1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

1.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS.

a) LOSAS ALIGERADAS.

Podrá dejar de verificarse las deflexiones cuando se cumpla:

Tabla: PERALTE MÍNIMO DE LOSAS ALIGERADAS

ElementoEspesor o Peralte Mínimo: h

LibrementeApoyados

Con un ExtremoContinúo

AmbosExtremos Continuos

LosasAligeradas

Ln/25 Ln/30 Ln/35

Viga Y LosasNervadas

Ln/20 Ln/23 Ln/26

Para hacer el predimensionamiento de losas, consideramos la mayor luz libre entre apoyos, "Ln"; es decir el mayor claro entre vigas, de cada módulo en dirección en la que se arma la losa. Para losas aligeradas se usa un peralte práctico: h = Ln / 25.

El peralte de las losas aligeradas podrá ser dimensionado considerando los siguientes criterios:

h = 0.17m., para las luces menores de 4m.h = 0.20m., para las luces comprendidas entre 4 y 5.5 m.h = 0.25m., para luces comprendidas entre 5 y 6.5m.h = 0.30m., para luces comprendidas entre 6 y 7.5m.

Como aún no se conoce el peralte de la viga, para el predimensionamiento nos basamos en el proyecto arquitectónico y de estos planos hacemos un estimado preliminar del peralte del ancho de la viga (Ejm. b=20 cm), lo mismo hacemos con las columnas.

1.2.PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS.

a) PERALTE DE VIGA.

Según la Norme E.060 del Reglamento Nacional de Edificaciones, en su artículo 10.4.1.2, respecto a peraltes mínimos para no verificar deflexiones dice:

En vigas que forman pórticos, podrá dejar de verificarse las deflexiones cuando se cumple que:

h ≥ l / 16 (Ec.1)Donde: h = Peralte de viga (m)

En el dimensionamiento de vigas que forman pórticos, las condiciones críticas de diseño, generalmente vienen dadas por requerimientos de resistencia (cargas de

gravedad y de sismo) y/o por condición de rigidez lateral de los pórticos, usándose peraltes comprendidos ente Ln/10 y Ln/12 de la luz del elemento; en los casos en los requerimientos de servicio por deflexiones no son críticos usar Ln/16, a menos que se usen peraltes menores a Ln/16 de la luz o que las condiciones particulares de carga del elemento hagan necesario verificar las deflexiones.

Tabla: PERALTE MÍNIMO DE VIGAS

USOSEspesor o Peralte Mínimo: h

Departamentos y oficinas

Garajes y tiendas Depósitos

SOBRECARGAS 250 500 1000PERALTE Ln/11 Ln/10 Ln/8

Para hacer el predimensionamiento de vigas consideramos la mayor luz libre entre apoyos "Ln", es decir el mayor claro entre vigas, de cada módulo en las direcciones de las losas.

Debemos aclarar que aún no conocemos el ancho de la viga (b), pero para el predimensionamiento nos basamos en el proyecto arquitectónico y de estos planos hacemos un estimado preliminar del peralte de la viga (Ejm b = 20 cm.)

b) ANCHO DE VIGA.

Para determinar el ancho de la viga tendremos en cuenta el ancho tributario que soporta la viga.

Para dimensionar lo haremos en base a la siguiente fórmula:

b = (Ln1/2 + Ln2/2)/20 (Ec 2.4.2)Donde:b = Ancho de viga (m)Ln1, Ln2 = Luz libre entre apoyos (m)

El ancho tributario de las vigas perimetrales tanto principales como secundarias deberá tener otras dimensiones respecto al ancho ya que la parte tributaria que recibe es menor. Por motivos arquitectónicos es frecuente uniformizar las dimensiones de la estructura y si lo hacemos es decir será con las dimensiones de las vigas que soportan mayor carga.

Por lo que las dimensiones de las vigas perimetrales tendrán las mismas dimensiones que las vigas de los pórticos interiores.

1.3.PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS.

Básicamente la columna es un elemento estructural que trabaja en compresión, pero debido a su ubicación en el sistema estructural deberá soportar también solicitaciones de flexión, corte y torsión. Se tendrá en cuenta las siguientes consideraciones:

a) La norma especifica la relación b/h (ancho/peralte) > 0.4, tratando de lograr columnas con adecuada rigidez y con capacidad de resistencia de momentos flectores en las dos direcciones en estructuras formadas sólo por pórticos. Si la estructura presentara además muros de corte en sus dos direcciones de tal manera de lograr adecuada rigidez lateral y resistencia, esta disposición no será necesaria.

b) El ancho mínimo para columnas fijado en 25cm, trata de evitar columnas con un ancho que hace difícil el proceso constructivo en edificios conformados por pórticos y/o muros de corte de concreto armado por la colocación de los fierros en las vigas. En edificios de albañilería donde los elementos principales son los muros y no las columnas, esta condición no es necesaria.

c) Las columnas al ser sometidas a carga axial y un momento flector, tienen que ser dimensionadas considerando dos efectos simultáneamente. Tratando de evaluar cuál de los dos es el que gobierna en forma más influyente en el dimensionamiento.

d) Normalmente para edificios aporticados, los momentos de sismo son siempre mayores a los de cargas de gravedad, salvo el caso de vigas con luces significativas mayores a 7 u 8 m.

e) Para estructuras con luces significativas mayores a 7 u 8m., debe tenerse especial cuidado en las columnas exteriores; pudiendo dimensionarse el peralte de la columna en un 70 u 80% del peralte de la viga principal.

f) Para poder predimensionar las columnas, se requiere primero tener el metrado de cargas de la estructura.

En las columnas se debe tener en cuenta las fallas estructurales, por tres casos: Por la fluencia inicial del acero en la cara de tensión. Por aplastamiento del concreto en la cara de compresión. Por pandeo.

Cuando el proceso de falla en la columna se debe a la falla inicial del material se clasifica a la columna como corta.

Según el ACI si la relación de esbeltez kLn/r es menor a 22 (K: factor de longitud efectiva, Ln: luz libre de la columna en la dirección analizada, r: radio de giro de la sección, en sección rectangular es 0.3h, h: peralte); la columna se clasificará como corta. El factor que acompaña a la carga de gravedad varía según la posición de la estructura en la columna (ya sea esta una interna o externa e inclusive en esquina).

Se debe considerar el área tributaria de las columnas.

1.3.1.1. PREDIMENSIONAMIENTO DE ESCALERAS.

En una edificación las escaleras son elementos importantes, por lo que se tendrá en cuenta ciertos parámetros, de acuerdo a las Normas Técnicas de Salud:

a) Las escaleras de uso general tendrán un ancho mínimo de 1.80m. entre paramentos y pasamanos a ambos lados.

b)En las Unidades de Hospitalización la distancia entre la última puerta del cuarto de pacientes y la escalera no debe ser mayor de 25.00m.

c) Las escaleras de Servicio y de Emergencia tendrán un ancho mínimo de 1.50m entre paramentos y tendrá pasamanos a ambos lados.

d)El paso de la escalera debe tener una profundidad entre 28 y 30 cm. y el contrapaso entre 16 y 17 cm.

e) Los tramos de una escalera tendrán como máximo 16 pasos continuos sin descanso intermedio.

f) Los descansos intermedios deberán tener una longitud mínima de 0.90 m.

g) Se debe cumplir:

60 cm. 2 CP + P 64 cm. (Ec 2.4.3)Donde:

P : Paso (mín. 25cm.)CP : Contrapaso (escaleras secundarias: de 18 a 20cm.)

h)Cargas a considerar: a. Peso Propio.b. Piso Terminado. c. Sobrecarga.

La escaleras no sólo serán analizadas como estructuras aisladas; sino también como parte de un todo; sobretodo en el comportamiento sísmico. Es indispensable la correcta ubicación de la escalera, da tal manera que puedan ayudar y no dificultar a las personas en caso de algún siniestro.