disminuyen hacia los bordes.
🏗️ Se describe la disposición de las varillas en la estructura, con columpios a intervalos específicos y cómo se ajustan para cumplir con los requisitos estructurales.
✂️ Se menciona la optimización del uso de material, ajustando la separación de las varillas de 32 a 20 centímetros cuando es superado el requerimiento de resistencia.
🔆 Se enfatiza la importancia de que el esfuerzo cortante resistente sea mayor que el esfuerzo cortante último para garantizar la seguridad estructural.
📉 Se calcula el momento de flexión y se proyecta una deflexión mínima en las losas para mantenerlas planas, generalmente entre 2 a 5 centímetros.
🏠 Se habla sobre el diseño de las losas para diferentes tipos de cargas y direcciones, y cómo se calcula el momento último utilizando fórmulas específicas.
📊 Se ofrece información sobre un curso más extenso que cubre cálculos detallados, diseño de estructuras y uso de hojas de Excel para facilitar los cálculos.

Q & A

¿Cuál es el tamaño más común de varilla utilizado en la construcción de losas, según el video?
-El tamaño más común de varilla utilizado es de tres octavos de pulgada, ya que proporciona una separación adecuada y es preferido por los maestros de obra.
¿Por qué se desaconseja usar varillas de mayor calibre, como la de media pulgada?
-Se desaconseja usar varillas de mayor calibre porque las separaciones entre ellas serían muy grandes y, según los maestros de obra, no se ven bien en términos de construcción.
¿Cómo se determinan las separaciones entre las varillas en una losa?
-Las separaciones se determinan a partir de cálculos estructurales que sugieren una distancia adecuada para soportar la carga. Por ejemplo, una separación de 32.49 cm en el cálculo puede dividirse en 16 cm si se usan varillas tanto arriba como abajo.
¿Dónde se ubican los momentos máximos en una losa y por qué es importante?
-Los momentos máximos suelen ubicarse en el centro de la losa, mientras que en los bordes los momentos se reducen. Es importante identificar estos momentos porque definen las zonas críticas donde se debe reforzar más la estructura.
¿Qué es un 'columpio' en el contexto del armado de una losa?
-Un 'columpio' es la forma en que se organizan las varillas en la losa, alternando varillas en la parte superior e inferior, lo que proporciona un refuerzo continuo en toda la estructura.
¿Cuál es la separación final sugerida en el diseño del armado de la losa, y por qué se puede ajustar?
-La separación final sugerida es de 16 cm. Sin embargo, el ingeniero menciona que, en algunos casos, se puede dejar una separación de 20 cm para ahorrar acero, ya que la losa aún estaría sobrada en resistencia.
¿Qué es el cortante último y el cortante resistente en el diseño de una losa?
-El cortante último es la fuerza de corte máxima que la losa debe soportar, mientras que el cortante resistente es la capacidad de la losa para resistir esa fuerza. El cortante resistente siempre debe ser mayor que el cortante último para garantizar la seguridad estructural.
¿Qué son las contra flechas y cómo afectan el diseño de una losa?
-Las contra flechas son elevaciones intencionales en la losa para compensar las deflexiones que ocurrirán cuando la losa comience a soportar cargas. Esto garantiza que la losa quede plana y no acumule agua, especialmente en azoteas.
¿Qué significa diseñar una losa en una dirección o en dos direcciones?
-Diseñar una losa en una dirección significa que las cargas se distribuyen solo en una dirección, hacia los soportes en un solo eje. En cambio, diseñarla en dos direcciones implica que las cargas se distribuyen hacia los extremos en ambos ejes, lo que es más eficiente en algunos casos.
¿Cómo se utilizan las fórmulas de momento para calcular el diseño de una losa?
-Se utilizan fórmulas específicas como Wv · L^2 / 8 para calcular el momento último, que es el momento máximo que una losa puede soportar antes de fallar. Dependiendo de si la losa es en una o dos direcciones, se usan diferentes fórmulas para asegurarse de que el diseño sea seguro.

Outlines

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📏 Selección de varillas y cálculo de separaciones

En este párrafo se explica cómo seleccionar el número de varilla adecuado, destacando que el calibre más común es el de tres octavos de pulgada. Se describen las separaciones habituales entre las varillas, que suelen ser entre 10 a 15 cm, aunque los cálculos indican que una separación de 32.49 cm sería suficiente para soportar la carga de la losa. Además, se menciona que las varillas superiores e inferiores dividen el espacio, resultando en una separación efectiva de 16 cm. También se destacan los momentos máximos y su influencia en el diseño de la losa, especialmente en las áreas críticas, como los bordes y esquinas.

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🔧 Ajuste en el diseño y optimización del acero

Este párrafo se centra en cómo, tras realizar los cálculos, se puede reducir la separación a 20 cm para optimizar el uso del acero sin comprometer la resistencia de la losa. Se compara el cortante último con el cortante resistente, indicando que el diseño está sobrado, ya que la capacidad resistente es de 5.6 toneladas, mientras que el cortante último es de solo 1.2 toneladas. Finalmente, se describe cómo el armado del acero en la obra ayuda a minimizar las deflexiones y a evitar problemas de acumulación de agua, especialmente en azoteas y losas entre pisos.

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🧮 Momentos y fórmulas para losas en una dirección

Aquí se explica el diseño de losas en una dirección y cómo calcular el momento último usando fórmulas específicas, como w*l^2/8. También se menciona que en algunos casos el momento calculado podría duplicarse, dependiendo de las condiciones del diseño. Se detalla que las cargas en losas en dos direcciones se distribuyen hacia los extremos, y que el uso de bastones y columpios en áreas de momentos máximos es crucial para optimizar el diseño estructural.

Mindmap

Keywords

💡Varilla

Una varilla es un pequeño palo o barra de metal que se usa comúnmente en la construcción para reforzar la estructura de concreto. En el vídeo, se menciona que el número más común y utilizado es el de tres octavos de pulgada, ya que proporcionan una separación adecuada para el concreto y son los más apropiados para la mayoría de las aplicaciones.

💡Separación

La separación se refiere a la distancia entre varillas en una estructura de concreto. Es crucial para la integridad y el funcionamiento de la losa. En el guion, se habla de que una separación de 32.49 centímetros es resistente a la presión, pero al dividirla entre dos varillas, se obtiene una separación efectiva de 16 centímetros.

💡Momento crítico

El momento crítico es el punto donde la carga o el esfuerzo en una estructura alcanza su valor máximo. En el vídeo, se destaca que los momentos críticos son fundamentales para el diseño de la losa y están relacionados con la distribución de las varillas, principalmente en el centro de la misma.

💡Columpio

Un columpio es una varilla adicional colocada en la parte superior de la losa para reforzarla y ayudar a soportar la carga. Se menciona en el guion que estos columpios están separados cada 32 centímetros y son esenciales para el diseño estructural de la losa.

💡Sobradía

La sobraría se refiere a la capacidad de una estructura para soportar más carga de la necesaria. En el vídeo, se habla de que la losa está 'súper sobrante', lo que significa que está diseñada para soportar más peso del que se espera que tenga que manejar.

💡Esfuerzo cortante

El esfuerzo cortante es el tipo de carga que causa tensión en una estructura. En el vídeo, se menciona que es un aspecto importante a considerar en la revisión del diseño de la losa, ya que debe ser menor que el esfuerzo cortante resistente para asegurar la integridad de la estructura.

💡Resistente

Resistente hace referencia a la capacidad de una estructura para soportar cargas o esfuerzos sin dañarse o romperse. En el guion, se habla de que el esfuerzo cortante resistente debe ser mayor que el esfuerzo cortante último para garantizar la seguridad estructural.

💡Flexiones

Las flexiones son el movimiento o cambio de forma de una estructura bajo la influencia de una carga. En el vídeo, se menciona que se calculan las flexiones para asegurar que la losa permanezca plana y que las deflexiones sean mínimas, normalmente entre 3 y 5 centímetros.

💡Contra flecha

Una contra flecha es un dispositivo o técnica utilizada para contrarrestar la deflexión de una estructura. En el vídeo, se sugiere que se usará una contra flecha de 3 a 5 centímetros para mantener la planitud de la losa.

💡Áreas tributarias

Las áreas tributarias son las regiones donde la carga se distribuye en una estructura. En el vídeo, se habla de cómo las cargas se mueven hacia los extremos en dos direcciones y cómo estas áreas son cruciales para el diseño de la losa.

Highlights

La varilla más comúnmente utilizada es la de tres octavos de pulgada.

El uso de varillas más grandes como la de media puede generar separaciones demasiado grandes.

Un maestro de obra prefiere las varillas de tres octavos cada 10 a 15 centímetros.

Los cálculos estructurales indican que una losa con separación de varillas de 32.49 cm es adecuada.

Al tener varillas en la parte superior e inferior, la separación efectiva se reduce a 16 cm.

El momento crítico máximo en la losa se encuentra en el centro, con 800 unidades.

Los momentos en los bordes son menores, alcanzando el 60% del momento central.

Se recomienda una separación de 16 cm en la cuadrícula central para optimizar la estructura.

El uso de bastones mejora la resistencia de la losa, reduciendo la separación a menos de 16 cm.

Una separación de 20 cm entre varillas es suficiente, lo que permite ahorrar acero sin comprometer la estructura.

El esfuerzo cortante último es de 1.2 toneladas, mientras que el cortante resistente es de 5.6 toneladas, demostrando que la losa está sobredimensionada.

Las losas deben diseñarse con momentos resistentes mayores a los momentos últimos para garantizar seguridad.

La contraflecha recomendada para losas es entre 3 y 5 cm para evitar acumulación de agua.

Las losas pueden diseñarse en una o dos direcciones dependiendo de las cargas y apoyos estructurales.

El curso ofrece hojas de Excel estructurales y ejemplos prácticos para quienes deseen profundizar en el cálculo de estructuras.