Las estructuras de concreto armado son fundamentales en construcciones modernas, proporcionando una combinación eficiente de concreto y acero para soportar cargas y minimizar costos. La cimentación y componentes como columnas y vigas son cruciales para la estabilidad y resistencia de la edificación, teniendo en cuenta aspectos como la tracción, flexión y punzonamiento. Se destaca la importancia del diseño y selección de materiales en el proceso constructivo, especialmente en lo que respecta a vigas y losas, para asegurar la seguridad estructural.

1. ESTRUCTURAS DE CONCRETO
ESTRUCTURAS DE CONCRETO
Las estructuras de concreto armado son aquellas que se
emplean en las modernas construcciones de edificios, lozas,
complejos habitacionales y demás edificaciones que
requieren una construcción rápida y económica con el fin de
ahorrar costos tanto en materiales como en mano de obra y
tiempo de terminación. Hay que considerar que por lo
general la construcción con este tipo de sistema no
requiere mucho acabado final ya que su empleo
combinado con encofrados de acero, proporciona un
producto liso al tacto, necesitándose retoques mínimos.
Como señalamos anteriormente el concreto
armado es la combinación del concreto y
el acero en armadura para que juntos
formen un material combinado e indivisible.
La colocación de las armaduras depende
de la ubicación de la zona de tracción, es
decir del lugar donde las vigas, columnas,
voladizos o demás componentes se
flexionarán; asimismo en los cimientos tipo
losa corrida, las varillas de acero
longitudinal y transversal se ponen en la
parte inferior de la losa con el fin de resistir
los esfuerzos de tracción y evitar las
rajaduras. Los materiales componentes de
este tipo de estructuras son el concreto y la
armadura de acero.
El primer material y principal componente de
las estructuras de concreto armado; es una
mezcla de cemento, arena, piedra y agua en
medidas proporcionales y establecidas de
acuerdo al grado de resistencia que se
persigue. La propiedad más importante de
esta mezcla es su resistencia a la
compresión (capacidad de un material para
resistir esfuerzos que tienden a deformarlo), a
la flexión (capacidad de un material para
resistir esfuerzos que tienden a deformarlo,
doblándolo), con la característica adicional de
poseer poca tracción; asimismo combinado
con refuerzos de acero adquiere propiedades
anti cortantes.

2. CIMENTACION
Es la parte estructural del edificio
(subestructura), encargada de
transmitir las cargas de ésta al
terreno
-Cimentaciones
superficiales
-Cimentaciones
profundas
-Cimentaciones
especiales
Se clasifican
en:

3. CIMENTACION
SUPERFICIAL
Los elementos verticales de la
superestructura se prolongan
hasta el terreno de la
cimentación
•Zapatas corridas
•Zapatas aisladas
• Losas de cimentación
•Cajón de
cimentación

4. ZAPATAS AISLADAS
Soporta la carga de la columna y la
forma en que trabaja es individual,
puede originar asentamientos
diferenciales
Se utiliza en suelos de baja
compresibilidad y alta resistencia.
Pueden ser cuadradas o
rectangulares
La relación L/B no exceda de 1.5
L (longitud) y B (ancho)
En la que descansa o recae
un solo pilar

5. ZAPATA CORRIDA
Forma una losa continua de
concreto armado, recibe las
cargas de los muros o de una
series de columnas
Pueden tener sección rectangular,
escalonada o estrechada
cónicamente
Sus dimensión es relación con la
carga que ha de soportar,
resistencia a la compresión del
material y presión admisible sobre
el terreno.
Es un elemento resistente uniendo
las columnas por medio de contra
trabes
Su uso es cuando sea menor del
50% del área de la construcción.

6. LOSA DE
CIMENTACION
Es una zapata combinada que puede
cubrir el área entera bajo una
estructura que soporta varias
columnas y muros
Se usan en suelos que tienen poca
capacidad de carga y comprensibilidad
media y alta
Cuando cubren mas del 50 % del área
de la construcción
soportar todo el edificio sobre una losa
de concreto armado
De espesor constante, con refuerzos,
Nervada y/o Aligerada, en forma de
cajón

7. CAJONES DE
CIMENTACION
Se usan para cargas altas y en
terrenos de alta compresibilidad
Elementos de concreto reforzado,
de sección transversal cilíndrica,
rectangular, elipsoidal o similar
Pared de concreto reforzado (que
constituye el cuerpo principal del
elemento)
Elementos estructurales de concreto
armado que se construyen sobre el
terreno
se introducen en el terreno por su
propio peso al ser excavado el suelo
ubicado en su interior.

8. Es el elemento estructural vertical
empleado para sostener la carga de la
edificación
Utilizado por la libertad que proporciona
para distribuir espacios al tiempo que
cumple con la función de soportar el
peso de la construcción
La formas, armados y las
especificaciones de las columnas
estarán en razón directa del tipo de
esfuerzos que están expuesta
Maderas
Tabique
Piedra
Acero
Concreto

9. Columna de
Tabique
Se construye a base de este material, la
dimensión de la columna se logran
acomodando el tabique en diferentes formas.
El mortero se usa para asentarlos (cal, arena),
(cemento, arena); debiendo quedar alternado
o cuatrapiado.
Columna de
Piedra
Columna de
Acero
La piedra debe ser fácil de labrar y en trozos
regulares que faciliten su colocación. Se utiliza
mortero, las juntas deberán ser cuatrapiadas
Pueden ser sencillas, fabricadas directamente
con perfiles estructurales, empleados como
elemento único, o perfiles compuestos. Puede
ser hueca, cuándo se rellena de concreto. El
empleo depende del diseño estructural y
constructivo

10. compuesta de acero y concreto
COLUMNA DE
CONCRETO
Son estructuras producto de una
combinación o mezcla de materiales
con características diferentes como el
concreto y el acero de refuerzo
*Columna de
Concreto Armado
*Columna de
Concreto Reforzado

11. Columna de
Concreto Armado
-Elemento reforzados con barras
longitudinales
− Elementos reforzados con barras
longitudinales y estribos
− Elementos reforzados con tubos de
acero estructural, con o sin barras
longitudinales, además de diferentes
tipos de refuerzo transversal
Es la combinación del concreto y el
acero como material compuesto. En
estos casos, el acero se coloca en la
parte inferior porque es la zona de
tracción (donde se rompería).

12. Columna de
Concreto Reforzado
La carga actúa a una distancia del eje
longitudinal del miembro estructural
Es una combinación de concreto
simple y con refuerzo.
El
Resistencia en compresión,
durabilidad, resistencia al fuego y
moldeabilidad del concreto, alta
resistencia en tensión y ductilidad
del acero

13. Columna Corta
El efecto esbeltez y es un factor
importante, ya que la forma de
fallar depende de la esbeltez, para la
columna poco esbelta la falla es por
aplastamiento
Columna Larga
Son los elemento más
esbeltos y la falla es por
pandeo.
Columna
Intermedio
Es donde la falla es por una
combinación de aplastamiento y
pandeo.

14. Viga
Viga
En ingeniería y arquitectura se
En ingeniería y arquitectura se
denomina
denomina viga
viga a un elemento constructivo
a un elemento constructivo
lineal que trabaja principalmente a flexión. En
lineal que trabaja principalmente a flexión. En
las vigas la longitud predomina sobre las otras
las vigas la longitud predomina sobre las otras
dos dimensiones y suele ser horizontal.
dos dimensiones y suele ser horizontal.
El esfuerzo de flexión
El esfuerzo de flexión
provoca tensiones de tracción y
provoca tensiones de tracción y compresión
compresión,
,
Estructuralmente el comportamiento de una
Estructuralmente el comportamiento de una
viga se estudia mediante un modelo de prisma
viga se estudia mediante un modelo de prisma
mecánico.
mecánico.

15. Las cargas que actuan en una estructura, ya sean cargas vivas, de gravedad o
Las cargas que actuan en una estructura, ya sean cargas vivas, de gravedad o
de otros tipos, tales como cargas horizontales de viento o las debidas a
de otros tipos, tales como cargas horizontales de viento o las debidas a
contracción y temperatura, generan flexión y deformación de los elementos
contracción y temperatura, generan flexión y deformación de los elementos
estructurales que la constituyen. La flexión del elemento viga es el resultado
estructurales que la constituyen. La flexión del elemento viga es el resultado
de la deformación causada por los esfuerzos de flexión debida a la carga
de la deformación causada por los esfuerzos de flexión debida a la carga
externa.
externa.
Conforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional,
Conforme se aumenta la carga, la viga soporta deformación adicional,
propiciando el desarrollo de las grietas por flexión a lo largo del claro de la
propiciando el desarrollo de las grietas por flexión a lo largo del claro de la
viga.
viga.

16. Las vigas o trabes de concreto armado se utilizan para apoyar lozas de techos
Las vigas o trabes de concreto armado se utilizan para apoyar lozas de techos
sujetos a muros o entre muros y columnas. Son elementos de sección
sujetos a muros o entre muros y columnas. Son elementos de sección
variable y pueden elaborarse con diferentes materiales.
variable y pueden elaborarse con diferentes materiales.
Para avitar grietas y fallas en el funcionamiento de las vigas es necesario
Para avitar grietas y fallas en el funcionamiento de las vigas es necesario
realizar un buen diseño del armado de acero ya que este proporcionara
realizar un buen diseño del armado de acero ya que este proporcionara
mayor rigidez resistencia y seguridad al alemento.
mayor rigidez resistencia y seguridad al alemento.

17. Vigas de riostra, carga y amarre
Vigas de riostra, carga y amarre
Vigas de Riostra:
Tienen la función
de amarrar todas
las columnas y de
transmitir el peso
de la estructura
hacia las
fundaciones

18. Vigas de Carga y amarre:
Son las encargadas de
transmitir el peso de la losa
de techo a las columnas y
paredes. La altura de las vigas dependerá de
la distancia entre columnas (luz),
ejemplo si es una distancia de 3,00
m, la altura de la viga será de 0,30
m, y si la distancia es de 5,00 m la
altura será de 0,50 m, el ancho
variara dependiendo de la altura,
podrá estar entre 0,20 m a 0,30 m,
de igual forma la separación de los
estribos, los cuales estarán
colocados a 0,15 m

20. Este tipo de losa consta de una sección de concreto reforzado en
dos direcciones.
Dependiendo de cómo este apoyada, una losa maciza deberá tener
mayor cantidad de refuerzo en un sentido que en el otro.
Si la losa dispone de muros de apoyo en los cuatro lados su
dirección principal será la del sentido mas corto, si es cuadrada
cualquiera de los dos sentidos es igual.
Si la losa dispone de muros en solo dos lados (deben ser opuestos),
la dirección principal será en la dirección perpendicular a la
dirección de los apoyos.

23. El refuerzo o acero que se le debe colocar a la losa debe
seleccionarse de acuerdo con la siguiente tabla. El refuerzo
indicado puede utilizarse únicamente para condiciones y cargas
típicas de viviendas.
*Luces mayores resultan poco económicas, por lo tanto es
mejor construir la losa aligerada.
*El refuerzo secundario se coloca para evitar que el concreto se
agriete debido a los efectos de la temperatura.

24. Preparación: Se deben alistar los materiales, consultar las
especificaciones (forma, espesor, etc.) y nivelar el piso desde
donde se van a tomar las medidas.
Apuntalado: Se colocan los largueros paralelos en los muros,
apoyados sobre puntales cada 60 cm. Se procede a nivelar los
largueros y cuñar los puntales. Los puntales se deben arriostrar
(sostener con diagonales) para evitar su caída por
desplazamiento lateral.
Formaleta: Se colocan las tablas apoyadas entre los largueros
formando una superficie lo mas ajustada que se pueda para que
no se escape el concreto por entre los espacios. La formaleta
debe quedar nivelada.
Armar el refuerzo: Se debe colocar el refuerzo calculado sobre la
formaleta, apoyado de tal forma que al vaciar el concreto, el
refuerzo quede totalmente rodeado por éste. El recubrimiento
mínimo de concreto sobre el acero debe ser de 4 cm.
Vaciado del concreto: Se debe hacer con cuidado para evitar que
la formaleta se pueda caer. Recordando los cuidados y el
procedimiento para hacer y vaciar concreto.

26. Losas planas son aquéllas que transmiten las cargas directamente a las
columnas, sin la ayuda de vigas. Pueden ser macizas, o aligeradas por
algún medio (bloques de material ligero, alvéolos formados por
moldes removibles, etc).
Según la magnitud de la carga por transmitir, la losa puede apoyar directamente
sobre las columnas o a través de ábacos, capiteles o una combinación de ambos.
En ningún caso se admitirá que las columnas de orilla sobresalgan del borde de la
losa.

27. - Estas losas pueden
mantenerse directamente
sobre las columnas
- Estas losas en su forma
tradicional no poseen
resistencia suficiente para
irrumpir dentro del rango
inelástico de
comportamiento de los
materiales - Estas no son
ajustadas para zonas de alto
riesgo sísmico.
Ahora bien si se desea
mejorar la resistencia de las
losas al punzonamiento y la
integración de estas losas
planas con las columnas se
recomienda la utilización de
los capiteles y ábacos.

28. Una característica estructural importante de los apoyos de
estas losas es que su rigidez a flexión es mucho mayor que la
rigidez a flexión de la propia losa. Las losas apoyadas
perimetralmente forman parte, comúnmente de sistemas
estructurales integrados por columnas, vigas y losas.
El comportamiento de éstas no puede estudiarse
rigurosamente en forma aislada sino que debe analizarse todo
el sistema, ya que las características de cada elemento influyen
en el comportamiento de los otros.
Las principales desventajas, es el
enorme punzonamiento o cortante
que se produce en el apoyo entre
columna y losa (que se puede
disminuir con el uso de capiteles), y la
relativa independencia de las
columnas, que al no formar un marco
rígido se pandean y/o flexionan a
diferentes ritmos cada una.

29. El punzonamiento es un esfuerzo producido por tracciones en una
pieza debidas a los esfuerzos tangenciales originados por una carga
localizada en una superficie pequeña de un elemento bidireccional
de hormigón, alrededor de su soporte.
Este esfuerzo de punzonamiento produce un efecto puntual sobre
su plano de apoyo.
Debe tenerse en cuenta que este efecto puede aparecer en los
forjados reticulares y en losas macizas.
La rotura aparece de improviso, bruscamente y sin aviso
produciendo consecuencias muchas veces fatales en los habitantes
del lugar.
La superficie crítica de punzonamiento es la superficie de rotura,
que abarca el perímetro donde apoya la losa .

30. Losas Planas con Vigas Embebidas:
Estos tipos de losas son muy resistentes frente a los sismos ya que
estas están incorporadas con vigas banda o embebidas para
mejorar su comportamiento frente a los terremotos, estas pueden
ser útiles para edificios de hasta 4 plantas, con luces y cargas
pequeñas y medianas.

31. En este tipo de losa parte del concreto se reemplaza por otros
materiales como cajones de madera, guadua y principalmente
cuando se trata de viviendas de uno y dos pisos se reemplaza
por ladrillos o bloques. De esta forma se disminuye el peso de la
losa y se pueden cubrir mayores luces de manera mas
económica.
En este sistema, la losa tiene cuatro componentes: una torta
inferior que se coloca sobre las tablas de la formaleta; los
bloques o elementos aligerantes; la torta o plaqueta superior
con refuerzo nominal y las viguetas en concreto reforzado.
-La torta inferior es un mortero con dosificación de 1:3 de 2 cm
de espesor que permite cubrir el aligeramiento y el refuerzo
principal de la losa o elementos aligerantes.
- Los bloques o elementos aligerantes se colocan de tal manera
que formen las cavidades de las viguetas con separaciones entre
si, entre 50 y 70 cm (promedio de 60 cm).
- La plaqueta superior es un concreto fundido monolítico con el
sistema de piso , con 5.0 cm de espesor y debe tener un
refuerzo de 1 varilla de ¼ de pulgada (numero 2) cada 30 cm en

33. Las viguetas contienen el
refuerzo principal. El ancho
medio de viguetas es de 8
cm. Su altura se calcula
según la luz (espacio a
cubrir).
El refuerzo superior e
inferior se distribuye como
se muestra.
Todo el refuerzo a utilizar
debe ser corrugado con fy
= 420 Mpa = 4200 kg/cm²
excepto las barras para los
estribos No. 2 que tienen fy =
240 Mpa = 2400 kg/cm².

34. La Vigueta
Es el componente principal del sistema prefabricado de losas
aligeradas Concreto, ya que es el elemento estructural
responsable de la resistencia de la losa.

35. La Vigueta de Acero de Alta Resistencia
Es el componente principal de las viguetas prefabricadas, la armadura
esta hecha de varillas de acero corrugado, 2 inferiores y 1 superior
unidos por otro hilo trefilado en frío. Este acero tiene una resistencia a
la rotura de 5,600 kg/cm2 y un límite de fluencia de 5,000 kg/cm2. Los 4
hilos de acero pasan por una máquina totalmente automatizada que les
aplica una soldadura eléctrica especial que termina por unirlas en la
configuración que se muestra en el detalle.

36. El Patín de Concreto
Sus funciones principales son: 1) contener y mantener todo el acero
positivo requerido en buenas condiciones y en la posición adecuada
hasta su ensamble en la obra, 2) servir de soporte para la bovedilla con
lo cual se elimina el uso del encofrado de contacto.
La alta resistencia del concreto en el patín (280 Kg/cm2), y el que se
encuentre curado con al menos 7 días de anticipación permite
desencofrar en menos tiempo y con ello un avance mas rápido de la
obra.

37. La Bovedilla
Es el elemento aligerante de la losa y puede ser de varios materiales,
los mismos que difieren en las prestaciones que brindan a la
construcción. Tienen una forma especial que permiten, al apoyarse
sobre el patín de concreto, eliminar totalmente la necesidad del
encofrado de contacto:

38. Bovedilla de Poliestireno
Reduce significativamente el peso de la losa, lo que permite a su vez
reducir el requerimiento de fierro en los elementos verticales.
El trabajo en obra con este elemento requiere, sobretodo inicialmente
una fuerte supervisión para que se cumplan las normas de seguridad
mínimas que indican que los elementos de albañilería en general no
deben usarse como zona de transito.

39. EJEMPLOS
DE
PLANOS