Diseño de losa aligerada en SAP2000.pdf

DISEÑO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000 – CALCULO DE ACERO 2012
1 JOSE LUIS REQUE QUESQUEN
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, DE SISTEMAS Y
ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA EN SAP2000
CÁLCULO DE ACERO
AUTOR: JOSÉ LUIS REQUE QUESQUÉN
CICLO: DECIMO CICLO
CIUDAD ETEN – CHICLAYO – PERU – ENERO DEL 2012

DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS EN SAP2000
CALCULO DE ACERO
Como parte de este instructivo y dependiendo del lugar donde se ejecute la edificación, se
establecerán consideraciones para el diseño de losa aligerada de acuerdo a normativas del lugar; En
el caso nuestro que es PERÚ, se establecen consideraciones de acuerdo a la norma E-060.
1. CONSIDERACIONES DE LA NORMA E-060 PARA LOSAS ALIGERADAS
a) Las losas aligeradas están compuestas de una combinación monolítica de viguetas espaciadas
en una dirección y una losa en la parte superior.
b) El ancho de vigueta será como mínimo 10 cm.
c) El espaciamiento libre entre viguetas será como máximo 75 cm.
d) Las losas aligeradas que no cumplan con estas limitaciones serán tratadas como losas
macizas.
e) El espesor de la losa no debe ser menor de 5 cm.
f) La losa debe llevar refuerzo perpendicular a las viguetas pero no menor que el refuerzo fijado
por contracción o temperatura.
g) El refuerzo se determina considerando una sección “T”, de ancho de ala b = 0.40 m. y
ancho de alma = 0.10 m.
2. PASOS PREVIOS PARA EL DISEÑO
El cálculo de acero para Losas Aligeradas es similar al cálculo de acero para vigas; A
continuación se DISEÑARÁ EL ACERO CON SAP2000 para los tipos de aligerados
previamente definidos que se muestran más adelante.
DETALLE ALIGERADO: H = 0.20m

Como primer paso para el diseño de LOSA ALIGERADA se tiene que definir el sentido de la
misma, siempre se debe llevar a cabo de tal manera que las viguetas queden con una luz libre
menor respecto a si escogiéramos el otro sentido.
Se busca que la luz libre de las viguetas sea la menor por dos razones:
1. Controlar las deflexiones en el centro.
2. Economizar disminuyendo los momentos y con ello el acero.
Cabe resaltar que pueden combinarse dos sentidos de aligerado en un mismo piso, quiere decir
que un paño puede ser diseñado con viguetas en un sentido y otro paño del mismo piso puede
tener viguetas en otro sentido.
Una vez definido el sentido del aligerado aparecen las VIGAS PRINCIPALES que son en las
que se apoyan las viguetas, Las VIGAS SECUNDARIAS que en conjunto con las vigas
principales sirven de amarre a todos los paños de un mismo piso para formar el DIAFRAGMA
RÍGIDO.
VIGA SECUNDARIA
VIGA
PRINCIPAL
Sentido del Aligerado
VIGA SECUNDARIA
VIGA
PRINCIPAL
Luz menor
Luz
mayor
Los TIPOS DE ALIGERADOS para nuestro ejemplo se muestran en la página siguiente y son:
A, B, C, D. E. F y G.

0,70
0,80
2,20
0,25
4,00 0,25 2,50 0,25
0,25
3,12
0,25
3,50 0,25
2,65
0,25
2,20
0,25
3,12
0,25
2,65
0,15
2,65
0,15
0,25 0,25
ALIGERADO - PRIMER PISO
6
5
A B C D
2,45
2,90
3,15
1,63
2,78
8
7
4
2
3
1
20,00
3,37
3,73
3,48
2,78
3,37
3,73
2,45
2,90
3,15
1,63
6
5
8
7
4
2
3
1
20,00
0,80
3,48
0,25
4,38 2,25 4,38
11,00
A B C D
0,25
VP-101(.25X.35)
4,00 2,25 0,25 4,00
4,25 2,38 4,38
11,00
0,25
2,65
0,25
2,90
0,25
0,25
2,90
0,25
0,70
VP-102(.25X.35)
VP-103(.25X.35)
VP-104(.25X.35)
VP-105(.25X.35)
VP-106(.25X.35)
VS-101(.25X.30)
VACIO
VACIO
VP-101(.25X.35) VP-101(.25X.35)
VP-102(.25X.35) VP-102(.25X.35)
VP-103(.25X.35)
VP-104(.25X.35)
VP-105(.25X.35)
VP-106(.25X.35)
VP-103(.25X.35)
VP-104(.25X.35)
VP-105(.25X.35)
VP-106(.25X.35)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
CAJA DE ESCALERA 01
A
B
C
D
C
E
F
G

DATOS PARA EL SAP2000:
1. MATERIALES:
Concreto f’c = 210 Kg/cm2
Acero: fy = 4200 Kg/cm2
2. SECCION DE LOSA ALIGERADA (2.5 VIGUETAS)
Asignamos una sección T de ancho de ala 1.00 m y demás dimensiones que se muestran:
Se toma un ancho de alma 0.10 m. (Vigueta), y un ancho de ala de 0.40 m.
La altura h de la sección T obedece a un PREDIMENSIONADO (h = Luz libre/25); Se debe
tener en cuenta que sólo se tienen ladrillos de 12, 15, 20, 25 y 30 cm. y siendo la losa no
menor a 5 cm; Entonces solo existirán losas aligeradas de 17, 20, 25, 30 y 35 cm.
3. METRADO DE CARGAS
3.1. CARGA MUERTA:
En el metrado de carga muerta no se incluye el peso propio de las viguetas ni de la losa de
5 cm. debido a que el Programa SAP2000 tiene definido por defecto el PATRON DE
CARGAS: DEAD (Muerta) que calcula de manera automática el PESO PROPIO de los
elementos estructurales a los que se les ha asignado una SECCIÓN previamente definida.
 P. Losa Aligerada (h = 20 cm.): El peso de losa aligerada de 20 cm de espesor es de
aproximadamente 300 Kg/m2
, como el programa calcula el peso de los 10 cm de
vigueta y 5 cm de losa, queda por considerar el peso del ladrillo que es de 80 Kg/m2
.
 Peso Muerto: El peso muerto en losas aligeradas está conformada por el peso del falso
Piso (5cm) + Acabados (0.5 cm) + Peso de cielo raso (2cm) = 0.075 m.
CARGA MUERTA
P. Losa Aligerada (h=20 cm) 80 Kg/m²
Peso Muerto 150 Kg/m²
P. Tabiquería Equivalente 100 Kg/m²
Carga Muerta (Cm) 330 Kg/m²
En 0.40 m de Alma 330*0.40 = 132 Kg/m

Peso especifico del Concreto Simple: 2000 Kg/m3
.
Peso muerto = 0.075 m. * 2000 Kg/m3
= 150 Kg/m2
.
 Peso de Tabiquería Equivalente: lo obtenemos de la siguiente manera:
𝐓𝐚𝐛𝐢𝐪𝐮𝐞𝐫𝐢𝐚 𝐄𝐪𝐮𝐢𝐯𝐚𝐥𝐞𝐧𝐭𝐞 =
Lm . em . hm.Pem
Area Libre
Lm: Longitud de Muros.
em : Espesor de Muros.
hm : Altura de Muros.
Pem: P. Esp. de muro de albañilería.
3.2. CARGA VIVA:
La carga viva dependerá del uso que se le asigne a la losa aligerada, pudiendo ser por
ejemplo Vivienda, Oficinas u otros. Para el caso de azotea se considera 100 Kg/m2
.
En nuestro ejemplo el uso es vivienda que por norma Cargas E-020 la sobrecarga es 200
Kg/m2
. Las mayoración de cargas lo haremos en el SAP2000.
3.3. CARGA EN VOLADO:
El metrado de cargas en los volados para el caso de los muros (2.60 m) o parapetos
(1.00 m) se modelará como una carga puntual en el extremo donde se ubica el muro o
parapeto. El peso específico del muro de albañilería que es 1800 Kg/m3
.
CARGA VIVA
Sobrecarga (S/C) 200 Kg/m²
Carga Viva (Cv) 200 Kg/m²
En 0.40 m de Alma 200*0.40 = 80 Kg/m
MURO EN VOLADOS – 2.60 m
Espesor de muro 0.150 m
Altura de Muro 2.600 m
Ancho 0.40 m
Pm = 280.80 Kg
PARAPETO EN VOLADOS – 1.00 m
Espesor de muro 0.150 m
Altura de Muro 1.00 m
Ancho 0.40 m
Pm = 108.00 Kg

DISEÑO DE LOSAS ALIGERADAS EN SAP2000
CALCULO DE ACERO
A continuación se muestran los pasos a seguir para modelar y diseñar en el programa SAP2000 V14
el TIPO DE ALIGERADO C siendo estos pasos los mismos para llevar a cabo el resto de
aligerados.
El procedimiento que se describe a continuación es similar tanto para SAP2000 Versión 12 como
para el SAP2000 Versión 14.
1. PASO 1: ABRIR EL PROGRAMA SAP2000
 Ejecutamos el programa SAP2000 Versión 14, desde el acceso directo que se encuentra en el
escritorio.
 El programa se ejecutará y antes de mostrar el entorno del programa, aparecerá un cuadro de
dialogo Tip of the day (Consejo del día), el que muestra algunas actualizaciones y
recomendaciones para el programa y el uso de sus comandos.
 Next Tip: Siguiente Consejo
 Previous Tip: Consejo Anterior
 Picamos en OK y Tendremos el entorno SAP2000 14 para empezar a modelar nuestra
estructura.

2. PASO 2: DEFINIR UNIDADES
 Seleccione las unidades en las que desea trabajar. Esta opción se encuentra en la parte inferior
derecha de la pantalla principal de SAP2000 V14, como se muestra a continuación.

3. PASO 3: SELECCIÓN DEL MODELO
 Del menú principal (parte superior), abriendo la opción de File > seleccione New Model.
Esta acción lo llevará a la ventana de New Model que se muestra a continuación.
 Seleccione la plantilla Beam, que es la que se muestra acontinuacion.
 Esto lo conducirá a la siguiente ventana o pantalla.

 Se deben llenar las casillas de acuerdo con las caracteristicas del Aligerado.
o Number of Spans (Numero de Tramos): 6
o Span Length (Longitud de Tramo): Se deja cual esta.
 Las opciones que se presentan en Section Properties nos permiten definir las secciones de
los elementos estructurales que utilizaremos mas adelante. Debido a que existen opciones en
el Menu de herramientas (Define/ Section Properties/ Frame Sections) que son
exclusivamente para la definicion de secciones, es que se ignora por ahora esa parte.
NOTA: Asegúrese que la opción de Restraints está seleccionada. De otra manera, la estructura
tendrá las juntas libres (sin apoyos).
 Chequee la opción Use Custom Grid Spacing and Locate Origin y haga clic en el botón
Edit Grid, lo que lo llevará a la siguiente ventana:

 Digite los valores correspondientes para ubicar los ejes en función de las longitudes de los
tramos.
 Cabe resaltar que podemos utilizar las celdas de esta ventana como si fuesen celdas de excel,
quiere decir que si realizamos una operación aritmetica dentro de la celda, este al presionar
enter muestra el resultado. Si le colocamos por ejemplo: 3.37+3.73 y Enter, se obtendra el
resultado 7.1
 Si se ingresaron los datos en forma alternada sin seguir un orden creciente o decreciente, solo
hacer clic en Reorder Ordinates y todas los valores se ordenan.
 La opcion Bubble Size es el tamaño de las burbujas que representan los Ejes.
 Presione Ok dos veces. Esto lo conducirá a la pantalla principal de SAP2000, la cual tiene
por omisión dos ventanas principales: una en tres dimensiones y la otra en el plano XZ.
 Para formar el volado tenemos que LIBERAR el apoyo que se encuentra en el EJE 7, dejarlo
sin ningun tipo de restricción como se verá en el paso siguiente.

4. PASO 4: DEFINICION DE LAS CONDICIONES DE APOYOS PARA EL
VOLADO Y EXTREMO DEL ALIGERADO.
VOLADO
 Seleccione la junta a cambiar su condición
(Eje 7)
 Luego Seleccione en el menú principal
Assign/ Joints/ Restraints o presione el icono
que se encuentra en la parte superior de la
pantalla principal. Ambas acciones lo
conducirán a la pantalla que se muestra a la
derecha.
 Seleccionar la siguiente opcion: Junta
libre de soporte.
EXTREMO
 El apoyo simple que se encuentra en el extremo del aligerado, debe tener restriccion de
giro para las direcciones de 1 y 3 (x y z) mas no para y (2), por lo tanto sleccionamos el
apoyo y le damos las siguientes condiciones en Assign/ Joints/ Restraints

5. PASO 5: DEFINICION DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
 Seleccione Define del menú
principal, de la lista que se presenta
escoja la opción de Materials como
se muestra en la figura a
continuación:
 Esto lo conducirá a la pantalla que se
muestra a continuación:
DEFINIENDO EL MATERIAL:
Concreto210
Seleccione el botón de Add New
Material Quick para adicionar un
nuevo material, el cual lo conducirá a
la pantalla de Quick Material
Property Definition que se muestra:
 Seleccione Concrete en Material
Type y f’c 3000psi (210 Kg/cm2
aprox.) en Specification y presione el
botón Ok.
 Luego de la ventana Define
Materials seleccione el material
3000psi y haga clic en el botón
Modify/Show Material lo que lo
llevará a la siguiente ventana:
 Ingrese un nombre para identificar el
material (por ejemplo: Concreto210)
en la caja de texto de Material
Name.
 Cambie los valores a los
especificados en la descripción del
problema. Seleccione OK dos veces.

DEFINIENDO EL MATERIAL: Acero 4200
 Seleccione el botón de Add New Material Quick para adicionar un nuevo material de
los disponibles según las Especificaciones, el cual lo conducirá a la pantalla de Quick
Material Property Definition que se muestra:
 Seleccione Rebar en Material Type y
ASTM A615 Grade 60 (fy =4200
Kg/cm2
aprox.) en Specification y
presione el botón Ok. Luego de la
ventana Define Materials seleccione el
material A615 Grade 60 y haga clic en
el botón Modify/Show Material lo
que lo llevará a la siguiente ventana:
 Ingrese un nombre para identificar el
material (por ejemplo: Acero4200) en
la caja de texto de Material Name.
 Cambie los valores a los especificados
en la descripción del problema.
Seleccione OK dos veces.
6. PASO 6: DEFINICIÓN DE LA SECCION DE VIGUETA
 Para definir las secciones de los elementos, seleccione Define en el menú principal y
luego la opción Section Properties/ Frame Sections.

 Una forma alternativa es presionar el icono de en el toolbar ubicado en la parte
superior. Cualquier opción lo conducirá a la siguiente pantalla.
 Para el caso de losa aligerada se tiene solo una sección de concreto, para ello dar clic en
el botón Add New Property que lo llevará a la ventana Add Frame Section Property.
Del cuadro de diálogo Frame Section Property Type seleccione la opción Steel y luego
la sección TEE.

VIGUETA

 Digite VIGUETA en la caja de texto Section Name. Escoger Concreto210 en la caja de
edición Material. Digitar las dimensiones de la viga en las cajas de texto
correspondientes.
 Hacer clic en el botón Concrete
Reinforcement y seleccione
Acero4200 de la lista
Longitudinal Bars y Acero4200
de la lista Cofinement Bars del
cuadro Rebar Materials. Escoger
Bean (viga) del recuadro Design
Type. Por defecto el programa le
da un recubrimiento (cover) al
centro de la para arriba (top) y
abajo (botton). Digitar 0.025 en
las cajas de edición Top y Botton
como se muestra:
 Hacer clic en el botón Ok para aceptar los datos establecidos y regresar al formulario
Tee Section. Hacer clic en la caja de selección Display Color para escoger un color para
las VIGUETAS escogemos el color anaranjado y luego hacer clic en Ok para regresar al
formulario Frame Properties.
 Luego hacer clic en Ok para regresar al formulario Frame Properties. El formulario
Frame Properties deberá quedar como el siguiente:
 Hacer clic en el botón Ok del formulario Frame Properties para aceptar los cambios.

7. PASO 7: ASIGNAR SECCIONES DE LOS ELEMENTOS AL MODELO
 Luego de definir la sección de viguetas, el siguiente paso es asignar dichas propiedades a
los elementos.
 Seleccione los elementos del modelo mediante un clic encima de dichos elementos o
dibujando un cuadro que cubra dichos elementos, moviendo el mouse y manteniendo
apretado el botón izquierdo.
 Del menú de Assign seleccione Frame/Frame Sections, lo que lo lleva a la siguiente
ventana:

 Seleccione del recuadro Properties la sección VIGUETA. Al presionar OK, el nombre
de la sección va a aparecer sobre el elemento del modelo.
8. PASO 8: DEFINIR SISTEMAS DE CARGAS
 Antes de aplicarle las cargas al modelo es necesario definir los sistemas de cargas. En
este paso NO se aplican las cargas, solamente se definen las que van a ser utilizados.
 En este ejemplo se van a aplicar la carga VIVA y MUERTA, esta ultima como lo
aclaramos al inicio no incluirá el peso propio de la vigueta.
 Para definir el sistema de cargas, seleccione Define del menú principal y luego la opción
Load Patterns.
 Esto lo llevará a la siguiente ventana, donde inicialmente el programa tiene por omisión
el patrón de carga DEAD (MUERTA). Proceda a definir los demás estados de carga.
 DEAD, carga muerta
 LIVE, carga viva
 LIVE1, carga viva alternancia 01

 Load Pattern Name: Nombre del Patrón de Carga.
 Type: Tipo de Patrón de carga
o DEAD: Muerta
o LIVE: Viva
 SELF WEIGHT MULTIPLIER: En esta casilla por defecto para DEAD el programa
establece 1, quiere decir que el peso propio de las viguetas que calcula de manera interna
lo multiplica por la unidad.
En el caso de otro tipo de cargas se le asigna 0 (cero), tal es el caso de la carga VIVA, ya
que esta carga se asignara de los cálculos que hayamos hecho en el metrado de cargas.
9. PASO 9: ASIGNAR LAS CARGAS A LA ESTRUCTURA
ASIGNACIÓN DE CARGA
MUERTA DISTRIBUIDA - DEAD
 Para asignar la carga muerta
uniformemente distribuida,
seleccione primero las VIGUETAS,
luego del menú Assign, escoja la
opción Frame Loads/Distributed o
también el icono ubicado en el
toolbar superior. Esto lo lleva a la
siguiente pantalla:

o Uniform Load: Carga uniforme que es la que utilizaremos en este ejemplo:
0.132 Ton/m (Ojo: Se debe tener en cuenta que las unidades deben estar en
Tonf, m, C)
o Picamos en OK y el pórtico quedara cargado tal como se muestra.
ASIGNACIÓN DE CARGA PUNTUAL (PARAPETO H = 1.00 m) - DEAD
 Seleccionamos el nudo donde se ubicará la carga y en el Menú Assign/ Joint Loads/
Forces, aparecerá el siguiente cuadro donde se colocara la carga puntual: 0.108 Tn.

 La carga puntual se mostrará como una flecha aplicada direccionada hacia el eje
negativo de la Z.
ASIGNACIÓN DE CARGA VIVA – LIVE
 Seleccione los elementos del aligerado y asignarle la carga viva que le corresponde.
Carga viva LIVE = 0.080 Ton/m

ASIGNACIÓN DE CARGA VIVA ALTERNANCIA 1 – LIVE1
 Seleccione los elementos del aligerado alternando (dejando un tramo), y asignarle la
carga viva que le corresponde. Carga viva LIVE 1 = 0.080 Ton/m

 Seleccione los elementos del aligerado alternando (dejando un tramo), y asignarle la
carga viva que le corresponde. Carga viva LIVE 2 = 0.08 Ton/m

10. PASO 10: DEFINIR BRAZOS RÍGIDOS PARA LAS VIGUETAS
 Seleccionar las viguetas del modelo.
 Luego luego Asign/Frame/End (Length) Offset
 Seleccionar la opción Automatic from Connectivity y en Rigid-zone factor digitar 0.5 y
Ok.
 Luego los elementos del aligerado se mostrarán con brazos rigidos en cada nudo.

 Los Brazos rigidos se colocan para que el programa SAP2000 al momento de realizar el
analisis muestre los momentos negativos y cortantes de las viguetas a una distancia
establecida medida desde el nudo.
11. PASO 11: DEFINICIÓN DE LAS COMBINACIONES DE CARGA
COMB1 : 1.4DEAD+1.7LIVE Linear ADD
COMB2 : 1.4DEAD+1.7LIVE1 Linear ADD
Después de realizar todas las combinaciones indicadas, se realiza una última que es la
superposición de todas las combinaciones escogiendo automáticamente la envolvente
como resultado: ENVOLVENTE

Define/Load Combinations/Add New Combo

12. PASO 12: ANALIZAR LA ESTRUCTURA:
 Antes de ejecutar el programa
tenemos que elegir en base a que
sistema se llevara a cabo el
analisis, como solo estamos
trabajando con los ejes X y Z.
Analyze/ Set Analysis Options,
escogemos PLANO XZ y OK.
 El procedimiento seguido hasta el
Paso anterior desarrolla lo que es
la entrada de datos al programa o

Pre-Procesamiento. Lo que sigue ahora es resolver el problema o sea continuar con la
etapa de solución, para lo que del menú Analize, seleccionar la opción Run Analysis.
Nos aparecera la siguiente ventana del cual solo haremos una modificacion seleccionar
MODAL y clic en Run/Do Not Run Case.
 Luego la opción Run Now.
 Si no hemos grabado nuestro trabajo, nos pedirá un nombre y una ubicación. Se
recomienda, dado que son muchos los archivos que crea, asociados al descriptivo de la
geometría, utilizar una carpeta nueva a fin de tenerlos separados fácilmente.
 Despues que el programa realizó el analisis nos muestra una simulacion de la
deformacion conjunta de todo el portico debido a la aplicación de cargas.

13. PASO 13: LECTURA E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS:
13.1 DIAGRAMA DE MOMENTOS
(MOMENT 3-3)
 Display/ Show Forces/ Stresses/ Frames/
Cables
 Aparecera el cuadro de dialogo Member
Force Diagram for Frames, en Case/
Combo Name se escoge el tipo de
combinacion del que se quiere visualizar los
MOMENTOS, ENVOLVENTE.
 Se elige Moment 3-3.
 En Options se escoge Show Values on
Diagram se mostrará el diagrama de
momentos con sus valores más
representativos (Máximos y mínimos)
 Para un mejor detalle del momento a lo largo del elemento, se hace anticlic sobre
el elemento y aparecera una ventana como la siguiente, el elemento seleccionado
se encontrara parpadeando de amarillo.

 Conforme demos clic en alguna parte de la vigueta (Resultant) observamos a la
derecha los valores minimos y maximos de los momentos y cortantes.
 El color AZUL representa la ENVOLVENTE.
 NOTA: Los momentos dependiendo si son POSITIVOS o NEGATIVOS el
diagrama se rellena de color AMARILLO o ROJO respectivamente; Como
podemos ver en la imagen anterior.
13.2 DIAGRAMA DE CORTANTE (SHEAR 2-2)

 Para ver el detalle de cada tramo del aligerado hacemos anticlic en dicho tramo y
aparecerá un detalle identico al que se tenia en el diagrama de momentos.
 Después de haber corrido el programa con Run Now, diversos menús se bloquean
mientras que los de diseño y resultados se habilitan; Esto quedara presente en la
barra de herramientas, donde el botón candado aparece activado.
Modelo Bloqueado Modelo Desbloqueado
 Para desbloquear el modelo y editarlo, hacer clic en el candado que se
encuentra bloqueado y aparece un mensaje de aviso que nos comunica se
borrarán los resultados del análisis y le damos OK para desbloquear.
14. PASO 14: DISEÑO EN ACERO
 El cálculo de acero manualmente se calcula con dos formulas que son iterativas o
también con la formula cuadrática que se despeja de aquellas; En cambio el Programa
SAP2000 realiza el cálculo internamente mostrando el valor del área necesaria al
detalle para cada elemento estructural.
 Para llevar a cabo el cálculo del área de acero en el programa se debe definir antes el
Codigo o Reglamento de Construcción con el que se trabajará.
 Design/ Concrete Frame Design/ View/ Revise Preferences y aparecerá la
siguiente ventana:

 Design Code: Se escoge el Reglamento de Diseño ACI 318-05. Los otros datos
posteriores a éste se modificarán automáticamente de acuerdo al código seleccionado.
 Después de haber definido los parámetros de diseño de acuerdo al Reglamento
ACI318-05 debemos seleccionar los grupos de diseño
 Se puede seleccionar los grupos de
diseño Design/ Concrete Frame
Design/ Select Design Combos, de la
Lista de Combinación de Cargas
seleccionar ENVOLVENTE, clic en
Add y OK.
 Cambiar las Unidades a Tonf, cm, C.
 Para realizar el diseño en Acero, en el
Menú Design/ Concrete Frame Design/
Star Design/ Check of Structure.
También podemos correr el diseño
haciendo clic sobre ; El Programa

realizará el diseño internamente y nos mostrará por defecto el AREA DE ACERO
LONGITUDINAL para cada tramo del aligerado como vemos en la imagen
siguiente:
1° TRAMO
As Neg. Eje 7 : 1 Φ 3/8 = 0.71 cm2
> 0.586 cm2
.
As Pos. Tramo 6-7 : 2 Φ 3/8 = 1.42 cm2
> 1.356 cm2
.
As Neg. Eje 6 : 2 Φ 1/2 = 2.58 cm2
> 2.341 cm2
.
2° TRAMO
As Neg. Eje 6 : 2 Φ 1/2 = 2.58 cm2
> 2.341 cm2
.
As Pos. Tramo 5-6 : 1 Φ 1/2 + 1 Φ 3/8 = 2.00 cm2
> 1.821 cm2
.
As Neg. Eje 5 : 1 Φ 1/2 + 1 Φ 3/8 = 2.00 cm2
> 1.515 cm2
.
3° TRAMO
As Neg. Eje 5 : 1 Φ 1/2 + 1 Φ 3/8 = 2.00 cm2
> 1.515 cm2
.
As Pos. Tramo 5-4 : 1 Φ 3/8 = 0.71 cm2
> 0.667 cm2
.
As Neg. Eje 4 : 1 Φ 1/2 + 1 Φ 3/8 = 2.00 cm2
> 0.715 cm2
.
4° TRAMO
As Neg. Eje 4 : 1 Φ 3/8 = 0.71 cm2
> 0.715 cm2
.
As Pos. Tramo 3-4 : 2 Φ 3/8 = 1.42 cm2
(Unifor.) > 0.934 cm2
.
As Neg. Eje 3 : 1 Φ 1/2 = 1.29 cm2
> 1.289 cm2
.
7 6
6 5
5 4
4 3

5° TRAMO
As Neg. Eje 3 : 1 Φ 1/2 = 1.29 cm2
> 1.289 cm2
.
As Pos. Tramo 2-3 : 2 Φ 3/8 = 1.42 cm2
(Unifor.) > 1.049 cm2
.
As Neg. Eje 2 : 1 Φ 1/2 = 1.29 cm2
> 0.900 cm2
.
VOLADO
As Neg. Eje 2 : 1 Φ 1/2 = 1.29 cm2
> 0.900 cm2
.
As Neg. Eje 1 : Como el acero por flexión no es necesario en ese eje, se
debería colocar el Acero Mínimo (*) 1 Φ 3/8; Pero para uniformizar el acero
colocamos 1 Φ 1/2 tal como en el Eje 2.
 La Longitud de los bastones de Acero negativo es: 0.25 Luz máxima.
 El diseño por cortante para viguetas no se hace (No lleva estribos)
(*) DETERMINACIÓN DEL ACERO MÍNIMO POR VIGUETA
Asmin = ρmin . b. d
ρmin =
0.7 f′c
fy
=
0.7 210
4200
= 0.00242
Asmin = 0.00242 10 . (17.03)
𝐀𝐬𝐦𝐢𝐧
𝐕𝐢𝐠𝐮𝐞𝐭𝐚
= 𝟎.𝟒𝟏𝟏𝐜𝐦𝟐
1 ∅ 3 8" As = 0.710 cm2
DETERMINACIÓN DEL ACERO MÁXIMO POR VIGUETA
Asmax = ρmax . b. d
ρmax =
0.542 (f′
c)
fy
.
6300
6300 + fy
= 0.01627
Asmax = 0.01627 10 . (17.03)
𝐀𝐬𝐦𝐚𝐱
𝐕𝐢𝐠𝐮𝐞𝐭𝐚
= 𝟐.𝟕𝟕𝟎 𝐜𝐦𝟐
2 ∅ 1/2" As = 2.580 cm2
3 2
2 1

PLANO ESTRUCTURAS: ALIGERADOS
0,70
0,80
2,20
0,25
0,25
3,12
0,25
ALIGERADO - PRIMER PISO
6
5
2,45
2,90
3,15
1,63
7
4
2
3
1
3,37
3,73
3,48
VP-101(.25X.35)
0,25
2,65
0,25
2,90
0,25
VP-102(.25X.35)
VP-103(.25X.35)
VP-104(.25X.35)
VP-105(.25X.35)
VP-106(.25X.35)
VS-101(.25X.30)
VACIO
VACIO
VP-101(.25X.35)
VP-102(.25X.35)
VP-103(.25X.35)
VP-104(.25X.35)
VP-105(.25X.35)
VP-106(.25X.35)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
VS-101(.25X.30)
CAJA DE ESCALERA 01
A
B
D
G
Ø
1/2"
Ø
1/2"
0,80
2
Ø
3/8"
0,80
0,80
Ø
1/2"
Ø
1/2"
Ø
1/2"
+
Ø
3/8"
0,60
0,60
2
Ø
3/8"
Ø
3/8"
0,90
0,90
Ø
1/2"
+
Ø
3/8"
0,90
0,90
2
Ø
1/2"
2
Ø
1/2"
Ø
1/2"
+
Ø
3/8"
2
Ø
3/8"
0,80

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