libro construccion elementos estructurales concreto

(UNIMINUTO-IEVD, 2010)

El texto de Construccin de Elementos Es-tructurales en Concreto permite al lector las bases fundamentales en la compren-sin y el aprendizaje del funcionamiento del concreto reforzado dentro del ambien-te de la construccin; como herramienta el texto muestra las caractersticas y compo-nentes de hormign armado, la utilizacin y los procesos para la elaboracin de las es-tructuras que permiten al hombre mejorar sus condiciones de habitabilidad y de opti-mizacin de los espacios, adems de visua-lizar al lector acerca del comportamiento interno de cada uno de los materiales y compuestos puestos en el suelo definitivo donde se ubicar cada estructura elabora-da. Es el momento de iniciar una aventura en el llamativo mundo de la construccin en concreto como primer paso para el ingreso a uno de los sectores productivos ms importantes de nuestro pas.

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CONSTRUCCIN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN CONCRETO

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Construccin de elementos estructurales en concretoISBN:

Corporacin Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTOInstituto de Educacin Virtual y a Distancia

Calle 81 C #72 B -05 Bogot, D.C. Telfono: (57-1) 2525030 2528849Fax: (57-1) 2237031Celular: 320 313 1732Lnea nacional gratuita: 01 8000 93 66 70 [email protected]://virtual.uniminuto.edu

Impreso: Talleres editoriales de El Espacio.

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Bogot, D. C., noviembre de 2010 Primera edicin

Reservados todos los derechos a Convenio de Aso-ciacin para el Fortalecimiento de la Educacin Tcnica y Tecnolgica del sector de la Construccin. CONS-TRUCTEC. La reproduccin parcial o total de esta obra, en cualquier medio, incluido el electrnico, solamen-te puede realizarse con permiso expreso del editor y cuando las copias no vayan a ser usadas para fines co-merciales. Los textos son responsabilidad del autor y no comprometen la opinin del Convenio de Asociacin para el Fortalecimiento de la Educacin Tcnica y Tecno-lgica del sector de la Construccin. CONSTRUCTEC.

AUTOR

TITULO / AUTOR. Bogot :

Corporacin Universitaria Minuto de Dios. UNIMINUTO. Instituto de Educacin Virtual y a Distancia, 20XX.

XX p.

CDD XXISBNXXXXX

Publicacin de la Corporacin Universitaria Minuto de Dios. UNIMINUTO; Cmara Colombiana de la Construccin. CA-MACOL; Ladrillera Santa Fe; Secretara de Educacin de Bo-got; Alcalda del municipio de Girardot; Sena; Colsubsidio; Soluciones Inmobiliarias; Triada Ltda; IED Colsubsidio las Mer-cedes; Institucin Educativa Manuel Elkin Patarroyo.

Convenio de Asociacin para el Fortalecimiento de la Edu-cacin Tcnica y Tecnolgica del sector de la Construccin. CONSTRUCTEC.

Con el apoyo de Pavco S.A.; Aprocof; Eternit; ICPC.

AutorJennie Evelingh Perez Ortega

Director acadmicoPadre Pablo Velzquez Abreu, cjm.

Director Unidad AcadmicaHeberto Rincn Rodrguez

Coordinador AcadmicoHeberto Rincn Rodrguez

Revisin AcadmicaEnder Jhobany Orduz Duarte

EditorRoco del Pilar Montoya Chacn

Correccin de estiloAurora Fandio C.

DiseoFernando Alba Guerrero Ivn gmez

IlustracionesMartha Ligia Jimnez Tilaguy

FotografaJhobany Orduz Duarte

PortadaMauricio Ortiz Solorzano

3Tabla de contenidoTabla de contenido

hTabla de contenidoLista de figuras .............................................................................................................................5Lista de tablas ...............................................................................................................................6Introduccin ...................................................................................................................................7

Captulo 1 PRINCIPALES ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE UNA EDIFICACIN 9

Concreto .........................................................................................................................................9Materiales componentes del concreto .................................................................................. 10Cemento Portland .............................................................................................................. 10Gravilla ............................................................................................................................... 11Arena .................................................................................................................................. 12Agua ................................................................................................................................... 12

Caractersticas esenciales del concreto ................................................................................ 12Fabricacin de concreto .................................................................................................... 12

Transporte de concreto ........................................................................................................ 14Preparacin de las formaletas ............................................................................................. 15Colocacin y manipulacin del concreto ............................................................................. 16Curado de concreto .............................................................................................................. 16

Estructura en concreto .............................................................................................................. 17Principales elementos estructurales de una edificacin ..................................................... 18

Estructura con muros en concreto reforzado. .......................................................................... 19Cimentaciones profundas ............................................................................................................ 20

Pilotes .................................................................................................................................... 22Caisson ................................................................................................................................... 24

Cimentaciones superficiales ........................................................................................................ 24Placas flotantes ..................................................................................................................... 25Zapatas .................................................................................................................................. 26Cimentaciones corridas ......................................................................................................... 28

Columnas, vigas, placas .............................................................................................................. 28Columna ................................................................................................................................. 29Viga .................................................................................................................................... 30Placa .................................................................................................................................... 30

Muros en concreto reforzado ..................................................................................................... 31Escalera ....................................................................................................................................... 32

Captulo 2 ENCOFRADO Y ACERO DE REFUERZO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE UNA EDIFICACIN 34

Definicin de formaleta ............................................................................................................. 34Tipos de formaleta ..................................................................................................................... 35

Formaleta tradicional ............................................................................................................ 35Formaleta modular ............................................................................................................... 36Formaleta deslizante ............................................................................................................. 36

4Tabla de contenido


Formaleta perdida................................................................................................................. 36Uso de los encofrados................................................................................................................ 36Partes de una formaleta ........................................................................................................... 37

Partes de la formaleta para elaborar una columna .......................................................... 37Partes de una formaleta para elaborar una viga ............................................................. 37Partes de una formaleta para elaborar una placa de entrepiso ..................................... 37Partes de una formaleta para elaborar un muro de concreto reforzado ....................... 38

Procedimientos de armado de encofrados en los diferentes elementos constructivos .......... 39Armado de encofrado para columna .................................................................................. 39Armado de encofrado para viga ......................................................................................... 41Armado de encofrado para placa de entrepiso ................................................................. 42Armado de encofrado de muros de concreto .................................................................... 45Interpretacin de planos para encofrados .......................................................................... 47

Normas de salud, higiene y seguridad industrial de la actividad .......................................... 47El acero de refuerzo .................................................................................................................. 48

Caractersticas del refuerzo ................................................................................................ 49Procedimientos de transporte de hierro ............................................................................. 50Interpretacin de planos, despiece y cartilla de hierros ................................................... 50Corte y figurado del acero de refuerzo y uso de herramientas especiales para amarrar ....................................................................................................... 52NSR-98. Captulo C.7 Detalles del refuerzo C.12 Desarrollo y empalmes del refuerzo ..................................................................................................... 53Normas de seguridad industrial........................................................................................... 54

Cemento y tipos de cemento .................................................................................................... 56

Captulo 3 DOSIFICACIN DE CONCRETOS Y FUNDIDA DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 56

Proceso de fabricacin del cemento ......................................................................................... 57Agregados .................................................................................................................................... 58

Agregado grueso ................................................................................................................... 59Agregado fino ........................................................................................................................ 59

Aditivos ........................................................................................................................................ 60Uso de aditivos en la preparacin de concretos ............................................................... 60

Agua ............................................................................................................................................ 62Concreto ...................................................................................................................................... 63

Normatividad del concreto ................................................................................................... 63Pruebas de laboratorio in situ a los concretos ................................................................. 64

Toma de ncleos ........................................................................................................................ 67Dosificacin para diferentes tipos de concreto .................................................................. 67Transporte y vaciado del concreto ...................................................................................... 68Juntas y dilataciones del concreto ...................................................................................... 70Curado del concreto ............................................................................................................. 72

Glosario ....................................................................................................................................... 75Bibliografa .................................................................................................................................. 79

5Lista de figuras y tablasLista de figuras y tablas

hLista de figuras

Figura 1. Almacenamiento correcto del cemento portland .......................................................... 11Figura 2. Agregado grueso.............................................................................................................. 11Figura 3. Arena................................................................................................................................ 12Figura 4. Mezcladora de tipo manual ........................................................................................... 12Figura 5. Mezcla de concreto a mano en va, para elaborar concreto de 2.000 psi ............... 13Figura 6. Mezcla de concreto con uso de mezcladora para construir placa huella en va ...... 14Figura 7. Prueba de slump al concreto que llega de la central de mezclas ............................ 14Figura 8. Toma de cilindros al concreto que llega de la central de mezclas ........................... 15Figura 9. Mixer descargando concreto en la obra ....................................................................... 15Figura 10. Mixer y bomba, colocando concreto en placa de entrepiso ...................................... 16Figura 11. Transmisin de cargas en un prtico tradicional....................................................... 18Figura 12. Seccin de viga y columna con la distribucin de acero ......................................... 18Figura 13. Seccin de estructura con viga continua, sometida a momentos flectores .............. 18Figura 14. Ubicacin del acero que absorbe momentos negativos en viga ............................... 18Figura 15. Elementos de un prtico ............................................................................................. 19Figura 16. Flecha y contraflecha de una viga ............................................................................. 19Figura 17. Esquema de estructura en muros de concreto reforzado ......................................... 20Figura 18. Diferentes secciones transversales de muros estructurales ........................................ 20Figura 19. Seccin de un pilote y pandeo del pilote .................................................................. 23Figura 20. Hincado de pilote ......................................................................................................... 23Figura 21. Distribucin de superficie de carga sobre un pilote ................................................. 24Figura 22. Ejecucin de caisson ..................................................................................................... 24Figura 23. Placa flotante con las cargas de la estructura y las

presiones de contacto del sustrato ............................................................................. 25Figura 24. Zapata cuadrada vista en planta ................................................................................ 26Figura 25. Planta de cimentacin combinada .............................................................................. 26Figura 26. Zapata excntrica vista en planta ............................................................................... 27Figura 27. Cimentacin corrida ...................................................................................................... 28Figura 28. Diversas secciones de columna con el acero de diseo ............................................ 29Figura 29. Condiciones de columna corta y columna larga sometidas a una carga. ................ 29Figura 30. Diversas secciones de vigas con el acero de diseo ................................................. 30Figura 31. Vigas de seccin I y T en concreto ............................................................................. 30Figura 32. Planta de una placa armada en dos direcciones ...................................................... 31Figura 33. Aligeramiento en icopor para placa de entrepiso ...................................................... 31Figura 34. Prtico construido con muros en concreto reforzado ............................................... 32Figura 35. Corte de escalera en uno y dos tramos .................................................................... 32Figura 36. Escaleras de diferentes tramos .................................................................................... 33Figura 37. Formaleta y aceros de placa de escalera de entrepiso ............................................. 33Figura 38. Formaletas varias de madera ...................................................................................... 35Figura 39. Armado de vigas embebidas en placa aligerada ........................................................ 36Figura 40. Formaleta o encofrado para columna ......................................................................... 37

6Lista de figuras y tablas


Figura 41. Formaleta o encofrado para viga ................................................................................ 38Figura 42. Formaleta o encofrado para placa de entrepiso ........................................................ 38Figura 43. Accesorios para amarrar, ajustar y nivelar las formaletas......................................... 39Figura 44. Diversos pasos del encofrado de la columna ............................................................. 41Figura 45. Columna hormigoneada en la base ............................................................................. 41Figura 46. Armado de viga de cubierta ........................................................................................ 42Figura 47. Sistema hidrosanitario armado sobre encofrado de placa de entrepiso .................. 44Figura 48. Encofrado y armado de muros en concreto .............................................................. 46Figura 49. Mallas y acero en obra ................................................................................................ 50Figura 50. Juego de planos estructurales ...................................................................................... 51Figura 51. Despiece de una columna y de una viga .................................................................. 52Figura 52. Amarre y corte de acero ............................................................................................. 52Figura 53. Ejemplo de cartilla de despiece .................................................................................. 53Figura 54. Separadores de hierro-formaleta .................................................................................. 54Figura 55. Proceso de produccin de cemento ............................................................................ 58Figura 56. Corte de la seccin de un elemento estructural de hormign ................................. 59Figura 57. Efecto de la relacin A/C en las resistencias a la compresin

y a la tensin por flexin a los 28 das ................................................................... 63Figura 58. Cono de Abrams ........................................................................................................... 64Figura 59. Toma de cilindros de concreto para realizar el ensayo de resistencia .................... 66Figura 60. Vibrado durante fundida de elementos de concreto .................................................. 69Figura 61. Junta en PVC en tanque de almacenamiento de agua ............................................. 71

hLista de tablas

Tabla 1. Dosificacin de hormigones ............................................................................................. 10Tabla 2. Dosificacin de hormigones en volumen ........................................................................ 10Tabla 3. Dosificacin de hormigones para un saco de cemento portland (50 kg)

y arena-grava en baldes (20 L de capacidad) .............................................................. 10Tabla 4. Resistencias relativas del concreto como funcin del tipo de cemento ....................... 11Tabla 5. Componentes y resistencia de postes de hormign armado.

Para fatiga o trabajo del hormign a 40 kg/cm2 ........................................................ 22Tabla 6. Dimensionamiento de zapatas de hormign armado,

segn la resistencia del terreno en kg/cm2 ................................................................... 27Tabla 7. Dimensiones nominales de las barras de refuerzo

(Dimetros basados en octavos de pulgada) ................................................................. 49Tabla 8. Usos y ventajas de los aditivos ....................................................................................... 61Tabla 9. Dosificacin para mezclas de concreto por unidad de volumen

y para 1 m3 de mezcla .................................................................................................. 67

7IntroduccinIntroduccin Introduccin

En Colombia, la industria de la construccin y de la infraestructura es un sector que invierte constantemente grandes sumas de dinero en proyectos particulares y estatales, generando un altsimo volumen de empleo. Adems, brinda la posi-bilidad de ejecutar los procesos con mano de obra calificada formada en Colombia, pas que cuenta con innumerables instituciones educativas de prestigio y excelente calidad, que ofrecen una educacin con la tecnicidad requerida para formar profesionales en este campo.

Como el concreto es parte significativa del sector de la construccin y ste a su vez incide en el desarrollo nacional, es de vital importancia formar profesionales en la cons-truccin de elementos estructurales en concreto, que conozcan y determinen los pro-cesos constructivos de cada uno de los elementos que conforman la estructura de una edificacin, que tambin conozcan la normatividad nacional vigente, referente a las mismas, as como las caractersticas y especificaciones de cada uno de los componentes de la mezcla de hormign.

En el presente texto se refieren los elementos estructurales en concreto, se detallan los pasos que se deben seguir para construir la estructura de una edificacin, as como cada uno de los elementos estructurales que conforman el prtico de hormign ar-mado; igualmente se determina cada uno de los materiales que conforman la mezcla de concreto con un conocimiento claro, preciso, tcnico y actualizado de los procesos constructivos involucrados en la construccin de edificaciones en concreto armado.

Adems, se introduce el conocimiento de la conformacin y comportamiento de la estructura como un todo, como una unidad indivisible y de cada uno de sus elementos, partiendo de la cimentacin, los tipos de fundacin, las columnas, vigas, placas de piso y de entrepiso, los muros en concreto y las escaleras.

En la construccin existe versatilidad de materiales para realizar las infraestructuras; sin embargo, el alcance del presente texto va hasta la ejecucin de estructuras en con-creto armado.

En el segundo captulo, se trata el tema de las formaletas o encofrados, cuya funcin es contener el concreto en estado plstico para obtener una forma determinada; este resultado se logra una vez se inicia el endurecimiento de la mezcla. Es necesario, ade-ms, que el concreto se asocie con el acero estructural y de esta manera, entre los dos

8Introduccin


elementos soporten las cargas a las cuales est sometida la estructura. As, el concreto asume la resistencia a la compresin y el acero asume la resistencia a la tensin, esta pareja logra una afinidad que permite dar a la estructura: resistencia, durabilidad, aca-bado, apariencia, estabilidad y forma. De aqu la importancia de ejercitarse en la lectura de planos estructurales y de encofrados, establecer las cartillas de hierros, conocer las caractersticas, especificaciones, dimetros y tipos de hierro de uso en la construccin.

Es fundamental reconocer cada uno de los componentes del concreto, sus caracte-rsticas, su funcin dentro de la mezcla, as como el comportamiento particular del hor-mign, tema que se tratar en el tercer captulo del libro, enfatizando en los aditivos, material de uso muy comn en grandes proyectos, as como la normatividad vigente en Colombia y las pruebas de laboratorio in situ, que nos permiten aprobar o desaprobar una mezcla en obra.

Una vez adquiridos estos conocimientos, se estar en capacidad de desarrollar plena-mente el ejercicio profesional en la construccin de estructuras de hormign armado.

9Principales elementos estructurales de una edificacin

1CAPTULO

Principales elementos estructurales de una edificacin

El concreto es un material que se ha usado tradicionalmente en obras de infraestructura en Colombia. El desarrollo que ha tenido el pas en los ltimos dos siglos ha evidenciado la frecuente utiliza-cin del concreto estructural en miles de obras de infraestructura, que han dado origen a grandes ciudades, las cuales revelan un avance vertiginoso en cuanto a construcciones de todo tipo (esta-tal, privadas, comerciales, industriales y viales).Cada prtico o estructura de concreto est formado por elemen-tos bsicos en concreto estructural, que van desde la cimentacin hasta el ltimo nivel del proyecto, conformando as el cuerpo que recibe la mampostera, las redes y los acabados en general.

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hConcreto

La estructura de una edificacin se puede considerar como la armadura del edificio, el soporte general, la columna vertebral que, una vez construida, recibir las instalaciones hidrosanitarias, elctricas y de gas, el cerramien-to de la estructura con muros, ventanas, puertas, cubiertas y por ltimo los acabados como pae-tes, estuco, pintura, pisos y enchapes.

El concreto es un elemento de gran versati-lidad, que permite a quienes disean estructu-ras, considerar formas variables y permite optar por iniciativas en la ejecucin de cada uno de los elementos que componen una estructura de concreto. Adems, el concreto ofrece una gran resistencia al fuego y al agua y un exce-lente comportamiento a la intemperie; igual-mente, ofrece una relacin de beneficio-costo y resistencia-costo ideal para una gran cantidad de edificaciones.

El concreto se define como la mezcla de cin-co elementos: agua, agregado, arena, cemento portland y aire (especificados en el apartado Materiales componentes del concreto de este mismo captulo). Esta mezcla se realiza manual-mente y/o mecnicamente hasta obtener una composicin homognea, plstica, que permite ser moldeada y que debe ser transportada e ins-talada en un rea, dentro de una formaleta, don-de adoptar la forma del elemento contenedor.

El perodo plstico de la mezcla permanece, en este estado, durante las primeras horas de elaboracin de la misma y se va fraguando a medida que el cemento portland reacciona qu-micamente con el agua, de manera que aproxi-madamente a las siete horas de efectuada la mezcla, sta ya no se debe intervenir, ni se debe pretender moverla o reinstalarla o cambiar la forma que adopt por el concreto, puesto que ya ha perdido la plasticidad y se corre el riesgo

10CONSTRUCCIN DE ELEMENTOS

ESTRUCTURALES EN CONCRETO

Tabla 2. Dosificacin de hormigones en volumen

Dosificacin CementokgArena

m3Grava

m3Agua

l

(1) 1: 3 : 6 250 0,430 0,870 185

(2) 1: 2 : 4 300 0,400 0,820 195

(3) 1 : 2 : 3 350 0,390 0,780 200134 (seco)

Notas: 1) Empleado para rellenos.2) Empleado en masa y para armado de muros de carga.3) Empleado en estructuras armadas.

Fuente: Igoa,1986.

Tabla 1. Dosificacin de hormigones

Dosificacin en kg de cemento

por m3 de hormign

Tipo de dosificacin

Cemento Arena Grava

150 kg 1 4 8

200 kg 1 3 6

250 kg 1 2,5 5

300 kg 1 2 4

350 kg 1 2 3

400 kg 1 1,5 3

Notas: 1)La parte slida se da en vlumen: La arena ms la grava forman el 60%, siendo el 40% restante huecos.El cemento se da en kilgramos.El agua supone el 12% del volumen de sus componentes.

2) Como puede apreciarse, en los ridos la grava suele ser el doble de la arena.

Fuente: Igoa,1986.

Tabla 3. Dosificacin de hormigones para un saco de cemento portland (50 kg) y arena-grava en baldes (20 L de

capacidad)

Dosificacin Cementokg/m3Arenacestos

Gravacestos

Agual

1: 4 : 8 150 8 16 74

1: 3 : 6 200 4,5 9 45

1 : 2,5 : 5 250 4 9 45

1 : 2 : 4 300 4 8 45

1 : 2 : 3 350 3,5 7 33

1 : 1,5 : 3 400 3 6 33

Fuente: Igoa,1986.

de no obtener la resistencia final que se espera del concreto.

El concreto puede instalarse acompaado de parrillas o canastillas de hierro, obtenindose un concreto estructural. En este caso, el concre-to aporta una resistencia a la compresin de las cargas a las cuales est sometida la estructura, mientras que el acero asume la resistencia a la tensin; este do (concreto y acero) logra una compenetracin que permite dar a la estructura resistencia, durabilidad, acabado, apariencia, es-tabilidad y forma.

La proporcin establecida en peso y/o volu-men de cada uno de los elementos que com-ponen el concreto, establece la resistencia del mismo. Igualmente, el clculo de la relacin agua-cemento incide en la plasticidad y resisten-cia de la mezcla de concreto.

En las tablas 1, 2 y 3 se relaciona la dosificacin de hormigones, en peso y en volumen.

Las tablas de dosificacin son una fuente de primera mano, tanto en las obras que se constru-yen en las ciudades como en las del campo, con-siderando que en las zonas urbanas se dispone de centrales de mezclas que remiten el concreto requerido directamente a la obra, mientras que

en las rea rurales generalmente se debe produ-cir el concreto con el equipo humano de la obra y las mezcladoras de uno o dos bultos.

Materiales componentes del concretoEn general, los materiales que componen el

concreto deben cumplir las siguientes caracte-rsticas para que se pueda obtener un producto final de calidad y con las especificaciones tcni-cas requeridas:

Cemento PortlandEst formado por cuatro componentes prin-

cipales: silicato triclcico (C3S), silicato diclcico (C2S), aluminato triclcico (C3A) y aluminoferrita tetraclcica (C4AF). El cemento es un polvo fino

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Figura 1. Almacenamiento correcto del cemento portland. (Prez, 2010).

Tabla 4. Resistencias relativas del concreto como funcin del tipo de cemento

Tipos de cemento Portland

Resistencia a la compresin, % del concreto

con cemento Portland tipo I3 das 28 das 3 meses

I. Usos generales 100 100 100

II. Modificado 80 85 10

III. Alta resistencia inicial 190 130 115

IV. Bajo calor 50 65 90

V. Resistente al sulfato 65 65 85

Fuente: Merritt, 1987.

Figura 2. Agregado grueso. (Prez, 2010).

que, una vez entra en contacto con el agua, pre-senta una reaccin qumica y acta como un ligamento de los materiales que componen la mezcla de concreto.

En el mercado existen cinco tipos de cemento portland, entre los cuales el de uso ms frecuen-te para producir concretos estructurales, es el ce-mento tipo I (vase Tabla 4).

En cuanto a la forma de almacenar el cemento, lo ideal es ponerlo sobre tablillas de madera, en arrumes de 14 bultos como mximo, para evitar la humedad. Su almacenamiento no debe ser mayor a 30 das y se debe usar tan pronto llega a la obra. Si al abrir un bulto, el cemento presenta grumos o endurecimiento, ste no debe usarse. Es fundamental revisar el peso del bulto de ce-mento que se compra con el fin de determinar la dosificacin de uso.

GravillaEs un material ptreo y duro, puede provenir

de cantera y/o ro; su tamao se establece de acuerdo con el tipo de concreto que se va a pro-ducir y debe venir libre de arcilla, limo, material orgnico, tierra y suciedad. La gravilla puede al-canzar, en la mezcla, hasta el 75% del volumen total de la misma. El material no debe contener formas redondeadas, de ah que sea importan-te que ste venga fracturado. En caso de que la gravilla se lave en la obra, se debe determinar la cantidad de agua de la mezcla, ya que el agrega-do absorbe parte del agua de lavado, cambiando la relacin agua-cemento.

Una de las caractersticas que debe desarrollar el agregado grueso es la capacidad para resistir el desgaste, por ello, el material debe ser duro y tenaz (habilidad del material para absorber ener-ga durante la deformacin plstica y soportar esfuerzos ocasionales superiores al esfuerzo de fluencia sin que se produzca fractura). En la mez-cla de concreto deben considerarse caracters-ticas de los agregados que afectan la condicin final del concreto, como las siguientes: densidad especfica, contenido de humedad, granulome-tra, peso unitario y absorcin de agua.



Figura 3. Arena. (Prez, 2010).

Figura 4. Mezcladora de tipo manual. (Prez, 2010).

ArenaSe denomina tambin grava fina y se reco-

mienda la arena de ro para realizar el concreto. Una caracterstica tcnica importante es consi-derar su mdulo de finura (ndice de granulome-tra que da la medida del grosor o finura del ma-terial) de acuerdo con lo requerido en el diseo de la mezcla. La arena debe llegar libre de ma-terial orgnico, arcillas, limos y suciedad. Un fac-tor relevante que se debe tener en cuenta es el grado de humedad de la misma en el momento de efectuar la mezcla de concreto, en proporcin a la relacin agua-cemento de la mezcla. Es fun-damental recordar que el exceso de agua afecta y debilita la resistencia final del concreto. Aun-que la arena puede ser de ro o de mar, se reco-mienda la del primer tipo y no la de mar, puesto que contiene, entre otros, elementos salinos que afectan la resistencia y durabilidad del concreto.

AguaEste componente debe ser muy limpio, no se

debe utilizar el agua que est retenida ni la que presente color amarillo o rojo, como tampoco la que presente grandes cantidades de hierro, li-mos o arcillas. Se deben desechar las hojas, races y en general el material orgnico. Nunca se debe usar agua servida ni agua reciclada.

La cantidad de agua es fundamental en la mezcla y debe ser la correcta, acorde al diseo, porque el exceso de este lquido disminuye la resistencia del concreto, y su dficit dificulta

la homogeneidad y compactacin del mismo, y al colocar la mezcla en la formaleta, quedan hormigueos que, adems de dar un mal aspec-to al terminado, disminuyen la resistencia del concreto.

Caractersticas esenciales del concretoEl concreto, en todo su proceso de fabricacin,

transporte, colocacin, manipulacin y curado, debe contar con procedimientos claros, espec-ficos y normativos que conlleven a obtener un producto final determinado, de calidad y acorde al objeto del proyecto.

Fabricacin de concretoEste proceso se puede realizar in situ o en f-

bricas de premezclados. La central de mezclas recibe el pedido de concreto con las caracters-ticas requeridas, como: resistencia, color, dura-bilidad, slump (prueba para medir la manejabili-dad del concreto, una vez realizada la mezcla), y con estos datos se procede a fabricar el material que se solicita. Es importante determinar la for-ma de entrega y de recibido del concreto, si se va a recepcionar en obra, si el concreto se va a bombear y si requiere caractersticas especiales, como retardante de fraguado, concreto acelera-do, concreto impermeabilizado, entre otros, lo

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Figura 5. Mezcla de concreto a mano en va, para elaborar concreto de 2.000 psi. (Prez, 2010).

que se logra con el uso de aditivos, debidamente calculados por el especialista que determina el diseo de la mezcla.

Si el concreto es para bombear, para su fabri-cacin se utiliza agregado de partculas hasta de media pulgada y debe ser fluido. Los concretos de color diferente al gris, por ejemplo concre-to ocre o concreto salmn, requieren el uso de agregados de determinado color y el uso de ce-mento blanco y de elementos que conformarn el color del concreto solicitado, de tal manera que el diseo de estas mezclas es diferente al di-seo de un concreto gris.

Cuando se elabora el concreto in situ, es im-portante considerar varios factores como: contar con un diseo de mezclas acorde a los materia-les de la regin, almacenar los materiales debi-damente, proteger el cemento de la humedad, cubrir con plstico la grava y la arena para evitar excesos de agua y/o que la exposicin al sol rese-que y evapore el contenido normal de humedad de los agregados y proveer el agua en depsitos muy limpios y muy cercanos al rea de mezcla.

La mezcla puede hacerse tanto manual como mecnicamente; lo importante en ambos casos es obtener una mezcla homognea, utilizando las proporciones de peso y/o volumen de ma-teriales en las cantidades requeridas. No se re-comienda mezclar concretos a mano para ele-mentos cuyas resistencias sean mayores a 2.000 psi (libra por pulgada cuadrada). Para fabricar concretos de estructuras de edificaciones, vas, puentes, estructuras especiales, se debe contar con el diseo de mezcla realizado por un profe-sional especializado y con mezcladoras que ga-ranticen la homogeneidad de sta.

Cuando se elabora el concreto a mano, se de-ben seguir los siguientes pasos:

Tener los materiales requeridos de acuerdo a la dosificacin para batir un bulto de cemento.

Tener las herramientas requeridas para reali-zar la mezcla.

Alistar la superficie de mezclado, la cual debe ser limpia, plana y no absorbente.

Regar la arena sobre una superficie lim-pia, plana y no absorbente, con un espesor aproximado de 15 a 20 cm.

Abrir el bulto de cemento y regarlo en forma circular sobre la arena.

Revolver con pala homogneamente la are-na y el cemento y esparcir esta mezcla sobre la superficie.

Sobre toda el rea de la mezcla, agregar la grava y nuevamente revolver con pala, vol-teando de un lado para otro la mezcla para darle homogeneidad.

Finalmente, hacer un montn con todo este material y en el centro abrir un hueco, en el que se va agregando gradualmente el agua, batiendo toda la mezcla hasta que se adicio-ne el total del agua del diseo.

Todos los concretos elaborados deben tener una inspeccin en obra y cumplir de esta manera con la normatividad vigente. Una vez fabricado el concreto, se realiza la prueba de slump, con el Cono de Abrams (que se explica en el apartado Pruebas de laboratorio in situ a los concretos captulo 3), y se determina la plasticidad del concreto referido en el asentamiento del mismo; enseguida se deben tomar cilindros de concreto,



Figura 7. Prueba de slump al concreto que llega de la central de mezclas. (Prez, 2010).

Figura 6. Mezcla de concreto con uso de mezcladora para construir placa huella en va. (Prez, 2010).

le debe tomar una muestra de concreto en un boggie y con el Cono de Abrams realizar el en-sayo de slump para verificar si el asentamiento promedio determinado previamente con la cen-tral de mezclas se cumple o no; luego de esto, se da o no el visto bueno para recibir el concreto (vase Figura 7).

En algunos casos, cuando la mezcla llega en-durecida, los funcionarios de la central de mez-clas deben comunicarse con los tcnicos que van a hacer entrega del concreto, quienes dan indicaciones precisas a su personal, para aplicar aditivos en este momento. Despus de esto, se realiza nuevamente el ensayo de slump y el inge-niero o arquitecto encargado de la obra determi-na el recibo o no del concreto.

Transporte de concretoEl concreto fabricado en central de mezclas se

transporta en carros tipo mixer, con capacidades

cuatro unidades por cochada, con el fin de medir la resistencia del concreto a los siete, catorce y veintiocho das, que es cuando se alcanza la re-sistencia final; el cuarto cilindro se guarda como testigo. Si el concreto es elaborado en central de mezclas, una vez llegue a la obra se deben reali-zar las dos pruebas citadas.

Antes de recibir el concreto en obra, a cada vehculo que llegue de la central de mezclas se

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Figura 8. Toma de cilindros al concreto que llega de la central de mezclas. (Prez, 2010).

Figura 9. Mixer descargando concreto en la obra. (Prez, 2010).

plana libre de impurezas o instalando un pls-tico que separe el suelo del concreto; el cajn puede construirse con perfiles de madera o de metal, debidamente reforzados en los ngulos para evitar que se abran y se salga la mezcla. Adi-cionalmente, la capacidad debe ser acorde con la cantidad de metros cbicos de concreto que se va a recibir.

Por ltimo, debe considerarse tambin que la recepcin del concreto se haga en un sitio donde el mixer se pueda estacionar sin afectar la movili-dad del rea y previendo los riesgos que puedan correr el personal de obra y el personal ajeno a al proyecto de construccin.

Preparacin de las formaletasTodas las formaletas y encofrados deben estar

previamente revisados por el inspector, ingenie-ro y/o arquitecto residente o director de obra, as como los hierros, si es que se va a fundir concreto estructural. Las formaletas deben estar debida-mente reforzadas, apuntaladas y niveladas, ya que el concreto una vez instalado en la cimbra, se va a moldear y va a tomar la forma del enco-frado, por lo que se debe evitar que se deforme y

de tres a siete metros cbicos. En ciudades como Bogot, es necesario programar con la fbrica, los desplazamientos de los vehculos, desde la zona de la planta hasta el sitio de la obra, pues se deben coordinar las horas de salida y los ho-rarios de despacho de la planta con los horarios de pico y placa ambiental y reas de desplaza-miento. Se debe prever la recepcin del concreto en obra, construyendo un cajn sobre un rea



Figura 10. Mixer y bomba, colocando concreto en placa de entrepiso. (Prez, 2010).

que el concreto o el agua de la mezcla se salgan de la formaleta.

Es importante destacar que el peso del con-creto es aproximadamente dos veces y medio el del agua, esto significa que la formaleta va a recibir un gran peso en direccin vertical y ho-rizontal; por lo tanto, el adecuado reforzamien-to de la formaleta garantiza que se construya el elemento de concreto estructural requerido. La formaleta se puede construir con madera, metal, PVC, icopor y muchos otros materiales; se requie-re usar pasadores en el reforzamiento y, previo a la instalacin del concreto, mojar la formaleta internamente con desmoldante para facilitar el retiro de las mismas y su reutilizacin.

Colocacin y manipulacin del concretoUna vez fabricado el concreto, se debe trans-

portar y colocar en la formaleta que va a ocupar. Si se fabrica en sitio, debe ser llevado en boggies con llantas de goma hasta el sitio de disposicin final, pero si se trae de la central de mezclas, se debe depositar en el contenedor de la obra, transportndolo igualmente en boggies con llantas de goma. Si el concreto es para bombear, la mixer y la bomba se instalan en un sitio ale-dao a la obra, previamente seleccionado por el ingeniero de la obra, y se coloca directamen-te en la formaleta; este tipo de concreto se usa para fundir placas y elementos a gran altura. El concreto no se debe colocar dejndolo caer des-de grandes alturas hacia la formaleta, porque se puede presentar segregacin de la mezcla, es decir, se separan los tamaos.

Para que esto no ocurra, se utilizan vibradores y vibradores de aguja elctricos o de gasolina y mazos de goma. A medida que el concreto se deposita en la formaleta se vibra dentro de sta y se golpea externamente con el mazo de goma. Con una buena vibracin, se evita la segregacin de la masa de concreto, se logra la integracin del concreto con el hierro estructural, sobre todo en los nudos de elementos estructurales, donde en algunas ocasiones existe una alta densidad de acero, se evita el hormigoneo y se logra un buen acabado. Para concreto bombeado es me-

jor utilizar el vibrador de aguja, aplicndolo en la parte superior de la mezcla, porque as se ob-tiene una muy buena compactacin de la masa de concreto.

Curado de concretoEntre los mltiples factores que inciden en la

resistencia, durabilidad y acabado del concreto, se encuentra el curado, una fase que es tan impor-tante como lo son las de fabricacin, instalacin, manipulacin, formaleteado y descimbrado.

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El curado del concreto se inicia despus de ocho horas de fundido el elemento estructural. Si se trata de placas, stas no deben encharcarse hasta que haya transcurrido este tiempo. Debe tenerse en cuenta que el fraguado del concreto se alcanza despus de siete horas, de ah que si en estas primeras siete horas se llega a cambiar la relacin agua-cemento, muy probablemente las condiciones finales de mezcla, as como su re-sistencia y durabilidad, se pueden alterar.

El curado consiste en mantener hmedo el ele-mento estructural fundido, considerando que el viento y el sol evaporan el agua contenida en la mezcla de concreto. Por esta razn, durante una semana los elementos fundidos deben regarse continuamente con agua, se pueden colocar, al re-dedor de los mismos, sacos de fique humedecidos o sacos con arena mojada o usar curadores de los que existen en el mercado. La cantidad de agua o el nmero de veces que se debe regar el elemento estructural fundido est relacionado con el estado del tiempo; por ejemplo, si la zona tiene sol incan-descente o si soplan vientos continuos, se debe mantener la humedad de la estructura.

Se recomienda realizar el descimbrado de los elementos estructurales como vigas y columnas a los tres das de fundido el elemento y la des-formaleteada de placas tres semanas despus de fundidas.

hEstructura en concreto

Las estructuras en concreto son de gran varie-dad y versatilidad y de gran uso en la ingeniera civil y en el mundo en general. Con ellas se hacen obras de gran envergadura (viales, elctricos, al-cantarillados, telfonos, acueductos, almacena-miento y tratamiento de aguas, presas) y todo tipo de edificaciones. La estructura en concreto es un conjunto de piezas o elementos que se unen entre s y forman el esqueleto, es decir, el soporte de la edificacin.

Las estructuras de los edificios, en su gran mayora, se hacen en concreto estructural, con-

siderando el excelente comportamiento del hor-mign armado, los buenos materiales de que se disponen, la relacin beneficio-costo, el conoci-miento del comportamiento ssmico, la gran ver-satilidad de formas, figuras y los elementos que se pueden construir, as como su durabilidad, re-sistencia a la intemperie, resistencia a las cargas vivas y muertas a que se somete la estructura; adems, se cuenta con mano de obra calificada y especializada, un conjunto de caractersticas que garantiza el mejor comportamiento y ejecucin de las mismas.

Es un reto y una responsabilidad para el inge-niero y el arquitecto considerar y definir la es-tructura adecuada, la ms conveniente, la ms verstil, de acuerdo con las cargas, con el tipo de edificacin por construir, con el rea por utilizar, con el mejor y ms rpido procedimiento cons-tructivo y con la mejor propuesta econmica- que responder en forma excelente a las necesi-dades totales del dueo del proyecto.

Los procedimientos constructivos para erigir una estructura se deben articular y planificar, puesto que cada actividad tiene acciones prede-cesoras que slo se pueden realizar cuando se ha cumplido su antecesora. Por ejemplo, cada piso ser subsiguiente al piso anterior; una vez fundi-das columnas, vigas y placa del primer nivel, se pueden construir las columnas de segundo nivel. Hasta que no estn construidos los elementos que forman la estructura del primer piso, no se pueden ejecutar los elementos estructurales del segundo piso, y as consecutivamente hasta lle-gar a la cubierta.

El prtico en concreto est conformado por elementos estructurales de concreto y acero; las dimensiones de cada uno de estos elementos se obtienen al realizar: a) el clculo de cargas vivas y cargas muertas que soportar la estructura, b) la capacidad portante del terreno donde se afirma la estructura y c) la cantidad de acero calculada por el profesional especialista acorde al requeri-miento de cada uno de los elementos, a los es-fuerzos sometidos, a la actuacin de los nudos de vigas y columnas y a la transmisin de cargas.



FIGURA 11. Transmisin de cargas en un prtico tradicional.

Figura 11. Transmisin de cargas en un prtico tradicional. (Prez, 2010).FIGURA 12. Seccin de viga y columna con la distribucin de acero.

COLUMNA

Estribos

EstribosN.3 C/20 cm

N.6 C/15 cm

6 N.88 N.4

0.30 m

0.40 m

0.25 m

VIGA

Figura 12. Seccin de viga y columna con la distribucin de acero. (Prez, 2010).

Fig 13. Seccin de estructura con viga continua, sometida a momentos flectores.

Columna

Vigacontnua

Columna

Momentos positivos

Momentos negativos

Fig 14. Ubicacin del acero que absorbe momentos negativos en viga.

Columna

VigaContinua

Columna

Hierros a 45

Figura 14. Ubicacin del acero que absorbe momentos negativos en viga. (Prez, 2010).

Figura 13. Seccin de estructura con viga continua, sometida a momentos flectores. (Prez, 2010).

Las cargas se transmiten de la cubierta hacia los pisos inferiores, a travs de las vigas de cubierta hacia las columnas, en cada piso inferior se trans-miten las cargas de placas a vigas y a columnas hasta llegar a la cimentacin. En Colombia, se cuenta con la normatividad que debe cumplirse en el diseo y clculo de prticos y elementos estructurales de concreto, y que corresponde a la norma sismorresistente NSR-98, hoy NSR-10.

En el do formado por el concreto estructural, el concreto absorbe los esfuerzos a compresin, y el acero absorbe los esfuerzos a tensin. Las vigas estn sometidas a cargas que actan en forma di-ferente a las cargas a las que son sometidas las co-lumnas, de aqu la importancia del clculo del ace-ro para asumir los momentos flectores de dichos

elementos estructurales. El acero instalado en la parte inferior de una viga absorbe los momentos positivos de la misma, puesto que el concreto ab-sorbe los esfuerzos de compresin, y el acero ins-talado en la parte superior de la seccin de una viga absorbe los esfuerzos negativos a los que se sta se ve sometida en las esquinas o extremos.

Los esfuerzos o momentos flectores a los que se somete una estructura son absorbidos por el do, la seccin de concreto y el acero estructural; de esta manera se establece un equilibrio entre la cantidad de concreto y acero requerido para cada elemento estructural.

La estructura, adems, est sometida a esfuer-zos en los apoyos, en los nudos y los esfuerzos cor-tantes que se presentan en vigas continuas de va-rios tramos. Este esfuerzo es absorbido con acero estructural, en algunos casos se instalan estribos en las vigas o barras longitudinales que absorben estos cortantes y las posibles grietas del concreto.


Las edificaciones pueden construirse con pr-ticos, como estructura, con muros de carga, con

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Principales elementos estructurales de una edificacinFig 15. Elementos de un prtico.

Viga de cubierta

Vigas

Vigas decimiento

Zapataaislada

Zapataexcentrica

Placa depiso

Placas deentrepiso

Placa decubierta

Columnas

Figura 15. Elementos de un prtico. (Prez, 2010).

Viga

Prtico

Flecha

ColumnaContraecha

Figura 16. Flecha y contraflecha de una viga. (Prez, 2010).

una combinacin de prticos y muros de carga o con muros estructurales.

El sistema constructivo tipo prtico, denomi-nado tambin estructura tradicional, consta de los siguientes elementos bsicos:

h Cimentacin Zapatas Pilotes Caisson Placas flotantes

h Vigas Vigas de amarre Vigas areas

h Columnas h Placa

Placa de contrapiso Placa de entrepiso Placa de cubierta

Todos los elementos que forman parte del prtico son requeridos para el correcto compor-tamiento de la estructura y para que cumpla los objetivos de la misma. Cada uno de estos ele-mentos estructurales tiene una funcin y se en-marcan en una normatividad, tienen un diseo especfico y se encuadran en el proceso construc-tivo correspondiente. La estructura debe contar con una cimentacin que soporta la estructura y transmite las cargas de la misma al suelo de fun-dacin; cuenta con vigas y columnas que forman

la armadura de la edificacin, las placas de con-trapiso, entrepiso y cubierta, si es el caso.

El acero tambin resiste esfuerzos de com-presin, de esta manera el calculista lo utiliza para recibir comprensin en vigas y columnas y as reducir la seccin de dichos elementos estructurales. El acero cumple igualmente con otros fines en la estructura: controla la deforma-cin o flecha admisible que se presenta en vigas y placas de entrepiso ocasionada por las cargas a las que est sometido el elemento estructu-ral; esta flecha es el descenso o desplazamiento mximo de la lnea horizontal inferior de la sec-cin del elemento viga y/o placa y se presenta generalmente en el punto medio del elemento estructural; se suele controlar con el encofrado de la viga y la placa, el cual se construye con una contraflecha que absorbe la deformacin, una vez fundido y descimbrado el elemento es-tructural (vase Figura 16).

hEstructura con muros en concreto reforzado.

La estructura con muros en concreto refor-zado es un conjunto estructural en el que los elementos verticales (muros) se disean para resistir los esfuerzos de cargas verticales y hori-zontales. El sistema industrializado, de estructura con muros en concreto reforzado, consta de mar-cos con muros que son llenados con concreto y



Figura 17. Esquema de estructura en muros de concreto reforzado. (Prez, 2010).

Fig 18. Diferentes secciones transversales de muros esructurales.

Figura 18. Diferentes secciones transversales de muros estructurales. (Prez, 2010).

sujetan en su interior parrillas de acero o malla electrosoldada. Se caracterizan por crear marcos simtricos donde los muros divisorios de carga reciben las losas de entrepiso.

El diseo de la estructura con muros reforza-dos, considera resistir la variacin del cortante y resistir el momento que produce compresin en un extremo y torsin en el extremo opues-to; asimismo, el muro debe resistir las cargas de compresin y el diseo de la cimentacin debe resistir el cortante y los momentos mximos que pueden desarrollarse en la base del muro; es por esto que se busca que la planta de la estructura sea simtrica, de esta manera, la distribucin de la rigidez en planta es igualmente simtrica y la configuracin torsional estable.

Este tipo de estructura ofrece varias ventajas en relacin con el prtico tradicional; en zonas de riesgo ssmico, tienen mayor rigidez que las

estructuras de concreto reforzado, lo cual les permite un comportamiento adecuado ante sis-mos moderados y poseen una buena capacidad de deformacin (ductilidad) que permite resistir sismos con alguna intensidad.

La seccin transversal de los muros estructura-les presenta diferentes formas, algunos de ellos con elementos en los extremos que permiten el anclaje adecuado de vigas transversales, para co-locar el refuerzo a flexin y para dar estabilidad a muros con almas angostas; de esta manera tam-bin se proporciona a la articulacin plstica un confinamiento ms efectivo.

Los muros estructurales pueden tener aber-turas para puertas y ventanas o ser completos; estos ltimos pueden ser tratados como una viga-columna; por lo tanto, en el diseo de estos muros se considera el tratamiento de esbeltez o muro corto, como se calcula en las columnas. Se recomienda instalar los muros con aberturas en forma regular en la estructura, de esta mane-ra se da un buen comportamiento ssmico de la estructura.

La formaleta ideal para fundir los muros es-tructurales es la metlica porque ofrece, entre otras caractersticas, las siguientes: tiene mayor uso que la formaleta de madera, es ms resisten-te al empuje que proporciona el concreto en el momento de la fundida, los paneles metlicos son ms fciles de instalar en grandes alturas (por ejemplo, cuando se construyen estructuras de edificaciones de apartamentos) y proporcio-nan mejores acabados al desformaletear.

hCimentaciones profundas

La cimentacin de una estructura de concreto es el elemento estructural sobre el que se sostie-

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ne la edificacin y el que recibe las cargas totales transmitidas por la estructura, as como los es-fuerzos de tensin y compresin que la misma transmite hasta los cimientos, los cuales transmi-ten y distribuyen dichas cargas en el terreno.

La cimentacin debe ser calculada y diseada por un especialista, quien debe tener en cuenta varios factores para determinar dicho clculo, al-gunos de los cuales son:

Previo al diseo de la cimentacin: se debe contar con estudios de suelos que permitan verificar el tipo de suelo a diferentes pro-fundidades, la capacidad portante del mis-mo, compresin confinada, contenido de humedad, caractersticas y propiedades del suelo portante, nivel fretico y tipo de sue-los adyacentes al rea donde se construir la estructura.

Profundidad del estrato resistente, para so-portar all la cimentacin.

Determinar si los terrenos son consolidados o no consolidados.

Las cargas vivas, muertas y ssmicas de la es-tructura de concreto.

Las tensiones por viento que soportar la es-tructura de concreto.

La capacidad de asentamiento diferencial y total de la estructura.

Es el profesional calculista quien determina si la cimentacin que se va a efectuar debe ser pro-funda, lo cual se establece bsicamente despus de analizar las caractersticas obtenidas en los estudios de suelos y de hacer un efectivo anlisis del tipo de estructura de concreto y de sus pro-piedades particulares.

Se opta por una cimentacin profunda en los siguientes casos:

Si se requiere transmitir las cargas de la es-tructura y los esfuerzos de tensin y com-

presin a los sustratos aptos y resistentes del suelo, se determina si se usa muro pantalla, pilotes o caissons.

Cuando los suelos superficiales no tienen la capacidad portante para resistir las cargas y los esfuerzos transmitidos por la estructura de concreto.

Cuando los suelos superficiales sufren varia-ciones grandes por hinchamiento y retrac-ciones que no garantizan la estabilidad de la estructura de concreto. Esta propiedad, por ejemplo, la tienen los suelos arcillosos, los cuales en presencia de agua sufren hincha-mientos considerables, y ante la presencia de sol, sufren reducciones enormes.

Cuando se est en presencia de terrenos no consolidados, por ejemplo, rellenos, buscan-do el terreno consolidado con la capacidad portante solicitada para soportar la estructu-ra de concreto.

Si la proyeccin del cimiento superficial que-dase con sustratos prximos inmediatamen-te inferiores que puedan causar a la estructu-ra de concreto asentamientos diferenciales

Si las condiciones de la estructura especifi-can colosales alturas y sta se encuentra so-metida a grandes tensiones debido a las car-gas de viento, se recomienda realizar este tipo de cimentacin y garantizar la estabili-dad de la estructura para que permanezca firme, sin ninguna alteracin, garantizando que an cuando las tensiones admisibles del terreno sean inferiores a las de los mate-riales de la estructura, los cimientos transmi-tan las acciones del edificio dentro de cier-tos lmites que permitan la seguridad de la estructura.

Es fundamental que el profesional a cargo del diseo de la cimentacin, interprete con prudencia los resultados de ensayos y de investigacin del suelo portante, conside-rando que stos pueden tener variaciones y



Tabla 5. Componentes y resistencia de postes de hormign armado. Para fatiga o trabajo del hormign a 40 kg/cm2

Lados del poste

cm

Seccin del poste

cm2

Seccin armadura al 1%

del hormign

cm2

Altura mxima del poste sin pandeo(1)

m

Resistencia a 40 kg/cm2

Tn

Calibre hierro

redondo en mm

20 x 2025 x 2530 x 3035 x 3540 x 40

400625900

1.2251.600

4,006,259,00

12,2516,00

3,003,754,505,256,00

1625364964

4 de 124 de 144 de 184 de 204 de 22

45 x 4550 x 5055 x 5560 x 60

2.0252.5003.0253.600

20,2525,0030,2536,00

6,757,508,259,00

81100121144

8 de 188 de 208 de 228 de 24

1) La altura mxima para que no haya pandeo es de 15 veces el lado menor.2) Para stos, los estribos son de 6 mm cada 20 cm. Estos postes pueden armarse igualmente con 8 redondos; es decir,

en las esquinas del cuadrado y en la mitad de los lados, siempre que los 8 hierros redondos den por seccin en cm2 los sealados en la tabla.

3) Para stos, los estribos son de 8 mm cada 20 cm. El solape de hierros en el empalme de los postes es igual a 40 veces el dimetro y nunca menos de 60cm. Para el manejo del hierro en estos postes de seccin grande se colocan 8 hierros por poste en vez de 4.

Fuente: Igoa, 1986.

cambios bruscos en pequeas reas, pueden presentar declives, los estratos pueden variar de espesor y deformarse de diferente mane-ra, bajo las mismas condiciones de carga en distintas partes del rea de estudio.

Las cimentaciones profundas estn compues-tas por diferentes estructuras, las cuales se deta-llan a continuacin.

PilotesMerrit (1987) expone: Los pilotes son colum-

nas esbeltas subterrneas, generalmente colo-cados en grupos. Pueden soportar sus cargas a travs de una reaccin, en la punta, friccin a lo largo de sus costados, adherencia al suelo o una combinacin de estos medios. As, el comporta-miento de una cimentacin de pilote depende de la resistencia de los pilotes y de las capacida-des de carga y de resistencia del esfuerzo cortan-te del suelo (pp. 7-29).

El pilote es un sistema de cimentacin profun-da, relativamente costosa, por lo general es un elemento prefabricado, construido de diferen-tes formas, tamaos y materiales (como made-ra, concreto, concreto reforzado o acero); debe tener una relacin entre la longitud y el rea de

seccin del pilote con el fin de evitar el pandeo de este; de acuerdo con la norma, la longitud total del pilote dividido por el lado menor de la seccin del mismo no debe ser mayor a 15, o de otra manera, la longitud del poste no debe ser superior a 15 veces el lado menor del pilote; si esta relacin no se mantiene, el poste presenta-r una flexin lateral y/o pandeo del elemento de cimentacin, que afecta el buen desempeo del mismo.

Para calcular el pandeo de un pilote, se multi-plica la seccin del mismo por 40, considerando que el acero del concreto reforzado del pilote no tenga un recubrimiento mayor a 1.5 cm. Por ejemplo, si la seccin del pilote es de 20 cm x 20 cm, los 400 cm2 por cada 40 kg/cm2 resisten 16 toneladas. En la Tabla 5 se detalla, adems, la seccin del pilote y la altura mxima del mismo sin pandeo. El pilote puede tener una seccin cuadrada, rectangular o redonda; la relacin que aqu se expone se establece en el caso de que el pilote tenga una seccin rectangular, con la me-nor dimensin de la seccin.

Segn el trabajo que realicen, hay dos tipos de pilotes:

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Principales elementos estructurales de una edificacinFig 19 Seccin de un pilote y pandeo del pilote.

PandeoPilote conpandeo

Pilote hincadosin pandeo

Figura 19. Seccin de un pilote y pandeo del pilote. (Prez, 2010).

Fig 20.Hincado de pilote.

P

Figura 20. Hincado de pilote. (Prez, 2010).

hincado de pilotes se realiza generalmente con martinete, y a medida que se va hincando el pilo-te, el suelo se va desplazando, empujndolo ha-cia el fondo o hacia los lados; en algunos casos, el martinete sobre un segundo pilote puede causar dao por vibracin a un primer pilote hincado; es importante entonces tener en cuenta estas con-sideraciones al decidir la instalacin. Al martine-te se le pueden instalar diferentes pesos (ligeros o pesados), dependiendo del tipo de suelo.

Los pilotes se pueden hincar tambin con plantas, unidades especializadas o gras, plumas, gatos o vibradores de alta y baja fre-cuencia, y se pueden instalar en forma vertical o inclinada, segn el diseo realizado por el especialista.

La superficie de carga que incide sobre un pilote se establece del rea del prtico de la es-tructura. Sobre la mitad de las luces alrededor de cada pilote se forma una figura geomtrica, la cual constituye lo que se denomina la super-ficie de carga. Un pilote distribuye carga sobre un rea suficientemente grande de un suelo d-bil, para soportar con seguridad dichas cargas, o transmite en la punta las cargas recibidas de la estructura al suelo de fundacin. La carga que distribuye el pilote al suelo de fundacin de-pende de la ubicacin de ste respecto al pr-tico de la estructura; as, se establecen tres tipos de pilotes:

Pilotes ubicados hacia el interior del prtico de la estructura.

Pilotes ubicados sobre las fachadas del prti-co de la estructura.

Pilotes ubicados en las esquinas del prtico de la estructura.

Para estos tres tipos de pilotes ubicados ex-cntricamente respecto a la estructura de con-creto, se considera en su clculo aumentar la carga obtenida de la superficie de carga en un porcentaje, como factor de seguridad, tal como se establece a continuacin:

h Pilotes de punta: estos pilotes van hinca-dos hasta encontrar estratos de gran soporte para la estructura de concreto y el pilote ad-quiere la capacidad de carga del estrato que se encuentra en la punta del mismo y trans-mite directamente la carga de la estructura al estrato de apoyo.

h Pilotes de friccin: estos pilotes obtienen la capacidad de carga del material que rodea la superficie del pilote; por esta razn, l mis-mo trabaja por friccin, estableciendo una resistencia al corte entre el suelo y el pilote.

El pilote se puede instalar aislado o en grupos, puede ser nuevo en un rea, puede apoyar una cimentacin existente o reforzarla o ampliarla. El



Fig 21. Distribucin de superficie de carga sobre un pilote.

Superficie de cargaincidente sobre pilote

Figura 21. Distribucin de superficie de carga sobre un pilote. (Prez, 2010).

Fig 22. Ejecucin de caisson.

Figura 22. Ejecucin de caisson. (Prez, 2010).

Tipo de pilote acorde a la ubicacin respecto al prtico

Aumento de la carga como factor de seguridad

Pilotes ubicados hacia el interior del prtico de la estructura. 20%

Pilotes ubicados sobre las fachadas del prtico de la estructura. 30%

Pilotes ubicados en las esquinas del prtico de la estructura. 50%

CaissonEs un elemento estructural de cimentacin

profunda que presenta una seccin transversal considerable y se utiliza cuando los suelos super-ficiales son blandos y presentan poca capacidad portante, se le conoce tambin como pozo de cimentacin. Este elemento estructural se puede formar como una sola columna, de ah que sean frecuentemente utilizados para cimentar pilas de puentes en el cauce de los ros, puesto que su sistema constructivo permite que se ejecute en sitios en donde no se puede realizar un desvo parcial o total del afluente.

El caisson forma parte de la cimentacin de una estructura y transmite las cargas de una sola columna a un estrato resistente; tiene por

lo general una seccin redonda; sin embargo, se construye tambin con seccin cuadrada y rectangular. La caracterstica del caisson es que se va construyendo por secciones, y a medida que cada una de stas se hunde en el terreno se va ejecutando la siguiente seccin en la par-te superior del mismo. Se considera, adems, una relacin entre la profundidad del suelo de cimentacin con el dimetro del caisson, que es generalmente mayor a cuatro. El dimetro del caisson puede alcanzar entre 12 a 15 metros y, si la seccin es rectangular, sta puede alcanzar hasta 20 metros de largo.

El caisson se puede construir con elementos prefabricados, elaborados cerca de la zona de instalacin o directamente en el sitio de ubica-cin del mismo. Si se ejecuta la segunda opcin, generalmente a la primera seccin del pozo se le instala en la base una cuchilla de acero firme-mente anclada al cabezal de concreto del cais-son, que le permita cortar el suelo a medida que cada una de las secciones o cuerpos del caisson se construye, y su peso va hincando el caisson en el suelo. La segunda seccin de este elemento estructural se construye en la parte externa del elemento estructural, mientras que la primera seccin ha penetrado el suelo gracias a su propio peso, y as sucesivamente se fabrica el caisson.

Una vez el caisson ha alcanzado la profundi-dad de cimentacin, se debe realizar un termina-do de concreto en toda la seccin del mismo, de tal manera que cuando se construya la estructu-ra de concreto, las cargas que sta transmita a la cimentacin sean uniformemente repartidas en toda la seccin del caisson.

hCimentaciones superficiales

La cimentacin superficial est representada por los elementos estructurales, que reciben las cargas de la estructura de concreto y las transmi-ten al suelo en grandes reas. Este suelo es su-perficial, se encuentra entre 1 y 4 metros de pro-fundidad y tiene la capacidad portante requerida para recibir y soportar las cargas transmitidas.

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FIGURA 23. Placa flotante con las cargas de la estructura y las presiones de contacto del sustrato.

Acero en dos direcciones

P

Figura 23. Placa flotante con las cargas de la estructura y las presiones de contacto del sustrato. (Prez, 2010).

Es importantsimo que el profesional especia-lista que disea la cimentacin de la estructura de concreto cuente con los elementos requeri-dos para seleccionar y disear la cimentacin ms adecuada y objetivamente la de mejores costos para el proyecto. Por lo tanto, el estudio de suelos es imprescindible, as como el anlisis y la determinacin cuidadosa que realice el cal-culista de los resultados de suelos. En este tipo de cimentacin es fundamental que el diseo de los elementos estructurales se apoye en suelos donde no se causen asentamientos diferenciales considerables, porque, de lo contrario, la esta-bilidad de la estructura corre riesgos. Todos los suelos, cuando se someten a cargas, sufren com-presiones considerables y causan asentamientos a la estructura de concreto; por esta razn, es fundamental que el asentamiento total de la es-tructura est calculado y limitado a una cantidad tolerable para la seguridad de la estructura y que los asentamientos diferenciales sean nulos. Estos asentamientos se limitan as:

h Los cimientos deben transmitir la carga de la estructura hasta el estrato de suelo, con la capacidad portante requerida para absorber las cargas y los esfuerzos de la estructura de concreto.

h La carga de la estructura de concreto debe ser distribuida uniformemente sobre un rea grande y suficiente para minimizar las pre-siones de contacto con el suelo.

La cimentacin superficial es ms econmica que la cimentacin profunda, es tambin diver-sa, fcil de construir y, entre otras, se destacan las placas flotantes, las zapatas y las cimentacio-nes corridas.

Placas flotantesEstos elementos estructurales se construyen

en toda el rea de terreno que ocupa la edifica-cin; deben ejecutarse sobre el suelo de cimen-tacin consolidado que admite las cargas unifor-mes transmitidas por la estructura de concreto. Las placas flotantes son losas de cimentacin apoyadas directamente sobre el terreno y some-tidas a esfuerzos de flexin, primordialmente. Se construyen en concreto y tienen en su interior refuerzo de acero en las dos direcciones.

El profesional especializado determina el cl-culo y diseo de la placa flotante, y con ello se obtiene el espesor de la misma, el cual est rela-cionado con los momentos flectores que actan sobre la placa, las cargas vivas y muertas transmi-tidas por la estructura de concreto y las propie-dades y caractersticas del suelo de cimentacin. Se debe considerar tambin, en este caso, las propiedades elsticas del concreto estructural de la placa flotante, y se requiere estimar la distri-bucin de las presiones de contacto que actan sobre la placa flotante como cargas hacia arriba y as determinar asentamientos o deformaciones.

Considerando que la placa flotante tiene con-tacto total del rea de cimentacin con el rea



Figura 25. Planta de cimentacin combinada. (Prez, 2010).Figura 24. Zapata cuadrada vista en planta. (Prez, 2010).

que ocupa la estructura de concreto, es priori-tario considerar el anlisis del elemento estruc-tural con propiedades relativamente flexibles o rgidas; en caso que la losa de cimentacin sea rgida, se puede suponer que los asentamientos en todos los sitios de la cimentacin van a ser b-sicamente iguales, entonces, la presin de con-tacto o reaccin de la subrasante ser tambin igual. Esto se determina si el eje de la cimenta-cin coincide con la resultante de las cargas.

ZapatasSon elementos estructurales de cimentacin,

construidos en concreto estructural, cuya fun-cin es cimentar la estructura y recibir a travs de las columnas las cargas de la misma y trans-mitirlas al suelo de fundacin, proporcionando estabilidad y seguridad a la estructura. La zapa-ta es el tipo de cimentacin superficial de uso ms comn en suelos con capacidad razonable de carga.

Las zapatas, de acuerdo con su desempeo, se clasifican en:

h Aisladas: cada zapata se construye inde-pendiente de las dems de la estructura.

h Combinadas: son zapatas aisladas, amarra-das por viga de cimiento y/o combinadas con muros de contencin y muros estructurales.

h Continua bajo los muros: es igual de larga a los muros de mampostera y a los muros estructurales que soporta.

h Continua bajo las columnas: se construye a lo largo y debajo de una fila de columnas.

h Arriostradas: a las zapatas aisladas se les da continuidad con las riostras que las unen dentro de la estructura.

Se requiere que las zapatas reciban las cargas de los muros y las columnas en forma concntri-ca con el fin de evitar su inclinacin, si el suelo transmite presiones de contacto mayores de un lado que del otro. Si la columna soportada no es concntrica con el rea de la zapata o si la colum-na transmite carga y momento flector, esta zapa-ta se denomina excntrica. Cuando el prtico de la estructura colinda con otras construcciones, en estos linderos del prtico, las zapatas se de-ben disear y construir excntricas, de tal mane-ra que el elemento estructural se site sobre el terreno perteneciente al proyecto.

Segn su dimensin, las zapatas se clasifican en: rgidas y flexibles.

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Figura 26. Zapata excntrica vista en planta. (Prez, 2010).

Tabla 6. Dimensionamiento de zapatas de hormign armado, segn la resistencia del terreno en kg/cm2

Seccin de poste, que actua en la zapata

lado en cm

Carga que aguanta

Tm

Seccin zapata

lado en m

Altura tilcm

Alto total parrilla

cm

Seccin de hierro redondo

cm2

Coeficiente de trabajo del terreno

0,20 kg/cm2

15 x 1520 x 2025 x 2530 x 3035 x 3540 x 40

102025405060

2,24 x 2,243,17 x 3,173,54 x 3,544,50 x 4,505,00 x 5,005,48 x 5,48

48617896

100111

536678

100105115

4,8510,4012,4019,5024,0030,00

Coeficiente de trabajo del terreno 2

kg/cm2

25 x 2530 x 3035 x 3540 x 4045 x45

2040506080

1,00 x 1,001,42 x 1,421,60 x 1,601,75 x 1,752,00 x 2,00

3051495367

3555545872

4,7610,3011,7214,3018,12

Coeficiente de trabajo del terreno

2,5 kg/cm2

25 x 2530 x 3035 x 3540 x 4045 x 45

2040506080

0,90 x 0,901,10 x 1,101,20 x 1,201,55 x 1,551,80 x 1,80

2637434767

3042485272

4,386,337,27

12,8316,65

Nota: La profundidad de los pozos donde van apoyar las zapatas debe ser hasta alcanzar el terreno apto para soportar el coeficiente de trabajo.Si el terreno firme est prximo a la superficie, caso raro, la profundidad mnima debe ser de 1m, para que la tierra no se vea afectada por las heladas.En todo caso, el terreno debe ser analizado en un laboratorio.

Fuente: Igoa, 1986.

rectangular, circular y poligonal, la forma la deter-mina el profesional calculista diseador.

El proceso constructivo de la zapata es el siguiente:

h Localizacin del elemento estructural en el terreno.

h Realizacin de la excavacin teniendo en cuenta los niveles y, considerando la profun-didad de la excavacin, aumentar en cinco centmetros para el solado.

h Si se necesita sobreexcavar alrededor del rea de la zapata, se requiere la formaleta para la misma. En general, el terreno sirve de formaleta.

h Fundicin del solado con concreto pobre. h Proteccin de las paredes de la excavacin

con polietileno.

h Armado e instalacin de la parrilla de acero de refuerzo.

h Armado e instalacin del acero de la colum-na (los flejes longitudinales quedarn ama-rrados a la parrilla de la zapata) e instalar los flejes de la columna.

El profesional calculista disea las dimensio-nes de las zapatas de acuerdo con las cargas de servicio y presiones de suelo o presiones de con-tacto admisibles, estableciendo que el elemento estructural de cimentacin tenga la capacidad precisa para resistir los momentos cortantes y otras acciones internas que producen las cargas aplicadas. De esta manera, se denominan zapatas rgidas aquellas cuyo vuelo es menor o igual que la altura, mientras que las zapatas flexibles son aquellas en las que el vuelo es mayor que la altura. Las zapatas en general presentan forma cuadrada,



Figura 27. Cimentacin corrida. (Prez, 2010).

h Fundicin de la zapata con el concreto esta-blecido en el diseo.

h Realizacin del curado del concreto del ele-mento estructural.

El constructor realiza una programacin de ejecucin de obra, en la cual se integra la pro-gramacin de ejecucin de la cimentacin. Se establece compra de materiales, mano de obra, equipos y construccin. En algunas ocasiones, se requiere realizar las excavaciones con retroexca-vadora, ya sea por la profundidad de los cimien-tos, por la topografa del terreno o por la ampli-tud de la obra. En general, para la cimentacin se utiliza concreto premezclado. Slo en obras pe-queas o en sitios fuera del alcance de la central de mezclas se elabora el concreto in situ.

Es fundamental dentro de la programacin de la cimentacin considerar el clima, nivel fre-tico y tipo de suelo, puesto que estas variables implican procesos constructivos diferentes, pues iniciar una cimentacin en poca de invierno im-plica costos mayores, puesto que se deben pro-teger las excavaciones para evitar derrumbes in-ternos; implica tambin limpiar el agua y el barro dentro de las excavaciones antes de fundir, usar motobombas cuando la acumulacin de agua es grande y en presencia de lluvias se evita el fundi-do del elemento hasta que no haya precipitacin.

Cimentaciones corridasSon elementos estructurales de cimentacin

que sirven como apoyo a dos o ms columnas, a muros de concreto reforzado y/o muros de mam-postera estructural. Estos elementos tienen una gran longitud si se comparan con el ancho de la seccin transversal. Se consideran como un ele-mento de cimentacin rgido, por lo tanto sus asentamientos son generalmente iguales, no se presentan diferenciales. En algunos casos, las za-patas de diseo pueden resultar muy juntas una a la otra o incluso traslaparse, en estos casos, el profesional calculista determina si se realiza una zapata continua.

Para la construccin de muros de concreto es-tructural es usual realizar cimentaciones corridas

que generalmente tienen una seccin rectangu-lar; sin embargo, pueden variar de acuerdo con el concepto del calculista diseador. El clculo del cimiento corrido se relaciona directamente con: las caractersticas del suelo de fundacin, las cargas transmitidas por la estructura, la resisten-cia a la compresin del suelo y la presin admisi-ble sobre el terreno. Si la altura del cimiento en el diseo es muy grande, el calculista puede optar por realizar una cimentacin escalonada, consi-derando el ngulo de reparto de las presiones.

Cuando se construye la cimentacin corrida, se puede dar la posibilidad de que la fundida del mismo se deba interrumpir en algunas ocasio-nes por procedimientos constructivos; en estos casos, se consideran las juntas para el concreto, segn lo establecido por la norma.

hColumnas, vigas, placas

Las columnas, vigas y placas, son elementos estructurales que forman parte del prtico; cada uno tiene una funcin dentro del mismo y unas caractersticas de diseo y construccin. De igual forma, se deben construir en un orden predece-sor, acorde a los procedimientos constructivos, partiendo del punto de cimentacin hacia el pri-mer nivel de la estructura; una vez fundidos los cimientos, se arman y funden las columnas, en-seguida se arman y funden las vigas y por ltimo la placa. En algunas ocasiones, las vigas quedan embebidas dentro de la placa; en este caso, se

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Figura 28. Diversas secciones de columna con el acero de diseo. (Prez, 2010).

Fig 29. Condiciones de columna corta y columna larga sometidas a una carga.

Columnapoco esbelta

Falla poraplastamiento

P

P

Columnaesbelta

Falla porpandeo

Figura 29. Condiciones de columna corta y columna larga sometidas a una carga.

arman viga y placa y luego se funden los dos ele-mentos en el mismo momento.

ColumnaEs un elemento estructural vertical sometido

principalmente a compresin por el soporte de cargas que provienen de las vigas del prtico, transmitidas por la estructura. La columna se di-sea por un profesional especialista, involucran-do en su clculo la posicin que sta ocupa en la estructura y las cargas a las que est sometida; su forma es verstil, en general se construye la co-lumna cuadrada, rectangular o redonda. Las dos primeras formas se arman con refuerzo vertical longitudinal, mnimo cuatro varillas con flejes que amarran las varillas longitudinales cada cier-to espacio, determinado por el clculo; la colum-na redonda amarra las varillas longitudinales en dos formas: con flejes espaciados o con espiral contino alrededor del acero.

Sin embargo, debido a la versatilidad de for-mas que permite crear el concreto, la columna es un elemento que usan los arquitectos para sus diseos. Y considerando que la columna gene-

ralmente es un elemento visible del prtico que enmarca espacios, fachadas y puede hacer par-te de los acabados y decoracin, sta se puede construir en formas, secciones y materiales ini-maginables. Entre los materiales ms comunes para construir columnas se tienen los siguientes: concreto, acero y madera.

Para el profesional calculista es fundamental realizar un anlisis del tipo de columna que se va a disear, ya que de acuerdo con las dimensiones de sta y la relacin que hay entre la seccin y la longitud de la misma, se denomina columna cor-ta o columna larga. El objetivo del diseo es que el elemento estructural ofrezca equilibrio, resis-tencia, funcionalidad y estabilidad y que soporte las cargas que recibe, con un diseo que cumpla lo establecido por la norma NSR-98, hoy NSR-10. En la columna poco esbelta o corta la falla ocurre



Figura 31. Vigas de seccin I y T en concreto. (Prez, 2010).

Fig 31.Vigas de seccin I y T en concreto.

Figura 30. Diversas secciones de vigas con el acero de diseo. (Prez, 2010

horizontal construido sobre las vigas sostenidas por las columnas. Cuando la placa es de cubierta, puede construirse en forma inclinada, pero en algunos casos puede construirse directamente apoyada sobre las columnas.

La placa puede ser maciza o aligerada, puede construirse en una o en dos direcciones. La placa maciza contiene parrilla de acero armada en dos direcciones, acorde al clculo del profesional, y su uso depende del diseo. La placa aligerada tambin se puede construir en una o dos direc-ciones, y el clculo determina la disposicin de las viguetas, la seccin de stas y la seccin de las vigas principales. El aligeramiento utilizado es de una gran diversidad de materiales y formas, son usuales los tabelones de arcilla y de concreto (un tabeln es un bloque hueco que se usa como ali-geramiento para losas de entrepiso o de cubier-ta), igualmente son usuales los aligeramientos de icopor, de guadua (son muy comunes y en la actualidad no se recomiendan por proteccin a la naturaleza), de PVC, prefabricados de concreto y una gran diversidad de elementos construidos

por aplastamiento, en tanto que los elementos ms esbeltos fallan por pandeo. Es as como la re-sistencia de la columna sometida a compresin por las cargas de la estructura presenta dos lmi-tes que deben absorber: el de resistencia para columnas cortas y el de estabilidad para colum-nas largas determinadas en las dimensiones de clculo de las columnas.

VigaEs un elemento estructural que forma parte

del prtico y que se encuentra sometido princi-palmente al esfuerzo de compresin, momentos flectores, esfuerzos de reaccin en los apoyos y a esfuerzos cortantes. Todos estos esfuerzos y mo-mentos deben ser absorbidos por el elemento estructural para no poner en riesgo la estructura; de esta manera, el profesional calculista disea el elemento cumpliendo con la normatividad de la NSR-98, hoy NSR-10, y determina la seccin de concreto de la viga, el acero longitudinal, los flejes y los aceros requeridos para absorber mo-mentos y cortantes.

La viga, por lo general, se construye en con-creto reforzado o tambin en acero o en made-ra. La seccin de la viga est determinada por el diseo, generalmente es cuadrada o rectangular, aunque existen otras formas, gracias a la versati-lidad de las representaciones que permite elabo-rar el acero y el concreto.

PlacaEs un elemento estructural que forma parte

de la estructura y es por lo general el elemento

libro construccion elementos estructurales concreto

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