Losas macizas unidireccionales

Resumen del proceso de diseño de losas macizas unidireccionales

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
INGENIERÍA CIVIL
MODALIDAD PRESENCIALCONCRETO II
PERÍODO ACADÉMICO: ABR/2018 –AGO/2018
DOCENTE: Ing. JULIO ORDÓÑEZ VIVANCO, Mg. Sc.

2. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
LOSAS UNIDIRECCIONALES
CARACTERÍSTICASBÁSICAS DESVENTAJAS
•Enuntablerorectangular,cuandolarelacióndesusdimensionesesmayoroiguala
2,seasumequelalosatrabajaprincipalmenteenunasoladirección.
•Eldiseñoseefectúacomosisetratasedeunavigadeanchounitarioyalturaigualal
espesordelalosa.
•Mayoresdeflexiones
•Cortantecríticoennervaduras
•Serequiereacerotransversal

3. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
LOSAS MACIZAS
VENTAJAS DESVENTAJAS
•Diseñosimplificado.
•Construcciónsimplificada.
•Mayorvolumendehormigón.
•Mayoresdeflexiones.

4. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
DISEÑO DE LOSAS UNIDIRECCIONALES
Cuandounalosarectangularseapoyaendosdesusextremosopuestosycarecedeapoyoenlosbordes
restantes,éstasecomportaysediseñacomounalosaunidireccional.
Laslosasunidireccionalesseanalizanydiseñancomovigasanchas,tomandoporlogeneralunmetrodeancho.

5. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
DISEÑO DE LOSAS UNIDIRECCIONALES
Cuandounalosarectangularseapoyaentodossusbordesrestantes,perolarelaciónentrelargo/anchodel
panelesigualomayorque2,seconsideraquelalosaactúacomounalosaunidireccionalenelsentidocorto.
Eldiseñodeestetipodepanelescomounidireccionales,nosignificaquenollevearmaduraenelotrosentido;la
cualesnecesariaespecialmentecercadelosapoyos.

6. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
DISEÑO DE LOSAS UNIDIRECCIONALES
Lascurvaturasenladeformada,tienenrelacióndirectaconlamagnituddelosmomentosflectoresquese
generan.

7. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
PASOS PARA EL DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
1.Revisióngeneraldelproyectoarquitectónico.
2.Identificarnúmeroytipodeapoyos.
3.Calcularluceslibresentreapoyos.
4.Determinarelespesormínimo(macizaonervada).
5.Calcularcargasactuantes(permanente,deservicioyotras).
6.Analizarlavigade1mdeancho(softwareocoeficientes).
7.Determinarmomentosycortantesúltimos.
8.Especificarmaterialesycoeficientesautilizarse.
9.Dimensionarlasecciónenhormigónarmado.
10.Determinaraceroscomplementarios.
11.Definirdetallesdelarmado.
12.Calcularcantidadesdemateriales.
13.Dibujarplanos.
14.Redactarmemoriadecálculo.
15.Redactarespecificacionestécnicas.

8. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
Setratadeunalosamacizasimplementeapoyadasobre3murosdehormigónde30cmdeancho(nomonolítica
consusapoyos).Considerarparaeldiseñounasobrecargapermanentede1.50kN/m²ysobrecargadeservicio
de4.80kN/m².Setrabajaráconunhormigóndef’c=21MPayelrefuerzosedeterminaráutilizandoacerode
fy=420MPa.
4m
10m

9. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
2.Lalosaestásimplementeapoyadasobremurosdeconcretoubicadosdeformasimétrica.
3.Lasluceslibresentreapoyossedeterminanentoncescomo:
H=
10−3(0.30)
2
=4.55 I
4.LaalturamínimasegúnelCódigoACI,sedeterminaenfuncióndelatabla7.3.1.1:
ℎ
?í?
=
H
24
=
4.55 I
24
=0.19 I=0.20 I
5.Cálculodecargasactuantes(por1metrodeancho):
%/=0.20I1.00I24
G0
I
7
+1I1.50
G0
I
6
=4.80+1.50=?.??
?z
?
%8=1I4.80
G0
I
6
=?.??
?z
?

10. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
6.Análisisdelafranjadelosade1metrodeancho(vigade100x20cm):
/
?á?
+=
9MH
6
128
=
96.30
G0
I
4.85 I
6
128
=??.??? ?z.? (oy)
/
?á?
+=
9MH
6
128
=
94.80
G0
I
4.85 I
6
128
=?.??? ?z.? (o?)
/
?á?
−=
MH
6
8
=
6.30
G0
I
4.85 I
6
8
=??.??? ?z.? (oy)
/
?á?
−=
MH
6
8
=
4.80
G0
I
4.85 I
6
8
=??.??? ?z.? (o?)

11. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
6.Análisisdelafranjadelosade1metrodeancho(vigade100x20cm):
8
?á?
ATP=
3MH
8
=
36.30
G0
I
(4.85 I)
8
=??.??? ?z (oy)
8
?á?
ATP=
3MH
8
=
34.80
G0
I
(4.85 I)
8
=?.??? ?z o?
8
?á?
EJP=
5MH
8
=
56.30
G0
I
(4.85 I)
8
=??.??? ?z (oy)
8
?á?
EJP=
5MH
8
=
54.80
G0
I
(4.85 I)
8
=??.??? ?z (o?)
3
8
q.l
5
8
q.l

12. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
7.Determinarmomentosycortantesúltimos:
a) Momentos (kN.m):
UBICACIÓNU=1.4DU=1.2D+1.6L M
u
(diseño)
Centro claro (+) 14.588 25.206 25.206
Apoyo central (-) 25.934 44.810 44.810
b) Cortantes (kN):
UBICACIÓNU=1.4D U=1.2D+1.6L V
u
(diseño)
Apoyo extremo (+) 16.041 27.718 27.718
Apoyo central (-) 26.736 46.196 46.196

13. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
8.Resumendecaracterísticasdelosmaterialesycoeficientesparaeldiseño:
f'
c
: 21 MPa
f
y
:420 MPa
E
s
:200 GPa
φ
M
:0.90 Tabla 21.2.1, pág.363, ACI 318S-14
φ
V
:0.75 Tabla 21.2.1, pág.363, ACI 318S-14
r:30 MmTabla 20.6.1.3.1, pág. 356, ACI 318S-14

14. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
9a.Dimensionamientodelasecciónparaesfuerzosdeflexión:
UBICACIÓN
b
(mm)
d
(mm)
ρ
cal
ρ
mín
0.75 ρ
b
ρ
dis
Centro vano (+) 1,000.00 170.00 0.00237 0.00180 0.01594 0.00237
Apoyo central (-) 1,000.00 170.00 0.00432 0.00180 0.01594 0.00432
Acero mínimo 1,000.00 170.00 0.00180 0.00180
M
u
(diseño)
(N.mm)
2.521E+07
4.481E+07
? ?
?
??
?
?
?
?
?
?

15. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
9b.Resumendelrefuerzoprincipalaflexión:
UBICACIÓN
As
(cm
2
)
d
var
(mm)
As
var
(cm
2
)
#
var
s
(cm)
Armado
Centro vano (+)4.04 12.00 1.13 3.57 28.03 1 φ 12 @ 28 cm
Apoyo central (-)7.35 14.00 1.54 4.77 20.95 1 φ 14 @ 20 cm
Acero mínimo 3.06 10.00 0.79 3.90 25.67 1 φ 10 @ 25 cm

16. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
9c.Verificacióndelacapacidadacortantedelasección:
UBICACIÓN
b
(mm)
d
(mm)
Apoyo extremo (+) 1,000.00 170.00
Apoyo central (-) 1,000.00 170.00
φV
n
(N)
CONCLUSIÓN
No necesita refuerzo a cortante
No necesita refuerzo a cortante
9.933E+04
9.933E+04
V
u
(diseño)
(N)
2.772E+04
4.620E+04
V
n
(N)
1.324E+05
1.324E+05
? ?
7.5.1.1 –ACI 318S-14
? ? ?
22.5.1.1 –ACI 318S-14
? ??
22.5.5.1 –ACI 318S-14

17. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
10.Determinacióndeacerotransversalparacontracciónytemperatura:
b
(cm)
h
(cm)
A
g
(cm
2
)
ρ
mín
As
TOTAL
(cm
2
)
As
CARA
(cm
2
)
d
var
(mm)
As
var
(cm
2
)
#
var
s
(cm)
Transversal por contracción100.00 20.00 2,000.00 0.00200 4.00 2.00 10.00 0.79 2.55 39.27
Armado
1 φ 10 @ 39 cm
UBICACIÓN

18. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
EJERICIO NUMÉRICO DE DISEÑO DE UNA LOSA UNIDIRECCIONAL
CASO 1: LOSA MACIZA SIMPLEMENTE APOYADA
11.Definirdetallesdelarmado:enestasecciónsetratadeoptimizarladistribucióndelasarmadurasfinales,
buscandolamayorsencillezenelarmadoperorespetandosiemprelascantidadesmínimasrequeridas,dela
siguientemanera:
a)Redefinirlaarmaduraquesecolocaráenelsentidolongitudinaldelelemento,tantoenlacarasuperiorcomo
inferior,lacualdeberásercomomínimolacorrespondientealaceromínimoestablecidoparaflexiónenlosas
macizas(Tabla7.6.1.1ACI318S-14).
b)Complementarelacerorequeridoparalosmáximosmomentosdeterminados(positivosynegativos)
descontandolacantidaddeacerorealdeterminadaenelpasoanterior.
c)Definirlaslongitudesdedesarrollodelrefuerzo,deconformidadalcapítulo25delACI.Porejemplo,todaslas
varillas(superioreinferior)quepartendelbordedelelemento,debenprepararseconundobleza90°deuna
longitudiguala
?
(tabla25.3.1ACI318S-14).
d)Realizarpequeñosajustesdelasdistanciasdedistribucióndelosaceros;siempreycuandoaquellono
provoqueunadisminucióndelacerorequeridoaflexiónencadasección.
e)Optimizareldiseñoprocurandonoutilizardemasiadostiposdefiguraciónydiámetrosdelacero.

19. CLASIFICACIÓN –DISEÑO DE LOSAS EN UNA DIRECCIÓNSEMANA 2
UTPLCONCRETO II
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
1.McCormac,J.yBrown,R.(2011).DiseñodeConcretoReforzado.México,D.F.:AlfaomegaGrupoEditor.
2.Romo,M.(2008).TemasdeHormigónArmado.Quito,D.M.:EscuelaPolitécnicadelEjército.
3.AmericanConcreteInstitute.(2015).RequisitosdeReglamentoparaConcretoEstructural(ACI318S-14).
FarmingtonHills:Autor.
GRACIAS !!