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UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA VICERRECTORADO ACADÉMICO
DECANATO DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN
DETALLES TÍPICOS PARA LA AUTOCONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL EN CONCRETO ARMADO
Trabajo Especial de Grado presentado por:
Juan Diego Araujo
Especialización en Construcción de Obras Civiles
Maracaibo Julio 2009
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DETALLES TÍPICOS PARA LA AUTOCONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL EN CONCRETO ARMADO
Trabajo de Grado para optar al título de Especialista en Construcción Civil (Mención Edificaciones Presentado por:
________________________ Ing. Juan Diego Araujo
C.I. 16.606.232
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INDICE GENERAL
Pág. TITULO IIDEDICATORIA IIIAGRADECIMIENTOS IVINDICE GENERAL VINDICE DE CUADROS VIIINDICE DE GRAFICOS VIIIINDICE DE FOTOGRAFIAS IXINDICE DE ANEXOS XRESUMEN XI CAPÍTULO I: FUNDAMENTACION Planteamiento y Formulación del Problema 1Objetivos de la Investigación 14 Objetivo General 14 Objetivos Específicos 15Justificación e importancia de la Investigación 15Delimitación de la Investigación 16 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 18Antecedentes de la Investigación 18Fundamentación Teórica 21Mapa de Variables 34 CAPÍTULO III – MARCO METODOLOGICO 35Tipo de Investigación 35Diseño de investigación 37Sujetos de la Investigación 38 Población 38 Muestra 38Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos 40Validez del instrumento 42Técnicas de análisis de datos 42Procedimiento de la Investigación 43Procedimiento del Diseño Tipo de la estructura de la Vivienda 44 CAPITULO IV - RESULTADOS 53Análisis y Discusión de los resultados 53Diseño de la Vivienda Tipo 62
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CAPITULO V - PROPUESTA 82Conclusiones 89Recomendaciones 91 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 92ANEXOS 96
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ÍNDICE DE CUADROS
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Cuadro No. 1: Mapa de Variables 34
Cuadro No. 2: Deflexiones Máximas Permisibles 50
Cuadro No. 3: Derivas Máximas Permisibles 51Cuadro No. 4: Dimensión: Características Estructurales Indicadores:
Concreto, Acero de Refuerzo 55
Cuadro No. 5: Dimensión: Normas Indicadores: Columnas, Vigas de carga, Losa nervada, Fundaciones, Viga de riostra, Losa de piso
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ÍNDICE DE FOTOGRAFIAS
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Foto No. 1: Columna de concreto armado 57Foto No. 2 Columna de concreto armado 58Foto No. 3 Viga de concreto armado 59Foto No. 4 Armado de viga de riostra insuficiente 61
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ÍNDICE DE ANEXOS
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Anexo No. A: Formato de validación del instrumento 97Anexo No. B: Resultados obtenidos del instrumento 109Anexo No. C: Simulación en el Staad.pro 112Anexo No. D: Detalles típicos 177
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UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA VICERRECTORADO ACADÉMICO
DECANATO DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN ESPECIALIZACION EN CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES
RESUMEN
DETALLES TÍPICOS PARA LA AUTOCONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL EN CONCRETO ARMADO
Autor: Juan Diego Araujo Negrón
Tutor: Ing. Xiomara Orozco Fecha: Julio 2009
El fundamento de la presente investigación fue desarrollar detalles típicos utilizables por el autoconstructor de viviendas de interés social en concreto armado. Para tal fin fue necesario determinar las características de dichas estructuras y el cómo deberían estar integradas. Para esto fue necesario establecer las condiciones normativas mínimas con el fin de proyectar las mismas y formar lineamientos para su diseño. Es por esto que para determinar estos lineamientos en la presente investigación descriptiva de tipo factible, fue preciso construir un instrumento dicotómico conformado por una lista de cumplimiento de ciertas consideraciones normativas mediante la evaluación de 12 viviendas clasificables como estructuras provenientes de la autoconstrucción. Este resultado arrojó que las normas, principalmente la COVENIN 1753 (2006) Proyecto y construcción de obras en concreto estructural, solo se cumplen en un 37 % y las características constructivas solo se consuman en un 60 %. Posterior a esto, se desarrolló una vivienda típica para realizar los cálculos estructurales pertinentes y poder desarrollar sobremanera las características básicas que debe tener una vivienda de interés social. En tal sentido, se hizo un planteamiento de detalles típicos que servirán de apoyo al autoconstructor, los cuales por su sencillez servirá de ayuda al mismo y serán referencia para el cumplimiento de estas normas.
Descriptores: Detalles Típicos, Autoconstrucción, Concreto Armado, Viviendas [email protected]
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F U N D A M E N T A C I Ó N
Planteamiento y Formulación del Problema
Uno de los principales flagelos sociales que ha afectado sobremanera
a Venezuela es la falta de vivienda, sobre todo en los niveles
socio-económicos más desposeídos. Este problema de la vivienda se agrava cada
día más, debido a un déficit año tras año, sin soluciones gubernamentales
efectivas.
Según el censo de 2001 del Instituto Nacional de Estadísticas (INE), en
Venezuela, existían para ese entonces un total de 6.242.516 viviendas, 2.352.697
más que las contabilizadas en el censo de 1990, determinando un incremento del
60% en once años. De esas nuevas viviendas, en el sector formal (incluyendo
entes públicos y privados) se levantaron aproximadamente unas 715.749
viviendas (30,5%), las restantes 1.636.948 (69,5%) fueron producto de la
autoconstrucción.
Se evidencia entonces que los habitantes más pobres o más desposeídos en
Venezuela son los mayores productores, desarrolladores o constructores de
viviendas en el país, donde el crecimiento de los sectores de autoconstrucción es
mucho más acelerado en los sectores informales en comparación con los sectores
planificados.
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Adicional a esto, y según datos del 2006, la Cámara Venezolana de la
Construcción (CVC) estima que en el país se requiere construir
aproximadamente 1.680.000 nuevas viviendas para cubrir el déficit existente.
Además, 1.100.000 de las viviendas ocupadas actualmente requieren ser
mejoradas y reacondicionadas.
Gálligo, (2005). No obstante, otro aspecto determinante ante la ineficiencia
en el desarrollo de planes efectivos referido a este problema social, esta
relacionado a que el 98 % de las viviendas construidas en América Latina,
emplean tecnologías de poca eficiencia y largos periodos de ejecución.
En este orden de ideas, es importante acotar que según el Banco
Interamericano de Desarrollo (1993): “La gente vive en viviendas de mala
condición cuando ocurre cualquiera de las siguientes condiciones”: a) Más de 1.5
personas viven en cada habitación, b) La vivienda no ofrece acceso fácil al agua
potable, c) La vivienda no posee de facilidades sanitarias, d) La vivienda carece de
una fuente confiable y segura de electricidad, e) La construcción física de la
vivienda no puede impedir que entre la lluvia, f) La construcción es físicamente
insegura, g) La tenencia segura es amenazada por la posible evicción (despojo) o
porque la familia no puede pagar por la vivienda.
Dentro de este marco de referencia, es importante destacar que para la
autoconstrucción de viviendas, no se toman en cuenta las normas establecidas
para ello; en consecuencia, no existen detalles típicos, los cuales según Osers
(1998), son representaciones gráficas determinantes de los elementos
estructurales imprescindibles para el desarrollo de una edificación determinada.
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Estos detalles típicos de carácter usual, presentan características muy singulares,
que hacen de la misma, de continuo uso y de formal proyección, traduciéndose
esto, en la construcción de viviendas de calidad.
Gálligo, (2005). Paralelamente, el llamado sector informal es hoy el gran
constructor de América Latina y supera con creces la actividad constructiva del
sector formal. Mas de las tres quintas partes de lo que se hace en pro de paliar el
problema de vivienda, lo hace el sector no estructurado, la economía sumergida, el
autoconstructor anónimo
Gálligo, (2005). Un dato puntual corrobora indirectamente lo anterior expuesto:
según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) (1996):
“Se ha estimado que la participación de arquitectos en procesos convencionales
de diseño, construcción de edificios y obras públicas no pasa del 10 % de todas
las estructuras levantadas actualmente en América Latina y el Caribe. En cuanto a
la planificación, la participación de estos profesionales puede ser aun menor”
En esta acepción, autoconstrucción es el nombre dado a las acciones de
solución habitacional llevadas a cabo por los propios habitantes, individualmente o
en grupos, con sus propios recursos, según su propio criterio, sin aportes
específicos (financieros, técnicos, legales, políticos) de las instituciones
(incluyendo el Estado) o de otros sectores sociales, y con posibilidades limitadas
(o sin posibilidades) de inclusión que los sistemas municipales tienen
desarrollados para la población, con el fin de contar formalmente (legalmente) a
satisfacer su necesidad habitacional u otras necesidades esenciales.
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Sin embargo, como lo destaca Gálligo (2005), la autoconstrucción ha sido un
débil aliviadero del problema habitacional. Para satisfacer este déficit, es
necesario utilizar tecnologías y sistemas adecuados, basadas en materias primas
nacionales y con alta o creciente productividad. Estas tecnologías deben estar lo
suficientemente documentadas con el fin de cumplir el objetivo fundamental y que
consiste en desarrollar viviendas de calidad. En tal sentido, los autoconstructores
tienen toda la libertad para determinar la forma y los detalles de sus viviendas.
Utilizan esta libertad para adaptar la estructura construida a las sensibilidades
humanas.
En otro ámbito de ideas, la vivienda social debe construirse con materiales
permanentes pero económicos, los edificios frágiles no son útiles para la gente.
Las viviendas construidas con palos, láminas de cartón o de zinc no son modelos
a seguir. Aunque esta es una solución para muchas personas, no es considerado
lo más conveniente para construir viviendas de calidad, óptima y seguras.
Citando a Duany (2007), “El obstáculo de los planos, permisos, contratistas,
inspecciones, elimina la autoconstrucción”. De algún modo, debe haber un
proceso en la cual las personas puedan construir casas simples, funcionales para
ellos, por ellos mismos, en base a una idea formada en base a sus necesidades.
Este aspecto determina, planteada la autoconstrucción como una salida ante la
crisis habitacional, se debe buscar que las viviendas construidas guarden
requerimientos técnicos mínimos, normativos y suficientes.
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De acuerdo con estimaciones del INE, las necesidades de atención habitacional
abarcan casi 3 millones de viviendas. Esto determina un punto en la cual,
13.000.000 de venezolanos no disponen de viviendas adecuadas. Estos estudios
revelan que un 80% de las viviendas deben ser atendidas por deficiencias en
materiales, servicios y área. El otro 20% deben ser sustituidas por nuevas
viviendas, por presentar severas deficiencias estructurales o para solucionar
condiciones de hacinamiento. En los barrios urbanos, más del 60% de las
viviendas requieren de atención.
En consecuencia, la autoconstrucción debe estar bien estructurada como una
solución ante este flagelo que llevan a cuesta los “sin casas.” Por esto, nace la
urgencia de plantear soluciones técnicas estructurales bien definidas, económicas,
manteniendo suficientes planteamientos normativos como para permitir a las
viviendas autoconstruidas y que sean lo suficientemente estable en zonas donde
la vulnerabilidad sísmica es de moderada a alta.
Dentro de este contexto, brindar al autoconstructor, detalles típicos (entiéndase
detalles mínimos presentes en la construcción) de cómo debería levantar la
estructura de la vivienda, destacando que la construcción ordinaria y tradicional en
Venezuela se da utilizando el concreto armado como elemento estructural
indispensable. De no proyectar estos detalles típicos, muchas más viviendas se
podrían seguir levantando, sin cumplir requerimientos mínimos de seguridad y
estabilidad en la construcción de soluciones habitacionales por parte del
autoconstructor.
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Es por este motivo, que brindarle la posibilidad al autoconstructor de tener una
guía para la construcción de su casa o vivienda, y dejando establecido que su
casa puede ser muy sencilla y capaz de brindarle la seguridad estructural que este
se merece, es un beneficio importante ante la necesidad de establecer un sistema
constructivo confiable. En consecuencia y en base a los planteamientos
realizados, se plantea el siguiente interrogante: ¿Cómo desarrollar detalles típicos
para la autoconstrucción de viviendas de interés social en concreto armado?
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Desarrollar detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés
social en concreto armado.
Objetivos Específicos
Determinar las características de los detalles típicos de una vivienda de interés
social en concreto armado.
Describir las condiciones normativas mínimas presentes en el diseño de
viviendas en concreto armado.
Establecer lineamientos para el diseño de detalles típicos de una vivienda de
interés social en concreto armado.
Diseñar detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés social
en concreto armado.
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Justificación de la Investigación
La autoconstrucción, no es la solución más eficaz para resolver los problemas
de habitabilidad en Venezuela. Por esto, se deben buscar estrategias las cuales
permitan el desarrollo de la autoconstrucción de viviendas, donde su diferentes
elementos estructurales estén adaptados a la condiciones exigidas en las normas
vigentes, de tal manera que estas sean estructuralmente más seguras y estables.
Desde un marco social, esta investigación permitió engrosar la información
básica que debe estar presente en el desarrollo de viviendas de interés social,
permitiendo realizar soluciones habitacionales más seguras. Este desarrollo de
viviendas de manera segura, conveniente y bajo esquemas técnicos y normativos
suficiente, dará un amplio crecimiento y desarrollo en la calidad de vida de los
habitantes, sobretodo en los más desposeídos.
En el contexto metodológico, esta tesis permitirá reforzar investigaciones
similares en desarrollo que deseen indagar en temáticas relacionadas y será una
guía para nuevas tesis en proceso. En cuanto al contexto teórico, la indagación
documental y bibliográfica de textos, normativas e informes técnicos, permitió
constatar y refrendar los diferentes postulados teóricos referidos en dicha
indagación.
Delimitación de la Investigación
Esta investigación se realizó en el periodo comprendido entre Enero del 2009 a
Julio del 2009. La presente investigación fue realizada en la ciudad de Maracaibo,
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Estado Zulia. La tesis estuvo enmarcada dentro del área de construcción de obras
civiles y edificaciones, muy específicamente en el área de desarrollo de viviendas
de interés social. Esta línea de investigación está sustentada en base a los
planteamientos normativos de los códigos COVENIN-MINDUR 1753-06 (Concreto
Armado), ACI 318-05 (Building Code Requirements for Structural Concrete and
Commentary) y ACI 315-99 (Details and Detailing of Concrete Reinforcement).
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M A R C O T E Ó R I C O
Antecedentes de la Investigación
A continuación se presenta el grupo de investigaciones relacionadas con la
temática tratada en la presente investigación y que sirvieron de guía o referencia
para el desarrollo de la misma. En primera instancia, Arreaza y Estrada (2004),
desarrollaron una investigación titulada ‘’Análisis técnico de las condiciones
estructurales de viviendas de interés social en la zona metropolitana de
Maracaibo’’, la cual estudió la problemática existente en la construcción de
viviendas de interés social, teniendo como objetivo principal analizar de forma
técnica los elementos estructurales que las conforman. La investigación fue del
tipo descriptiva, con una población constituida por los desarrollos habitacionales El
Caujaro, Altos del Sol Amada y Villa Baralt, ubicadas en la Zona Metropolitana de
Maracaibo.
A esto se le unió, la aplicación de técnicas metodológicas e instrumentos para
recolectar información que permitió determinar las condiciones de deterioro en las
cuales se encuentran las viviendas en cuestión, producto de la falta de inspección
a las mismas y el uso de materiales inadecuados, ocasionando daños a la
estructura, razones por la cual resulta imperativo plantear posibles medidas
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correctivas que ofrezcan mejores condiciones de vida a sus habitantes y a la
comunidad.
En tal sentido, esta investigación analizó técnicamente elementos estructurales
de viviendas en construcción, en situaciones y condiciones muy específicas. Sus
resultados reforzaron y brindaron un aporte importante sobre las características
que deberán tener los diferentes detalles típicos a desarrollar en la presente
investigación, dado a la particularización brindada en las prácticas actuales en
construcciones actuales de viviendas.
Otra investigación que brindó un aporte importante, es la desarrollada por
Castillo y Palencia (2005), tesis titulada “Prediseño estructural de viviendas
unifamiliares de interés social con el sistema tradicional de concreto armado y con
el sistema estructural de acero”, en la cual se realizó un prediseño de varios tipos
de vivienda cumpliendo con la normativa mínima establecida para la construcción
de viviendas de interés social, buscando establecer diferencia de tipo económico
en los resultados.
La población de la misma estuvo compuesta por las viviendas unifamiliares de
interés social fabricadas con el sistema tradicional de concreto armado y con el
sistema estructural de acero. Los resultados de dicha investigación de carácter
descriptivo determinó la metodología a seguir para establecer las secciones
estimadas y la configuración estructural de estas edificaciones, con el fin de tener
pautas para el desarrollo óptimo de estas viviendas bajo parámetros y criterios
suficientes.
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Motivado a que en esta investigación, fue necesario realizar un prediseño
estructural, esta tesis se convirtió en una fuente importante para el desarrollo de
detalles típicos como objetivo general en la presente investigación. Este aporte
está fundamentado en el procedimiento y metodología de diseño de los elementos
estructurales que conforma una vivienda bajo esquemas y planteamientos
regulares.
Por otro lado, Guevara (2006), presentó una tesis titulada “Análisis técnico de
las losas de fundación utilizadas en las viviendas de interés social”, la cual permitió
establecer las condiciones normativas mínimas que debería tener una vivienda de
interés social en cuanto a sus fundaciones, muy específicamente al utilizar losas
de fundaciones. Esta tesis evidenció la estructuración básica que debía tener las
fundaciones de interés social, su cálculo, su desarrollo y su construcción.
La población de esta investigación estuvo determinada en las losas de
fundación que aplican para el desarrollo de interés social. Esta investigación del
tipo descriptiva analizó los pormenores técnicos referidos al diseño de estos
elementos estructural utilizando la observación documental como instrumento de
recolección de datos. Los resultados de la misma determinaron el diseño de las
losas de fundación y la metodología a seguir.
Igualmente, Meléndez (2008), desarrolló una tesis titulada “Programa de
adiestramiento para la autoconstrucción de viviendas de interés social”. Este
programa tuvo como objetivo principal definir los elementos integrantes para este
tipo de viviendas, la revisión documental de las normas que aplican y la
presentación definitiva de dicho programa. En tal sentido esta investigación estuvo
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enmarcada como del tipo descriptivo tipo factible y su población integrada por
autoconstructores de viviendas de interés social. Los resultados determinaron el
cumplimiento de los objetivos planteados en el programa preparado.
Por este motivo, esta investigación brindó un aporte importante a la presente
investigación, dado que el objetivo fue básicamente envolver un problema social
tan relevante como es la autoconstrucción como solución habitacional para
viviendas de interés social, en concordancia a la investigación en desarrollo. Los
planteamientos técnicos y normativos presentados en esta tesis, sirvieron de guía
para el planteamiento de los detalles típicos en este tipo de edificaciones.
Bases Teóricas de la investigación
Viviendas de Interés Social
En primera instancia es necesario definir lo que representa una vivienda, por tal
motivo Castilla y León (2000), conceptualizan a la vivienda como un edificio cuya
principal función es ofrecer refugio y habitación a las personas y sus enseres y
propiedades, protegiéndoles de las inclemencias climáticas y de otras amenazas
naturales.
No obstante, el interés de la presente investigación es indagar en las llamadas
viviendas de interés social, las cuales se caracterizan por ser soluciones
habitacionales aportadas por el Gobierno Nacional o Regional o por algún ente de
carácter gubernamental básicamente. Lozano Hernández, (2002). Estos
organismos subsidian la construcción de desarrollos habitacionales, destinados a
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aquellas familias que no posean la disponibilidad económica de pagar el precio de
una vivienda. Se definen como viviendas de interés social, aquellas edificaciones
realizadas por el estado y hoy en día estas se presentan como soluciones a los
problemas más resaltantes de la actualidad, como lo es el aporte a los sectores de
bajos recursos económicos que no poseen la capacidad económica para adquirir
vivienda de manera inmediata
La vivienda de interés social, denominada también como vivienda de bajo costo,
por lo general tiene todas las comodidades y cubre las necesidades básicas
planteadas en cualquier tipo de vivienda tradicional en espacios reducidos, ya que
por lo general su área se encuentra oscilante entre 60 y 100 metros cuadrados de
construcción; espacio en el cual se encuentran áreas definidas por una sala-
comedor, lavandería, cocina, hasta 3 habitaciones y 1 o 2 salas de baño. En líneas
generales, la particularidad de este tipo de vivienda está basada en el hecho de
respetar más la funcionalidad y distribución optima de espacios, ante aspectos
como edificaciones arquitectónicamente ricas en expresión, con acabados de
primera y bajo planteamientos del desarrollo de una urbe cosmopolita
La Autoconstrucción
Autoconstrucción es el nombre dado a las acciones de solución habitacional
llevadas a cabo por los propios habitantes, individualmente o en grupos, con sus
propios recursos, según su propio criterio, sin aportes específicos (financieros,
técnicos, legales, políticos) de las instituciones (incluyendo el Estado) o de otros
sectores sociales, y con posibilidades limitadas (o sin posibilidades) de inclusión
en los sistemas municipales tienen desarrollados para la población, con el fin de
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contar formalmente (legalmente) con acceso a sus satisfactores habitacionales y a
otros satisfactores esenciales.
Detalles Típicos de Construcción
Señala Osers (1998).Los detalles típicos de construcción, son representaciones
gráficas (planos) determinantes de los elementos estructurales imprescindibles
para el desarrollo de una edificación determinada. Estos detalles típicos de
carácter usual, presentan características muy singulares, que hacen de la misma,
de continuo uso y de formal proyección
Dado que este aspecto integra el resultado final de la investigación, se destaca
la particularidad de un detalle típico basado en la condición de la representación
básica, sin complicaciones, donde el usuario final no va a ser un profesional, sino
un constructor con posible experiencia pero con limitada experticia técnica. En tal
sentido algún detalle dirigido a estas personas deben estar basados en el
desarrollo de detalles simples y fáciles de entender.
Estructuras
Según Aristazabal, (2003), el término estructura se puede definir como el
conjunto de elementos y miembros que conforman una edificación, cuya función
es la de resistir y transmitir las acciones al suelo a través de las fundaciones.
Estos elementos conforman el esqueleto de cualquier edificación, dispuestos de tal
manera de poder resistir las solicitaciones permanentes y accidentales.
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Para tal efecto, se determina a la estructura como el elemento encargado de
transmitir todas las acciones de peso propio, utilización y accidentales desde las
distintas partes de la construcción hasta las bases o fundaciones, asegurando
adecuadamente, los tres aspectos básicos de la misma, que son: resistencia
(mayor o menor capacidad de una estructura para oponerse a la rotura), rigidez
(mayor o menor capacidad de una estructura para oponerse a la deformación) y
estabilidad (capacidad de la estructura para mantener el equilibrio).
Por todo esto, la resistencia, la rigidez y la estabilidad constituyen los pilares
fundamentales del diseño estructural y sus componentes. La pérdida de cualquiera
de ellos, aunque fuera de forma aislada, conducirá y representa un estado de
colapso de la edificación carente de estos aspectos. Estos aspectos conforman
parte imprescindible de cualquier metodología de diseño o calculo para diferentes
estructuras.
En las edificaciones comunes, los elementos estructurales con los cuales
habitualmente se diseña una estructura (pórticos, pantallas, etc.) no acusan
deformaciones, las cuales puedan poner en riesgo ningún elemento secundario de
la construcción. Por esta razón es frecuente ocuparse casi exclusivamente del
problema de la resistencia.
En tal sentido, las estructuras serán los componentes y la base indispensable a
desarrollar en los detalles típicos de la presente investigación, bajo el esquema de
presentar los mismos bajo el planteamiento de sistematizar los componentes y los
elementos que las integran, con el fin de darle respuesta a los objetivos
planteados en la presente investigación.
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Diseño estructural
El diseño estructural es un proceso mediante el cual se le da forma a un
sistema estructural para que cumpla una función determinada con un grado de
seguridad razonable, costos razonables de construcción y bajo condiciones
normales de servicio para presentar comportamientos adecuados, ante
requerimientos estáticos y dinámicos.
En tal sentido, la etapa de la estructuración es la más importante del diseño
estructural pues, la optimización del resultado final del diseño depende de gran
medida del acierto en el cual se haya obtenido en adoptar la estructura más
adecuada para una edificación específica, donde ofrezca evidentemente el mejor
comportamiento.
En la primera etapa de predimiensionamiento se seleccionan los materiales que
van a constituir la estructura, se define el sistema estructural principal y el arreglo y
dimensiones preliminares de los elementos estructurales más comunes. El objetivo
debe ser el de adoptar la solución óptima dentro de un conjunto de posibles
opciones de estructuración. Todo esto acompañado el diseño arquitectónico
referido en la optimización de espacios.
En una segunda etapa del diseño, se identifican las acciones a considerar como
aquellas que van a incidir o tiene posibilidad de actuar sobre el sistema estructural
durante su vida útil. Entre estas acciones se encuentra, por ejemplo, las acciones
permanentes como la carga muerta, acciones variables como la carga viva, y
acciones accidentales como el viento y el sismo.
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Una vez realizado el proceso de la identificación de las acciones se realiza el
análisis estructural el cual es el procedimiento que lleva la determinación de la
respuesta del sistema estructural ante la solicitación de las acciones externas que
puedan incidir sobre dicho sistema. La respuesta de una estructura o de
un elemento es su comportamiento bajo una acción determinada; está en
función de sus propias características y puede expresarse en función de
deformaciones, agrietamiento, vibraciones, esfuerzos, reacciones, entre otros.
Para obtener dicha respuesta primeramente se selecciona un modelo teórico y
analítico factible de ser analizado con los procedimientos de cálculo disponible. En
tal sentido en la presente investigación se utilizara el software de diseño y cálculo
estructural de nominado Staad. Pro, bajo el planteamiento de utilizar el compendio
normativo vigente. La selección del modelo analítico de la estructura está
integrado en las siguientes partes:
I.- Modelo geométrico. Esquema que representa las principales características
geométricas de la estructura según la arquitectura planteada.
II.- Modelo del comportamiento de los materiales. Debe suponerse una relación
acción - respuesta o esfuerzo - deformación del material que compone la
estructura.
IV.- Modelo de las acciones impuestas. Las acciones que afectan la estructura
para una condición dada de funcionamiento se representan por fuerzas o
deformaciones impuestas.
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Características estructurales del Concreto Armado
Es necesario determinar que las características estructurales son los diferentes
elementos que componen el sistema constructivo utilizado para el desarrollo de la
estructura de una edificación en particular. En el presente caso se destaca el uso
del concreto armado el cual está básicamente compuesto por concreto reforzado
con cabillas o mallas electrosoldadas de acero.
En tal sentido y como primer componente, se tiene al Concreto el cual es una
mezcla de cemento Portland o de cualquier otro cemento hidráulico, agregado fino,
agregado grueso y agua, con o sin aditivos (COVENIN 1753, 2006). Otro elemento
es el acero de refuerzo, componente indispensable del concreto armado consiste
en la utilización de acero en forma de barras, mallas o alambres que cumplan con
las especificaciones por la norma COVENIN 505 (COVENIN 1753, 2006) para
reforzar y en complemento con el concreto forma el compuesto estructural
conocido como concreto armado.
El encofrado es un sistema de contención fabricado en sitio con tablas y
listones de madera y en algunos casos de acero, para mantener en posición y
dimensión los elementos vaciados de concreto, los cuales son retirados una vez
que haya fraguado la mezcla, siendo reutilizados un par de veces más o en
algunos casos desechados.
El concreto armado combina la resistencia a compresión del concreto con la
resistencia a tracción del acero, trabajando ambos materiales coordinadamente.
La resistencia del concreto a la compresión se puede definir como la máxima
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resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial.
Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una
edad de 28 días se le designe con el símbolo f’c.
Los diferentes pasos que se deben seguir en la construcción con concreto
armado son explicados uno a uno a continuación: a) Las fundaciones están
encargadas de transmitir las cargas de la edificación a la vivienda. En el presenta
caso se establecer fundaciones del tipo aisladas o zapatas, cuando el terreno en la
superficie no es capaz de soportar o tener la capacidad de resistir las cargas
impuestas. En caso de zapata se excavará a una profundidad hasta un estrato
fuerte para construir una base, y mediante una extensión de la columna llamado
pedestal se le brinda la continuidad estructural exigida.
b) Construcción de columnas: Las columnas de una estructura son fabricadas
armando el acero correspondiente a ella, se colocan los encofrados (metálicos o
de maderas), se apuntalan y se realiza el vaciado del concreto. Estos son
miembros estructurales utilizados principalmente para soportar cargas axiales,
acompañada o no de momentos flectores, y que tiene una altura de por lo menos 3
veces su menor dimensión transversal (COVENIN 1753, 2006). c) Construcción de
vigas: Las vigas se fabrican de manera muy similar a las columnas. Se comienza
ubicando y armando las cabillas. Se colocan los encofrados y se apuntalan para
que al vaciar el concreto los puntales soporten el peso de éste.
Al fraguar este se remueven los encofrados a una edad de fraguado del
concreto vaciado normativa y adecuada. En tal sentido se determinan que las
vigas de carga son las encargadas de transmitir el peso de la losa de techo a las
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columnas y paredes de carga (http://www.viviendaenred.net, 2009). d) Losa de
techo: básicamente se desarrollan dos tipos de losas, la primera definida por losas
nervada que consiste en fabricar una loseta de mínimo espesor (usualmente 5
cms), reforzado con nervios de concreto armado. e) Losa de Piso: Es el elemento
horizontal estructural más conocido como piso, pero que casi siempre es de
concreto o acero y sirve para desarrollar todo el espacio arquitectónico, y
descansará en columnas y trabes. (http://ventayrenta.com/glosario.htm, 2009).
Normas Estructurales
Un elemento indispensable que debe mantenerse en la construcción de
viviendas de interés social, es conservar en todo momento los criterios normativos
mínimos. Esto determina el cumplimiento de la reglamentación referida y vigente
en la construcción de obras de concreto armado, solo debe dársele importancia a
cada aspecto en específico.
En tal sentido la norma es una especificación técnica u otro documento a
disposición del público, elaborado con la colaboración y consenso o aprobación
general de todos los interés afectados por ella, basada en resultados consolidados
de la ciencia, tecnología y experiencia, dirigida a promover beneficios óptimos para
la comunidad y aprobada por un organismo reconocido a nivel nacional, regional o
internacional según la norma COVENIN 2002 (1988), Criterios y Acciones Mínimas
para el Proyectos de Edificaciones.
Dado que el objetivo principal y fundamental de la presente investigación es
desarrollar detalles típicos para elementos y obras de concreto armado, muy
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específicamente para viviendas de interés social a ser construidas bajo el sistema
de la autoconstrucción, las principales normas utilizadas para el desarrollo de la
presente investigación fueron las siguientes:
NORMA ACI 318-2005 (Building Code Requirements for Structural Concrete
and Commentary): la parte correspondiente al reglamento en este documento
cubre el diseño y construcción de concreto estructural en edificaciones y donde
sea aplicable en otras construcciones. Dentro de los temas tratados se
encuentran: planos y especificaciones, supervisión, materiales, requisitos de
durabilidad, calidad del concreto, mezclado y colocación, encofrados y cimbras,
tuberías embebidas, juntas de construcción, detalles del refuerzo, análisis y
diseño, resistencia y funcionamiento, flexión y fuerza axial, cortante y torsión,
desarrollo y empalmes del refuerzo, sistemas de losa, muros, zapatas, concreto
prefabricado, elementos compuestos a flexión, concreto preesforzado, cascarones
y placas plegadas, evaluación de la resistencia de estructuras existentes,
requisitos especiales para diseño sísmico, concreto simple estructural,
modelos puntal-tensor, requisitos alternos de diseño, factores de carga y de
reducción de resistencia alternos y anclaje al concreto (ACI 318, 2005).
NORMA ACI 315-1999 (Details and Detailing of Concrete Reinforcement):
Presenta métodos recomendados y las normas para preparar planos,
detalles típicos, y planos de colocación del acero de refuerzo en estructuras
de concreto reforzado. Los diferentes capítulos definen las responsabilidades
tanto del ingeniero como de quien dobla y figura el acero de refuerzo (ACI 318,
2005).
DERECHOS RESERVADOS
22
COVENIN 1753-2006 (Proyecto y construcción de obras en concreto
estructural): Esta Norma establece los requisitos para el proyecto y la ejecución de
edificaciones de concreto estructural que se proyecten o construyan en Venezuela.
Aplica a todos los aspectos relativos al proyecto, construcción, inspección,
supervisión, mantenimiento, evaluación, adecuación o reparación, así como
también a las propiedades y aseguramiento de calidad de los materiales
(COVENIN 1753, 2006).
Cuadro No.1
Mapa de Variable
VARIABLE DIMENSIÓN INDICADOR
CARACTERISTICAS
ESTRUCTURALES
CONCRETO
ACERO DE REFUERZO
DETALLES TIPICOS
NORMAS ACI Y COVENIN
COLUMNAS
VIGAS DE CARGA
VIGAS DE RIOSTRA
LOSA NERVADA
FUNDACIONES
LOSA DE PISO
Fuente: Araujo (2009)
DERECHOS RESERVADOS
23
C A P Í T U L O III
M A R C O M E T O D O L Ó G I C O
Tipo y nivel de Investigación
La presente investigación está enmarcada dentro de la modalidad de Proyecto
Factible, los cuales consiste en una solución posible y medible a un problema
práctico, buscando satisfacer necesidades de un ente o condición en específica.
Dado que la propuesta de esta investigación es desarrollar en justo cumplimiento
con la normativa estructural vigente en el país, un grupo importante de detalles
típicos de construcción de elementos de concreto armado para su disposición en
viviendas de interés social será el aporte de la presente investigación, como apoyo
técnico referencial para los autoconstructores.
Además de esta tipificación dada a la presente investigación como tipo proyecto
factible, este estudio está fundamentado de la misma manera como una
investigación descriptiva, la cual según lo expresa Arias (1999), consiste en la
caracterización de un hecho, fenómeno o grupo con el fin de establecer su
estructura o comportamiento
En tal sentido Hurtado (2000), expresa que un Proyecto Factible, consiste en la
elaboración de una propuesta o de un modelo, los cuales constituyen una
solución a un problema o necesidad de tipo práctico, ya sea de un grupo social o
23
DERECHOS RESERVADOS
24
de una institución, o de un área particular. En el presente caso el proyecto factible
está sustentado en el desarrollo y la propuesta de detalles típicos.
Otra definición característica es la expresada y manifestada por Tamayo
y Tamayo (2002, p. 221), “el cual define y enuncia al proyecto factible dentro
de una investigación descriptiva como “…una propuesta de estudio o
investigación científica dentro de un campo vagamente definido y que se
presenta como posible a realizar.”
En tal sentido Bavaresco (2001), expresa que las investigaciones descriptivas
van en la búsqueda de aquellos aspectos en los cuales se desea indagar,
conocer y en los cuales se pretende obtener respuesta. Para tal efecto, en la
presente investigación se describieron las características de los detalles típicos de
viviendas de interés social.
Hernández, Fernández y Batipta, (1998). Es considerada también una
investigación del tipo aplicada, debido a que la revisión de la literatura reveló la
existencia de muy poca información, y mucha de la alcanzada esta vagamente
relacionada con el problema objeto de estudio, determinando un análisis técnico y
teórico exhaustivo dado a la poca referencia documental
Diseño de la Investigación
El propósito fundamental del diseño de la investigación, es el de
"…proporcionar un modelo de verificación que permita contrastar hechos con
teoría" (Sabino, 1999). Dada la fundamentación técnica del presente estudio, se
DERECHOS RESERVADOS
25
destaca el diseño de investigación utilizado para su desarrollo del mismo en
cumplimiento con los requerimientos metodológicos exigidos.
Hernández y otros, (1998). El diseño de la investigación fue no experimental y
transeccional. Para tal efecto, Hernández y otros (1998), determinan a los
diseños de investigación transeccionales o transversales como aquellos
donde se “…recolectan los datos en un sólo momento, en un tiempo único.
Su propósito es describir variables, y analizar su incidencia e interrelación
en un momento dado”. Igualmente fue considerada no experimental ya que no
pretendió manipular deliberadamente la variable ni las situaciones objeto de
estudio, caracterizando así esta investigación como del tipo no experimental
Sin embargo, los datos de la indagación investigativa se obtuvieron,
directamente de donde ocurre el hecho, es decir, mediante la aplicación de un
instrumento y técnicas de investigación en viviendas de interés social en proceso
de construcción.. Al respecto Sabino (1999), expresa que los diseños de campo
son aquellos donde los datos de interés se recogen de manera directa de la
realidad. Dichos datos obtenidos directamente de la experiencia empírica, son
producto de la investigación en curso sin intermediación de alguna naturaleza.
Sujetos de la Investigación
Población
Según Tamayo (2002), la población se define como la totalidad del fenómeno
a estudiar, en donde las unidades de población poseen una característica común
DERECHOS RESERVADOS
26
la cual se estudia y da origen a los datos de la investigación. Para
Hernández et al (1998) la población es considerada la unidad de análisis, que
va a ser estudiada y sobre el cual se pretende generalizar los resultados.
La población objeto de estudio de esta investigación está conformada por las
viviendas de interés social autoconstruidas en Venezuela. En tal sentido, la
población del presente estudio estuvo clasificada como infinita, de acuerdo a
las definiciones expresadas por Chávez (2001), quien determina que son
aquellas poblaciones constituidas por más de 100.000 unidades de estudio.
En tal sentido fue necesario tomar una muestra representativa de esta población.
Es necesario destacar que cuando se habla de viviendas de interés social se
destacan y enmarcan a aquellas viviendas las cuales poseen un área de
construcción menor a los 100 m2, y donde su interés principal es de alojar a
familias, su distribución interna es simple y sencilla y de alguna manera
posee un costo relativamente acreditable mediante las leyes de vivienda
vigentes.
Es necesario acotar que la calidad o cualidad e incluso la escasez
económica de los integrantes de la familia, no esta relacionado con la
particularidad social denotada en este tipo de vivienda. El interés social
simplemente se refiere a la cualidad de cumplir con una necesidad básica de
habitabilidad familiar.
En cuanto a la autoconstrucción, se hace referencia a la vivienda donde la
participación de profesionales especializados en el ramo de ingeniería y
DERECHOS RESERVADOS
27
construcción no está presente. Esto incluye a aquellas realizadas y ejecutadas por
albañiles, maestros de obras, entre otras personas que construyen, los cuales,
aunque posean experiencia, no tienen la experticia para diseñar estructuralmente
una vivienda, bajo los esquemas normativos.
Muestra
Para Hernández et al (2003), la muestra es en esencia, un subgrupo de la
población. Según Tamayo y Tamayo (2002 p. 30), la muestra es “el conjunto de
operaciones que se realizan para estudiar la distribución de determinados
caracteres en la totalidad de una población, universo o colectivo, partiendo de una
observación de una fracción de la población considerada”
En tal sentido, el tipo de muestreo aplicado para seleccionar la muestra
fue de carácter intencional, ya que ante la misma, el investigador selecciono
las viviendas consideradas como más representativas de los típicos hallazgos
donde se presentaban problemas de índole estructural en obras de concreto
armado.
Para tal efecto, Sabino (1999), especifica a un muestreo intencional como aquel
en el cual se “escoge sus unidades no en forma fortuita, sino en forma arbitraria,
designando a cada unidad según características en la cual al investigador le
resulten de relevancia”. De ahí, la participación activa del investigador ante la
selección de la muestra definitiva.
Ahora bien, para desarrollar esta investigación se seleccionó un muestreo
intencional debido a que la muestra fue definida en base a viviendas analizadas y
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28
escogidas en virtud de la capacidad del investigador en llegar y accesar a estas.
Esta capacidad, estuvo supeditada al acceso proporcionado por el propietario, a la
vivienda en proceso de construcción. Esta muestra totalizaba 12 viviendas en
construcción analizadas, con el fin de determinar las irregularidades estructurales
y poder definir una vivienda tipo.
Definición operacional de la Variable
Definición conceptual: Osers, (1998). Los detalles típicos de construcción, son
representaciones gráficas (planos) determinantes de los elementos estructurales
imprescindibles para el desarrollo de una edificación determinada. Estos detalles
típicos de carácter usual, presentan características muy singulares, que hacen de
la misma, de continuo uso y de formal proyección
Definición operacional: Los detalles típicos de construcción a desarrollar, son
representaciones gráficas (planos) determinantes de los elementos estructurales
de concreto armado imprescindibles para el desarrollo de una vivienda de interés
social. Estos detalles típicos de carácter usual, presentan características muy
singulares, que hacen de la misma, de continuo uso y de formal proyección
(Araujo, 2009).
Técnicas de Recolección de Datos
Las técnicas e instrumentos de recolección de datos son los diversos recursos
utilizados para facilitar la recolección y el análisis de los hechos o situaciones
observadas: estos son numerosos y varían de acuerdo con los factores a
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29
evaluarse Risquez, Fuenmayor, Pereira, (1999). Este aspecto esta dado en virtud
de establecer la forma de abordar a la muestra sujeto de estudio.
Dada la naturaleza de la investigación y en función de los objetivos específicos
propuestos en la misma, se empleó, en primer lugar, la observación directa,
técnica considerada por Tamayo y Tamayo (2002), como fundamental para
el análisis de cualquier hecho social o físico, y quien la define como aquella
observación en la cual, el investigador puede observar y recoger datos mediante
su propia observación, que en este caso estuvieron referidos a las características
usuales y presentes de manera regular, en viviendas autoconstruidas de interés
social.
Igualmente, se desarrolló y construyó una lista de verificación (instrumento
de recolección de datos), la cual consiste en 55 ítems (ver anexo B) donde
se señala el cumplimiento o no de criterios técnicos o condiciones
normativas y técnicas de la muestra seleccionada, en referencia a los elementos
estructurales de concreto armado que conforman las 12 viviendas de interés social
analizadas.
De la misma manera, se realizó el respectivo diseño estructural en concreto
armado de una vivienda representativa, en la cual se pudieron establecer, los
diferentes detalles típicos desarrollados, destacando que estas fueron proyectadas
mediante la utilización de hojas de cálculos estructurales y el apoyo en el empleo
del software de diseño estructural Staad.Pro. Este diseño puede detallarse en el
anexo C.
DERECHOS RESERVADOS
30
Según lo expresado por Chávez (2001), la validez del instrumento se refiere la
eficacia en el cual un instrumento verdaderamente mide lo que se pretende. Es
decir, esta específicamente referido a la capacidad de dicho instrumentos en
arrojar resultados fiables y justos a los requerimientos metodológicos exigidos.
Para tal efecto, se estimó la validez de contenido.
La validez de contenido de los instrumentos de cumplimientos técnicos y
normativos de las viviendas de interés social provenientes de la autoconstrucción,
fue realizada a través de la opinión de dos (2) expertos en la materia y uno (1) en
metodología. Dichos especialistas plantearon sus recomendaciones y
observaciones, quienes determinaron mediante su evaluación el ajuste de los
ítemes, dándole objetividad y consistencia teórica a dichos instrumentos
necesarios para medir las variables de estudio. Este proceso se llevó a cabo
utilizando un formato de validación (ver anexo A).
Procedimiento
Para obtener una información pertinente a la investigación ser realizó un
abordaje teórico para establecer la relación entre la problemática planteada, los
objetivos, las variables, dimensiones e indicadores, considerando los siguientes
procedimientos:
1. Selección del diseño metodológico de la investigación, mediante el cual se
determinó la muestra e instrumentos de medición, para luego ser presentado a
los expertos para su debida validez.
2. Ajuste del instrumento, atendiendo a las sugerencias de la validez.
DERECHOS RESERVADOS
31
3. Tabulación de los datos con el propósito de aplicarles el tratamiento adecuado
para la prueba de confiabilidad.
4. Análisis de los datos a través de la estadística descriptiva basada en
porcentaje, frecuencias y el análisis.
5. Determinación de las características que estructurarían los detalles típicos en
desarrollo.
6. Análisis normativo y técnico del diseño de viviendas de concreto armado.
7. Desarrollo del diseño de la estructura de la vivienda tipo.
8. Desarrollo de los detalles típicos en base a las experiencias y resultados
obtenidos en dicho diseño de la estructura de la vivienda tipo.
Debido a que se desarrolló el diseño de una vivienda tipo en cuanto al
contenido estructural en concreto armado, a continuación se presenta el
procedimiento utilizado y los criterios básicos que privaron en este diseño. Esta
metodología esta bajo las mejores prácticas y las condiciones exigidas en las
normas utilizadas.
En primera instancia se definió la geometría que integrarán los elementos
estructurales a diseñar. El modelo simulado de dicha geometría se realizó según
la arquitectura definida y mostrada en el anexo D. La simulación de las estructuras
analizadas consistió en la elaboración del modelo que representa las condiciones
normativas necesarias que contribuyo a definir las características y condiciones de
los elementos estructurales.
En tal sentido se destaca que se utilizó las siguientes características o
calidades de los materiales: Acero de refuerzo (Tensión Cedente Mínima, fy =
DERECHOS RESERVADOS
32
4200 kgf/cm2), Acero para retracción de fraguado o Malla Electrosoldada: Tensión
Cedente Mínima, fy = 5000 kg/cm2), Concreto de Resistencia a la compresión a
los 28 días, f’c=250 kg/cm2. Las propiedades del concreto armado adicionales a
utilizar en el cálculo del proyecto son: Peso por unidad de volumen: 2.500 kgf/m3
(Según lo indica la Norma COVENIN 2002-88), Módulo de elasticidad Ec: 15000
(f’c)0,5 = 237.171 kgf/cm2, Relación de Poisson: 0,20, Coeficiente de expansión
térmica 9,9E10-6 °C-1
En las hipótesis y criterios del cálculo no se consideraron los efectos por
fuerza de viento sobre las estructuras porque el sistema estructural y el tipo
de construcción determina que lo más desfavorable a las consideración de
la actuación sísmica. Para el análisis y evaluación de la estructura se
consideraron las cargas permanentes, variables y de sismo.
En tal sentido se destaca que las acciones gravitacionales a las que estarán
sometidas las estructuras durante su vida útil son las cargas permanentes debidas
al peso propio de la misma y las cargas variables, las cuales se encuentran
especificadas en la Norma COVENIN-MINDUR 2002-88: “Criterios y Acciones
Mínimas para el Proyecto de Edificaciones”, como cargas uniformemente
distribuidas. En tal sentido se asumirá una carga viva de 100 kg/m2 para las losas
de techo por tratarse de una estructura de un solo nivel. Se definió el uso de los
nervadas en la losa techo.
Para la evaluación de la estructura se empleó el espectro de diseño y/o revisión
según la Norma COVENIN 1756-01: “Edificaciones Sismorresistentes”. El espectro
de diseño utilizado para la acción simultánea de las componentes sísmicas
DERECHOS RESERVADOS
33
horizontales en las dos direcciones ortogonales y posteriormente se aplicó la
combinación de acciones del 100% en una dirección más el 30% en la dirección
en la dirección ortogonal y viceversa, tal y como lo establece la Norma COVENIN
1756-01 (Método CQC).
Según los datos del proyecto anteriormente proporcionados, la
información sísmica utilizada para el análisis corresponde a la definida por la
Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, los
datos necesarios para su realización se muestran a continuación: En cuanto a
las masas sísmicas asumidas se consideró el 0 % en el nivel techo de dicha
carga.
En cuanto a los efectos sísmicos, se consideró un número de modos de
vibración igual a 33, cumpliendo el requerimiento normativo de que más del 90%
de la masa participativa total de la estructura fueran aplicadas sobre la estructura,
tal y como lo establece la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones
Sismorresistentes”, en su artículo 9.6.2.1 que expresa que deben ser considerados
todos aquellos modos para los cuales la suma de las masas efectivas sea superior
al 90% de la masa movilizada en el movimiento sísmico. Se asignó el 70 % de la
incidencia del espectro horizontal sobre el vertical (COVENIN 1756-2001).
Generalmente, el primer modo de vibración de la estructura es el que presenta
un mayor factor de participación modal, motivo por el cual es el de mayor interés a
la hora de analizarla. Por lo general, el primer modo tiene la contribución más
grande al movimiento de la estructura y está asociado a un período mayor
(frecuencia natural más pequeña).
DERECHOS RESERVADOS
34
Según los datos del proyecto anteriormente proporcionados, la información
sísmica utilizada para el análisis sísmico corresponde a la definida por la Norma
Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, los datos
necesarios para su realización se muestran a continuación:
Zona sísmica (Maracaibo) Edo. Zulia 3
Coeficiente de Aceleración Horizontal, Ao 0.20
Forma espectral S2
Factor de corrección, 0.80
Grupo B2 (Viviendas)
Factor de importancia, 1.00
Nivel de diseño ND2
Material Concreto Armado
TIPO I
Factor de magnificación promedio, 2.6
To 0.25 s
T* 0.7 s
T+ 0.3 s
P 1.0
Para el diseño de estructuras de concreto, se tienen las siguientes
combinaciones de carga, las cuales se utilizan para someter a la estructura a las
diferentes actuaciones combinadas de las cargas:
U = 1.4 CP
U = 1.2 CP + 1.6 CV
DERECHOS RESERVADOS
35
U = 1.2 CP + 0.5CV ± S
U= 0.9 CP ± S
Donde:
U = Carga última de diseño
CP = Cargas permanentes
CV = Cargas variables
S = Cargas Sísmicas
En cuanto a las combinaciones de servicio para el chequeo de las
deformaciones y diseño de fundaciones se tienen las siguientes:
CP
CP + CV
CP + CV ± 0.7 S
0.9 CP ± 0.7 S
1.1 CP + CV
En otro orden de ideas, las cargas actuantes producen desplazamientos que
deben ser limitadas para evitar excesivas deformaciones que comprometan la
estructura o provoquen daños en elementos no estructurales como acabados y
tuberías. Los desplazamientos controlan los daños que puedan causar el sismo al
tipo de cerramiento utilizado en el edificio. Según la Norma Venezolana COVENIN
1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, los valores limites de vienen
expresados en la siguiente tabla:
DERECHOS RESERVADOS
36
Cuadro No.2
Deflexiones Máximas Permisibles
E L E M E N T O E S T R U C T U R A L T I P O D E
D E F L E X I Ó N
M Á X I M O
P E R M I S I B L E
Techos planos que no soportan ni están
unidos a elementos no estructurales
susceptibles de ser dañados por grandes
flechas.
L/180
Entrepisos que no soportan ni estad
unidos a elementos no estructurales
susceptibles de ser dañados por grandes
flechas.
Vertical.
Flecha instantánea
debida a la acción de la
carga variable L/360
Techos o Entrepisos que soportan o
están unidos a elementos no
estructurales susceptibles de ser
dañados por grandes flechas.
L/480
Techos o Entrepisos que soportan o
están unidos a elementos no
estructurales que no son susceptibles de
ser dañados por grandes flechas.
Vertical.
Flecha total que se
produce después de la
fijación de los elementos
no estructurales L/240
Fuente: Covenin 1756:2001.
En tal sentido, se utilizó el criterio de L/360 (L: Luz Libre) como deformación
máxima vertical permitida sobre los elementos estructurales diseñados. En cuanto
al cálculo del desplazamiento lateral total, este viene expresado en la Norma
DERECHOS RESERVADOS
37
Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes” bajo la
siguiente expresión:
0.8 i eiR
Donde:
R = Factor de reducción de respuesta
ei = Desplazamiento lateral del nivel i, [L] usualmente en cm
Según el artículo 10.2 establecido en la Norma Venezolana COVENIN
1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”, los valores limites de 1
i
i ih h
vienen expresados en la siguiente tabla:
Cuadro No. 3
Derivas Máximas Permisibles
EDIFICACIONES TIPO Y DISPOSICIÓN DE ELEMENTOS
NO ESTRUCTURALES Grupo A Grupo B1 Grupo B2
Susceptibles de sufrir daños por
deformaciones de la estructura
0.012 0.015 0.018
No susceptibles de sufrir daños por
deformaciones de la estructura
0.016 0.020 0.024
Fuente: COVENIN 1756 (2001).
En este caso, tal y como lo indica la Norma Venezolana COVENIN 1756:2001
“Edificaciones Sismorresistentes” en la Tabla anterior, para una edificación del
DERECHOS RESERVADOS
38
grupo B2 le corresponde un valor máximo de 0.018. Este parámetro define las
limitaciones de deformaciones horizontales en las estructurales, y conforma un
importante componente del diseño estructural. Una vez definido todos estos
criterios y condiciones, los elementos serán prefijados en la simulación en el
Staad.Pro, al igual que sus secciones. Una vez se realice dicha simulación
estructural se dispondrá de las secciones, características y disposiciones
definitivas, así como el acero de refuerzo que lo integra.
Las fuerzas actuantes y las deformaciones se obtuvieron en base a la
simulación a realizada en el software Staad.Pro. En definitiva se determinaron las
secciones y las características de las estructuras simulada mediante este modelo
presentado en el software en cuestión. Los resultados pueden detallarse
posteriormente.
Plan de análisis de datos
Para la tabulación de los datos, se utilizó un cuadro de doble entrada,
permitiendo ubicar las respuestas numeradas emitidas por la muestra objeto de
investigación para sistematizar el estudio de las variables, dimensiones,
indicadores. En este sentido, según refiere Tamayo y Tamayo (2002), la tabulación
es una parte del proceso de análisis de datos, el cual permite el recuento de los
mismos para determinar el número de casos correspondientes a cada categoría
representada en el instrumento desarrollado. Dicha tabla permitió colocar
verticalmente el número de las viviendas verificadas y horizontalmente el número
de cada ítems para proceder a vaciar los códigos de respuesta en el mismo.
DERECHOS RESERVADOS
39
Posteriormente, se organizaron las respuestas procesadas estadísticamente en
cuadros presentados posteriormente, debidamente diseñados, aplicando
estadísticas descriptivas. Se estimaron las distribuciones de frecuencias
absolutas (fa) y relativas (%) correspondiente a cada indicador, dimensión y
variable.
Este análisis permitió organizar y regularizar los aspectos o condiciones
normativos que en condiciones de autoconstrucción, generalmente se incumplen
o no se desarrollan cabalmente. Esto está determinado bajo estadísticas
referidas a los diferentes hallazgos encontrados en la indagación sobre la
población.
DERECHOS RESERVADOS
40
C A P Í T U L O I V
R E S U L T A D O S
Análisis y discusión de los Resultados
Una vez efectuado la toma de la muestra representativa en campo de las
informaciones referentes al instrumento de recolección de datos, que busca
indagar en el cumplimiento de las condiciones técnicas y normativas mínimas que
deben cumplirse para el desarrollo de viviendas unifamiliares de interés social,
todo esto claro está bajo la modalidad de la autoconstrucción, se muestran los
resultados referentes a la observancia de varias viviendas clasificables dentro de
este esquema.
Dado que esta una es una vía de apaciguar el déficit de viviendas en
Venezuela y bajo el precepto del interés social y comunitario, en la cual muchas
personas buscan la manera de desarrollar por sí mismas o por sus medios la
construcción de sus viviendas, la realidad y la persistencia de esta condición es
muy normal en la sociedad venezolana. Adicional a esta condiciones, estas
viviendas por muy sencillas que sean, sus autoconstructores tienden a disminuir
las condiciones técnicas y normativas exigidas; en muchos casos por
desconocimiento, por la subcontratación a destajo de personal quizás preparado
para construir pero no para proyectar o diseñar.
40
DERECHOS RESERVADOS
41
En otro orden de ideas, para la tabulación definitiva de los datos recogidos, con
los porcentajes considerando y si considerar respectivamente la posibilidad de
determinar el cumplimiento o no de cada ítem puede ser detallado en el Anexo A
de la presente investigación, destacando que el número de viviendas evaluadas
integraba un total de 12 edificaciones particularizadas y que integran la muestra
representativa de estudio.
Es importante acotar que las condiciones evaluadas son aquellos aspectos
referidos a la disposición y las condiciones normativas y técnicas que debería
tener cualquier estructura de concreto armado para una vivienda de interés social,
y que de alguna manera pueda ser reforzada en el desarrollo de detalles típicos.
Para tal efecto, se plantean los resultados obtenidos mediantes frecuencias
absolutas y relativas provenientes de la toma de datos y verificaciones en campo,
representadas en dimensiones e indicadores, bajo el planteamiento de mostrar y
apoyar la necesidad de impulsar el desarrollo de detalles típicos para determinar
un mayor cumplimiento de dichas condiciones. Es importante acotar que las
frecuencias absolutas no son valores enteros ya que poseen intrínsecos a estos
diferentes ítems de cumplimiento normativo, integrado por un instrumento basado
en una lista de verificación.
En tal sentido se plantean la primera dimensión referida a la dimensión
denominada Características Estructurales, la cual integra los indicadores concreto
y acero de refuerzo, donde se refleja que el cumplimiento de esta solo ocurre en
un 60 % de las viviendas verificadas como puede observarse en el siguiente
cuadro adjunto.
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Tabla No. 1 Dimensión: Características Estructurales
NO APLICA SI NO %SI %NO9,19 1,68 1,13 60% 40%
INDICADOR: CONCRETO 11,00 0,67 0,33 67% 33%INDICADOR: ACERO DE REFUERZO 7,38 2,45 2,17 53% 47%
DIMENSION: CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES
DESCRIPCIONFR. ABSOLUTAS PROMEDIO(FA) FR. RELATIVAS (%)
Fuente: Araujo (2009)
En tal sentido se destaca que las condiciones necesarias (ver anexo B) que
debe mantener el concreto solo son cumplidas en un 67 % en las viviendas
verificadas como puede observarse en el cuadro anterior. En cuanto a un aspecto
tan importante como lo son las condiciones que debe mantener el acero de
refuerzo dentro de los elementos que integran el concreto armado, se destaca que
solo el 53 % de los criterios evaluados (ver anexo B) fueron cumplidos en las
viviendas evaluadas como puede observarse en la gráfica adjunta.
En lo que se refiere a la Dimensión Normas, se destaca que la situación es
preocupante, ya que las condiciones o criterios evaluados y determinados
mediante el instrumento de recolección de datos (ver anexo B) sobre las viviendas
autoconstruidas evaluadas solo llega a cumplirse en un 37 % como puede
detallarse en el cuadro presentado a continuación.
Tabla No. 2
Dimensión: Normas
NO APLICA SI NO %SI %NO8,33 1,36 2,31 37% 63%
INDICADOR: COLUMNAS 6,22 2,65 3,13 46% 54%INDICADOR: VIGAS DE CARGAS 7,86 0,64 3,50 16% 84%INDICADOR: LOSA NERVADA 3,50 5,51 2,99 65% 35%INDICADOR: FUNDACIONES 11,00 0,75 0,25 75% 25%INDICADOR: VIGA DE RIOSTRA 10,43 0,34 1,23 21% 79%INDICADOR: LOSA DE PISO 11,00 0,00 1,00 0% 100%
DIMENSION: NORMAS
DESCRIPCIONFR. ABSOLUTAS PROMEDIO(FA) FR. RELATIVAS (%)
Fuente: Araujo (2009)
DERECHOS RESERVADOS
43
Esta dimensión integra, los diferentes elementos estructurales que componen
una edificación aporticada de concreto armado y en primera instancia y como
indicador inicial se tienen las columnas, donde se destaca que el 54 % de los
criterios normativos y técnicos exigidos es cumplido a cabalidad. Esto determina
un cumplimiento medio de las exigencias.
En tan sentido, se muestra en la foto adjunta una de las viviendas evaluadas la
disposición de las columnas que muestra la disposición de ligaduras desarrolladas
con diámetros menores a barra No. 3 y con una cuantía de acero menor a la
mínima, exigida según las normas en un valor normativo por lo menos en un 1%
del área bruta de la sección del elemento a flexocompresión.
Foto No. 1
Columna de concreto armado
Fuente: Araujo (2009)
DERECHOS RESERVADOS
44
La siguiente fotografía denota columnas con solapes inadecuados, armado
longitudinal y transversal insuficiente y sin la rigurosa disposición que denota un
elemento estructural tan importante como una columna. Esto se puede observar
en las base de la columna, muy específicamente en la parte superior de la viga de
riostra.
Foto No. 2
Columna de concreto armado
Fuente: Araujo (2009)
En cuanto a las vigas de cargas, de manera inquietante se destaca un total
incumplimiento de un 84 % de las condiciones normativas exigidas según los
criterios evaluados en el ver anexo B, ante la necesidad de desarrollar estructuras
confiables. Reforzando este aspecto, observar en la fotografía mostrada a
continuación, la separación de los estribos no es la recomendada, aun cuando el
DERECHOS RESERVADOS
45
estribo fue desarrollado con cabilla No. 3 y se alternaron los dobleces. Otro
aspecto determinado es que el refuerzo principal está desarrollado con cabilla
No. 3, determinando área requerida de acero incumplida, sin denotar además
que el refuerzo esta descentrado lateralmente.
Foto No. 3
Viga de concreto armado
Fuente: Araujo (2009)
En referencia al cerramiento basado en la disposición de losas
nervadas, comúnmente utilizada en la construcción de viviendas de interés social y
en cualquier tipo de edificación de concreto armado, se destaca que en esta
existe un mayor cumplimiento de las condiciones normativas (ver anexo
DERECHOS RESERVADOS
46
B), por lo menos, de los planteamientos presentados en la presente
investigación en cuanto al consecuente normado, bajo un índice de un 65 % de
este cumplimiento.
En la indagación realizada, las fundaciones denotaban un cumplimiento de las
condiciones exigidas en el instrumento construido (ver anexo B), bajo este
planteamiento las fundaciones manejaban índices de 75 % para dichas exigencias.
Esto determina que a pesar de los hallazgos desfavorables encontrados, en lo que
respecta al cumplimiento de la norma en cuanto a las cimentaciones o bases de
las edificaciones existe cierto criterio constructivo bajo prácticas adecuadas de
desarrollo.
Contrariamente a la evaluación de las fundaciones en campo, las vigas de
riostra posen un incumplimiento de un 79 % de dichas condiciones planteadas en
el instrumento de recolección de datos desarrollado, todo esto bajo el precepto de
lo establecido en la norma venezolana de concreto armado y sus patrones de
construcción.
Como se puede observar en las fotografías recabadas en el momento de la
inspección realizada para la recolección de información referente al incumplimiento
normativo de viviendas en autoconstrucción, se destaca esta viga de riostra
determinan tener un armado insuficiente según la Norma COVENIN 1753 (2006),
con separaciones de estribos totalmente fuera de norma y con una sección
determinada en base y altura insuficiente.
DERECHOS RESERVADOS
47
Foto No. 4
Armado de viga de riostra insuficiente
Fuente: Araujo (2009)
Para culminar, la losa de piso, en los parámetros referenciados no cumplían las
condiciones planteadas (ver anexo B), dado que dicho cumplimiento fue
inexistente o nulo. Sin embargo se destaca que este incumplimiento solo pudo ser
apreciado en una de las 12 viviendas evaluadas, criterio que hay considerar al
concluir y definir el común denominador de hallazgos y defectos de construcción
hallados en campo.
Diseño de vivienda tipo
Una vez planteado los porcentajes de cumplimiento de los indicadores que
integran la investigación, en cuanto a los diferentes elementos que componen una
vivienda considerada de interés social basado en el sistema de construcción
tradicional de vigas y columnas de concreto armado, se dispone a desarrollar una
vivienda tipo con menos de 100 m2 para realizar los cálculos pertinentes y poder
DERECHOS RESERVADOS
48
referenciar los detalles típicos a presentar como resultado de la presente
investigación. En tal sentido y en primera instancia se presenta a continuación el
cálculo del espectro considerado en el diseño estructural:
DETERMINACION DE LAS ACCIONES SISMICAS
Espectros de diseñoFecha : 14-jul-09
Elaborado por: J. Araujo
Revisado por: J. Araujo
Proyecto:
Estado Zulia Maracaibo
Zona sísmica 3 Forma Espectral S2
Grupo B2 ß 2,600Tipo de Estructura I Sistema estructural constituido por pórticos de concreto armado T* 0,700No. de Niveles Hasta 2 pisos Factor de Importancia 1,000 T° 0,175Altura edif. (mts) Hasta 8 mts N. de Diseño ND2 T+ 0,300C. Amortiguamiento 0,05 Estructura de Concreto Ao 0,200 1,000F. Respuesta 4 Espectro de diseño c 1,114 Vsp >500
0,800
Período Factor deSeg Horizontal Vertical Respuesta .
0,000 0,160 0,112 1,000
0,050 0,144 0,101 1,408
0,100 0,130 0,091 1,883
0,150 0,121 0,084 2,386
0,158 0,119 0,084 2,472
0,167 0,118 0,083 2,559
0,175 0,117 0,082 2,646
0,230 0,110 0,077 3,232
0,285 0,105 0,074 3,833
0,340 0,104 0,073 4,000
0,395 0,104 0,073 4,000
0,450 0,104 0,073 4,000
0,513 0,104 0,073 4,000
0,575 0,104 0,073 4,000
0,638 0,104 0,073 4,000
0,700 0,104 0,073 4,000
1,160 0,063 0,044 4,000
1,620 0,045 0,031 4,000
2,080 0,035 0,025 4,000
2,540 0,029 0,020 4,000
3,000 0,024 0,017 4,000
COVENIN 1756-2001
VIVIENDA
INTERES SOCIAL
Perfil Geotécnico
CALCULO DEL ESPECTROAceleración
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
Ac
ele
rac
ión
Es
pe
ctr
al (A
d/g
)
Periodo (seg)
Espectro Sismoresistente Covenin 1756-2001
Esp. Horizontal Esp. Vertical
Una vez definido el espectro, se presenta el diseño estructural de las losas
nervadas que integran la edificación tipo.
DERECHOS RESERVADOS
49
PLANTA: NIVEL TECHO
LOSA: LT-1
Base de nervio= Bv = 0.20 m Bv = 0.20 m Bv = 0.20 m
0.00 m Hv = 0.25 m Hv = 0.25 m Hv = 0.25 m
Hnervio= 0.20 Hnervio= 0.20 Hnervio= 0.20
Hloseta= 0.05 Hloseta= 0.05 Hloseta= 0.05
L (m)= Lv = 3.50 m SumR 209 Lv = 1.70 m SumR 202 Lv = 4.04 m L (m)=
0.50 Iv = 26042 cm4 0.267 0.733 Iv = 26042 cm4 0.760 0.240 Iv = 26042 cm4 0.50
volado Fi/d= 0.75 Fi/d= 1.00 1.00 Fi/d= 0.75 volado
Rvi/d = 56 Rvi/d = 153 153 Rvi/d = 48
APOYO
losas 20 (bloques) = 60,86,115,144
CM=?
Densidad del Concreto (kg/m³) 2500 2500 2500
loseta y nervios= 225 kg/m² 225 kg/m² 225 kg/m²
bloques= 86 kg/m² 86 kg/m² 86 kg/m²
friso= 30 kg/m² 30 kg/m² 30 kg/m²
Impermeabilización= 7 kg/m² 7 kg/m² 7 kg/m²
Paredes= kg/m² 0 kg/m² 0 kg/m²
Acabado= kg/m² 0 kg/m² 0 kg/m²
Otros= Mortero 100 kg/m² 100 kg/m² 100 kg/m²
2 kg/m² 2 kg/m² 2 kg/m²
total: 450 kg/m² 450 kg/m² 450 kg/m²
Sobrecarga= 100 kg/m² 100 kg/m² 100 kg/m²
Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3
WT (kg/m)= 700 700 700 WT = %cm + % cv %CM = 76%
%CV = 24%
Observaciones: Se asume igualdad de cargas y seccion de viga entre el volado y el tramo posterior.
f´c (Kg/cm²)= 250 recubrimiento (cms.): 3
Fy (kg/cm²)= 4200
Condición = Carga Muerta + Carga Viva
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 100 100 100 100 100
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 160 160 160
CT (KG/M): 700 700 700 700 700
Mvol 88 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -88
-627 -715 715 -169 169 -950 950
627 -----------> 314 -431 <--------- -862 862
461 <--------- 921 -1212 291
-352 1320 -968 -----------> -484
184 <--------- 368 -484 116
-49 184 -135 -----------> -67
26 <--------- 51 -67 16
-7 26 -19 -----------> -9
4 <--------- 7 -9 2
-1 4 -3 -----------> -1
-88 619 -619 954 -955 88
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.53 0.57 2.32
VW (KG) 350 1225 1225 595 595 1412 1412 350
WM (KG) 0 -152 152 -197 197 215 -215 0
VT (KG) 350 1073 1377 398 792 1627 1197 350
R (KG) 1423 1775 2419 1547
M(+) KG.M 735 -506 936
Condición = MAXIMO MOMENTO NEGATIVO EN APOYO INTERNO IZQUIERDO
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 0 100 100 0 0
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 160 0 0
CT (KG/M): 540 700 700 540 540
Mvol 68 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -68
-647 -715 715 -169 169 -733 733
647 -----------> 324 -333 <--------- -665 665
341 <--------- 681 -897 215
-323 1210 -887 -----------> -444
169 <--------- 337 -444 106
-45 169 -124 -----------> -62
23 <--------- 47 -62 15
-6 23 -17 -----------> -9
3 <--------- 7 -9 2
-1 3 -2 -----------> -1
-68 663 -663 725 -727 68
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.51 0.80 2.32
VW (KG) 270 1225 1225 595 595 1089 1089 270
WM (KG) 0 -170 170 -37 37 163 -163 0
VT (KG) 270 1055 1395 558 632 1253 926 270
R (KG) 1325 1953 1885 1196
M(+) KG.M 727 -440 727
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE MOMENTOS (HARDY CROSS)
APLICACIÓN PARA EL CALCULO DE LOSAS NERVADAS DE TRES TRAMOS
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE RIGIDECEZ Y FACTORES DE DISTRIBUCION (HARDY CROSS)
APOYO APOYO APOYO
DERECHOS RESERVADOS
50
Condición = MAXIMO MOMENTO NEGATIVO EN APOYO INTERNO DERECHO
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 0 0 100 100 0
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 160 160 0
CT (KG/M): 540 540 700 700 540
Mvol 68 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -68
-484 -551 551 -169 169 -950 950
484 -----------> 242 -441 <--------- -882 882
464 <--------- 929 -1222 293
-291 1089 -798 -----------> -399
152 <--------- 303 -399 96
-40 152 -111 -----------> -56
21 <--------- 42 -56 13
-6 21 -15 -----------> -8
3 <--------- 6 -8 2
-1 3 -2 -----------> -1
-68 455 -455 985 -986 68
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.54 0.40 2.34
VW (KG) 270 945 945 595 595 1412 1412 270
WM (KG) 0 -111 111 -312 312 228 -228 0
VT (KG) 270 834 1056 283 907 1640 1185 270
R (KG) 1104 1339 2547 1455
M(+) KG.M 577 -398 935
Condición = MAXIMO MOMENTO POSITIVO EN TRAMO CENTRAL
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 0 0 100 0 0
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 160 0 0
CT (KG/M): 540 540 700 540 540
Mvol 68 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -68
-484 -551 551 -169 169 -733 733
484 -----------> 242 -333 <--------- -665 665
341 <--------- 681 -897 215
-258 965 -707 -----------> -354
134 <--------- 269 -354 85
-36 134 -99 -----------> -49
19 <--------- 37 -49 12
-5 19 -14 -----------> -7
3 <--------- 5 -7 2
-1 3 -2 -----------> -1
-68 494 -494 751 -752 68
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.52 0.63 2.33
VW (KG) 270 945 945 595 595 1089 1089 270
WM (KG) 0 -122 122 -151 151 170 -170 0
VT (KG) 270 823 1067 444 746 1259 920 270
R (KG) 1093 1511 2005 1190
M(+) KG.M 560 -353 716
Condición = MAXIMO MOMENTO POSITIVO EN TRAMOS EXTERIORES
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 0 100 0 100 0
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 0 160 0
CT (KG/M): 540 700 540 700 540
Mvol 68 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -68
-647 -715 715 -130 130 -950 950
647 -----------> 324 -441 <--------- -882 882
479 <--------- 958 -1261 303
-370 1387 -1017 -----------> -508
193 <--------- 386 -508 122
-52 193 -142 -----------> -71
27 <--------- 54 -71 17
-7 27 -20 -----------> -10
4 <--------- 7 -10 2
-1 4 -3 -----------> -1
-68 608 -608 945 -947 68
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.53 0.48 2.33
VW (KG) 270 1225 1225 459 459 1412 1412 270
WM (KG) 0 -154 154 -198 198 218 -218 0
VT (KG) 270 1071 1379 261 657 1630 1194 270
R (KG) 1341 1640 2288 1464
M(+) KG.M 751 -545 951
DERECHOS RESERVADOS
51
Condición = CARGAS SOLO EN VOLADOS
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 100 0 0 0 100
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 0 0 0 160
CT (KG/M): 700 540 540 540 700
Mvol 88 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -88
-464 -551 551 -130 130 -733 733
464 -----------> 232 -323 <--------- -645 645
352 <--------- 703 -925 222
-268 1005 -736 -----------> -368
140 <--------- 280 -368 88
-37 140 -103 -----------> -51
19 <--------- 39 -51 12
-5 19 -14 -----------> -7
3 <--------- 5 -7 2
-1 3 -2 -----------> -1
-88 472 -472 730 -731 88
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.55 0.57 2.31
VW (KG) 350 945 945 459 459 1089 1089 350
WM (KG) 0 -110 110 -152 152 159 -159 0
VT (KG) 350 835 1055 307 611 1249 930 350
R (KG) 1185 1362 1860 1280
M(+) KG.M 558 -384 713
Condición = CARGAS SOLO EN APOYOS EXTERIORES
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 100 100 0 100 100
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 0 160 160
CT (KG/M): 700 700 540 700 700
Mvol 88 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -88
-627 -715 715 -130 130 -950 950
627 -----------> 314 -431 <--------- -862 862
475 <--------- 950 -1251 300
-367 1373 -1007 -----------> -503
191 <--------- 382 -503 121
-51 191 -140 -----------> -70
27 <--------- 53 -70 17
-7 27 -20 -----------> -10
4 <--------- 7 -10 2
-1 4 -3 -----------> -1
-88 602 -602 939 -941 88
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.54 0.48 2.32
VW (KG) 350 1225 1225 459 459 1412 1412 350
WM (KG) 0 -147 147 -198 198 211 -211 0
VT (KG) 350 1078 1372 261 657 1624 1201 350
R (KG) 1428 1633 2281 1551
M(+) KG.M 742 -539 943
Condición = CARGA MUERTA
L (m)= 0.50 3.50 1.70 4.04 0.50
CMs (KG/M): 450 450 450 450 450
CVs (KG/M): 0 0 0 0 0
CM (KG/M): 540 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 0 0 0
CT (KG/M): 540 540 540 540 540
Mvol 68 1.00 0.27 0.73 0.76 0.24 1.00 Mvol -68
-484 -551 551 -130 130 -733 733
484 -----------> 242 -333 <--------- -665 665
355 <--------- 711 -935 225
-272 1018 -746 -----------> -373
142 <--------- 284 -373 90
-38 142 -104 -----------> -52
20 <--------- 39 -52 12
-5 20 -14 -----------> -7
3 <--------- 5 -7 2
-1 3 -2 -----------> -1
-68 477 -477 736 -737 68
X(m), V=0 X(m), V=0 X(m), V=0
1.53 0.57 2.32
VW (KG) 270 945 945 459 459 1089 1089 270
WM (KG) 0 -117 117 -152 152 166 -166 0
VT (KG) 270 828 1062 307 611 1255 924 270
R (KG) 1098 1369 1866 1194
M(+) KG.M 567 -390 722
DERECHOS RESERVADOS
52
Momento de Semiempotramiento (Momento mínimo en apoyos exteriores), en caso de no existir volado:
Mmin (AEI)= 357 Km Mmin (AED)= 475 Km
88 663 663 985 986 68
558 -545 713
Mom Max (-) 88 357 0 663 663 545.1216 985 986 0 475 -88
Mom Max (+) Col 751 Col 353 Col 951 Col
V Max 350 1078 1395 558 907 1640 1201 350
R 1428 1953 2547 1551r(cms) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
d 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22
b 20 20 20 100 20 20 100 20 20 100 20 20
R 0.004 0.016 0.007 0.030 0.030 0.003 0.045 0.045 0.009 0.022 -0.004
q 0.004 0.017 0.007 0.031 0.031 0.003 0.047 0.047 0.009 0.022 -0.004
j 0.998 0.990 0.996 0.982 0.982 0.998 0.973 0.973 0.995 0.987 1.002
Fy 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200
F'c 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250
As- 0.11 0.43 0.81 0.81 1.22 1.22 0.58 -0.10
As+ 0.91 0.43 1.15
Asm 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47
k1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
k3 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
kub = 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918 0.5918
Kumax = 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959 0.2959
qmax = 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138 0.2138
qmax >= q S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm
pb = 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258 0.0258
pmax = 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129 0.0129
Asmax= 5.68 5.68 28.38 5.68 5.68 28.38 5.68 5.68 28.38 5.68 5.68
a= 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Mn= 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
R = 0 0 0 0 0 0.00 0 0 0 0 0
Mu = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
M1 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
AS1 (comp)= 0 0 0 0 0 0.00 0 0 0 0 0
As = 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
VALORACION OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
As- 1.47 1.47 0.00 1.47 1.47 2.26 1.47 1.47 0.00 1.47 1.47
As+ 1.47 1.47 1.47
SUP SUP INF SUP SUP INF SUP SUP INF SUP SUP
4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3
4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
5 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
VALIDACION OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK
(Puede armarse hasta con un 10% menos de la cuantía de acero calculada)
Vrest 3134 3134 3134 3134 3134 3134 3134 3134
Vact 350 1078 1395 558 907 1640 1201 350
X 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BASE DE VIGA(M) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
MACIZADO DESDE -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10
LA CARA DE LA VIGA(M) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
SOLICITACIONES MAXIMAS
CUANTIA DE ACERO
DISTRIBUCION DEL ACERO
VERIFICACION POR CORTE
DERECHOS RESERVADOS
53
Solo se calcula listones en barras superiores
AS: As de la(s) cabilla(s) que no se suprime(n). Assup: As de 1 Ø de la(s) cabilla(s) que se corta(n).
FY 4200
FC 250 Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3
Cant. Cab. Supr. 2 2 2 2
Ø Cab. Suprime 4 4 4 4
Assup 1.27 1.27 1.27 1.27
1 1 0 1
12Ø 15.24 15.24 15.24 15.24
ld 20.19 20.19 20.19 20.19
L/16 21.88 21.88 21.88 10.63 25.22 25.22 25.22
d 22.00 22.00 22.00 22.00
MINIMO 30.00 700 30.00 700 30.00 700 30.00
X1 30.00 30.00 30.00 30.00
A x² -350 -350 -350 -350 -350 -350
B x 1078 1395 558 907 1640 1201
C -357 -663 -663 -985 -986 -475
X 37.78 55.14 #¡NUM! #¡NUM! 70.86 45.61
XT (cms) 67.78 85.14 #¡NUM! #¡NUM! 100.86 75.61
#¡NUM! #¡NUM!
C 13 13 13 13 13 13 13 13 13
I cm4 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042
As-co 2.53 0.00 2.53 2.53 2.26 2.53 2.53 0.00 2.53
As+co 2.53 2.53 2.53
r 3 3 3 3 3 3 3 3 3
FS 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27
Ws 550 550 550 550 550 550 550 550 550
CVs 100 100 100 100 100 100 100 100 100
CMs 450 450 450 450 450 450 450 450 450
M(+)s 590 277 748
M(-)s 69 521 521 774 775 53
Mg 659 659 659
n 8.85 8.85 8.85
As-t 0.00 20.05 0.00
As+t 22.43 22.43 22.43
Y2 6.25 6.25 6.25
Y 22.43 42.49 22.43
C -493.51 -553.67 -493.51
Yequ 7.27 6.61 7.27
It 7429 5575 7429
FAC 1.391 13.399 0.684
Ireal 26042 26042 26042
Iequi 33316 279801 20169
Defw 0.13601 0.00090 0.39685
Defm -0.05712 -0.00352 -0.17614
Def 0.07888 -0.00262 0.22071
factor 1.2000 0.6636 1.2000
%CM 81.8181818 81.818182 81.818182
%CV 18.1818182 18.181818 18.181818
WiE 475 475 475
DefiE 0.068 -0.002 0.191
Dtiem 0.082 -0.002 0.229
Defad 0.92 0.45 1.06
DEFORMACION 0.16 0.00 0.45
CRITERIO OK OK OK
DEFORMACION POR CARGAS Y POR EL TIEMPO
PUNTOS DE INFLEXION
TRAMO TRAMO
DERECHOS RESERVADOS
54
PLANTA: NIVEL TECHO
LOSA: LT-2
Base de nervio= Bv = 0.20 m Bv = 0.20 m
0.10 m Hloseta= 0.05 m Hloseta= 0.05 m
Hnervio= 0.20 m Hnervio= 0.20 m
Hv = 0.25 m Hv = 0.25 m
L (m)= Lv = 1.70 m SumR 163 Lv = 4.04 m L (m)=
0.50 Iv = 26042 cm4 0.704 0.296 Iv = 26042 cm4 0.50
VOLADO Fi/d= 0.75 Fi/d= 0.75 VOLADO
Rvi/d = 115 Rvi/d = 48
losas (bloques) = 60,86,115,144
CM=?
Densidad del Concreto (kg/m³) 2500 2500
loseta y nervios= 225 kg/m² 225 kg/m²
bloques= 86 kg/m² 86 kg/m²
friso= 30 kg/m² 30 kg/m²
Impermeabilización= 7 kg/m² 7 kg/m²
Paredes y tabiqueria= kg/m² 0 kg/m²
Acabado= kg/m² 0 kg/m²
Otros= Mortero 100 kg/m² 100 kg/m²
2 kg/m² 2 kg/m²
total: 450 kg/m² 450 kg/m²
Sobrecarga= 100 kg/m² 100 kg/m²
Tramo 1 Tramo 2 %CM = 76%
WT (kg/m)= 700 700 WT = %cm + % cv %CV= 24%
Observaciones: Se asume igualdad de cargas y seccion de viga entre el volado y el tramo posterior.
Debe introducirse el valor de la carga Muerta y viva como cargas de servicio.
f´c (Kg/cm²)= 250 recubrimiento (cms.): 3
Fy (kg/cm²)= 4200
Condición = Carga Muerta + Carga Viva
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 160 160
CT (KG/M): 700 700 700 700
VT (KG) 350 39 1151 1647 1178 350
R (KG) 389 2798 1528
M(+) KG.M -86 903
Condición = Carga Muerta
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 0 0
CT (KG/M): 540 540 540 540
VT (KG) 270 30 888 1270 909 270
R (KG) 300 2159 1179
M(+) KG.M -67 697
Condición = Maximo momento en tramo izquierdo
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 0 160
CT (KG/M): 540 700 540 700
VT (KG) 270 160 1030 1268 911 350
R (KG) 430 2298 1261
M(+) KG.M -49 681
Condición = Maximo momento en tramo derecho
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 0 160 0
CT (KG/M): 700 540 700 540
VT (KG) 350 -92 1010 1649 1175 270
R (KG) 258 2659 1445
M(+) KG.M -80 919
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE MOMENTOS (HARDY CROSS)
APLICACIÓN PARA EL CALCULO DE LOSA NERVADA DE 2 TRAMOS
APOYO APOYO APOYO
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE RIGIDECEZ Y FACTORES DE DISTRIBUCION (HARDY CROSS)
DERECHOS RESERVADOS
55
Condición = Máximo momento en apoyo central
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 160 0
CT (KG/M): 540 700 700 540
VT (KG) 270 21 1169 1654 1170 270
R (KG) 291 2823 1440
M(+) KG.M -67 911
Condición = Cargas en volados
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 0 0 160
CT (KG/M): 700 540 540 700
VT (KG) 350 47 871 1263 916 350
R (KG) 397 2134 1266
M(+) KG.M -85 689
Condición = Apoyo Izquierdo
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 0 0
CT (KG/M): 700 700 540 540
VT (KG) 350 169 1021 1274 905 270
R (KG) 519 2295 1175
M(+) KG.M -67 691
Condición = Apoyo derecho
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 160 160
CT (KG/M): 540 540 700 700
VT (KG) 270 -101 1019 1643 1181 350
R (KG) 169 2662 1531
M(+) KG.M -58 909
Momento de Semiempotramiento (Momento mínimo en apoyos exteriores), en caso de no existir volado:
Mmin (AEI) = 84 475
159 159
-86 160
Mom Max (-) 88 159 86.440471 1044 1044 475 88
Mom Max (+) 159 919
V Max 350 169 1169 1654 1181 350
R 519 2823 1531
r(cms) 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Fy 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200
F'c 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250
As- 0.11 0.19 1.29 1.29 0.19 0.11
As+ 0.19 1.11
Asm 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47
k1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
k3 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
qmax >= q S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm
VALORACION OK OK OK OK OK OK OK OK
As- 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47
As+ 1.47 1.47
No. SUP SUP INF SUP SUP INF SUP SUP
3
4 2 2 2 2 2 2 2 2
5
6
7
8
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
VALIDACION 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
OK OK OK OK OK OK OK OK
CUADRO DE SOLICITACIONES MAXIMAS
CUANTIA DE ACERO / M2
DISTRIBUCION DEL ACERO
DERECHOS RESERVADOS
56
Vrest 3448 3448 3448 3448 3448 3134
Vact 350 169 1169 1654 1181 350
X 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BASE DE VIGA(M) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
MACIZADO DESDE -0.13 -0.13 -0.13 -0.13 -0.13 -0.13
LA CARA DE LA VIGA(M) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
Solo se calcula listones en barras superiores
AS: As de la(s) cabilla(s) que no se suprime(n). Assup: As de 1 Ø de la(s) cabilla(s) que se corta(n).
Cant. Cab. Supr. 2 2 2
Ø Cab. Suprime 4 4 4
Assup 1.27 1.27 1.27
3 3 0
12Ø 15.24 15.24 15.24
ld 20.19 20.19 20.19
L/16 10.63 25.22 25.22
d 22.00 22.00 22.00
MINIMO 30.00 30.00 30.00
X1 30.00 30.00 30.00
A x² -350 -350 -350 -350
B x 169 1169 1654 1181
C -159 -1044 -1044 -475
X #¡NUM! #¡NUM! 74.98 46.65
XT (cms) #¡NUM! #¡NUM! 104.98 76.65
#¡NUM!
As= 0,0018*100*5 =
0,90 cm²/m²
Malla electrosoldada 4" x 4" x 4mm
C 13 13 13 13 13 13 13 13
I cm4 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042
As-co 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
As+co 2.53 2.53
r 3 3 3 3 3 3 3 3
FS 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27
Ws 550 550 550 550 550 550 550 550
CVs 100 100 100 100 100 100 100 100
CMs 450 450 450 450 450 450 450 450
M(+)s 125 722
M(-)s 69 125 820 820 125 69
Mg 659 659
n 8.85 8.85
As-t 0.00 0.00
As+t 22.43 22.43
Y2 6.25 6.25
Y 22.43 22.43
C -493.51 -493.51
Yequ 7.27 7.27
It 7429 7429
FAC 146.653 0.759
Ireal 26042 26042
Iequi 2737014 21555
Defw 0.00009 0.37134
Defm -0.00026 -0.18807
Def -0.00017 0.18327
factor 1.2000 1.2000
WiE 475 475
DefiE 0.000 0.158
Dtiem 0.000 0.190
Defad 0.43 1.01
DEFORMACION 0.00 0.37
CRITERIO OK OK
DEFORMACION POR CARGAS Y POR EL TIEMPO
PUNTOS DE INFLEXION
ACERO POR TEMPERATURA
TRAMO TRAMO
VERIFICACION POR CORTE
DERECHOS RESERVADOS
57
PLANTA: NIVEL TECHO
LOSA: LT-3
Base de nervio= Bv = 0.20 m Bv = 0.20 m
0.10 m Hloseta= 0.05 m Hloseta= 0.05 m
Hnervio= 0.20 m Hnervio= 0.20 m
Hv = 0.25 m Hv = 0.25 m
L (m)= Lv = 3.50 m SumR 171 Lv = 1.70 m L (m)=
0.50 Iv = 26042 cm4 0.327 0.673 Iv = 26042 cm4 0.50
VOLADO Fi/d= 0.75 Fi/d= 0.75 VOLADO
Rvi/d = 56 Rvi/d = 115
losas (bloques) = 60,86,115,144
CM=?
Densidad del Concreto (kg/m³) 2500 2500
loseta y nervios= 225 kg/m² 225 kg/m²
bloques= 86 kg/m² 86 kg/m²
friso= 30 kg/m² 30 kg/m²
Impermeabilización= 7 kg/m² 7 kg/m²
Paredes y tabiqueria= kg/m² 0 kg/m²
Acabado= kg/m² 0 kg/m²
Otros= Mortero 100 kg/m² 100 kg/m²
2 kg/m² 2 kg/m²
total: 450 kg/m² 450 kg/m²
Sobrecarga= 100 kg/m² 100 kg/m²
Tramo 1 Tramo 2 %CM = 76%
WT (kg/m)= 700 700 WT = %cm + % cv %CV= 24%
Observaciones: Se asume igualdad de cargas y seccion de viga entre el volado y el tramo posterior.
Debe introducirse el valor de la carga Muerta y viva como cargas de servicio.
f´c (Kg/cm²)= 250 recubrimiento (cms.): 3
Fy (kg/cm²)= 4200
Condición = Carga Muerta + Carga Viva
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 160 160
CT (KG/M): 700 700 700 700
VT (KG) 350 1033 1417 991 199 350
R (KG) 1383 2408 549
M(+) KG.M 674 -59
Condición = Carga Muerta
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 0 0
CT (KG/M): 540 540 540 540
VT (KG) 270 797 1093 764 154 270
R (KG) 1067 1858 424
M(+) KG.M 520 -46
Condición = Maximo momento en tramo izquierdo
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 0 160
CT (KG/M): 540 700 540 700
VT (KG) 270 1031 1419 848 70 350
R (KG) 1301 2267 420
M(+) KG.M 691 -83
Condición = Maximo momento en tramo derecho
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 0 160 0
CT (KG/M): 700 540 700 540
VT (KG) 350 799 1091 907 283 270
R (KG) 1149 1999 553
M(+) KG.M 504 -10
APLICACIÓN PARA EL CALCULO DE LOSA NERVADA DE 2 TRAMOS
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE RIGIDECEZ Y FACTORES DE DISTRIBUCION (HARDY CROSS)
APOYO APOYO APOYO
ANALISIS ESTRUCTURAL - CALCULO DE MOMENTOS (HARDY CROSS)
DERECHOS RESERVADOS
58
Condición = Máximo momento en apoyo central
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 160 160 0
CT (KG/M): 540 700 700 540
VT (KG) 270 1024 1426 1008 182 270
R (KG) 1294 2434 452
M(+) KG.M 682 -44
Condición = Cargas en volados
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 0 0 160
CT (KG/M): 700 540 540 700
VT (KG) 350 805 1085 747 171 350
R (KG) 1155 1831 521
M(+) KG.M 513 -60
Condición = Apoyo Izquierdo
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 160 160 0 0
CT (KG/M): 700 700 540 540
VT (KG) 350 1037 1413 857 61 270
R (KG) 1387 2270 331
M(+) KG.M 681 -64
Condición = Apoyo derecho
CM (KG/M): 540 540 540 540
CV (KG/M): 0 0 160 160
CT (KG/M): 540 540 700 700
VT (KG) 270 792 1098 898 292 350
R (KG) 1062 1996 642
M(+) KG.M 514 -26
Momento de Semiempotramiento (Momento mínimo en apoyos exteriores), en caso de no existir volado:
Mmin (AEI) = 357 84
159 159
160 -83
Mom Max (-) 88 357 770 770 82.917833 159 88
Mom Max (+) 691 159
V Max 350 1037 1426 1008 292 350
R 1387 2434 642
r(cms) 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Fy 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200 4200
F'c 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250
As- 0.11 0.19 0.95 0.95 0.19 0.11
As+ 0.83 0.19
Asm 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47
k1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
k3 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
qmax >= q S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm S.S. Arm
VALORACION OK OK OK OK OK OK OK OK
As- 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47 1.47
As+ 1.47 1.47
No. SUP SUP INF SUP SUP INF SUP SUP
3
4 2 2 2 2 2 2 2 2
5
6
7
8
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
VALIDACION 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
OK OK OK OK OK OK OK OK
CUADRO DE SOLICITACIONES MAXIMAS
CUANTIA DE ACERO / M2
DISTRIBUCION DEL ACERO
DERECHOS RESERVADOS
59
Vrest 3448 3448 3448 3448 3448 3134
Vact 350 1037 1426 1008 292 350
X 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
BASE DE VIGA(M) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25
MACIZADO DESDE -0.13 -0.13 -0.13 -0.13 -0.13 -0.13
LA CARA DE LA VIGA(M) 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
Solo se calcula listones en barras superiores
AS: As de la(s) cabilla(s) que no se suprime(n). Assup: As de 1 Ø de la(s) cabilla(s) que se corta(n).
Cant. Cab. Supr. 2 2 2
Ø Cab. Suprime 4 4 4
Assup 1.27 1.27 1.27
3 3 0
12Ø 15.24 15.24 15.24
ld 20.19 20.19 20.19
L/16 21.88 21.88 10.63
d 22.00 22.00 22.00
MINIMO 30.00 30.00 30.00
X1 30.00 30.00 30.00
A x² -350 -350 -350 -350
B x 1037 1426 1008 292
C -357 -770 -770 -159
X 39.79 64.12 #¡NUM! #¡NUM!
XT (cms) 69.79 94.12 #¡NUM! #¡NUM!
#¡NUM!
As= 0,0018*100*5 =
0,90 cm²/m²
Malla electrosoldada 4" x 4" x 4mm
C 13 13 13 13 13 13 13 13
I cm4 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042 26042
As-co 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53 2.53
As+co 2.53 2.53
r 3 3 3 3 3 3 3 3
FS 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27
Ws 550 550 550 550 550 550 550 550
CVs 100 100 100 100 100 100 100 100
CMs 450 450 450 450 450 450 450 450
M(+)s 543 125
M(-)s 69 125 605 605 125 69
Mg 659 659
n 8.85 8.85
As-t 0.00 0.00
As+t 22.43 22.43
Y2 6.25 6.25
Y 22.43 22.43
C -493.51 -493.51
Yequ 7.27 7.27
It 7429 7429
FAC 1.786 146.653
Ireal 26042 26042
Iequi 40678 2737014
Defw 0.11139 0.00009
Defm -0.05795 -0.00020
Def 0.05344 -0.00011
factor 1.2000 1.2000
WiE 475 475
DefiE 0.046 0.000
Dtiem 0.055 0.000
Defad 0.88 0.43
DEFORMACION 0.11 0.00
CRITERIO OK OK
DEFORMACION POR CARGAS Y POR EL TIEMPO
VERIFICACION POR CORTE
TRAMO TRAMO
ACERO POR TEMPERATURA
PUNTOS DE INFLEXION
DERECHOS RESERVADOS
60
Se concluye entonces que se construirán losas nervadas en una dirección de h:
20 + 5 cms (25 cms), armadas con cabillas de ½” superior e inferior en los nervios.
Para su diseño se verificó a flexión, a corte y a deformación instantánea y con el
tiempo, como se destacó en cálculos anteriores. Las losas de techo serán
armadas en una dirección, de acuerdo al sentido de la luz más corta apoyadas
sobre las vigas de cargas. Se consideró el efecto por movilización de la carga
variable en las losas nervadas. En cuanto al diseño de las estructuras de concreto
armado, se destaca que este se realizó de acuerdo a lo especificado en la Norma
COVENIN-MINDUR 1753-2006 y el ACI-318-2005.
Estructura
A continuación se presenta una idealización de la estructura planteada, que
consiste en una estructura aporticada conformada por columnas de 20 x 20 cm, lo
usual en construcciones de viviendas, por los niveles de diseño requerido y por
tratarse de una estructura de un solo nivel, sin luces importante. Considerar
realizar columnas de 20 x 20 cm es suficiente, y esto lo determinara el cálculo con
la proyección de la mayoría de las columnas con acero mínimo.
Para tal efecto, dichas columnas fueron diseñadas bajo la condición de
elementos a flexocompresión considerando que estas deben tener como mínimo
un 1 % de acero de refuerzo del área de la sección bruta de concreto. En el
análisis estructural realizado la consideración de 4 cabillas de 1/2” es suficiente
para el diseño.
DERECHOS RESERVADOS
61
En cuanto a las vigas de concreto armado estas fueron diseñadas a flexión
considerando un acero mínimo de 14*b*d / fy. En el análisis estructural realizado la
consideración de 3 cabillas de 1/2” es suficiente para el diseño. Las vigas de
cargas están proyectadas en base a una sección de 40 x 20 cms (hxb) y vigas de
amarre en de 25 x 20 cms (hxb). Las vigas de riostra tendrán una dimensión
mínima de 30 x 40 cms (hxb) y los pedestales tendrán una dimensión para
garantizar los recubrimientos laterales mínimos de 7,5 cms de 30 x 30 cms.
En cuanto a las cargas utilizadas para el diseño de las fundaciones,
corresponden a la cargas de servicios. La cota de asiento mínima para las
fundaciones, medida desde el nivel de terreno será de 1.20 metro. El
recubrimiento mínimo será de 7,5 cms en la parte inferior de las fundaciones,
pudiéndose bajar a 5 cm en caso de usar concreto pobre como relleno previo.
El diámetro mínimo en ligaduras y estribos para las vigas de riostra, columnas,
vigas de carga, vigas de amarre y pedestales será 3/8”.
DERECHOS RESERVADOS
62
En referencia al chequeo y control de los desplazamientos de la estructura, se
destaca que el cálculo del desplazamiento lateral total viene expresado en la
Norma Venezolana COVENIN 1756:2001 “Edificaciones Sismorresistentes”
como:ç
0.8 i eiR
= 0,8 * (4) * 0,2395 cm = 0,7664 cm
Donde:
R = Factor de reducción de respuesta = 4
ei = Desplazamiento lateral del nivel i, [L] usualmente en cm
Altura de edificación = 2,80 m
Resultados de Máximos Desplazamientos provenientes del Staad.Pro:
Deriva Máxima actuante = 0,7664 cm / 280 cm = 0,002737
Deriva permisible = 0,018 > 0,002737 cms
DERECHOS RESERVADOS
63
La estructura en cuestión no presente problemas referentes a desplazamientos
laterales indeseados.
Para el diseño de las fundaciones aisladas se considera que el momento es
absorbido por las vigas de riostra. La cuantía mínima de acero será de acuerdo a
los criterios especificados en la ACI 318-05, según lo siguiente: a) En losas,
fundaciones y paredes de concreto = As/Ag = 0.0018, b) En pedestales
As/Ag = 0.005
En la revisión de estas fundaciones se chequeo el efecto punzonado, la
resistencia de la fundación ante el terreno, el chequeo por corte, el volcamiento y
el deslizamiento y el diseño estructural de la fundación. Para tal efecto este cálculo
es mostrado a continuación, al igual que las reacciones máximas de diseño. Para
la resistencia de suelos, la Norma Covenin de Acciones Mínimas permite utilizar
una resistencia de suelos o capacidad admisible de 1 kgf/cm2 (10 ton/m2) para
edificaciones de baja importancia.
DERECHOS RESERVADOS
64
DATOS GEOMÉTRICOS DE LAS FUNDACIONESA (m) = 1,2 D (m) = 0,3B (m) = 1,2 E (m) = 0,3H (m) = 0,3 Df (m) = 1,2J (m) = 0 F (m) = 0,90
SOLICITACIONES IMPUESTASHY (kg) = 163 MY (kg.m) = 0HX (kg) = 79 MX (kg.m) = 0P (kg) = 8863 (Carga de Servicio)F.S. = 1,5
OTRAS CONDICIONESDensidad Concreto Dc (kg/m³) = 2500Densidad del suelo (s) (kg/m³) = 1850Resistencia del suelo (kg/cm2) = 1Coeficiente de Fricción 0,3fy (kgf/cm²) = 4200f'c (kgf/cm²) = 250Recubrimiento inf. zapata (cm) = 7Recubrimiento lat. zapata (cm) = 7
Resumen de Verificación OK Esfuerzo admisible del suelo > Esfuerzo máximo Aplastamiento: OKOK Fuerza Horizontal resistente > Fuerza Horizontal actuante Corte: OKPunzonado: OK Corte: OKTipo de fundacion: FUNDACION RIGIDA
FUNDACION RIGIDAFlexión: OK
OKAdherencia: OK
SOLICITACIONES A NIVEL DE ZAPATAArea de Zapata (Az = A*B) = 1,44 m²Area de Pedestal (Ap = D*E) = 0,09 m²Peso propio zapata (Pz) (kg) = 1080 Kg Pz = H * Dc * AzPeso propio pedestal (Pped) (kg) = 202,5 Kg Pped = (J + F) * Dc * ApPeso del suelo (Ps) (kg) = 2247,75 Kg Ps= (Az-Ap)*(Df-H) * sPeso de Fundación (P') = 12393,25 Kg P' = P + Ps + Pped + PzM'x (kg.m) = 94,8 Kg.m M'x = Mx + Hx * (Df+J)M'y (kg.m) = 195,6 Kg.m M'y = My + Hy * (Df+J)Mux (kg.m) = 142,2 Kg.m Mux = M'x * F.S.Muy (kg.m) = 293,4 Kg.m Muy = M'y * F.S.
EXCENTRECIDADESex = M'x / P' = 0,0076 m ex / A = 0,0063 A/ 6 = 0,2000 mey = M'y / P' = 0,0158 m ey / B = 0,0132 B/ 6 = 0,2000 m
ESFUERZOS EN EL SUELO
Condición Tipo de fórmula dependiente del centro de presiones0 2 / 3 * P' / ( ( A / 2 - ex ) * B ) Condición ex > A/6 y ey = 00 2 / 3 * P' / ( ( B / 2 - ey ) * A ) Condición ey > B/6 y ex = 01 P'/Az*( 1 6*ex / A 6*ey/ B ) Si no se cumplen ninguna de las anteriores1
P' / Az * ( 1 + 6*ex / A + 6*ey/ B ) = 8606,424 * ( 1 + 0,038 + 0,079 ) = 0,961 kg/cm²P' / Az * ( 1 + 6*ex / A - 6*ey/ B ) = 8606,424 * ( 1 + 0,038 - 0,079 ) = 0,825 kg/cm²P' / Az * ( 1 - 6*ex / A - 6*ey/ B ) = 8606,424 * ( 1 - 0,038 + 0,079 ) = 0,896 kg/cm²P' / Az * ( 1 - 6*ex / A + 6*ey/ B ) = 8606,424 * ( 1 - 0,038 - 0,079 ) = 0,760 kg/cm²
APLICA
Df
VR-1
VR-2
VR-3 VR-4
Mx
Hx
Hy
My
P
A
B
H
X
Y
D
E
K
F
J
DERECHOS RESERVADOS
65
2 / 3 * P' / ( ( A / 2 - ex ) * B ) = 1,162 kg/cm² NO APLICA
2 / 3 * P' / ( ( B / 2 - ey ) * A ) = 1,179 kg/cm² NO APLICA
Esfuerzo del suelo = 0,961 kg/cm² OK Esfuerzo admisible del suelo > Esfuerzo máximo
ESFUERZO ULTIMO DE DISEÑO
u = s * F.S. = 0,961 * 1,5 = 1,44 kg/cm²
CHEQUEO DE LA ESTABILIDAD Y DESLIZAMIENTO
Momento Resistente en X (Mrx ) = 7436 Kg.m Mrx = (P' * A) / 2Momento Resistente en Y (Mry ) = 7436 Kg.m Mry = (P' * B) / 2Momento Volcamiento en X 94,8 Kg.mMomento Volcamiento en X 195,6 Kg.mMrx / M'x > 1,5 = 78,4388186 OKMrx / M'x > 1,5 = 38,02 OKFuerza Horizontal Resistente = 3717,975 Kg Fr = P'
Fuerza Horizontal Actuante = 181,1353 Kg Fh = Hx2 + Hy2
OK Fuerza Horizontal resistente > Fuerza Horizontal actuante
d = (Altura útil) = 0,23 m
F = (Az / Ap) < 2 (Normativo) F = (Az / Ap) = 4 ENTONCES F = 2Pmáx = 0,7 * (0,85 * f 'c * Ap ) > P (Normativo)
Pmax = 0,7 * (0,85 * f 'c * Ap) = 133875 Kg > P = 10145,5 Kg OK
Por Norma Vcu = 0,53 * f'c = 8,38 kg/cm²
Fu = Pu / Az = 13294,5 / 14400 = 0,923229 kg/cm²Vu A = Fu * A * cA = cA = 0,22 mVu B = Fu * B * cB = cB = 0,22 mVu A = 2437,325 Kg vu A = VuA / ( Ø * A * d) = 1,038928 kg/cm² < 8,38 kg/cm² OKVu B = 2437,325 Kg vu B = VuB / ( Ø * B * d) = 1,038928 kg/cm² < 8,38 kg/cm² OK
Vu = Pu - Fu * (D+d)*(E+d) = 10701 KgPerimetro: bo = 2 * (D+d) + 2 * (E + d) = 212 cmvu = Vu / ( Ø * bo * d) = 2,58 kg/cm²Por Norma Vu = 1,06 * f'c = 16,76 kg/cm² > 2,58 kg/cm² OK
DISEÑO ESTRUCTURAL DE FUNDACIÓN
Longitud de Volado en A = LvA = (A - D) / 2 = 0,45 mLongitud de Volado en B = LvB = (B - E) / 2 = 0,45 m
Si LvA / 2 < d (Fundación Rígida de lo contrario fundación flexible)Si LvB / 2 < d (Fundación Rígida de lo contrario fundación flexible)
LvA / 2 = 0,225 m < d = 0,23 m FUNDACION RIGIDALvB / 2 = 0,225 m < d = 0,23 m FUNDACION RIGIDA
Resistencia del Concreto.
0,025800,012900,216720,433440,8721442,52706
Asmín = 0.0018 * 1 * H = 5,4 cm²/m Asmín = 14 * 1 * d / fy = 7,67 cm²/m
0.9 * f'c * *( 1 - 0.59 * ) =
CHEQUEO POR CORTE
b=
CHEQUEO POR APLASTAMIENTO
J= ( 1 - 0.59 ) =Rcu =
0.85 2 * f'c / fy * ( 6300 / ( 6300+fy )) =
CHEQUEO POR PUNZONADO
max= b * 0.5 =
= max * fy / f'c =
b = b * fy / fc =
DERECHOS RESERVADOS
66
Lado A:Mux = u * 1 * ( LvA )² / 2 = 1458 14,58 kg.md = 23,00 cm. > d mín = 5,86 cm. OKdmin = Mux / RcuAsx = Mux / ( 0,9 * fy * J * d ) = 1,92 cm / mArea Total = 7,67 cm² /mArea de Toda la sección = 9,204 cm²Acero No. (3-8) = 4 = 1,27 cm²Cantidad de Cabillas = 8 @ 15,14286
Lado B:Muy = u * 1 * ( LvB )² / 2 = 1458 14,58 kg.md = 23,00 cm. > d mín = 5,86 cm. OKdmin = Mux / RcuAsx = Mux / ( 0,9 * fy * J * d ) = 1,92 cm / mArea Total = 7,67 cm² /mArea de Toda la sección = 9,204 cm²Acero No. (3-8) = 4 = 1,27 cm²Cantidad de Cabillas = 8 @ 15,14286
REVISIÓN DE LA ADHERENCIA (concreto-acero de refuerzo)
Aadm1 = f'c* 1.4 / Ø(mm) = 27,56 Kg/cm²Aadm2 = 0.12 * f'c = 30 Kg/cm²Se escoge la menor Adm = 27,56 Kg/cm²
Adherencia = (Pt / 4) / (0.9 * m * pi() * d (cm) * Ø(cm)) = Pt / 4 (Corte en una cara) = 3804,563 / 660,71 = m:número de cabillas usadas = 5,76 Kg/cm² < 27,56 Kg/cm² D: (Altura útil base de fundación)
OK Ø = (Diámetro de cabilla)
cms
kg.cm =
cms
kg.cm =
2
2
Caracteristicas geometricasLuz libre = 4,370 m
Caracteristicas de los materiales Concreto (f'c) 250,00 Kg/cm²Acero (fy) 4.200,00 Kg/cm²
Cargas actuantesCarga (P) 8.863,00 cmMomento (M) 555,00 kg.m
Cálculos:Verificación a tracción: Verificación a flexión:Asi = 0,21 cm² R = 0,0003Ag = 26,25 cm² q = 0,0003b = 30,00 cm As = 6,05 cm²d1 = 0,88 cm Asmin = 3,25 cm²d2 = 37,50 cm Astemp = 2,16 cm²h = 40,00 cm Asflexion = 6,05 cm²Ast = 9,60 cm As a colocar = 12,10 cm²Recu= 7,50 cm
Reparticion del acero:cabilla a utilizar 5,00ø cabilla 5/8 "Nº de cabillas 8,00
Resultados:
Sección = 30 x 40cmAcero de refuerzo = 8 cabillas Nº 5Estribos 1 ø 3/8'" x @ 15cm
DISEÑO DE VIGAS DE RIOSTRA DE CONCRETO ARMADO
DERECHOS RESERVADOS
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En cuanto al objetivo específico referido a establecer lineamientos para el
diseño de detalles típicos de una vivienda de interés social en concreto armado, se
consideran los siguientes fundamentaciones determinantes en la definición de
dichos detalles, y plasmados en el capítulo 5 a presentar a continuación.
DERECHOS RESERVADOS
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Conclusiones
Una vez desarrollada la investigación y en base al cumplimento de los objetivos
planteados, se destacan a manera conclusiva los siguientes aspectos:
En primera instancia se determinaron las características de los detalles
típicos de una vivienda de interés social en concreto armado, todo esto para definir
antes de desarrollar el calculo de la vivienda tipo, las secciones usuales,
dimensiones, distribución de áreas, luces, parámetros específicos y condiciones
de este tipo de edificaciones, con el fin de ser asertivos y adaptar los detalles
típicos a desarrollar con la realidad y magnitud de este tipo de estructuras.
Posteriormente fue necesario describir las condiciones normativas mínimas
presentes en el diseño de viviendas en concreto armado, todo esto con el fin de
relacionar el usual desarrollo de estas viviendas con las exigencias normativas
exigidas.
Igualmente, fue necesario establecer lineamientos mínimos para el diseño
de detalles típicos de una vivienda de interés social en concreto armado, basados
en las condiciones normativas exigidas y representados en el cálculo efectuado,
en la verdadera magnitud de la edificación de una vivienda de interés social típica.
Una vez planteado los escenarios anteriores, y para cumplir
satisfactoriamente con el objetivo general de la presente investigación, se
diseñaron los detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés
social en concreto armado, en virtud de los aspectos destacados en su momento y
en referencia a este tipo de edificaciones.
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Recomendaciones
Una vez desarrollada la investigación se plantean las siguientes
recomendaciones:
1) Proponer ante diferentes entes públicos la publicación de estos detalles
típicos para el autoconstructor de viviendas de carácter social o popular.
2) Desarrollar tablas de diseño de los elementos estructurales que conforman
las viviendas, con el fin de que el autoconstructor pueda dimensionar la
edificación en base a los requerimientos y condiciones planteadas.
3) Proponer a las comunidades el establecimiento de estos detalles típicos
como base para el desarrollo de sus viviendas.
4) Aumentar el cúmulo de detalles estructurales típicos presentados en la
presente investigación, mediante el aporte de nuevos planteamientos en
virtud de la especificidad de condiciones en la construcción de viviendas.
5) Desarrollar detalles típicos a otras especialidades de la ingeniería civil,
como por ejemplo las instalaciones sanitarias y las instalaciones eléctricas.
DERECHOS RESERVADOS
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C A P Í T U L O V
PROPUESTA
El déficit habitacional en Venezuela afecta principalmente los niveles socio-
económicos más desposeídos, lo cual obliga a buscar estrategias para la
construcción de viviendas dignas y seguras. Ahora bien, la autoconstrucción, es
una de estas técnicas que coadyuvan al proceso constructivo de viviendas. Sin
embargo, es importante destacar que generalmente no se toman en cuenta las
normas establecidas para ello, lo cual pudiese traer como consecuencia, viviendas
inseguras en diversos niveles, uno de ellos el estructural.
Por esto, nace la urgencia de plantear soluciones técnicas estructurales bien
definidas, económicas, y las cuales tengan como uno de los elementos básicos,
los diferentes planteamientos normativos que le permita al autoconstructor, edificar
su vivienda con calidad, además de darle estabilidad a nivel estructural. Ahora
bien, la propuesta de detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de
interés social en concreto armado, servirá de guía tanto al constructor como a
todo aquel que desee construir una vivienda.
Dentro de este marco de referencia, la propuesta está estructurada como a
continuación se plasma: la misión y visión, así como la justificación de la
aplicación de los detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés
social en concreto armado; además, de los respectivos objetivos, tanto el general
como los específicos, y se desarrolla la propuesta.
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Misión
Coadyuvar en la autoconstrucción de viviendas de interés social en concreto
armado, ofreciendo detalles típicos estructurales basados en las normas y con los
requerimientos básicos que permitan la construcción de una vivienda digna y de
calidad.
Visión
Facilitar la autoconstrucción de viviendas de interés social a través de la
aplicación de detalles típicos en concreto armado que permitan la construcción de
viviendas seguras estructuralmente, con los requerimientos y normativos
mínimos, para desarrollar sísmicamente resistentes, con altos márgenes
confiabilidad y rigidez.
Justificación
La problemática del déficit de vivienda, estimula la creación de líneas de
acción, las cuales contribuyan a la solución o por lo menos minimización de esta
problemática. Dentro de este marco de referencia, es importante destacar que
para la autoconstrucción de viviendas, generalmente no se toman en cuenta las
normas establecidas para ello;
Es por ello, que brindar al autoconstructor, detalles típicos de cómo
debería levantar la estructura de la vivienda que será a posterior, su refugio ante la
intemperie, sería un una aporte importante, destacando que la construcción
ordinaria y tradicional en Venezuela se da utilizando el concreto armado como
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elemento estructural indispensable. Ahora bien, la proyección y aplicación de los
detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés social en
concretos armado, servirá de guía para la construcción de viviendas con los
requerimientos mínimos de seguridad y estabilidad, bajo parámetros normativos
suficientes y basados en las buenas prácticas de construcción en concreto
armado.
Objetivo General
Ofrecer detalles típicos para la autoconstrucción de viviendas de interés social
en concreto armado.
Objetivos Específicos
Establecer procedimiento para la nivelación y replanteo de las fundaciones de la
vivienda.
Establecer el diseño tipo de la muestra de concreto
Establecer las características del acero de refuerzo.
Desarrollar una Vivienda Tipo para el establecer los diferentes componentes
estructurales que la integrarían.
Definir la disposición de los elementos estructurales que conforman el techo de
la vivienda tipo.
Definir la disposición de los elementos estructurales que conforman las
fundaciones de la vivienda tipo.
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Diseñar las secciones típicas de vigas y columnas.
Establecer detalles en las que se destaquen los dobleces del refuerzo tanto
estribos como en ligaduras, así como las longitudes de solapes.
Diseñar una fundación típica para luces menores a 4,50 metros.
Desarrollar un detalle en isometría para mostrar la armadura de las
fundaciones.
Diseñar una losa nervada típica para luces menores a los 4,50 metros en
niveles techo.
Desarrollar un pórtico típico donde se aprecien las vigas y columnas.
Con el análisis estructural desarrollado cabalmente, en referencia a la vivienda
tipo de carácter social, se plantean el grupo de detalles mostrados en el Anexo D y
descritos a continuación.
Detalle No. 1 – En este detalle se determina el procedimiento básico para
replantear los ejes de fundaciones y la nivelación previa del terreno para
determinar los niveles necesarios para la construcción de la vivienda tipo.
Detalle No. 2 – En este anexo se muestra un cuadro típico donde puede
visualizarse la dosificación no solo de la mezcla de concreto, sino de otras
mezclas que son generalmente utilizadas en la construcción de la vivienda tipo.
Detalle No. 3 – Este detalle refleja las características del acero de refuerzo
requerido y su identificación.
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Detalle No. 4 – Esta planta de arquitectura se refleja la disposición de espacios de
la vivienda tipo diseñada de 98 m2 de construcción, donde se determinara la
estructura a desarrollar en base a requerimientos normativos.
Detalle No. 5 – En esta hoja se refleja la disposición del envigado y de la losa
nervada de techo, con el fin de poder determinar los esfuerzos actuantes y poder
diseñar dichos elementos.
Detalle No. 6 – En esta planta de fundaciones se muestra el diseño de
infraestructura presentado como base para el desarrollo de la presente
investigación, donde se manifiesta que al existir solapamientos de bases o estas
suelen estar cercanas se recomienda desarrollar bases de fundaciones
combinadas.
Detalle No. 7 – En este detalle se muestra las secciones típicas de vigas y
columnas, destacando la importancia de referenciar un acero mínimo tanto
longitudinal como transversal a referenciar, así como el distanciamiento en los
estribos y las ligaduras de columnas. También se destaca donde tiene que ser
creada la junta, ya que muchos autoconstructores generan la misma en las vigas
en cara de columna y no en el tope de las columnas propiamente dicha.
Detalle No. 8 – En este detalle se destacan las características de los dobleces
tanto de los estribos como de las columnas, así como las longitudes de solapes en
caso de realizarse.
Detalle No. 9 – En el presente caso se muestra un fundación con una altura
mínima de desplante de 1,20 metros, donde se destaca el uso de concreto pobre y
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a la par se muestra las condiciones mínimas que debe tener la misma así como la
viga de riostra en el presente caso, haciendo la salvedad que esta representa una
fundación capaz de resistir una edificación de este tipo bajo luces menores a los 4
metros y suelos medianamente densos con resistencias iguales o mayores a 1
kg/cm2.
Detalle No. 10 – En este detalle se muestra igualmente una disposición 3D de la
armadura de las fundaciones.
Detalle No.11 – En este posterior detalle se muestra las características de una
losa nervada de 25 cms, que se recomienda hasta en luces de 4,5 metros
armadas en una dirección con doble cabilla de ½” en los nervios, destacando que
esta es suficiente para cubrir los efectos de deformaciones y los esfuerzos a
resistir.
Detalle No. 12 – En este último detalle se muestra una elevación de un pórtico
sencillo y como debería estar estructurado básicamente, ya que no se debe
restringir ningunos de estos refuerzos.
Todos estos aspectos están destacados en base a lo observado en campo y en
el incumplimiento de condiciones normativas importante que aquí se refuerzan y
se le da prioridad, mostrando detalles sencillos para que el autoconstructor
indiferentemente de su nivel instrucción, que con un cierto nivel de preparación
debiera entender los planteados en esta investigación.
DERECHOS RESERVADOS
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R E F E R E N C I A S B I B L I O G R Á F I C A S
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