predimensionamiento acero

¿COMO SE PREDIMENSIONA UNA ESTRUCTURA?

HERBERT GIRALDO
Ingeniero Civil
Universidad Nacional de Colombia.
Profesor asistente de la Facultad de Artes.
Investigación en " Métodos de Enseñanza de Estructuras para Arquitectos".
UNIVERSIDAD NACIONAL



¿COMO SE PREDIMENSIONA UNA ESTRUCTURA?
INTRODUCCIÓN
 
Una de las grandes inquietudes que los arquitectos diseñadores de edificios y losconstructores deben resolver al inicio de los proyectos está ligada al tamaño de los elementos estructurales a utilizar.

Esto tiene incidencia tanto en el proyecto arquitectónico (espacios arquitectónicos afectados, altura del edificio, etc.) como en la evaluación de costos preliminar que determina la viabilidad del proyecto ante un estudio de prefactibilidad.

Existen muchos mecanismos para determinarpreliminarmente las dimensiones de los elementos estructurales de una edificación. Este artículo se centrará en el caso de pórticos de concreto reforzado y acero en edificios de pequeña y mediana altura y con luces que en general no deben superar los 8.0 o 9.0 metros. Evidentemente en el caso de grandes luces o edificios en altura o en general de estructuras cuya configuración o uso difiera de lasedificaciones normales no podrán aplicarse los criterios que aquí se enuncian.
 
METODOLOGÍA
 
1. PLACAS DE ENTREPISO
1.1 Entrepiso en Concreto

Para determinar la altura arquitectónica que se debe considerar en la realización del proyecto, basta utilizar las recomendaciones contenidas en las Normas Colombianas de Diseño y construcción Sismo Resistente NSR-98. El Capítulo C.9 se refiere a losrequisitos mínimos de resistencia y servicio. Esto significa que dar una dimensión adecuada a las placas de entrepiso garantizará su resistencia ante las solicitaciones (cargas y esfuerzos) y su comportamiento (servicio, defor-mabilidad) ante dichas solicitaciones.

Si se colocan dimensiones menores es posible que la resistencia se pueda garantizar pero que su deformabilidad (servicio) no; caso en elcual se tendrá una placa que vibra de manera molesta para los usuarios.

Para el caso la Norma Colombiana distingue varios casos a saber: placas macizas, placas aligeradas (armadas en una o dos direcciones), potencial de daño de los acabados o muros colocados sobre la placa y el tipo de acero de refuerzo a utilizar. Esto se presenta entonces de forma muy clara en las Tablas C.9.1.a, C.9.1.b y C.9.3,la primera de las cuales se muestra a continuación:
 
ESPESORES MÍNIMOS h PARA QUE NO HAYA NECESIDAD DE CALCULAR DEFLEXIONES, DE VIGAS Y LOSAS, NO PREESFORZADAS, QUE TRABAJEN EN UNA DIRECCIÓN Y QUE SOSTENGAN MUROS DIVISORIOS Y PARTICIONES FRÁGILES SUSCEPTIBLES DE DAÑARSE DEBIDO A DEFLEXIONES GRANDES
 
ELEMENTO
 Espesor Mínimo, h

Simplemente Apoyados
Un apoyo continuo
Ambos apoyos continuos Voladizos
 Losas Macizas
 L/14
L/16
 L/19
 L/7
Vigas, o losas con nervios, armadas en una dirección
 L/11
 
L/12
 
L/14
L/5

- L y h en unidades consistentes.
- Estos valores deben utilizarse directamente para elementos cuyo refuerzo tenga un límite de fluencia de 420 MPa. Para otros tipos de acero de refuerzo los valores de la tabla C.9.1.a deben multiplicarse por 0.4 + (fy/700)                                                                                                 Tabla C.9.1.a
Entonces si se desea determinar el espesor de la placa de entrepiso para un proyecto, simplemente se verificará cada una de las condiciones anotadas en estas tablas y se seleccionará el MAYOR valor obtenido. Por ejemplo en la tabla C.9.1.a se debe obtener el valor para todas la situaciones, luces y voladizos y seleccionar el mayorvalor.
1.2.- Entrepisos Metálicos
Para determinar el espesor de una placa de entrepiso metálica se deberá tener en cuenta que las posibilidades de estructura metálica son prácticamente infinitas, pues además de los diversos perfiles disponibles en el mercado (perfilería tubular, perfilería de alma llena, W, C, y perfiles angulares), es factible fabricar perfiles especiales...