Diseño de losas en 2 sentidos

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LOSAS DE CIMENTACIÓN

Las losas de cimentación denominadas también plateas son otro tipo de cimentación superficial que si bien eliminan grandemente la posibilidad de asentamientos diferenciales resultan ser una solución bastante onerosa (cara), por lo que su uso se recomienda tan sólo cuando los suelos son de muy baja calidad (qa ( 1 Kg/cm2) o cuando las cargas son de tal magnitud que deutilizarse elementos aislados (zapatas) para la cimentación el área que estas cubran sea igual o mayor al 75% del área total de diseño cabe aclarar que cuando el área de cimentación es igual o menor al 50% del área total, se recomienda el uso de cimentaciones profundas en las cuales se busca de llegar con elementos auxiliares hasta profundidades en que el suelo alcance una resistencia adecuada comoes el caso de pilotes cuyo estudio escapa a los alcances del presente curso.

En la figura siguiente se muestran las formas más usuales de losas de cimentación en obra.

METODOLOGÍA DE CÁLCULO PARA PLATEAS DE CIMENTACIÓN

Si se desea realizar un análisis refinado debe tomarse en cuenta la posibilidad de deformación del suelo bajo cada columna, vale decir que habría que considerar lainteracción suelo- estructura. Sin embargo el método rígido que a continuación se detalla resulta n en valores muy cercanos a los reales, cuando las excentricidades no son grandes (menores al 10 % de la longitud en cada sentido).

En el caso de poder emplearse el método rígido se debe cumplir con los siguientes pasos:

1. Se calculan las cargas verticales para columna debiendo tomarse encuenta que el peso propio de la platea no se incluye para el diseño estructural, puesto que la platea es soportada en forma uniforme por el suelo y los efectos de flexión son mínimos.
2. Se asume un espesor “e” para la losa de cimentación, el mismo que análogamente al caso de zapatas debe ser chequeado por corte flexión y corte punzonamiento.
3. Se determina las excentricidades ex y eyentre el centro de la figura de la edificación y el centro de rigideces debido a las cargas sobre cada columna. Esta excentricidad como ya se indicó debe ser menor al 10% de la longitud en ambos sentidos para que se pueda emplear el método rígido.
4. Ubicada la resultante del sistema y las excentricidades correspondientes se calcula las presiones en deferentes
puntos de la losa conla siguiente ecuación:

[pic][pic]

La ecuación 1 no es aplicable si se resultan valores negativos
q: Presión de contacto de un punto dado (x,y)
P = Q : Carga vertical sobre la platea (total)
A: Área de la platea
MX y MY : Carga q, multiplicada por la excentricidad paralela a los ejes coordenados x, y respectivamente .
IX , IY: Momento de inerciadel área de cimentación con respecto a los ejes coordenados x e y respectivamente.
X, y : Coordenadas de cualquier punto de la planta con respecto a los ejes coordenados x e y que pasan por el centroide del área de la platea.

5. Conocidos los valores de la presión de contacto en cada punto , debemos determinar primeramente los momentos y luego el refuerzo de acero para toda la losa,para este efecto el criterio más empleado es dividir el tablero total de la losa en franjas con anchos iguales al ancho tributario en cada eje y en los dos sentidos , tal como se muestra en el gráfico siguiente:

6. Finalmente para cada franja calculo el diagrama de cortes y momentos utilizando cualquier método de análisis estructural, alternativamente para franjas en que las luces contiguasno varíen en mas del 20% y la diferencia entre cargas no exceda al 30%, se puede utilizar coeficientes del ACI. cuyos valores se muestran a continuación:

COEFICIENTES:
Para la fuerza cortante: [pic]
Para momentos flectores:

- 2 Tramos:
- 3 o más tramos:

L = Distancia entre ejes de columnas (m)
q’= Presión promedio por franja y por metro de...
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