predimensionamiento estructural

1. PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
UNIDAD 1:
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS
SESIÓN 1:
DETERMINACIÓN DE CARGAS USANDO EL MÉTODO DE
COEFICIENTES
Ciclo 2020-II

2. Es la estimación de las dimensiones de los elementos
estructurales resistentes de un proyecto, con base a experiencia
que determinen patrones que den como resultado dimensiones
próximas al diseño final del proyecto. Asimismo, proporcionar un
modelo inicial que sea compatible desde el diseño arquitectónico
con las estructuras finales.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL

3. En el método de diseño de concreto armado, las “resistencias de
diseño” son obtenidas de las propiedades mecánicas de los
materiales, afectado por factores de reducción de resistencia.
Estas deben ser superiores a las “cargas actuantes”, que son
obtenidas del metrado de cargas, afectado por factores de
amplificación.
La estimación de las cargas actuantes es un proceso que
determina la magnitud de fuerzas que intervendrán en una
estructura.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
METRADO DE CARGAS

4. La norma E.020, define y categoriza las cargas de la siguiente
manera:
• Carga Muerta: Es el peso de los materiales, dispositivos de
servicio, equipos, tabiques y otros elementos soportados por la
edificación, incluyendo su peso propio, que sean permanentes o
con una variación en su magnitud, pequeña en el tiempo.
• Carga Viva: Es el peso de todos los ocupantes, materiales,
equipos, muebles y otros elementos movibles soportados por la
edificación.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
TIPOS DE CARGAS

5. Las cargas gravitacionales vienen determinadas por la fuerza
resultante del peso que ejerce cada elemento. Su forma de cálculo
es el producto de las “cargas unitarias” por su “unidad de medida”.
Las cargas unitarias se pueden presentar como:
• cargas lineales,
• cargas de área y
• cargas volumétricas
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
TIPOS DE CARGAS

6. CARGAS VIVAS
Se podrá estimar utilizando las tablas de la Norma E.020 –
Cargas del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) que
establece las cargas vivas mínimas repartidas en función al uso de
la edificación y la tabiquería móvil de ser el caso.
CARGAS MUERTAS
Estará conformado por las cargas proveniente de los acabados de
pisos y techos, los tabiques así como el peso propio de la losa.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
METRADO DE CARGAS

7. La resistencia requerida para cargas muertas (CM) y cargas vivas
(CV) será como mínimo:
𝒘𝒖 = 𝟏, 𝟒 𝑪𝑴 + 𝟏, 𝟕 𝑪𝑽
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
RESISTENCIA REQUERIDA

8. Losas
Son elementos estructurales donde predominan dos de sus
dimensiones en comparación a su tercera dimensión. Las losas
reciben cargas verticales y las trasmiten a las vigas, columnas y/o
muros.
Losas unidireccionales
Son las losas que cuyos esfuerzo predominantes se dan en una
dirección, suelen trasmitir las cargas a los elementos de apoyos
que se encuentran dispuestos de forma perpendicular al sentido
de la losa.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
LOSAS UNIDIRECCIONALES

9. Losas Nervadas
Losas Aligeradas
Losas macizas
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
LOSAS UNIDIRECCIONALES

10. La estimación del espesor de losa está vinculada a un criterio de
luz libre que cubra la losa en su menor dimensión, como fórmula
general tenemos:
𝒆𝑳𝑶𝑺𝑨 =
𝑳𝒏
𝒏
Donde:
• 𝑒𝐿𝑂𝑆𝐴 Espesor de losa
• 𝐿𝑛 Luz libre de la menor dimensión.
• 𝑛 Coeficiente según tipo de losas
Tipo de Losa n
Aligerado en una dirección o Nervada 25
Maciza en una dirección 30
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
LOSAS UNIDIRECCIONALES

11. El análisis de cargas de elementos a flexión por cargas de
gravedad es un proceso un poco profundo, por lo que la norma nos
permite, bajo ciertas condiciones, utilizar este proceso de una
forma más simplificada mediante el uso de coeficientes que
permitan determinar los momentos flectores y fuerzas cortantes a
los que los elementos estarán sometidos.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

12. Método de los coeficientes
Se podrá utilizar para el análisis por cargas de gravedad de vigas
continuas, losas armadas en una dirección y vigas de pórticos de
poca altura, los siguientes momentos y fuerzas cortantes
aproximados, siempre y cuando se cumplan las siguientes
condiciones:
• Haya dos o más tramos.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

13. Se podrá utilizar para el análisis por cargas de gravedad de vigas
continuas, losas armadas en una dirección y vigas de pórticos de
poca altura, los siguientes momentos y fuerzas cortantes
aproximados, siempre y cuando se cumplan las siguientes
condiciones:
• Las luces de los tramos sean aproximadamente iguales,
sin que la mayor de dos luces adyacentes exceda en más
de 20% a la menor.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

14. Se podrá utilizar para el análisis por cargas de gravedad de vigas
continuas, losas armadas en una dirección y vigas de pórticos de
poca altura, los siguientes momentos y fuerzas cortantes
aproximados, siempre y cuando se cumplan las siguientes
condiciones:
• Las cargas sean uniformemente distribuidas y no existan
cargas concentradas. Las cargas uniformemente
distribuidas en cada uno de los tramos deben tener la
misma magnitud.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

15. Se podrá utilizar para el análisis por cargas de gravedad de vigas
continuas, losas armadas en una dirección y vigas de pórticos de
poca altura, los siguientes momentos y fuerzas cortantes
aproximados, siempre y cuando se cumplan las siguientes
condiciones:
• La carga viva en servicio no sea mayor a tres veces la
carga muerta en servicio.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

16. Se podrá utilizar para el análisis por cargas de gravedad de vigas
continuas, losas armadas en una dirección y vigas de pórticos de
poca altura, los siguientes momentos y fuerzas cortantes
aproximados, siempre y cuando se cumplan las siguientes
condiciones:
• Los elementos sean prismáticos de sección constante.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

17. Usando el Método de los coeficientes según la norma E.060, los
momentos son determinados por la fórmula:
𝑀 =
𝑤𝑢𝑙2
𝑘
En losas, “k” es el siguiente coeficiente:
Momento positivo k
Tramo extremo no restringido 11
Tramos interiores 16
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Momento negativo k
Cara exterior del primer apoyo interior
Tramos interiores: dos tramos 09
Tramos interiores: más de dos tramos 10
Demás caras de apoyos interiores 11
Cara interior del apoyo exterior, si apoyo es viga de borde 24

18. • Para el análisis de losas aligeradas en una dirección se tomará
como ancho de diseño de sección “T¨, con nervios de 10 cm con
separación entre ejes de 0.40 y con un espesor de loseta de 5 cm.
• Para el análisis de losas macizas en una dirección se tomará
como ancho de diseño una sección imaginaria de 1 m de ancho.
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL

19. REFUERZO A FLEXIÓN [E.060-2009]
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL

20. 0.003
es
d
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
DEFORMACIONES ESFUERZOS
Eje Neutro
c
0.003
es
d
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
DEFORMACIONES ESFUERZOS
Eje Neutro
c
0.003
es
d
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
DEFORMACIONES ESFUERZOS
Eje Neutro
c
0.003
es
d
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
DEFORMACIONES ESFUERZOS
Eje Neutro
c
REFUERZO A FLEXIÓN [E.060-2009]
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL

21. 0.003
es
d
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
DEFORMACIONES ESFUERZOS
Eje Neutro
c
0.003
C=0.85f´c.ß1.c.b
T=As.fy
ESFUERZOS
IDEALIZACIÓN
C
T
0.85f´c
a=ß1.c
CIONES ESFUERZOS
𝑀𝑢 = (𝑇)(𝑑 −
𝑎
2
)
𝑀𝑢 = 𝜙(𝐴𝑠. 𝑓𝑦)(𝑑 −
𝑎
2
)
Momento = 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑥 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐴𝑠 =
𝑀𝑢
𝜙𝑓𝑦 𝑑 −
𝑎
2
Mu = (𝐶)(𝑑 −
𝑎
2
)
𝑀𝑢 = (𝜙0.85𝑓´𝑐. 𝑎. 𝑏)(𝑑 −
𝑎
2
)
𝑎 = 𝑑 − 𝑑2 −
2𝑀𝑢
𝜙0.85𝑓´𝑐. 𝑏
Momento = 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑥 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
REFUERZO A FLEXIÓN [E.060-2009]
PREDIMENSIONAMIENTO
ESTRUCTURAL

22. EL LOGRO DE LA
SESIÓN
Ciclo 2020-II