vIGUETA Y BOVEDILLA MtoPadilla.pdf

JorgeLuisPerezValdov 189 views 63 slides Mar 07, 2023
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hola


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INTERNACIONAL
FIC 09

Sistema en Pro de la Vivienda Sustentable

Vigueta Pretensada.y Bovedilla

Por: M.enl. Daniel Padilla Romero B ANIVIP

INTERNACIONAL
FIC 09
CONCRETO 2009

B'S MADERERA DELNAZASSA

eras ID

L Trasıs vELOSA 7 COPIE

-\ § eco | | | / DEACERO

Cua... * ui

ig
JERCAB
zsnapresa —

Guadalajara, Jalisco * lo YC
- ROCACERO

| =

ST) |
GRUPO
GAMA

Me Win

INTERNACIONAL
FIC 09
CONCRETO 2009

Vivienda Sustentable

El concepto de sustentabilidad surge cuando se comprende la incidencia del
desarrollo económico y social en el medio ambiente y se busca el máximo
aprovechamiento de los recursos disponibles en el planeta sin perjuicio para otras
generaciones.

Criterios de Sustentabilidad

érmico
nn

eDiseño de áreas verdes wee
eUso eficiente de los recursos naturales a A
gua

Tratamiento de residuos sólidos

conter Uruario > Acústico (YU

Madera

Seguridad
Durabilidad Sustentabilidad

Sistemas de Piso
Costos Prefabricado AE
(Vigueta Pretensada-Bovedilla),

Tecnología Flexible Tradicional

O INTERNACIONAL
FICO9 |
CONCRETO

Producción Masiva con Buen control de
calidad y Bajos costos con respecto a los
sistemas de piso tradicionales.

Capacidad de Producción:
960.000 ml / mes

Aprox. 768.000 m?/mes

Aprox. 19.200 viviendas/mes

Notas:

Capacidad estimada de las empresas socias ANIVIP
Factor de conversión de ml a m? de 1.25

Viviendas de aprox. 40m?

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FIC 09

Aspectos térmicos

Regiones Climáticas Republica Mexicana

zonas áridas
trópico seco
zones ten pladas

trópico húmedo

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FIC 09
CONCRETO

he ee Rae Meee A Mo A CN ga es Cl Als Sante

Sensaciones térmicas en el bioclima calido Sensaciones térmicas en el bioclima calido
seco (Mexicalli) húmedo (Villahermosa)

Conductividad Conductividad
Térmica del sistema Térmica de la losa
vigueta y bovedilla maciza

à IE Pas (Aprox. 3 veces)

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FIC 09
CONCRETO

2
Aspectos acústicos
(A) Niveles de Ruido recomendable en la mayoría de las edificaciones oscilan entre los 35
y 40 decibeles

(B) Aislamiento Acústico en elementos de construcción se logra con el numero de capas
con las que se construye el elemento.

(C) Cada capa tiene una frecuencia de resonancia que depende del material y espesor.

(D) El requerimiento básico para el asilamiento acústico es tener capas con diferentes
frecuencias de vibrar.

CONCLUSION: El Sistema Vigueta Pretensada y
Bovedilla posee mayor aislamiento acústico que el
sistema tradicional de losa maciza.

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FIC 09
CONCRETO 2009

Uso de madera en losa convencional y
prefabricada

Consumo de Madera por m2 (Losa Maciza)

Cantidad vol (m?) kg
[Polin 31/2"x 31/2"x3.5 2.00 pt 0.004725 4.25
Barrote 11/2"x4"x8 2.50 pt 0.005901 531
y 151m 04000548 049
Duela 3/4"x4"x8 1.91 pt 0.004509 4.06
0.015684 14.12

Consumo de Madera por m2 (Losa Vigueta y Bovedilla)

Cantidad vol (m?) kg

[Polin 31/2"x 31/2"x3.5 0.28 pt 0.000661 0.59
|Barrote 11/2"x4"x8 0.04 pt 0.000083 0.07
|Chaflan 3/4"x3/4"x8 0.00 m 0.000000 0.00
Duela 3/4"x4"x8 0.04 pt 0.000083 0.07
0.000826 0.74

El consumo de madera por
m? de losa del sistema de
vigueta y bovedilla es solo el

del consumo de madera
por m? de los sistema de losa
tradicionales. (colado in-situ)

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FIC 09

CONCRETO

REQUISITOS PARA QUE UNA VIVIENDA SEA CATALOGADA
HIPOTECA VERDE

A partir del 1? de enero de 2009 los criterios que obligadamente debe

vivienda nueva para un crédito Hipoteca Verde son:

. Lámparas compactas fluorescentes
Llaves ahorradoras de agua
Regadera con obturador

. Sanitarios de baño consumo de agua menor a 5 Its.

Calentador solar de agua (en climas no cálidos)

Calentador de gas de alta eficiencia (en todos los casos)

7. Aislante térmico en techos

ire acondicionado eficiente (en climas cálidos si la vivienda es de más

. Contenedores de residuos orgánicos e inorgánicos
icios de postventa.

Je 148 VSM)

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FIC 09
CONCRETO

COMO $E QUE UNA LOSA CUMPLE ?
e Losa de concreto maciza.
e Losa de concreto aligerada cons Min.
e Losa de concreto aligegg@d#briblock.
.
.
.

Losa de Viguejal is da y Bovedilla A/C.
Losa de, Wieder Pretensada y Bovedilla de Poliestireno
LEUR Wigueta de Alma Abierta y Bovedilla.

Ejemplo grafico de wi
con Vigueta y Bovedi mas sia Seconda

70675 em

polestrano

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FIC 09
CONCRETO 2009

ORGANISMOS TRABAJAN EN LAS CERTIFICACIONES PARA
HIPOTECA VERDE:

[ADE] )

ÁS

@ CONAGUA |

PER verde
(AN)
ne) a y | Underwriters
X onncce Laboratories Inc®
=
RD ANIV

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FIC 09

CONCRETO

Tabla 1. Resistencia térmica mínima del sistema:

En Valor R mínimo - m2 K/W
UE (hf? *F/BTU)

1.409
(8)
2.096
(11.9)

Tipo AS.C

| Tipo A.L.C

Donde:
lamiento Superior Continuo
islamiente Inferior Continuo

Figura, Aislamiento Superiór Continuo (A.S.C)

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FIC 09

CONCRETO

Variables Principales que Intervienen en el calculo del valor
de “R” del Sistema Vigueta y Bovedilla de poliestireno

Pie: Pavimento
za de imento capade

“Thea 2 commen Hipótesis de Calculo:
La valor de resistencia térmica “R” del
sistema es una suma directa de la
resistencia térmica de cada material en
función de su espesor-

Vigueta pretensada
Armadura
Greca inferior para ‘Superior

mejor agarre de yeso
R steam ~ f funcion ) (Cespesor materi > Ryeriat )

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FIC 09

CONCRETO

CALCULO DE “R” según especii

ación E$P4454 Sistema de Vigueta
Pretensada y Bovedilla poliestireno

em | dom
(pulg) | (249)

1, cm

(pulg)

60
(23.62)

PON

7

75

2.10
(11.92)

2.13
(12.09)

| eos
re ae

(12.27)

(12.43)

2.07
(11.74)

2.10
(11.90)

2.13
(12.07)

2.15
(12.22)

Peralte dl 7

219
| (249)
215
(1223)

2.23
(12.66) |

(12.43)

2.27 |
| (72.86)
2.22
(12.62)

230
(1306) |

233

(13.23) |

2.28
(12.96)

2.38
(13.50)
2.33
(1321)

2.42

(13.75) |

2.37
(13.45)

2.42
(13.76)

2.48
(14,06)

2.53
(14.35)

|_Entre ejes
de

237
(13.45)
256
(14.55)

2.42
(13.73)
263
(14.90)

2.47

(14.01) |

2.69
(15.24)

2.50
(14.19)

2.56
(14.52)

2.61
(14.84)

INTERNACIONAL
FIC 09
CONCRETO 2009

INTERPRETACION DE NORMAS EN EL SISTEMA VIGUETA PRETENSADA
Y BOVEDILLA:

“UN MATERIAL O PIEZA CON EL QUE SE CONTRUYE UNA VIVIENDA
PUEDE TENER VARIOS CERTIFICADOS Y CADA UNO SOLO VALIDA UNA
CARACTERITICAS DEL PRODUCTO”

NOM-o18-ENER: Norma que sirve que validar las características térmicas de un
material especifico. La NOM-018 no valida, ni certifica las características estructurales de la
pieza que se fabrica un material termoaislante certificado por la NOM-018.

NMX-C-406-1997: Norma que sirve para validar el comportamiento estructural del
sistema Vigueta y Bovedilla. La NMX-C-406 no valida comportamiento térmico del sistema.

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CONCRETO 2009

INTERPRETACION DE NORMAS EN EL SISTEMA VIGUETA PRETENSADA
Y BOVEDILLA:

“UN MATERIAL O PIEZA CON EL QUE SE CONTRUYE UNA VIVIENDA
PUEDE TENER VARIOS CERTIFICADOS Y CADA UNO SOLO VALIDA UNA
CARACTERITICAS DEL PRODUCTO”

NMX-460-2009: Norma que sirve para fijar el valor de resistencia térmica “R” en
función de cada una de las zonas de la República Mexicana.

FIDE ESP-4454: Es una especificación que sirve para validar y certificar el valor de
resistencia térmica “R” del Sistema Vigueta Pretensada y Bovedilla de Poliestireno.

ES

O INTERNACIONAL
HELENE

CONCRETO 2009

NOM-018-ENER para
stireno expandido

Placa = Probeta

Probeta: Placa de
30x30cmxl” espesor usada
por el laboratorio para
determinar la propiedades
del poliestireno usado para
la fabricación de la:
Bovedilla, la placa, el
casetón, etc.

Mérida, Yucatan 9 Octubre de 2009

INTERNACIONAL

INTERNACIONAL
FIC 09
CONCRETO

Uso del Sistema Vigueta y Bovedilla
El sistema de Vigueta Pretensada y Bovedilla de cemento arena, llegó a México en
1955 y su uso actualmente llega al 20% de las losas que se construyen en México.

CALIDAD DE LOS MATERIALES:
La calidad de los materiales con que
están producidas estas viguetas son
los siguientes:

“Concreto f'c= 400 kglem?
-(250 kglem? en obra)

-Acero f'y= 17000 kg\cm?
-(4200 kg\cm? en obra)

Cumplen con la Norma NMX-C-406-1997-ONNCCE

Aqui se tienen varios peraltes en donde su única función es que a
mayor peralte mayor es la distancia entre apoyos (Apuntalamiento).

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FIC 09

CONCRETO

BOVEDILLAS.

Estas pueden ser de cemento arena, poliestireno, cerämica o Fibra de Vidrio
(Premexcimbra). Lo mas usual es de cemento arena aunque el uso del poliestireno se va
incrementando dia a dia porque tiene una serie de ventajas que pueden ser:

A)
B)

o
D)

Ligereza para el transporte (a largas distancias el costo del transporte es bajo por ejemplo a 200 km)
Facilidad para el izado en la obra y su colocación.

Disminución del desperdicio al no tener roturas.

Aislante térmico y acústico.

armados con el
sistema Vigueta
y Bovedilla

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FIC 09

CONCRETO

Malla
clectrosoldada

LBovedilla

\Vigueta
Vigueta en Cumbrera

Firme colado ‘Malla electrosoldada

colocada en obra

Malla

Bastones de
electrosoldada — ¡"Firme

refuerzo >, y Bovedila

N vigueta
= Madrina de \ Madrina de

nivelación apuntalamiento
Puntal

Laut ——~


|

arenalcemento
6 poliestireno

Características Generales Vigueta y
Bovedi

Apuntalamiento

CONCRETO

Refuerzo
Vigueta negativo bovedilla

Vigueta
prefabricada—

U Jere | | Refuerzo de
las à enlace $$

jp Amadode Caramtarer | ‘ Li le

coc rea! CORTE B-B
Conexión por Solapo Conexión por Solapo

(Vista en planta) (Corte)

Refuerzo para Capa de Malla
moments negativo es | olectrosoldada

kann] Feb de
“ enlace (#9)

T Conexión por Solapo en
. trabe plana

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

¡Malla ¡ Refuerzo para

electrosoldada momento del volado ¡p Refuerzo para ¡ Malla

| momento del volado / electrosoldada \
/

€ N
Y Bovedilla

Evigueta À i i
“Bovedilla

Casta: Madrina de L

nla Gotero Mauern

previamente \Madfrina de
\ nivelación

I. “Puntal

colada:
\
Puntal

Losa Vigueta y Bovedilla en

Colocación de viguetas en
Voladizo

trabes previamente coladas

Mal lecrsoldada Cadena con oft

Refuerzo para —— soldada al patin
momento negativo superior

Colocación de viguetas sobre
trabes metálicas

CONCRETO

Malla electrosoldada

Refuerzo para ‘Cadena con $ *
momento negativo, / soldada al ángulo

Soldadura

x
ue fl Ñ
ao ndo | gay

Perf de

Colocaciôn de viguetas
ahogadas en trabes
metálicas

Coeficiente de reparto transversal de cargas

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CONCRETO

OBRA$ CON
VIGUETA Y
BOVEDILLA

atalan

2009 —

Mc Donald’;

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CONCRETO 009

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FIC 09

CONCRETO

Versatilidad del

sistema Vigueta y
Bovedilla

Puente Curvo.

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CONCRETO

Comparativas Técnicas Losa Maciza - Vigueta

Costo total de losa por m?

VyB POL
VyB A/C

— “Alma abierta
Losa maciza
Losacero

Costo (pesos)

4.0 4.5
Claro (m)

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CONCRETO

Proyecto Investigación ANIVIP

Proyecto: Ensayar 17 Modelos de losas.
Laboratorio: CENAPRED

Asesor: Dr. Oscar López Batiz

Apoyo: Daniel Padilla Romero-Guilio Florez.

Variables a Investigar:

1. Resistencia del concreto (150-250kg/cm2)
Bovedilla (Poliestireno- A/C)
Orientación de la Vigueta

Uso de concretos ligeros

Uso de fibra

Tipo de Tablero (Uno o dos)
Ausencia de Vigueta

Ausencia de adherencia entre bovedilla y capa de compresión.

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CONCRETO

Hipótesis de Análisis y Diseño.
Análisis de cargas.

RHIN

Acción del pretensado
Vigueta pretensada.

Acción de las cargas muertas sin apuntalamiento

Wem = Wem + Wpp

Diafragma Rígido.
Hipótesis Diafragma (flexible, rígido)

Disfrogmas exibes

VVVVY VV

Criterio UBC: Se considera diafragma flexible:
Distorsión Diafragma > 2 veces la Distorsión de
Entrepiso

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FIC 09

CONCRETO 2009

Diafragma Rígido.
Fuerzas sísmicas de diseño del piso.

SISTEMA

LATERAL SISTEMA

>
a,

Fuerza de Inercia
1]

ESTIMACION DE LA$ FUERZAS
SÍSMICAS DE DISEÑO DEL PISO

Las fuerzas aumenta
. La altura del edi
+ La masa del piso

DISEÑO DEL FIRME DEL
SISTEMA DE PISO

Es función de cualquier
Sistema de Piso resistir
las Fuerzas Inerciales

BANIVP

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FIC 09

CONCRETO

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CONCRETO

Taies de un sol aber de osa,
tuer rent dl firm de concreto

ign 2090

vo 20x 30

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CONCRETO

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CONCRETO

Vigueta P-13 (T-1)

Corte C-C
(Viga 20 x 30)

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CONCRETO 2009

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FIC 09

CONCRETO

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FIC 09

CONCRETO

I
Vista General il

del Ensaye

e
ö
gi:

=
2
al
5
<
z
E
m
=
z

O INTERNACIONAL
NCIAS FIC 09

CONCRETO

Vista general del
modelo después de
la prueba.

Hay daño e incluso
agrietamiento

severo de la
vigueta, pero no hay
desprendimiento de
los elementos
componentes del
sistema

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FIC 09
CONCRETO

—— VB_Per_BAC_M01
—— VB_Par_BAC_M02
VB_Maciza_M03

E
2
o
a
2
o
3
o
£
2
a
©
£
5
2
E
Ss
E
Ss
oO

0 10 20
Desplazamiento relativo (mm)

BANIVP

INTERNACIONAL
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CONCRETO

+ VB Per BAC MOt
A a VB_Par_BAC_M02
hse ago VB Maciza mos

5
E

10 15 2

+ VB Per_BAC_MO1 Desolazamiento relativo (mm)

o VB Par_BAC M02
à VB_Maciza_M03
—Logaritmica (VB_Par_BAC_MO2)
—Logaritmica (VB_Per_BAC_M01)
—Logaritmica (VB_Maciza_M03)

Cortante en el plano de losa (ton)

2 3 4 5
Desplazamiento relativo (mm)

Membrana sujeta a cargas puntuales
López y Serrano (2003 — 2004)

Estudio relacionado con:
e Resistencia

e Rigidez

Especimenes:

V Losas a base de paneles
Y Losa maciza

V Vigueta y bovedilla

Sn

ums

Uno
L200
Us60

Es 3 ou»
Controlado por carga Controlado pordesplazamiento **™miciclos

© Problema de una placa

TRABAJO EXPERIMENTAL implemente apoyada en

cuatro lados, con carga

APARATO DE CARGA Y MODELOS aplicada en una superficie

Placarde carga

Estructura soporte
de losa modelo de
prueba

Piso de reacción

finita. (Timoshenko, 1959)

ETES — modelos cumplen con lo
de carga

. establecido en la Norma
Mexicana para elementos a

base de paneles.

© Elemento losa prefabricado:
0 - Concreto, fc = 200 kg/cm2
MESE © - Capa de compresión 3— 4
em
© Vigueta de alma abierta y
| bovedilla de cemento arena.
Peralte total de 20 cm

N € Refuerzo de malla

Prefabricados sujetos a cargas verticales

Variable: Orientacién de los elementos vigueta

Modelo $entido Largo

Modelo Sentido Corto

Zona de
aplicación
de carga

Vigueta

Bovedilla.

Prefabricados sujetos a cargas verticales

Modelo Sentido Corto
Resultados generales:

Modelo Sentido Largo _ Comportamiento elástico hasta

2 veces el nivel de carga de
servicio máxima probable
según RDF para la condición
más desfavorable para la
condición geométrica de la losa.

No hay penetración en la capa
de compresión (esfuerzos de
contacto en la zona de carga
de 49 ton/m?)

©
=
=
2
S
>
S
2
3
°

Rigidez elástica similar a la
obtenida para losa maciza

30 35 40 Nivel de carga asociada

7 7 al servicio 350 kg/m?
Desplazamiento vertical al centro del tablero (mm)

Comportamiento en Solicitaciones Dinámicas
Oscar López Bátiz, CENAPRED 2000

Estudio
experimental
comparativo entre |

sistema estructural
“monolítico” y piso
compuesto
parcialmente
prefabricado a
escala natural

Comportamiento en Solicitaciones Dinámicas

SS Patrón de agrietamiento

y daño final en la esquina del
lecho inferior de las losas

Modelo P.C.R.

Modelo CR.

Deformación relativa de
entrepiso DRE = 4%
(distorsión = 0.04)

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CONCRETO

‘anval de Diseño Estructural de Sistemas de Piso
a Base de Vigueta Pretensada y Bovedilla

Asociacion Nacional de
Industriales de Vigueta
Pretensada A.C.

Manual de disefio de sistemas de piso a
base Vigueta Pretensada y Bovedilla
ANIVIP

Primera Edicion - Año 2008

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

PROPIEDADES DE MATERIALES

Propiedades del concreto
Propiedades del acero de refuerzo y malla electrosoldada
Bovedillas

Diámetro Areadel Pesodel Äreade Peso por
DENOMINACIÓN alambre — alambre alambre acero m?

(mm) 2) (kg/m) i (ks
Alambre de 6x6-10/10 3.4 92 0.07 0.61 1.0
prestueizo 6x6-8/8 44 13.3 0.10 0.87 14
6x6-6/6 49 187 0.15 1.23 20
6x6-4/4 57 257 020 1.69 27
6x6-38 62 30.1 024 1.98 32

Acero de 6x6-2/2 67 34.9 027 2.29 37
refuerzo

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

CONTROL DEL AGRIETAMIENTO

Revisión del Estado del Arte

Control de agrietamiento por cambios volumétricos en losas (Sección 5.7, NTCC, 2004)

Control de agrietamiento por flexión en losas

Control del agrietamiento debido a la contracción por secado en losas con restricción (Método
de Gilbert)

Recomendaciones de diseño para el agrietamiento en losas

Anchos máximos

Reglamento Condición 6 Exposición Fe
permisibles, (mm)

Aire seco o membrana protectora 0.40
Aire húmedo contacto con el suelo 0.30

ACI 224R-01 Productos quimicos descongelantes 0.20
Agua de mar, mojado y secado alternado 0.15

Estructuras para almacenamiento de agua 0.10

Interior 0.40
Exterior 0.30
Normal* 0.27
Severo 0.20

ACI 318R-05

ACI350.1R-01

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FIC 09

CONCRETO

Ventajas del sistema

Fabricación

erios de estructuración

vigu lla en sister

seño ante carga g

Bovedilla
Vigueta

PERCEPTIOLES

cos

CONCRETO

CRITERIOS DE DISEÑO $Í$MICO DE SISTEMAS DE PISO PREFABRICADOS
Introducción

Filosofía de Diseño Sísmico de Sistemas de Piso Prefabricados

Determinación de las Fuerzas de Diseño en Sistemas de Piso Prefabricados

Diseño de sistemas de piso para fuerzas sísmicas en su plano

F yay; =F, +a,W,

piso i

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

DISEÑO sisMICO DEL SISTEMA DE PISO PREFABRICADO EN EDIFICACIONES DE
MAMPOSTERÍA
Selección y configuración estructural de los edificios analizados

Selec de zona sísmica
Criterios de Análisis
Procedimiento de Evaluación

Análisis sísmico - sistemas de piso prefabricados (Análisis |: elementos finitos)

Análisis sísmico - sistema de piso prefabricado (Análisis Il: Puntal y Tirante)

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

DISEÑO $ÍSMICO DEL SISTEMA DE PISO PRE!

RCOS

Selección y configuración estructural del edificio analizado

Selección de la_zona sísmica
Criterios de Análisis

Procedimiento de Evaluación

Análisis Sísmico - sistemas de piso prefabricados (Análisis |: Elementos Finitos)

Análisis Sismico - sistema de piso prefabricado (Análisis Il: Puntal y Tirante)

?

Jansen

*

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

MÉTODO DE DISEÑO $IsMICO SIMPLIFICADO
Procedimiento
Diseño
Aplicación método simplificado
io de mampostería 2 niveles
Edificio de mampostería de 5 niveles
Edificio de marcos de 10 niveles
Validación de procedimiento de diseño propuesto
Diseño simplificado usando graficas

Ejemplo de aplicación empleando las gráficas:
Diseño de zonas críticas

Suelo Tpoi Solo Tpo iy lié 5 ae
— 500 Tp tay he uno Tpo 1, = a

número de niveles

INTERNACIONAL
FIC 09

CONCRETO

COMPARATIVA DE SISTEMAS DE PISO CON VIGUETA Y BOVEDILLA CON
OTROS TIPOS DE SISTEMAS DE PISO EN EDIFICACIONES

Tipo de losa Costo ($)/m? Costo relativo a la Peso por unidad de superficie (kg/m?)
losa maciza

Maciza 749 1 360 (peralte de 15cm)
Aligerada 897 1.20 500 (peralte de 35cm)
Semi: eta 683 0.91 250 (peralte de 20cm Inc

Vigueta 645 0.86 250 (peralte de 25cm)

s secundarias)

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FIC 09

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DETALLES CONSTRUCTIVOS
Detalles constructivos encontrados frecuentemente
Apoyos externos de losas

Apoyos interiores
Losa en voladizo

Losas inclinadas

Instalaciones hidráulicas en sistemas de losa
Enfrentamiento de viguetas

Detalles constructivos encontrados esporádicamente
Direcciones de viguetas perpendiculares

2 Encuentro oblicuo de viguetas
223 Arranque de muros de mampostería sobre losas

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