BLOG P.E GRUPO (COORDINADOR)BR. LUISANGGE ARENAS BR. YANETH CURIEL BR. ROSMALL HERNANDEZ

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PROYECTO DE ESTRUCTURAS

Br. Luisangge Arenas C.I 28.189.379 Ext-Porlamar Br. Yaneth Curiel C.I 26.827.029 Ext- Ciudad Ojeda Br. Rossmal Hernández C.I 23.801.474 Ext- Maracay

CONTENIDO: VIGAS DE RIOSTRA.

1-5

VIGAS DE CARGA.

6-12

LOSAS Y SUS TIPOS.

13-20

COLUMNAS Y TIPOS.

21-22

FUNDACIONES, PEDESTALES Y ZAPATAS.

23-26

ANÁLISIS CRÍTICO COMO CONCLUSIÓN DE TEMAS

27

VIGAS DE RIOSTRA

Son vigas que conectan todas las columnas a nivel de desplante de la

edificación. Estas vigas han de ser diseñadas tanto a compresión como a tracción, con una fuerza axial mínima de 10% de la carga máxima Pu de la columna que conectan.

Deben ser diseñadas para que absorban el momento transmitido por la pata de la columna proporcionalmente a las rigideces a flexión.

Los siguientes detalles para vigas de riostras proceden del

Manual

para

el

proyecto de estructuras de concreto

armado

para

edificaciones que los Ings.

Enrique

Arnal

y

Salomón

Epelboim prepararon para el MINDUR y editado en 1985 . Estos detalles a su vez fueron los que D.J Dowrick publicó en su Earthquake resistant design. A manual for engineers and architects

( 1977) como adaptación de los detalles del British Concrete Code CP 110:1972 a

las

normas

neozelandesas. Dowrick, D.J (1977). Earthquake resistant design. engineers

A

manual

and

for

architects.

John Wiley & Sons, 1977, 374 p. Presenta la adaptación de los detalles del del British Concrete Code CP 110:1972 a

las

normas

neozelandesas, los cuales a su vez, como en el caso de las

vigas

de

riostras

en

particular, fue adoptado en diferentes

manuales

de

concreto latinoamericanos.

Ver un ejemplo en Ayudas para el diseño.

https://www.youtube.com/w atch?v=S2FErh2GSJI

Las vigas, son una pieza fundamental en la mayoría de proyectos de construcción, ya sean residenciales, comerciales o públicos. Son el soporte que toda estructura necesita. Elementos diseñados para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección.

Las vigas son una estructura lineal resistente a la flexión, las cuales se sostienen por una columna o pilar en cada extremo. Las primeras vigas fueron hechas de madera, ya que la misma era capaz de resistir más flexión que muchos otros materiales, además de la estética que aportaba a las construcciones, la cual suele ser muy vistosa incluso hoy en día.

Con el paso de los años se ha logrado perfeccionar la elaboración de vigas. Es así que el hierro y el acero se han usado para fabricar vigas desde la revolución industrial, debido a que tienen una mayor resistencia que las vigas de madera o de hormigón, y suelen tener un mayor tiempo de vida. En la actualidad existe una variedad de vigas, las cuales se clasifican por su forma, tamaño y usos.

Una viga esta pensada para soportar no sólo presión y peso, sino también flexión y tensión, según cual finalidad predomine será el concepto de viga para ingeniería o arquitectura. En principio, es importante definir que en la teoría de

vigas se contempla aquello que es denominado resistencia de los materiales. Así, es posible calcular la resistencia del material con que esta hecha la viga, y además analizar la tensión de una viga, sus desplazamientos y el esfuerzo que puede soportar. A lo largo de la historia de la construcción se han utilizado vigas para innumerables fines y de diferentes materiales. El material por antonomasia en la elaboración de vigas ha sido la madera dado que puede soportar todo tipo de tracción, incluso hasta esfuerzos muy intensos sin sufrir demasiadas alteraciones, y como no ocurre con otros materiales,

como cerámico o ladrillos próximos a quebrarse ante determinadas presiones qué si soporta la viga de madera.

IMPORTANCIA

VIGAS DE CARGA

Normalmente se trata de esquemas estructurales como viga simplemente apoyada sobre pilar o sobre ménsula, existiendo la posibilidad de dar continuidad a varios tramos o de realizar la unión viga-pilar como nudo rígido.

En cuanto a la tipología de vigas es muy amplia, siendo las habituales las siguientes: - Vigas de carga en T invertida.

- Vigas de carga en L. - Vigas de carga rectangulares.

- Vigas de carga en T. - Vigas de carga grada.

- Vigas de carga en I. - Vigas de carga bodega.

Tipos vigas de carga concreto Las vigas T invertidas Vigas en “L” son elementos de hormigón pretensado que tienen

una

sección

transversal

constante.

Este

tipo

de

vigas

están

diseñadas

Están fabricados con trenzas o cables individuales

principalmente

pretensados de alta resistencia a la tracción que

alveolares en uno de sus lados o como viga de

están incorporadas dentro del elemento.

los pórticos hastiales. Pueden ser fabricadas con

para

el

apoyo

de

placas

hormigón armado o pretensado, dependiendo La forma de las vigas doble T invertida varía

de

dentro de ciertos límites. Generalmente tienen

anchos de 30 a 120 cm y cantos hasta 180 cm.

una parte superior y una superficie áspera, logrando una buena superficie.

La

capa

de

hormigón

in

situ

durante

construcción forma un bloque monolítico

la

las

especificaciones

de

proyecto,

con

Viga rectangular Son vigas de hormigón armado como pretensado, de sección rectangular y canto constante, desde anchos de 50 cm y canto variable hasta 110 cm. Su aplicación principal es la de servir de apoyo a forjados de placas alveolares.

En la construcción de una vivienda se suelen emplear vigas rectangulares vaciadas en sitio, debido a que su longitud es variable en relación al diseño de la casa.

Los tipos de viga que se construyen en una casa podemos encontrar: 

Vigas sísmicas, que van a quedar bajo el nivel de terreno.



Las vigas de amarre, sobre nivel de ventanas y puertas.



De cierre o vigas de techo, finalizan el cerramiento y unen con la estructura de techo.

Todas las vigas van unidas a las columnas que soportan la vivienda, de manera tal, que el sistema trabaja en conjunto para dar soporte estructural a la construcción.

Vigas T Vigas en I (o doble T) Vigas pretensadas o armadas con posibilidad de distintas secciones, aunque constantes a lo largo de su longitud,

Se

para utilización en piñones, entreplantas de forjado,

hormigón pretensado, aunque también pueden

cubiertas con placa alveolar, carrileras para puente grúa,

estar

etc.

pudiendo incorporar macizados en sus apoyos

Una

variante

son

las

vigas

piñón,

utilizadas

trata

de

armadas.

elementos Tienen

generalmente sección

de

constante,

principalmente en pórticos hastiales donde la luz libre

en función de las solicitudes de proyecto

entre pilares es menor que en los pórticos intermedios y,

La forma de las vigas tipo I, favorecen el ahorro

por tanto, no es necesaria la utilización de vigas delta.

de material, ya que en su parte central disminuye

Las vigas T se diferencian de las vigas I por no poseer el ala

inferior.

Sin

embargo,

cumplen

una

función

estructural determinada en la edificación para la cual se diseñen.

la sección significativamente, lo que se traduce en una disminución de la cantidad de material requerido.

Fallas que pueden generarse en una viga de concreto Existen muchas condiciones que pueden poner a prueba la capacidad de una estructura para resistir esfuerzos, sin que se vea afectada la seguridad de las personas. Una edificación puede verse sometida a múltiples fallas, que pueden ocurrir como consecuencia de sismos, incendios, entre otros.

Tipos de fallas en vigas

Falla dúctil: la parte inferior de la viga se flexiona como consecuencia de la tracción, si los esfuerzos generados son grandes el concreto se fisura y es una clara advertencia de lo que le puede ocurrir a la estructura.

Falla frágil: la cara superior se ve acortada por la compresión, la flexión ocurre debido a un incremento de cargas, puede estar acompañado de fisuras y grietas que se generan por fuerzas de corte.

Interrogantes

¿Cuál es la función de las vigas?

¿Qué función tienen las vigas?

Las vigas son las piezas extensas que, unidas a las columnas,

La principal función de la viga es de soporte. Se colocan

soportan las estructuras y las cargas en las obras, permitiendo

de manera horizontal dentro de una estructura y

flexibilidad. De hecho, estos elementos se utilizan para soportar los

apoyadas en dos puntos; para que puedan cargarse

techos y las aberturas, y también como elemento estructural de

nuevas estructuras sobre ellas.

puentes.

¿Cuál es la función principal de una viga?

Las vigas son comúnmente utilizadas para soportar techos, aberturas y hasta grandes puentes. Por lo que al momento de la fabricación de una viga debe ser comprobado que las mismas soporten el esfuerzo de compresión y tracción de un modo

esfuerzos soportan las vigas?

Existen 5 tipos de esfuerzos a los que estas vigas se someten dependiendo de la instalación y son: Compresión, Tracción, Flexión, Torsión y Cortante.

sincronizado al doblarse la pieza en fabricación.

Importancia de las vigas de carga Las vigas cumplen una función estructural, que contribuye a soportar una edificación ante cualquier perturbación que pueda representar un riesgo para la funcionabilidad de la estructura La viga de carga es la que se encarga de sostener el peso de la losa y transmitirlas a las columnas a su vez a las fundaciones y estas al terreno.

LOSAS Y TIPOS

Es una estructura plana horizontal que separa un nivel de la edificación de otro y que puede servir de cubierta y que puede construir con diferentes procedimientos constructivos. Las losas apoyadas perimetralmente son aquellas que están apoyadas sobre vigas o muros en sus cuatro lados, y que

por tanto trabajan en dos direcciones, a diferencia de las losas en una dirección que, estructuralmente sólo se apoyan en dos extremos. Las losas planas, son aquellas que se apoyan.

Función arquitectónica: Separa unos espacios verticales formando los diferentes pisos de una construcción; para que esta función se cumpla de una manera adecuada, la losa debe garantizar el aislamiento del ruido, del calor y de visión directa, es decir, que no deje ver las cosas de un lado a otro.

Función estructural: Las losas o placas deben ser capaces de sostener las cargas de servicio como el mobiliario y las personas, lo mismo que su propio peso y el de los acabados como pisos .

Además forman un diafragma rígido intermedio, para atender la función sísmica del conjunto.

Tipos de losas ( ventajas y desventajas) Losa maciza Totalmente conformada en el proceso de construcción, con espesores que normalmente varían entre 7 y 15 cm, su ejecución se realiza a partir de un encofrado que constituirá el molde en el cual se vierte el hormigón sobre una armadura metálica.

Ventajas

Desventajas

• utilizados en construcciones de tamaño pequeño a

• alto coste en el valor total de la obra y una mayor

mediano - residenciales y comerciales.

•

•

generación de residuos.

los moldes se rellenan integralmente con hormigón

• al requerirse un mayor volumen de hormigón como

funcionando en conjunto con la armadura metálica,

consecuencia, un mayor peso, los demás elementos de la

de acuerdo a las alturas definidas por el cálculo

estructura también deben ser reforzados, acarreando un

estructural realizado previamente.

aumento del material utilizado en la estructura.

permite, además de diseños tradicionales, formatos tridimensionales y formas fluidas. También tiene un alto grado de resistencia a las grietas y fisuras.

Losa sin vigas Las losas sin vigas son aquellas que apoyan directamente sobre columnas. Pueden ser macizas, de hormigón armado o pretensado, o incorporar otro material para formar losas nervadas.

Pueden

tener

capiteles

de

diversas

formas,

cuadrados o circulares, para evitar el punzonamiento.

Ventajas • permite cubrir grandes luces.

• permite una ejecución más sencilla, sobre todo en comparación a las otras losas moldeadas in situ, tales como la losa nervada.

Desventajas •

costo de la obra, en consecuencia, de un alto consumo de

materiales tanto de hormigón como de acero, lo que en muchos casos puede hacer inviable su aplicación en el proyecto en términos económicos

• requiere

de

mano

de

obra

especializada

para

su

ejecución.

• las losas están sometidas a un alto riesgo de punzonamiento donde, según el nivel de esfuerzo que exista entre el soporte y el plano de la losa, el pilar puede perforarla.

Losa Nervada En este tipo de losa se compone por una zona traccionada, conformada por nervios o costillas y una capa de hormigón que toma la compresión. La losa tiene una sección en forma de "T", con una capa de hormigón que recibe las fuerzas de compresión y nervios en los cuales, junto con la armadura metálica insertada en ellos, reciben las fuerzas de

tracción.

Ventajas • presenta una mayor economía, permitiendo cubrir luces mayores y proporcionando una mayor libertad de diseño en su superficie.

•

Para luces superiores a 7 metros, vale la pena invertir en la posibilidad de utilizar este sistema.

• En el caso de plantas de proporciones cuadradas, se utilizan costillas en ambas direcciones

• . En el caso de plantas muy rectangulares, el uso de los nervios se indica únicamente en una dirección, estando esta siempre dispuesta en el sentido de la luz más pequeña

máxima atención en el proceso de vibrado del hormigón.

Losas prefabricadas / premoldeadas Losa con Viguetas de hormigón armado y Bloques cerámicos Estructuralmente funcionan en una sola dirección, siendo equivalente a las losas

nervadas unidireccionales. La sección de las viguetas tiene forma de "T“ invertida, con una altura que varía entre los 8 y 9 cm. La altura de la losa se corresponde a la suma de las alturas de los bloques junto con la carpeta de compresión.

Ventajas •

sencillo sistema de montaje

• su construcción no requiere mano de obra especializada.

• El sistema consiste en una sumatoria de elementos: las viguetas prefabricadas de hormigón, cuya función será la de absorber las fuerzas de tracción, bloques cerámicos y una capa superior de hormigón de 3 a 5 cm que tomará las fuerzas de compresión

Desventajas

Dado a que este sistema está dimensionado para cubrir pisos o techos, no debe recibir sobrecargas proyectual

no

previstas

en

tales

como

muros

la

etapa u

otros

elementos arquitectónicos, por lo que no

• De uso frecuente en proyectos residenciales de bajo coste, presenta numerosas ventajas constructivas, potenciando el ahorro de materiales y permitiendo un proceso de ejecución veloz.

permite una gran libertad de diseño. Si se producen

sobrecargas,

existe

una

gran

posibilidad de que aparezcan fisuras, grietas u • Su principal ventaja económica es que, al prescindir del uso de encofrados de madera durante el proceso constructivo, garantiza un bajo desperdicio de material y una ejecución rápida que reduce el coste de mano de obra.

otros daños estructurales.

Losa con viguetas armadas Se trata de un sistema formado por una losa unidireccional, en el que las viguetas armadas se intercalan con elementos no estructurales (Bloques cerámicos o de EPS) junto con una capa de hormigón.

La adopción de este tipo de losa también ayuda a optimizar la aislación térmica, sin absorber calor y proporcionando equilibrio

en la temperatura interna.

Ventajas

Desventajas

Entre las ventajas de este sistema se encuentra el bajo

Debido al tipo de material utilizado, es difícil

valor de comercialización de sus elementos, la rapidez

realizar perforaciones o aberturas en su parte

constructiva, su ligereza y que no requiere de mano de

inferior y es necesario aplicar materiales tales

obra especializada.

como yeso para darle una terminación en el interior.

Prelosas armadas Este tipo de losa prefabricada es muy similar al sistema anterior conformado por viguetas armadas y bloques cerámicos o de espuma de poliestireno, salvo que, en este caso, se utilizan prelosas (Placas prefabricadas) de hormigón reforzadas de mayor tamaño, que luego se instalarán una al lado de la otra.

Ventajas

Desventajas

Este sistema presenta una mayor resistencia que los

A pesar de las ventajas mencionadas este sistema es

dos casos anteriores y también una mayor velocidad

más costoso pues involucra la utilización de un 30%

de ejecución. Esto se debe a que presenta un menor

más de hormigón.

número

de

constructivo

elementos. requiere

una

También, menor

apuntalamientos para su ejecución.

el

proceso

cantidad

de

Losas alveolares Compuestos sistema

por

permite

grandes cubrir

placas

grandes

pretensadas, este luces

siendo

muy

adecuado para proyectos de gran escala.

Ventajas

Desventajas

Debido a que sus elementos son pretensados, encontrándose

Debido a su peso, el transporte desde la fábrica

reforzados mediante cables de acero de alta resistencia, este

hasta la obra y, posteriormente, hasta el lugar de

sistema es ampliamente utilizado en proyectos de carácter

instalación, se realiza íntegramente con grúas,

comercial e institucional. Las alturas pueden variar entre 10 y

involucrando

30 centímetros. Estos elementos incorporan un refuerzo

equipos

complementario para el bloqueo de las placas, dispuesto en sentido transversal y una capa de hormigón que regulariza el conjunto. Tienen una gran resistencia y pueden cubrir luces relativamente grandes de hasta 20 metros.

un

gasto

complementario

en

COLUMNAS Y TIPOS

Las columnas son elementos estructurales que sirven para transmitir las cargas de la estructura al cimiento. Las formas, los armados y las

especificaciones de las columnas estarán en razón directa del tipo de esfuerzos que están expuesta.

Las columnas son aquellos elementos verticales que soportan fuerzas de compresión y flexión, encargados de transmitir todas las cargas de la estructura a la cimentación; es decir, son uno de los elementos más importantes para el soporte de la estructura, por lo que su construcción requiere especial cuidado.

FUNDACIONES, PEDESTALES Y ZAPATAS

FUNDACIONES Fundación

 La fundación es aquella

parte de la estructura que tiene como función transmitir en forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar a la misma un sistema de apoyo estable.

Imagen

PEDESTALES Pedestal

 Elemento estructural cuya

razón entre su altura libre y su lado menor no supera 3.0, y cuya función principal es transmitir esfuerzos de compresión, flexión y corte a la fundación.

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ZAPATA Zapata  Una zapata es un tipo de

cimentación superficial, que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a comprensiones medias o altas. Consisten en un ancho prisma de hormigón (concreto) situado bajo los pilares de la estructura.

Imagen

CONCLUSIÓN La arquitectura es un espacio construido para satisfacer las necesidades del hombre. En el momento en el que un arquitecto va empezar a desarrollar un proyecto, es importante que sepa bien que es lo que quiere crear tomando en cuenta la estructura y el diseño de esta obra. El arquitecto debe estar familiarizado con la

importancia de la estructura en su proyecto. La estructura y el espacio constituyen parte de los medios de la arquitectura.

Al desarrollar un proyecto arquitectónico, independientemente de su escala o programa, los arquitectos deben tomar una serie de decisiones en relación al proceso constructivo a adoptar. En esta elección influyen diversos aspectos que deben ser tenidos en cuenta para buscar la solución más óptima. Desde cuestiones estructurales, aspectos económicos, relacionados a la mano de obra disponible, cuestiones estéticas, entre otros.

Debido a que es muy frecuente que surjan dudas y preguntas en el desarrollo de proyectos en cuanto a la elección de los sistemas constructivos, elaboramos un blog como guía práctica sobre los principales tipos de vigas, columnas, fundaciones, pedestales, zapatas y de losas de hormigón tanto moldeadas in situ como prefabricadas que el proyectista debe conocer, junto con las ventajas y desventajas de cada una de ellas…