análisis y diseño de aligerados

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CAPITULO 5

ANALISIS Y DISEÑO DE ALIGERADOS
5.1
DEFINICION Y CARACTERISTICAS GEOMETRICAS
Los aligerados son elementos monolíticos de concreto formados por
nervaduras regularmente espaciadas, unidas por una losa superior más delgada, el
espacio que hay entre las nervaduras está relleno por un ladrillo aligerado, con vacíos
tubulares.
El espaciamiento y dimensiones de los componentesde este tipo de losa son
tales que su comportamiento estructural permite ser analizada como una viga T.
Para el cálculo estructural y diseño, se considera que sólo las viguetas
aportan rigidez y resistencia.
0.40
As temperatura
0.05

0.20

0.10

5.2

0.30

0.10

0.30

Fig.
ANALISIS5.1 ._ Sección transversal del aligerado

0.10

54

55

5.2.1 IDEALIZACION
En elanálisis de aligerados se han usado las siguientes consideraciones:
- La luz de cálculo es igual a la distancia entre ejes de apoyo.
- Se han tomado las características geométricas de una sección T.
- La condición de apoyo en el encuentro con vigas es “ simplemente apoyado”.
- La condición de apoyo en el encuentro con placas es “ empotrado ”.
5.2.2 ALTERNANCIA DE CARGAS
La alternancia de cargasvivas es una situación real en una estructura y puede
generar momentos mayores a los obtenidos al considerar todos los tramos
uniformemente cargados, así como zonas donde se produzcan inversiones de
momentos.(1)
Las alternancias de cargas son las siguientes :
- La carga muerta aplicada sobre todos los tramos, con la totalidad de la carga
viva aplicada simultáneamente en todos los tramos.
- Lacarga muerta aplicada sobre todos los tramos, con la totalidad de la carga
viva en dos tramos adyacentes.
- La carga muerta aplicada sobre todos los tramos, con la totalidad de la carga
(2)
viva en tramos alternos.
Una muestra de la alternancia de carga viva, para un aligerado de cinco
tramos, se puede observar en el ejemplo práctico incluido en este capítulo.
5.2.3 ANALISIS ESTRUCTURAL -PROGRAMAS DE AYUDA
El análisis estructural de cada alternancia de cargas se efectuó mediante la
aplicación del programa de ayuda PFRAME, de este programa se obtuvieron los
momentos flectores y las reacciones en los ejes de los apoyos.
Para la construcción de los diagramas de envolvente de esfuerzos se utilizó
una hoja de cálculo desarrollada en Microsoft “ EXCEL ”.
En los extremos de losmodelos de aligerados, en los que el momento negativo
es cero, se consideró un momento determinado por la siguiente expresión :

(3)

M=

wu * L2
24

Donde :
wu : Carga última = 1.5 * CM + 1.8 * CV
L : Luz libre de tramo de aligerado.
5.3
DISEÑO
5.3.1 DISEÑO POR FLEXION
(1)

BLANCO A. . Estructuración y diseño de edificaciones de concreto armado. pág. 103.
NTE. Norma E.060 ConcretoArmado . Acápite 9.2.2
(3)
NTE. Norma E.060 Concreto Armado . Acápite 9.3.2
(2)

56
Para diseñar el acero requerido para resistir los momentos flectores, las
viguetas se consideran como vigas rectangulares, teniendo en cuenta que :
- Para hallar el acero superior se consideran secciones rectangulares
de 10 x 25 cm.
- Para hallar el acero inferior se consideran secciones rectangularesde 40 x 25 cm. , verificando que la compresión no pase del ala, es decir que la altura
del rectángulo en compresión sea menor que 5 cm.
siendo :
As*fy
0.85*f´c*b

a=

< 5 cm.

a : altura del rectángulo en compresión.
b : ancho de la vigueta.
La expresión para hallar el área de acero requerida es :
As =

Mu
Ø* fy*( d - a
2

donde :
As :
Mu :
Ø:
d:
fy =

área de acerorequerida
momento actuante último.
factor de reducción de capacidad = 0.9
peralte efectivo
4200 kg/cm²

(4)

Para facilitar el diseño se ha elaborado la siguiente tabla que contiene los
momentos de diseño correspondientes a las áreas de acero más usuales en aligerados.
h = 25 cm.

f´c = 210 Kg /cm2 fy = 4200 Kg /cm2

1 Ø 3/8 “

As
( cm2 )
0.71

Md(-)
( ton-m )
0.57

Md(+)
(...