fiuba solicitaciones losas 2009 2

26
SOLICITACIONES EN LOSAS SOLICITACIONES EN LOSAS Lámina 1 FIUBA – Depto. Construcciones y Estructuras 74.01 HORMIGON I SOLICITACIONES EN LOSAS 74.01 HORMIGON I SOLICITACIONES EN LOSAS Lámina 2 FIUBA – Depto. Construcciones y Estructuras 74.01 HORMIGON I TEMARIO DE LA CLASE FLEXION Cálculo de armaduras de losas CORTE Verificación de tensiones tangenciales (τ) TORSION Armadura de torsión Alivianamiento por torsión SOLICITACIONES EN LOSAS COMPATIBILIZACIÓN DE APOYOS Losa cruzada – Losa cruzada Losa cruzada – Losa unidireccional Losa cruzada – Voladizo SIEMPRE ENTRA EN JUEGO UNA LOSA CRUZADA

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  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 1

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    1 H

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    I

    SOLICITACIONES EN

    LOSAS

    74.01 HORMIGON I

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 2

    FIU

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    74.0

    1 H

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    MIG

    ON

    I

    TEMARIO DE LA CLASE

    FLEXION Clculo de armaduras de losas

    CORTE Verificacin de tensiones

    tangenciales ()TORSION Armadura de torsin

    Alivianamiento por torsin

    SOLICITACIONES EN LOSAS

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losa cruzada Losa cruzada

    Losa cruzada Losa unidireccional

    Losa cruzada Voladizo

    SIEMPRE ENTRA EN JUEGO UNA

    LOSA CRUZADA

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 3

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    I

    TEORAS DE ANLISIS:Lineales

    1. ELASTICASNo lineales

    2. PLASTICAS

    3. VISCOELSTICAS

    PLACAS PLANAS:

    ES EL LUGAR GEOMTRICO DE LOS PUNTOS COMPRENDIDOS ENTRE DOS SUPERFICIES QUE EQUIDISTAN DE UN PLANO MEDIO.

    METODOS DE CLCULO

    Elementos finitos1. COMPUTACIONALES

    Diferencias finitas

    Exactos Resolucin de las ecuacionesdiferenciales

    2. MANUALESAproximados MARCUS-LSER

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 4

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    I

    TIPOS DE LOSAS

    VOLADIZOS Viga deancho unitario Unica alternativa

    LOSASUNIDIRECCIONALES

    Viga deancho unitario

    LOSASCRUZADAS

    Mtodo aprox.(Marcus-Lser)

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 5

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    VOLADIZOS

    Modelo de clculo:

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 6

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    I

    LOSAS UNIDIRECCIONALES AISLADAS

    Modelo de clculo:

    Se puedesubdividir

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 7

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    LOSAS UNIDIRECCIONALES CONTINUAS

    Modelo de clculo:

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 8

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    LOSAS CRUZADAS AISLADAS

    Modelo de clculo:

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 9

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    LOSAS CRUZADAS CONTINUAS

    Modelo de clculo probable:

    Modelo de clculo definitivo: Surge de compatibilizar apoyos

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 10

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    pLOSAS CRUZADAS CONTINUAS

    Modelo de clculo probable:

    Modelo de clculo definitivo: Surge de compatibilizar apoyos

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 11

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    MIG

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    ESCALERA

    Modelo de clculo:

    Esquema real:q

    q

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 12

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    I

    [ ][ ]

    [ ] [ ] [ ] [ ]mmtmmtm

    mt

    mtm hHlP

    lq

    apM ++

    =

    2

    2

    2

    VOLADIZOS

    LA ARMADURA DE TRAMO SE CALCULA CON EL MOMENTO DE

    APOYO !!!!!!!

    Momento mximo en apoyo:

    Carga horizontal(Ver CIRSOC 201)

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 13

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    [ ] [ ] [ ]mtmmtmt PlqQ +=

    2

    VOLADIZOS

    Corte mximo:

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 14

    FIU

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    I

    UNIDIRECCIONALES

    NO EXISTEN MOMENTOS DE APOYOS !!!

    [ ][ ]

    8

    2

    2m

    mt

    mtm

    lq

    trM

    =

    Momento mximo en tramo

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 15

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    I

    UNIDIRECCIONALES

    [ ][ ]

    22

    mm

    t

    mt

    lq

    Q

    =

    Corte mximo:

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 16

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    I

    UNIDIRECCIONALES

    [ ][ ]

    2

    222 2 mm

    t

    mtm

    lqapM

    =

    Momento mximo en apoyo

    Corte mximo:

    Segn relaciones de luces y cargas en losas

    [ ] [ ] [ ]mmtmtm laRatrM =Momento mximo en tramo

    Si existen, considerar carga vertical horizontal en extremo de voladizo.

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 17

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    74.0

    1 H

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    I

    HIPOTESIS DE ESTUDIO

    1.- La teora es lineal en cuanto a las deformaciones.

    w: componente del desplazamiento en el eje z

    Se cumple con w < 0.05 a

    LOSAS CRUZADAS - Hiptesis

    0;0

    1;1

    22

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 19

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    I

    3 - Las deformaciones especficas en la direccin perpendicular al plano son despreciables, al igual que las tensiones.

    Esta condicin excluye la accin de cargas concentradas, ya que en supunto de aplicacin las tensiones seran elevadas.

    LOSAS CRUZADAS - Hiptesis

    00 zyz

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 20

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    I

    4 - Para placas planas sin esfuerzos membranales, el planomedio es indeformable, o sea:

    Se cumple estrictamente si: - la superficie deformada es desarrollable- los apoyos son deplazables

    Puede considerarse aproximada si:

    - Teora no lineal Efectos de 2 orden.Si hay esfuerzos membranales:

    - Tensiones elevadas, en el plano medio.

    LOSAS CRUZADAS - Hiptesis

    0

    0

    00

    00

    ==

    ==

    =

    =

    z

    z

    yy

    xx

    hw < 2.0

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 21

    FIU

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    I

    TORSION EN LOSAS CRUZADAS

    FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL DE LAS PLACAS

    Esquema I Esquema II

    Lineas isostticas

    Bordes simplemente apoyadosEsquinas impedidas de levantarse

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 22

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    I

    TORSION EN LOSAS CRUZADAS

    El funcionamiento de la placa puede estar representada por dos esquemas:

    Esquema I Explica el comportamiento en el centro de la placaAsociado a los momento de tramo (Mx,My)

    Esquema II Explica el comportamiento en las esquinas de la placaAsociado a los momentos trosores.

    FisurasEn cara superior

    FisurasEn cara inferior

    Tensiones de traccin

    Tensiones de compresin

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 23

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    I

    TORSION EN LOSAS CRUZADAS

    Losa formada por vigas paralelas

    Sin deformacin

    Con deformacin

    Q1

    Q2

    Momentotorsor

    RIGIDEZ A TORSION

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 24

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    I

    2 - Condiciones de borde:

    Empotramiento perfecto articulacin perfecta

    METODO APROXIMADO DE MARCUS LSER Validez del mtodo

    1 - Losas cuadradas o rectangulares, apoyadas en sus cuatrobordes. Sin presencia de huecos.

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    3 - Considera indeformabilidad de los apoyos. Es decir, vigasrigidas

    4 - Las cargas actuantes deben ser uniformementedistribuidas.

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 25

    FIU

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

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    I

    Se considera la losa formada por fajas de ancho unitario, en lasdirecciones x e y.

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    Las dos fajas centrales, de cada direccin, tienen el mismodesplazamiento en el punto central.

    yx ff =

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 26

    FIU

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    ras

    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    Segn las condiciones de apoyo, en la direccin x-x y en la y-y , el esquema esttico puede ser diferente para cada faja.

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    En x-x

    En y-y

    En x-x

    En y-y

    lx

    lx

    ly

    ly

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 27

    FIU

    BA

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    . C

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    JE

    lqf

    =384

    4

    )(384384

    44

    yxy

    yyy

    x

    xxx JJJE

    lqy

    JE

    lqxyx ffff =

    ==

    ==

    y

    yy

    x

    xx

    m

    lqy

    m

    lqx MM

    22 =

    =

    Si:

    Siendo:

    (1)

    (2)

    Llamando:

    x

    y

    x

    y

    yx

    l

    l

    qqqq

    ==

    ==

    ;

    ;

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 28

    FIU

    BA

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    . C

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    Como: 4)1(1 ==+

    4

    44

    44

    =

    =

    =

    x

    y

    yyxx

    yyyxxx

    l

    l

    lqlq

    lqlq

    4

    4

    4

    11

    1

    +=

    +

    =

    De (1)

    Entonces:

    De (2)y

    y

    x

    x

    m

    lqy

    m

    lqx MM

    22 =

    =

    f (, vinculos)

    (3)

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 29

    FIU

    BA

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    . C

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    ras

    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    LOSAS CRUZADAS Mtodo de Marcus-Lser

    Por la torsion resulta:

    115.0

    1

    115.0

    1

    2

    2

    0.4 Xp

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx1-My1-Mx2

    X1

    Para el tramo de L2

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 42

    FIU

    BA

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    . C

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losas cruzadas con losa unidireccional

    2XXX 21p

    +=

    Si X1 > X2 : X1 - X2 0.4 Xp

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx1-My1-Mx2

    XpZona M-

    M+ minimo regl.

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 43

    FIU

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losas cruzadas con losa unidireccional

    2XXX 21p

    +=

    Si X1 > X2 : X1 - X2 > 0.4 Xp

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx1-My1-Mx2

    X2

    Para el tramo de L1

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 44

    FIU

    BA

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    epto

    . C

    on

    stru

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    nes

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    stru

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    ras

    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losas cruzadas con voladizos

    Si X1g < X2 : X2 - X1g > 0.2 X1g

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx2-My2

    El voladizo siemprecon X1

    X1 = X1g + X1p

    Para el tramo de L2

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 45

    FIU

    BA

    D

    epto

    . C

    on

    stru

    ccio

    nes

    y E

    stru

    ctu

    ras

    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losas cruzadas con voladizos

    Si X1g < X2 : X2 - X1g 0.2 X1g

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx2-My2

    El voladizo siemprecon X1

    X1 = X1g + X1pPara el tramo de L2

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 46

    FIU

    BA

    D

    epto

    . C

    on

    stru

    ccio

    nes

    y E

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    Losas cruzadas con voladizos

    Si X1g > X2 :

    Momento resultanteen apoyo

    Momentos resultantes en tramosMx2-My2

    El voladizo siemprecon X1

    X1 = X1g + X1pPara el tramo de L2

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 47

    FIU

    BA

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    epto

    . C

    on

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    74.0

    1 H

    OR

    MIG

    ON

    I

    COMPATIBILIZACIN DE APOYOS

    CONCLUSIN:

    La compatibilizacin entre apoyos es un procedimiento aproximado quese utiliza para determinar el momento de dimensionamiento de un apoyoen comn.

    POR QUE SE APLICA?

    Porque por el mtodo de Marcus Lser, para el mismo apoyo se obtienendos valores diferentes de momentos.

    QUE LOSAS INTERVIENEN?

    Siempre interviene una losa cruzada, porque sta se calcula mediantetablas, y cada una en forma independiente, sin considerar las relacionesentre luces y cargas de las losas contiguas.

    Entonces: Losa cruzadas - Losa cruzadasLosa cruzada Losa unidireccionalLosa cruzada - voladizos

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 48

    FIU

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    I

    ESFUERZOS EN LOSAS CRUZADAS

    Deformaciones Momentos Mx y My

    Momentos Torsores Esfuerzos de corte

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 49

    FIU

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    74.0

    1 H

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    I

    ESFUERZOS EN LOSAS CRUZADAS

    Deformaciones Momentos Mx y My

    Momentos Torsores Esfuerzos de corte

    Variacin de Myen el apoyo

    Variacin de Mxen el apoyo

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 50

    FIU

    BA

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    epto

    . C

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    74.0

    1 H

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    ON

    I

    BIBLIOGRAFA :

    - Apuntes de ctedra. Hormign I de la FIUBA

    - Curso de Placas Planas. Ing. M. Fioravanti Ing. Tomas Del Carril

    BIBLIOGRAFA

  • SOLICITACIONES EN LOSAS

    SOLICITACIONES EN LOSAS Lmina 51

    FIU

    BA

    D

    epto

    . C

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    y E

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    74.0

    1 H

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    I

    GRACIAS POR SU ATENCION !!!

    FIN-SOLICITACIONES EN LOSAS-