República Bolivariana de
República Bolivariana de VVenezuelaenezuela Ministerio
Ministerio del del Poder Poder Popular Popular para para la la EducaciónEducación Estructuras III Estructuras III 03 de Abril de 201 03 de Abril de 201 1 1
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RETO
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ARMA
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ÍNDICE
ÍNDICE
Introducción!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3 Introducción!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!3 "ise#o de $undaciones de estructuras!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
"ise#o de $undaciones de estructuras!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! %% Ele&entos de $undación' tipos ( clasi)caciones!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!* Ele&entos de $undación' tipos ( clasi)caciones!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*
•
• Ele&entos Estructurales de $undación!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*Ele&entos Estructurales de $undación!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*
M+todos de an,lisis ( dise#o de $undaciones super)ciales ( pro$unda
M+todos de an,lisis ( dise#o de $undaciones super)ciales ( pro$undas!!!s!!!!!- !!-"ise#o
"ise#o de de colu&nas!!!!!!!!!colu&nas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1111 "ise#o a .e/
"ise#o a .e/o co&presio co&presión ón bia/ial!!!!!!!!!bia/ial!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1313 "ise#o por cortante!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!13 "ise#o por cortante!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!13 "ise#o
"ise#o de de vias!!!!!!!!!!!!!!!!vias!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1%1% An,lisis ( dise#o a
An,lisis ( dise#o a .e/ión de vias!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.e/ión de vias!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11 le/ión de
le/ión de vias o&o+neas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!vias o&o+neas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11 4onclusión!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!15 4onclusión!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!15 Bibliora$6a!!
1-Introducción
El dise#o de ele&entos de estructuras es un an,lisis $or&al donde se involucra la deter&inación de es$uerzo ( de$or&ación! 7a 8ue se trata te&as relacionados co&o la .e/ión ( co&presión de los &is&os ele&entos' de có&o actúan en el siste&a estructural ( cual se deben aplicar seún el terreno dado a una edi)cación!
9a .e/ión es un concepto i&portante' (a 8ue se utiliza en el dise#o de &ucos co&ponentes estructurales ( de &,8uinas! 9as colu&nas ( vias son $unda&entales dentro del te&a de las estructuras (a 8ue las colu&nas eneran un tipo de cara e interactúan con co&binación de cara a/ial ( &o&ento .ector no&inal 8ue se encuentre sobre el volu&en el cual indica si es capaz de resistir las caras eneradas: para el dise#o de las vias se calcula para resistir los &o&entos de .e/ión con la &a(or co&binación de cara posible ( la de$or&ación de la &is&a!
9as $undaciones son principales dentro de una edi)cación ( dentro del siste&a estructural' estas son encaradas de soportar el peso' caras ( sis&os' est,n al contacto del nivel del suelo por lo cual se ace un estudio &,s pro$undo tanto en las $undaciones super)ciales co&o en $undaciones pro$undas para saber 8u+ tipo de ele&entos se utilizaran seún el tipo de suelo ( an,lisis 8ue se alla eco!
Diseño de fundaciones de estructuras.
Para el dise#o de las $undaciones de estructuras se re8uieren di$erentes tipos de estudios ( procedi&ientos 8ue posibilitan el c,lculo de los &ateriales' di&ensiones del &is&o ( tipo de $undación o ci&entación re8ueridas para la instalación de las estructuras!
Para ello se necesita;
Estudio del suelo; An,lisis de las caracter6sticas $6sicas
( &ec,nicas del suelo en el sitio asinad!
Meoria de C!lculo" Procedi&iento descripto en $or&a
detallada de los c,lculos llevados a cabo para deter&inar los ele&entos estructurales ( sus secciones' $actores s6s&icos' caras vivas' caras &uertas!
Es#uea de fundación"
$eri%cación de fundaciones
Diseño de so&orte de antenas" <e realizan todos los c,lculos necesarios tanto para la altura de e8uipos 8ue deben instalarse a nivel del suelo' co&o la totalidad de ele&entos necesarios co&o el tipo de per)ler6a' secciones' caracter6sticas de las )=aciones ( su=eciones de acuerdo al tipo de apo(o' etc!
Diseño de so&orte de e#ui&aientos; <e realiza un
c,lculo de todos los ele&entos necesarios 8ue co&ponen la totalidad del soporte co&o per)lar6a' secciones' caracter6sticas de las )=aciones ( su=eciones de acuerdo al tipo de apo(o' entre otros!
Eleentos de fundación' ti&os ( clasi%caciones.
•
Eleentos Estructurales de fundación
<e clasi)can en;
)*NDACIONES S*+ER)ICIALES; <e lla&an as6 cuando el plano de asiento de los ci&ientos se encuentra a poca pro$undidad' entendiendo por poca pro$undidad a8uella 8ue puede ser alcanzada con la e/cavación corriente de ba=o costo ( poca di)cultad (a sean los &edios &ec,nicos o brazo!
1!> ,A+ATAS.
9as zapatas ?ci&entaciones en zonas aisladas de la estructura@ son los tipos &,s utilizados ( se utilizan cuando el terreno tiene en su super)cie una resistencia &edia o alta con respecto a las caras de la estructura!
Es o&o+nea co&o para ser a$ectadas por asenta&ientos di$erenciales entre las distintas partes!
APACA< AI<9A"A<; <on de car,cter puntual' eneral&ente est,n constituidas por dados de or&ión de planta cuadrada! 9as $undaciones de zapata en eneral constitu(en los tipos &,s usados tanto por su econo&6a co&o por su sencillez de construcción! <e e&plea para distribuir al terreno las caras concentradas' trans&itidas para cada una de las colu&nas!
APACA< ACIRADCA"A<; <on de car,cter puntual ( traba=an de $or&a independiente' pero se encuentran unidas por una cadena apo(ada al terreno la cual se dise#a para evitar el &ovi&iento orizontal relativo entre zapatas aisladas o para unir una zapata aislada a una $unción corrida!
APACA< 7 VIA< "E FD"A4IGD; 9a via de $undación es un ele&ento estructural 8ue per&ite to&ar las caras de &uro ( trans&itirlas a zapatas aisladas! Puede aber varias razones para 8uerer dise#ar zapatas con vias de $undación! Por e=e&plo; 4o&o una $or&a de aorrar en co¶ción a la alternativa de zapata corrida! En alunos casos es conveniente acer 8ue el peso de los &uros descanse sobre la zapata para au&entar las caras orizontal ( e8uilibrar &o&entos desco&pensados en el apo(o!
APACA< 4HRRI"A<; 4uando se trate de pilares alineados &u( pró/i&os a &uros' o de e8uilibrar caras e/c+ntricas sobre las zapatas contiuas' se considera directa&ente el e&pleo de una zapata continua o zapata corrida!
2!> LOSAS." 9as losas ?ci&entación sobre toda la super)cie de la estructura@ se e&plean en terrenos &enos resistentes o &enos o&o+neos o ba=o estructuras &enos resistentes!
4on ellas se au&enta la super)cie de contacto ( se reducen los asenta&ientos di$erenciales! Puede decirse de $or&a apro/i&ada&ente 8ue la losa es &,s econó&ica 8ue las zapatas si la super)cie total de estas es superior a la &itad de la super)cie cubierta por el edi)cio' debido al &enor espesor de or&ión ( cuant6a de ar&aduras' a una e/cavación &,s sencilla ( un aorro de enco$rados!
9H<A< "E E<PE<HR 4HD<CADCE; Ciene la venta=a de su ran sencillez de e=ecución! <i las caras ( las luces no son i&portantes el aorro de enco$rados puede co&pensar el &a(or volu&en de or&ión necesario!
9H<A< 4HD 4APICE9E<; <e utilizan para au&entar el espesor ba=o los pilares ( &e=orar la resistencia a .e/ión ( cortante! 9os capiteles pueden ser superiores o in$eriores teniendo estos últi&os la venta=a de realizarse sobre la e/cavación ( de=ar plana la super)cie del sótano!
9H<A< DERVA"A<; 4on nervios principales ba=os los pilares ( otros seundarios los nervios pueden ser superiores o in$eriores' en el caso de nervios superiores el enco$rado es &,s co&plicado' (
suele ser necesario el e&pleo de un relleno de alo&erado liero ( un solado independiente para de=ar plana la super)cie superior! 9os nervios in$eriores pueden acerse sobre la e/cavación!
9H<A< 9HCADCE<; 4uando es necesario construir estructuras &u( sensibles a asenta&ientos en terrenos pobres puede recurrirse a $undaciones de loza .otante! 9a $undación debe acerse de
di&ensiones tales 8ue el peso del volu&en de tierra re&ovida sea si&ilar a la cara producto del peso de la estructura! En esta $or&a las condiciones de cara en la super)cie del terreno de $undación no an sido teórica&ente &odi)cadas por la construcción' de &odo 8ue ser, razonable suponer 8ue los asenta&ientos ser,n ba=os o nulos!
)*NDACIONES +RO)*NDAS
-.+ILOTES" Pieza lara a &odo de estaca' de &adera' ierro ( or&ión ar&ado' 8ue se inca en el terreno' bien para soportar una cara' trans&iti+ndola a capas in$eriores &,s resistentes' bien para co&pri&ir ( au&entar la co&pacidad de las capas de tierra sub(acentes!
PI9HCAE<!
Fn pilota=e es una ci&entación constituida por una zapata o encepado 8ue se apo(a sobre un rupo de pilote o colu&nas 8ue se introducen pro$unda&ente en el terreno para trans&itir su cara al &is&o! 9os pilota=es se e&plean cuando el terreno resistente est, a pro$undidades de los * o &etros: cuando el terreno es poco consistente asta una ran pro$undidad: cuando e/iste ran cantidad de aua en el &is&o: ( cuando a( 8ue resistir acciones orizontales de cierta i&portancia!
PI9HCE< PREABRI4A"H<!
Estos se incan en el terreno &ediante &a8uinas del tipo &artillo! <on relativa&ente caros (a 8ue deben ir $uerte&ente ar&ados para resistir los es$uerzos 8ue se producen en su transporte' izado e inca! Pueden oriinar perturbaciones en el terreno ( en las estructuras pró/i&as durante su inca' tienen la venta=a de 8ue la inca constitu(e una buena prueba de cara!
PI9HCE< MH9"EA"H ID <ICF
Estos se realizan en per$oraciones practicadas previa&ente &ediante sondas de tipo rotativo! eneral&ente son de &a(or di,&etro 8ue los pre$abricados ( resisten &a(ores caras!
ED4EPA"H<!
9os encepados constitu(en piezas pris&,ticas de or&ión ar&ado 8ue tras&iten ( reparten la cara de los soportes o &uros a los rupos de pilotes! 4o&o en la actualidad se e&plea eneral&ente pilotes de di,&etro rande por razones econó&icas +l nú&ero de pilotes por cada encepado no suele ser &u( elevado!
• CED<HRE<; <on ele&entos
constructivo 8ue est, so&etido principal&ente a es$uerzos de tracción! Cienen co&o &isión dar &a(or riidez ( resistencia a la estructura! Pueden ser barras o cables!
M/todos de an!lisis ( diseño de fundaciones su&er%ciales ( &rofundas.
)undaciones su&er%ciales
)ACTOR SE0*RIDAD" RE9EA 9A ID4ERCI"FMBRE "E 9A JIPGCE<I< A<H4IA"A< A 9A "ECERMIDA4IHD "E 9A 4APA4I"A" "E <HPHRCE 7 CIED"E A 9IMICAR 9H< A<EDCAMIEDCH<!
-EDERA9MEDCE 9A PRHFD"I"A" "E FD"A4IHD K"$L E< MEDHR H IFA9 A9 AD4JH KBL "E 9A FD"A4IHD;
Es i&portante 8ue la $undación se apo(e en suelos no su=etos a ca&bios $uertes de volu&en por variaciones de la u&edad Ksuelos col,psales' arcillas' e/pansivas' rellenos' entre otrosL de $or&a de no
)undaciones &rofundas
9as $undaciones pro$undas suren por la necesidad de trans&itir las caras de las estructuras a capas pro$undas del terreno' cuando no es posible resolver la ci&entación con zapatas' losas o estructuras super)ciales!
En otras palabras' una $undación pro$unda per&ite trans&itir las caras de di$erentes estructuras a una capa co&petente' atravesando un terreno no apto para soportar dicos es$uerzos!
9os principales ele&entos de $undación $ueron dise#ados a )n de crear un siste&a apto para soportar dicos es$uerzos;
Diseño de colunas.
El dise#o de colu&nas es a8uel donde se enera el c,lculo de un volu&en de interacción donde cual8uier co&binación de cara a/ial ( &o&ento .ector no&inal 8ue se encuentre dentro de este
volu&en' indicara 8ue la sección es capaz de resistir las solicitaciones propuestas!
DISEÑO +OR )LE1OCOM+RESION" En ele&entos su=etos a .e/o co&presión con caras de dise#o;
Pn &enores a 0!1 $Nc A ó Pb Kla &enorL
El porcenta=e de re$uerzo &,/i&o proporcionado debe cu&plir con lo indicado para ele&entos so&etidos a es$uerzos de .e/ión pura!
<iendo Pb la resistencia no&inal a cara a/ial en condiciones de de$or&ación balanceada!
2I+OTESIS DE DISEÑO; El dise#o de un ele&ento so&etido a .e/o co&presión se ace en base a las &is&as ipótesis de dise#o en .e/ión' considerando adicional&ente el proble&a de esbeltez! )LE1OCOM+RESION *NIA1IAL; Coda sección su=eta a .e/o
co&presión se dise#ar, de &anera 8ue sie&pre la co&binación de es$uerzos actuantes' sea &enor 8ue las co&binaciones de
&o&ento .ector ( cara a/ial resistentes' representadas en un diara&a de interacción!
9as colu&nas so&etidas solo a cara a/ial son e/cepcional&ente escasas en el dise#o estructural' por lo eneral sie&pre e/iste la posibilidad co&binar la cara a/ial con .e/ión aun cuando esta no sea producida por acción e/terna aluna! 9a .e/ión se presenta por la continuidad de las estructuras 8ue per&ite la trans&isión de
tensiones entre los di$erentes co&ponentes de la edi)cación! Por e=e&plo;
9a cara vertical ( lateral en un edi)cio inicial&ente actúa en las losas de piso' estas la trans&iten a las vias las cuales a su vez la llevan a las colu&nas para )nal&ente desplearla en la
ci&entación!
Esta secuencia en la trans&isión de tensiones es la 8ue da orien a la interacción de las di$erentes solicitaciones en el interior de una estructura!
9as losas pueden recibir la cara ( trans&itirla en una o en dos direcciones' las vias pueden estar so&etidas a .e/ión uni o bia/ial &,s cortante ( torsión' iual&ente las colu&nas con la
particularidad de 8ue en estas' la cara a/ial es i&portante!
DIA0RAMA DE INTERACCION" <i se analiza una sección
transversal so&etida a .e/o co&presión' para una deter&inada distribución de acero' se puede obtener di$erentes valores de 4ara ( Mo&ento resistentes' con$or&e se var6e la posición del e=e neutro! A la curva 8ue indica esta resistencia' teniendo co&o ordenada la 4ara A/ial ( co&o abscisa el Mo&ento' se le deno&ina "iara&a de Interacción! Para su construcción bastar, analizar el e8uilibrio de la sección variando la ubicación del e=e neutro!
CONSTR*CCION DEL DIA0RAMA DE INTERACCION" <i se tiene 8ue el &o&ento es nulo' el valor de la cara a/ial' es &,/i&a ( se deno&ina Po!
Esta se obtiene considerando la cara &,/i&a del concreto ( del acero lonitudinal colocado en el ele&ento!
As6 tene&os; Po O 0!5* $Nc Ac Q As $( "ónde; O 0!0 Para colu&nas con estribos! O 0!* Para colu&nas con espirales!
)LE1ION 3 CAR0A 4IA1IAL" Fna colu&na esta solicitada a .e/ión bia/ial cuando la cara provoca .e/ión si&ultanea respecto de
a&bos e=es principales! El caso &,s abitual de este tipo de cara ocurre en las colu&nas de es8uina!
El dise#o para .e/ión bia/ial ( cara a/ial se reco&ienda dos
&+todos para este dise#o; El &+todo de las caras rec6procas ( el &+todo del contorno de las caras!
Diseño a 5e6o co&resión 7ia6ial.
9a .e/ión bia/ial' desde el punto de vista de caras de ravedad' en el caso de estructuras 8ue consideren losas ar&adas en dos direcciones' es casi sie&pre cr6tica' puesto 8ue aun cuando se trate de tecos o pisos con$or&ados por losas ar&adas en una dirección' sie&pre ser, $actible tener una colu&na con &o&ento de cara vertical en una dirección (
si&ult,nea&ente &o&ento de sis&o en la otra! Do ser, cr6tica la .e/ión bia/ial' cuando a pesar de considerar sis&o ( cara de ravedad si&ult,neas' cuando los &o&entos de caras de ravedad no sean sini)cativos Kcolu&nas e/teriores con vias de luz &enor a * &etros o colu&nas centrales o interioresL! 4uando se tiene una cara a/ial actuando en un punto' tal 8ue se produzcan si&ult,nea&ente e/centricidades en las dos direcciones de la colu&na' el proble&a de dise#o es co&ple=o' pues aun cuando se puede seuir traba=ando con un blo8ue rectanular e8uivalente de co&presiones' la posición del e=e neutro no es si&ple de deter&inar pues la inclinación de +ste no es perpendicular a la e/centricidad resultante!
Diseño &or cortante.
9a $uerza cortante KVuL de los ele&entos en .e/o co&presión deber, deter&inarse a partir de las resistencias no&inales en .e/ión KMnL' en los e/tre&os de la luz libre del ele&ento' asociado a la $uerza a/ial Pu 8ue d+ co&o resultado el &a(or &o&ento no&inal posible! "eber,n colocarse en a&bos e/tre&os del ele&ento estribos cerrados sobre una lonitud' &edida desde la cara del nudo Kzona de con)na&ientoL 8ue no sea &enor 8ue;
aL Fn se/to de la luz libre del ele&ento!
bL 9a &,/i&a de la sección transversal del ele&ento! cL %* c&!
Estos estribos tendr,n un espacia&iento 8ue no debe e/ceder del &enor de los siuientes valores' a &enos 8ue las e/iencias de dise#o por es$uerzo cortante sean &a(ores;
aL 9a &itad de la sección &,s pe8ue#a de la sección transversal del ele&ento!
bL 10 c&!
El pri&er estribo deber, ubicarse a no &,s de * c&! de la cara del nudo! El espacia&iento del re$uerzo transversal $uera de la zona de
con)na&iento' no deber, e/ceder de 1 veces el di,&etro de la barra lonitudinal de &enor di,&etro' la &enor di&ensión del ele&ento ó 30 c&! a &enos 8ue las e/iencias por dise#o de es$uerzo cortante sean &a(ores! El ,rea &6ni&a del re$uerzo transversal 8ue deber, proporcionarse dentro del nudo' deber, cu&plir con; ( V $ sb A ! 0!!
"onde ?b@ es el anco del nudo en la dirección 8ue se est, analizando!
El espacia&iento ?s@ no deber, e/ceder de 1* c
CONTRI4*CION DEL CONCRETO EN LA RESISTENCIA AL CORTE
Para &ie&bros su=etos a .e/o co&presión podr, evaluarse considerando;
Vc O 0!*3 $Nc ! bS ! d K1 Q 0!001 Q Pu L A
CONTRI4*CION DEL RE)*ER,O EN LA RESISTENCIA AL CORTE
4uando la $uerza cortante Vu e/ceda de Vc' deber, proporcionarse re$uerzo por corte de &anera 8ue se cu&pla;
Vu T Vn' Vn O Vc Q Vs
4uando se utilice estribos perpendiculares al e=e del ele&ento; Vs U Av $v d s
"onde Av es el ,rea de re$uerzo por cortante dentro de una distancia ?s@ proporcionada por la su&a de ,reas de las ra&as del o de los estribos ubicados en el al&a!
Diseño de 8i9as.
El dise#o de vias co&prende el an,lisis de; E$ectos del &o&ento .ector Kinclu(endo e$ectos de estabilidadL e$ectos de es$uerzo de corte' los apo(os ( ba=o caras concentradas' de$or&aciones!
Luces continuas" Es a8uel espacio lonitudinal 8ue lleva de separación entre una via a otra! En eneral' &ucos autores reco&iendan' cuando e/isten tres o &,s luces continuas' reducir las luces de los apo(os a 0! 9uces o 0!5 9uces! Esto se ace con el )n de co&pensar los &o&entos en los apo(os!
Es&aciaiento entre 8i9as
El espacia&iento entre vias ser, apro/i&ada&ente 1!* ó 2 veces el peralte de la vias!
9os valores suele estar entre 2!0 ( 3!0 &! 9as di&ensiones &6ni&as para vias pre$abricadas KAA<JCHL especi)can los siuientes espesores &6ni&os para vias t6picas pre$abricadas;
A" El Espesor superior no ser, &enor de *0 &&! 4" El Espesor in$erior no ser, &enor de 12* &&! C" El Espesor &a(or no ser, &enor de;
o 4oncreto ar&ado; 12* &&! o 4oncreto pretensado; 1* &&! o 4oncreto pos tensado; 300 &&!
Diensiones :nias &ara 8i9as T ( ca;ón ulticelular 8aciados in situ
KAA<JCHL especi)ca los siuientes espesores &6ni&os para vias C ( ca=ón &ulticelular' donde la losa $or&a parte de las vias ( es construida si&ult,nea&ente!
A" 9a losa superior;
Peralte &6ni&o K1* &&L!
Do &enos de 120 de la luz libre entre )letes' al&as a &enos 8ue se proporcione pretensado transversal!
4" 9a losa in$erior; 1%0 &&!
1 de la luz libre entre )letes o al&as de vias no pretensadas!
130 de la luz libre entre )letes' al&as para vias pretensadas' a &enos 8ue se usen nervaduras transversales a un espacia&iento iual a la luz libre del tra&o sean utilizadas
Diensiones de las 8i9as diafra9a
9as vias dia$ra&a o riostra suelen ser di&ensionarse con peralte iual al *W ó 0W del peralte las vias lonitudinales! Estas vias
dia$ra&a podr,n co&enzar el tope superior de las vias o podr,n estar ubicadas en la parte in$erior de &anera de de=ar un vac6o entre la losa ( la via! En el caso de las vias cabezales' las alturas podr,n ser iuales a las vias lonitudinales para a(udar a la estabilidad de la superestructura! El al&a de las vias dia$ra&a oscila entre los 200 ( 300&& de anco! Ade&,s' es reco&endable 8ue las vias dia$ra&a no se encuentren espaciadas a &,s de 1* &!
9os re8ueri&ientos de AA<JCH ( del Manual de "ise#o de Puentes del MC4 X "4 sobre vias;
Anco de tablero constante
Dú&ero de vias KDbL &a(or o iual a % a &enos 8ue se indi8ue lo contrario!
9a calzada del volado no e/ceder, a 0!-1 &!
Para espacia&ientos entre vias 8ue no se especi)8uen a8u6' el $actor de distribución por cara viva ser, deter&inado por la rela de la palanca! Esta rela consiste en allar la reacción en los apo(os de la losa KviasL to&ando los &o&entos alrededor de otro ( asu&iendo 8ue los apo(os iran cuando los carriles est,n carados' e/cepto en la via e/terior donde se considera la losa continua;
AA<JCH especi)ca 8ue los
$actores debido a los &últiples
carriles carados no ser,n
usados con estos &+todos
apro/i&ados' (a 8ue estos
$actores (a est,n incluidos en
los $actores de distribución!
An!lisis ( diseño a 5e6ión de 8i9as.
E/isten dos razones $unda&entales por las cuales' en una via so&etida a .e/ión se puede re8uerir un dise#o 8ue' a &,s de la ar&adura de tracción tradicional' se utilice ar&adura so&etida a co&presión;
Por8ue e/iste un li&itante &,/i&o de tipo ar8uitectónico' constructivo o $uncional 8ue i&pide 8ue la via au&ente sus di&ensiones!
Por8ue' por aspectos constructivos o de dise#o' (a e/iste ar&adura de co&presión ( se desea aprovecar su e/istencia obliatoria para dis&inuir el ar&ado de tracción!
9as especi)caciones de los códios i&ponen criterios de dise#o 8ue per&iten 8ue' a pesar de incre&entar el ar&ado de las vias' se &antenan los niveles de ductilidad 8ue son e/iidos para las vias 8ue sola&ente re8uieren ar&adura de tracción!
4uando la via no resiste solicitaciones s6s&icas' la cuant6a de ar&ado a tracción &,/i&a ad&isible se de)ne &ediante la siuiente e/presión;
+a6< =.>? @+7 &B "ónde;
r ; cuant6a de ar&ado a tracción
r KbL; cuant6a balanceada a tracción cuando no e/iste ar&adura de co&presión!
rY; cuant6a de ar&ado a co&presión!
)le6ión de 8i9as oo9/neas.
9as vias de concreto re$orzado no son o&o+neas debido a 8ue est,n ecas de dos &ateriales di$erentes! Por consiuiente' los &+todos usados en el an,lisis de vias de concreto re$orzado son distintos de a8uellos utilizados en el dise#o o investiación de vias elaboradas co&pleta&ente de acero' &adera o cual8uier otro &aterial estructural! <in e&baro' los principios $unda&entales 8ue los co&prenden son esencial&ente los &is&os! En resu&en' estos principios son; En cual8uier sección transversal e/isten $uerzas internas 8ue pueden desco&ponerse en $uerzas nor&ales ( tanenciales a la sección! 9as co&ponentes nor&ales a la sección son los es$uerzos de.e/ión Ktensión en un lado del e=e neutro ( co&presión en el otroL: su $unción es la de resistir el &o&ento .ector 8ue actúa en la sección! 9as co&ponentes tanenciales se conocen co&o es$uerzos cortantes 8ue resisten las $uerzas transversales o cortantes!
9as $unda&entales relacionadas con la .e/ión ( con el cortante por .e/ión son los siuientes;
a! Fna sección transversal plana antes de la aplicación de las caras per&anece iual al so&eterla a cara! Esto sini)ca 8ue las de$or&aciones unitarias en la via' por enci&a ( por deba=o del e=e neutro' son proporcionales a la distancia desde un e=e principal!
b! El es$uerzo de .e/ión $ en cual8uier punto depende de la de$or&ación unitaria en a8uel punto' de la &is&a &anera 8ue en el diara&a es$uerzo>de$or&ación unitario del &aterial!
c! <i la via est, eca de un &aterial o&o+neo cu(o diara&a es$uerzo>de$or&ación unitaria est, en tensión ( en co&presión! d! Puede a)r&arse lo siuiente; si la de$or&ación unitaria &,/i&a
en la )bra e/terior es &enor 8ue la de$or&ación unitaria e > ep' asta la cual los es$uerzos ( de$or&aciones son proporcionales para deter&inado &aterial' los es$uerzos de co&presión ( tensión en cual8uier lado del e=e son proporcionales a la distancia desde el e=e!
1-Conclusión
Para un buen siste&a estructural se necesita dise#os basados en c,lculos ( estudios co&o lo es en el dise#o de $undaciones' vias ( colu&nas 8ue son las $unda&entales para realizar el es8ueleto de una edi)cación' por lo cual;
En el dise#o de las $undaciones de estructuras se re8uieren di$erentes tipos de estudios ( procedi&ientos 8ue posibilitan el c,lculo de los &ateriales' di&ensiones del &is&o ( tipo de $undación o ci&entación re8ueridas para la instalación de las estructuras!
El dise#o de vias co&prende el an,lisis de; E$ectos del &o&ento .ector Kinclu(endo e$ectos de estabilidadL e$ectos de es$uerzo de corte' los apo(os ( ba=o caras concentradas' de$or&aciones El dise#o de colu&nas es a8uel donde se enera el c,lculo de un volu&en de interacción donde cual8uier co&binación de cara a/ial ( &o&ento .ector no&inal 8ue se encuentre dentro de este
volu&en' indicara 8ue la sección es capaz de resistir las solicitaciones propuestas!
"entro de los &is&os c,lculos' ta&bi+n se dan a conocer ( estudiar có&o $unciona ( 8ue e$ectos adversos causan cada una de ellas (a sea por de$or&ación' .e/ión o co&presión 8ue eneran una cara o &ovi&ientos s6s&icos!
