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Recursos para el Diseño de Este trabajo incluye los principios teóricos, disposiciones reglamentarias actuales y procedimientos relacionados con lo que es, según la óptica de los autores, indispensable para tratar la problemática de las estructuras resistentes de hormigón armado, y se funda en las Partes 1 y 2 de esta publicación. Se incluyen pautas útiles de proyecto y se trata el diseño de secciones de elementos estructurales básicos y tradicionales, y la verificación de la seguridad por pandeo. Se incluye también una síntesis de los aspectos tecnológicos de los materiales componentes del hormigón armado y los parámetros que caracterizan los suelos fundación. Sus aplicaciones permiten una aproximación a los criterios actuales para el diseño de secciones, basado en disposiciones LRFD (Load and resistance factor design). Incluye las expresiones de diseño y necesarias para las consideraciones preliminares y una primera definición de resultados, sin ser su objetivo la exhaustiva profundización de cada una de las derivaciones que implican las distintas tecno- logías que corresponden a cada material por lo que tampoco se centra en un análisis pormenorizado de la totalidad de disposiciones reglamentarias vigentes. Debido a los aportes a la enseñanza del Tomo I de esta publicación, los autores fueron reconocidos con el premio "Distinción a la Producción Cientí�ca Universidad de Belgrano 2009" . Ing. Civil Mario Enrique Castro Profesor Titular Regular Treinta años dedicados a la enseñanza universitaria en las Facultades de Arquitectura e Ingeniería de las Universidades de Buenos Aires, Belgrano y Morón, Argentina. Arq. Marisa Alejandra Battaglia Profesor Adjunto Veinticinco años dedicados a la enseñanza universitaria en las Facultades de Arquitectura de las Universidades de Buenos Aires y Belgrano, Argentina. http://www.misitio.fibertel.com.ar/taller112/ Tomo III 2 da edición 3 R ecursos p ara el D iseño d e Estructuras R esistentes | Ing . M ario Enriq ue C astro - A rq . M arisa A . B attag lia nobuko Estructuras Resistentes Hormigón Armado Ing. Mario Enrique Castro Arq. Marisa A. Battaglia Castro, Mario Enrique Recursos para el diseño de estructuras resistentes : hormigón armado / Mario Enrique Castro y Marisa A. Battaglia. - 2a ed. - Buenos Aires : Nobuko, 2014. 360 p. : il. ; 28x21 cm. ISBN 978-987-584-528-2 1. Hormigón Armado. 2. Cálculo Estructural. 3. Construcciones. I. Battaglia, Marisa A. II. Título CDD 624.153 37 2014 Enero de 2014 ISBN: 978-987-584-528-2 Indice 1 Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes Capitulo XXI Introducción al hormigón armado Pág. 3 Capitulo XXII Breves pautas de proyecto Pág. 13 Capitulo XXIII Tecnología de los materiales Pág. 37 Capitulo XXIV Conjunto Hormigón - Acero Pág. 89 Capitulo XXV Flexión y corte en hormigón armado Pág. 121 Capitulo XXVI Losas de hormigón armado Pág. 157 Capitulo XXVII Vigas de hormigón armado Pág. 205 Capitulo XXVIII Columnas de hormigón armado Pág. 239 Capitulo XXIX Síntesis de suelos y fundaciones. Bases de hormigón armado Pág. 303 Capitulo XXX Detalles de armado Pág. 349 Capitulo XXI Introducción 3 XXI. La habilidad de mostrarse... Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 4 Capitulo XXI Introducción 5 Introducción 1. Definición ¿Qué es el Hormigón Estructural? El Hormigón Estructural es un material de construcción que está formado por un conjunto de elementos muy diferentes entre si. Cada uno de ellos posee distintas propiedades y características resistentes, de modo que entre todos hacen su aporte para trabajar en conjunto. Estos constituyentes, que resultan de un valor comercial relativamente económico y son fáciles de obtener en la naturaleza (como arena, piedra partida, cemento y agua, entre otros) conforman una mezcla que se transformará en piedra (hormigón), con la ventaja de poder adoptar las formas más variadas ofreciendo rigidez y durabilidad. Posee una elevada resistencia a compresión pero muy reducida a tracción. Esta es su mayor desventaja, ya que es incapaz de resistir flexiones. La resistencia a tracción del hormigón es aproximadamente 10 veces menor que su resistencia a compresión. Para superar este inconveniente se puede agregar otros materiales como por ejemplo el acero, que es económicamente más costoso que el hormigón, pero también fácil de obtener. Tiene elevada resistencia a tracción y a compresión. Cuando al hormigón se le colocan barras de acero, se suple la deficiencia del mismo en absorber los esfuerzos de tracción. En función de cuales sean los materiales intervinientes y el modo que se los trate para manifestar su energía, se obtienen distintos hormigones estructurales. Así, se pueden diferenciar tres grandes grupos: a. Hormigón sin armar b. Hormigón armado c. Hormigón pretensado El hormigón sin armar se lo emplea en estructuras permanentemente comprimidas como pueden ser arcos de pequeñas luces. También se lo utiliza en elementos prefabricados como bloques de construcción. Lo que distingue al hormigón sin armar del hormigón armado es la presencia de barras de acero como material componente. En el hormigón armado las barras de acero son colocadas en el interior de la masa de hormigón para absorber los esfuerzos que este no puede contrarrestar. Así, este material compuesto tiene características heterogéneas y anisótropas. El pretensado consiste en un procedimiento mediante el cual pueden reducirse y hasta eliminarse las zonas traccionadas en el hormigón. 2. Fundamentos del trabajo en conjunto: Hormigón - Acero Esta conjunción es posible gracias a: a. La sencilla tecnología de construcción b. La adherencia y rozamiento entre hormigón y acero, permite la transmisión de esfuerzos entre ambos materiales logrando igual deformación c. Los coeficientes de dilatación térmica, aproximadamente iguales para ambos materiales. d. Elevada resistencia del hormigón a compresión y elevada resistencia del acero a tracción. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 6 e. La protección de la oxidación del acero por parte del hormigón. El hormigón aporta durabilidad, por tanto solo este material debe exponerse al medio ambiente, protegiendo a las armaduras que se colocaran en su interior. f. El acero, adecuadamente ubicado en cantidad y posición, aporta ductilidad. Cabe destacar que no cualquier combinación de hormigón y acero define un elemento de hormigón armado. Un perfil doble te de acero será un elemento estructural de acero ya sea desempeñándose como viga simplemente apoyada o como ménsula. Es decir que la solicitación a las que estén sometidas las distintas secciones estructurales en ambos casos producirá un mejor o peor aprovechamiento de la sección resistente del perfil de acero. En cambio en el caso de hormigón armado, solo se lo considerará material estructural cuando de acuerdo a la solicitación, los materiales que lo componen estén distribuidos correctamente para absorber los esfuerzos. En el ejemplo se observa la viga simplemente apoyada materializada en hormigón armado. La distribución incorrecta de la armadura en el caso de ménsulas indica que el material no ha sido hormigón armado, el acero no cumple para este estado de cargas ninguna función estructural. 3. Tipos de hormigón estructural a. hormigón colocado in situ Se realiza la construccióndel elemento estructural empleando moldes adecuados, denominados “encofrados”, en los que se vierte el hormigón fresco. De este modo se elimina la necesidad de su desplazamiento desde el lugar de fabricación del material al de emplazamiento de la obra, lo que es una ventaja. Esta mezcla se vierte en los moldes que corresponden a distintos elementos estructurales en general de una sola vez, lo cual requiere de mantener los encofrados un tiempo prudencial hasta que alcance una resistencia suficiente, y además la ayuda de cimbras y apuntalamientos para mantener en su sitio a los encofrados. El hecho de hormigonar en simultáneo varios de los elementos de una estructura, posibilidad que constituye una evidente ventaja, hace que la estructura tenga continuidad del hormigón, y por lo tanto obliga a analizar con cuidado los vínculos entre elementos. Capitulo XXI Introducción 7 b. hormigón premoldeado En este caso se construye la pieza con su forma definitiva en una planta de prefabricación. Este material se puede utilizar en obras a construir en plazos muy exiguos, en lugares reducidos donde sea difícil ubicar un obrador, o en sitios con largos períodos de temperaturas muy bajas. Dado que en planta los controles son más estrictos y más precisos, se puede trabajar con mayores resistencias y con procesos de curado especiales que aceleran los tiempos de endurecimiento. Además, como los moldes se utilizan una gran cantidad de veces, suelen ser más resistentes y mejor terminados lo que conduce a obtener piezas mejores, con alta calidad del producto terminado. c. hormigón proyectado Es un sistema constructivo consistente en proyectar hormigón con una manguera a alta presión, pudiendo construir sobre cualquier tipo de superficie, inclusive la tierra, muro continuo con mayor resistencia y menor espesor. Especial para soportar y contener la presión ejercida por el terreno, con cualquier tipo de pendiente, ofreciendo una impermeabilización óptima gracias a la baja porosidad. Esta técnica puede ser utilizada para revestir barrancos e impedir riesgos de posibles desprendimientos, con un grado de durabilidad que hace que su mantenimiento sea pequeño. Se lo utiliza en la construcción de piscinas, ya que añade a una impermeabilización total, una estanqueidad óptima al existir menos poros en las paredes del mismo y obtener una capa compacta y sólida. 4. Ventajas del hormigón armado a. Costo relativo y Costos financieros El Hº Aº tiene un bajo costo relativo, se utiliza poco acero y no requiere mano de obra especializada. Se paga durante la construcción, lo cual es una ventaja en los costos financieros. En estructuras metálicas, el adelanto de dinero es importante para acopiar y fabricar los elementos antes de empezar el montaje. Mano de obra competente: se pretende que se sepan hacer bien tareas relativamente sencillas, como doblar barras de armadura según planillas, construir encofrados según planos, armar la estructura según planos y planillas, y hormigonar. Mano de obra especializada: se pretende que se sepan hacer bien tareas relativamente complejas, como poner en tensión los cables de pretensado, inyectar vainas, o efectuar el montaje de elementos prefabricados Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 8 b. Bajo mantenimiento y Durabilidad Si las obras de Hº Aº están bien diseñadas y ejecutadas requieren poco mantenimiento. Esto se debe a que el hormigón es resistente a los medios agresivos y protege al acero. El costo de mantenimiento es menor que para estructuras metálicas y de madera, si se respetan los recubrimientos, la calidad del hormigón, el diseño y cuidado de los drenajes. c. Disponibilidad de materiales La arena y los agregados gruesos se obtienen en muchos lugares. El cemento es, relativamente, un material fácil de fabricar. El acero en barras es fácil de fabricar y de transportar. d. Entrepisos más delgados En Hº Aº se obtienen entrepisos mas delgados que con estructura metálica, con el consiguiente aprovechamiento de la altura máxima permitida para un edificio en relación con las luces útiles necesarias. e. Rigidez Se obtienen estructuras más rígidas. Se disminuyen vibraciones y oscilaciones debidas a viento, maquinaria, gente caminando. f. Monolitismo Se obtienen estructuras hiperestáticas con gran reserva de capacidad portante. g. Resistencia al fuego El Hº Aº resiste la acción del fuego aproximadamente 1 a 3 horas, sin protección extra. Las estructuras metálicas y de madera necesitan protección extra. h. Libertad para diseñar. La Estructura estará definida por el empleo correcto del material y la habilidad del proyectista. Esta es una ventaja que requiere creatividad, que no surge de la sola y simple decisión de emplear el material sino como consecuencia de su empleo correcto. Cuando el proyectista decide el empleo de un determinado material para la realización de un proyecto específico, lo único que ha hecho hasta ese momento -que por otra parte no es poco- es generar la posibilidad de alcanzar ciertas y determinadas ventajas, las que sólo se obtendrán con una razonada y acertada concepción estructural. Dependerá de su habilidad en el ejercicio de su quehacer profesional el ponerlas de manifiesto en toda su potencialidad, el aprovecharlas sólo en forma parcial o el desaprovecharlas. En otras palabras, las ventajas comparativas de un material determinado, y muy en particular del hormigón estructural dadas sus características intrínsecas, son esencialmente posibilidades de proyecto. Posibilidades que sólo se materializarán a través de un buen proyecto. Capitulo XXI Introducción 9 5. Desventajas del hormigón armado a. Encofrados y apuntalamientos. No se necesitan, generalmente, en estructuras metálicas. Por lo tanto, se generan mayores costos en estos rubros. b. No resiste esfuerzos de tracción. Se producen fisuras que pueden generar inconvenientes (entrada de agua, corrosión, etc.) c. Fenómenos reológicos: Por su menor masa y mejor conductividad, las estructuras de acero son más afectadas por la temperatura. Sin embargo, el hormigón presenta fenómenos reológicos como la contracción por secado. Este fenómeno genera fisuras cuando hay restricciones a los desplazamientos. La fluencia lenta del hormigón aumenta las deformaciones a largo plazo. d. Alta relación peso-resistencia El peso propio del hormigón es elevado, oscila entre 2.200 y 2.600 kg/m3 lo cual constituye una desventaja que limita su empleo en las grandes obras. • En obras pequeñas y medianas la supremacía económica del hormigón estructural resulta innegable. • En obras sometidas a grandes solicitaciones de flexión, como puentes de grandes luces libres y edificios en torre, compite de igual a igual con el acero. • Sólo en obras con muy grandes solicitaciones de flexión, como es el caso de los puentes de muy grandes luces, que suelen ser “colgantes”, o donde el espacio ocupado por la estructura pasa a ser determinante, como es el caso de los edificios de altura muy grande, hay, en la actualidad, una supremacía evidente del acero. e. Reparaciones y refuerzos En el acero la soldadura permite resolver el problema de refuerzos o eventuales reparaciones con relativa sencillez, mientras que en las estructuras de hormigón, por el contrario, se debe recurrir a procedimientos mucho más complejos, haciendo la tarea en general dificultosa y cara. f. Demolición de una estructura En el caso de acero la estructura se puede cortar en partes, y luego fundir estas para fabricar nuevos elementos. Las estructuras de hormigón sonmucho más complejas de demoler y sus residuos son aun costosos para tratar, frente a las posibilidades que ofrecen los otros materiales. g. Reducido aislamiento térmico. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 10 6. Que se puede construir con Hormigón estructural? Edificios de todo tipo edificios en torre cada vez más altos Represas Puentes de luces libres cada vez mayores Estructuras para explotación petrolera, torres y plataformas para la extracción de petróleo y diversos minerales en aguas cada vez más profundas Reservorios, silos, muros de contención Estructuras subterráneas, túneles impensados por las generaciones pasadas Mobiliario urbano, pequeños elementos de uso cotidiano generalizado, postes para el alumbrado eléctrico, postes de alambrado, piezas prefabricadas para viviendas individuales Estadios, polideportivos Cúpulas, cáscaras, láminas, estructuras plegadas Capitulo XXI Introducción 11 7. De que depende la vida útil de la estructura resistente? a. De la habilidad del proyectista para aprovechar las posibilidades que se le ofrecen b. Del constructor para materializarlas c. Del encargado de su control periódico para planificar las tareas de mantenimiento Por tal motivo es imprescindible abordar criterios de proyecto sólidos y que satisfagan requerimientos básicos, a saber: • Criterios de proyecto de elementos resistentes • Criterio de determinación de solicitaciones • Criterio de dimensionado En este tomo se desarrollarán los criterios de dimensionado, con la base de los ya aprendidos criterios de determinación de solicitaciones en los tomos 1 y 2 de esta publicación, dando respuesta entonces a los criterios de proyecto de elementos resistentes, habilidad primordial a desarrollar en los diseñadores de estructuras. El proyecto de una estructura de hormigón debe buscar las formas y tamaños que mejor satisfagan las condiciones impuestas por el diseño espacial y también por las cargas, apoyos posibles, y la manera de relacionarse entre los distintos elementos. Además de deben diseñar estas estructuras visualizando la solución técnica a materializar en la construcción de modo que puedan satisfacerse las solicitaciones producidas de manera sencilla y económica, con los materiales y utilitarios disponibles o posibles en la zona donde se emplazará. Todo ello sin descuidar la vida útil requerida para la estructura en relación con las condiciones medioambientales imperantes y en consecuencia facilitar el grado de mantenimiento necesario que garantice su durabilidad. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 13 XXII. La habilidad de adaptarse... Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 14 Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 15 Breves pautas de proyecto Al imaginar formas y espacios se comienza a elaborar conjuntamente una idea de materialidad, donde simultáneamente con otras características se van definiendo los materiales que conformaran aquel proyecto y el tipo estructural que hará que dichas formas resulten resistentes. El profesional entonces hará, gracias a su experiencia, que lo aprendido por años se manifieste como intuitivo. Y si bien el pensamiento no responde en absoluto a una linealidad, podría desglosarse su ordenamiento en diferentes estados de estudio para, en este caso, analizar el tema estructural. Así, se define un primer paso, donde puede vislumbrarse el tipo estructural y el material empleado en el proyecto analizado. Es importante recalcar que este primer paso no obtendrá resultados positivos si no se tiene pleno conocimiento de los que analizaremos a continuación. Para obtener un proyecto apropiado, deben diseñarse las formas del tipo estructural de modo que se deriven las cargas que soportan con el mínimo esfuerzo y por consiguiente la mínima solicitación. Es necesario entonces, considerar la sustentación, vinculación y luz a salvar requeridas por cada elemento, de modo de optimizar su comportamiento. Para corroborarlo, se pueden cuantificar las cagas diferenciando las “cargas permanentes” que debe soportar la estructura de las “cargas debido al destino” de utilización. Así, combinándolas con factores de mayoración () se obtienen las cargas últimas, capaces de ser resistidas por cada uno de los elementos estructurales. Esta resistencia que aporta la sección estructural depende no solo de su geometría, sino también del material que la conforma y de la solicitación que debe soportar. Se la puede determinar afectándola por un coeficiente minorador “”, que contempla los parámetros hasta ahora analizados, esfuerzos y material, permitiendo definir la sección geométrica mas adecuada. 4. Dimensionado y Verificación En el caso del Hº Aº se determinará la sección resistente de hormigón y la de acero. Ahora bien, permítase interactuar en estos pasos detallados: Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 16 Se analizarán, a modo de ejemplo, varias situaciones sencillas para contemplar algunas de las distintas posibilidades con las que los diseñadores deben enfrentarse y dar respuesta en el aspecto estructural. Situación 1: Se analiza una superficie de 8m x 4m que debe ser cubierta con un elemento superficial. a) El esquema estructural propone que la cubierta apoye sobre vigas laterales, y estas sobre columnas. Para este análisis el material no es determinante, pudiendo ser indistintamente viguetas, madera, metálico u hormigón. La pregunta a responder es: ¿Cuál es el esquema apropiado de las vigas para salvar una luz de 8m? b) Para analizarlos, en primer lugar, se debe evaluar las cargas actuantes. Se observa en el esquema estático de ambas vigas que la carga actuante es constante y uniformemente distribuída, de igual intensidad, ya que surgen de idénticos anchos de influencia. c) Analizando los esfuerzos, se puede concluir que en la fig. “a” la sección resistente quedará determinada por la que surja del momento mayor y responde a la expresión indicada en el gráfico. En la fig. “b”, tratándose de una viga continua, se obtiene el momento mayor de los máximos de tramos y apoyo, con el cual se determinará la sección resistente. Nótese que en ambos casos la expresión que define al momento mayor para el dimensionado es la misma. Sin embargo, claramente se observa que la sección resistente necesaria en la fig. “a” será mas grande que en la fig. “b”, ya que las luces con los que se obtienen dichos momentos no son iguales, correspondiendo a la fig. “b” un valor menor. Podría concluirse que el sistema continuo necesita menor sección estructural para salvar la misma luz. 22.14 L*q 8 L*q 2 2 2 2 Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 17 Situación 2: Se analiza una superficie de 8m x 4m que debe ser cubierta con un elemento superficial. a) El esquema estructural propone que la cubierta apoye sobre vigas laterales, y estas sobre columnas. Para este análisis el material será viguetas en las losas y vigas metálicas perfil normal doble T. En el esquema “a” se plantea un sistema continuo de dos tramos, mientras que en el “b” se propone2 vigas isostáticas de 4m de luz. ¿Cuál es el esquema apropiado de las vigas para salvar una luz de 8m para esta situación? b) Al igual que la situación 1, al evaluar las cargas actuantes se observa que ambas son iguales en intensidad y aplicación. c) Analizando los esfuerzos se advierte, que en ambos casos las expresiones que conllevan al momento mayor son iguales, que en ellas las luces de trabajo (4m) y el valor que refiere a la carga (q) también coinciden, por lo tanto los momentos de dimensionado de las vigas en perfil normal doble T son iguales. Se concluye entonces que para los 2 esquemas la sección resistente es la misma (con materiales homogéneos), no observándose en esta situación una conveniencia de los sistemas continuos como habitualmente se presupone. Ahora, podría extenderse este razonamiento a cualquier material? Será necesario analizar la situación 3, donde se mantienen los esquemas estructurales y solo se cambia el material de las vigas. Situación 3: Se analiza una superficie de 8m x 4m que debe ser cubierta con un elemento superficial. a) El esquema estructural propone que la cubierta apoye sobre vigas laterales, y estas sobre columnas. Para este análisis el material será viguetas en las losas y vigas de hormigón armado. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 18 ¿Cuál es el esquema apropiado de las vigas de Hº Aº para salvar una luz de 8m? b) Al igual que las situaciones anteriores, al evaluar las cargas actuantes se observa que ambas son iguales en intensidad y aplicación. c) Analizando los esfuerzos se advierte, que en ambos casos las expresiones que conllevan al momento mayor son iguales, que en ellas las luces de trabajo (4m) y el valor que refiere a la carga (q) también coinciden, sin embargo los momentos de dimensionado no son iguales. En tanto el acero resistía sin inconvenientes tracciones o compresiones en la situación 2, el hormigón es un material frágil y no puede absorber esfuerzos de tracción, rompiendo en estas zonas. Se deberá entonces colocar acero en las zonas traccionadas, fundamento del Hº Aº. Comparando ambos esquemas, nótese que la sección de hormigón se mantiene constante en ambas. Además, en los tramos del esquema “a” la sección de acero necesaria es menor debido a un momento flexor más pequeño, y si bien en el apoyo se debe agregar acero en la zona traccionada, la sección final de acero en el esquema “a” resulta menor que la del “b”. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 19 No obstante la ventaja señalada, nada se ha analizado acerca de la sección de hormigón. ¿Habrá alguna relación entre la vinculación de los elementos y la sección de hormigón? La sección de hormigón, como característica resistente, debe ser capaz de absorber las compresiones que surgen de la flexión, y como característica de rigidez, debe lograrlo dentro de los límites de las deformaciones accesibles. Volviendo al análisis con materiales homogéneos, se destaca una verificación independiente en cuanto a resistencia (cuantificando el aprovechamiento de la sección) y rigidez (controlando los descensos máximos con los reglamentarios o admisibles). El Hº Aº no escapa a estas pautas, pero difiere significativamente su conceptualización. Puede decirse que una viga de acero debe asegurar primordialmente su resistencia, y en segundo lugar su rigidez, ya que superando un estado límite de servicio se compromete su relación con otros elementos, estructurales y no, pero no involucra el colapso del elemento. Si la misma viga fuera de hormigón armado, su deformación excesiva (fisuración) compromete la seguridad estructural de la misma al peligrar la integridad de las barras de acero, tema que se analizará en capítulos posteriores. Resulta elemental entonces, al predimensionar la sección de hormigón garantizar las deformaciones por debajo de las límites. Respondiendo a estos parámetros el reglamento CIRSOC define las alturas mínimas necesarias para dar cumplimiento a la seguridad en cuanto a las deformaciones se refiere y los recubrimientos mínimos en función del destino del local. A modo de ejemplo se analiza una viga de sección rectangular: La altura de la viga (h) queda condicionada con la sustentación de la misma y la luz a cubrir. Resulta fácil comprender que cuanto mayor sea el grado de hiperestaticidad en su vinculación, y cuanto menor sea la luz a cubrir, mas le costará deformarse. Véase en las expresiones del grafico que una viga simplemente apoyada (isostática) resulta considerablemente de mayor altura que una doblemente empotrada. La base de la misma se fija en función de una conservadora relación de esbeltez, como se desarrollará en capítulos siguientes. Cabe destacar que el peso propio en los elementos de hormigón resulta de un valor de carga significativo si se lo relaciona con la carga total que soporta. Elementos estructurales pesados además, provocan mas carga para aquellos otros elementos que los sustentan, hasta llegar a mayores cargas trasmitidas a las fundaciones. También ésta es una diferencia notoria si se la compara con estructuras metálicas. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 20 Situación 4: ¿Siempre resultan convenientes los sistemas continuos en hormigón armado? Para dar respuesta a este tema se analizará un caso particular. Se presentan tres losas apoyando en vigas de acuerdo al siguiente esquema: Las V1, V2 y V3 conforman un sistema continuo. Las V1 y V3 reciben cargas de las losas 1 y 3 respectivamente. También soportan su peso propio. La V2 solo recibe carga de su peso ya que no recibe de losa (simplificando). Las luces de las V1 y V3 son considerablemente mayores que la luz de la V2. Debido al estado de cargas y relación de luces planteadas, será probable que la V2 esté solicitada con momentos negativos en tramo, como resulta en el grafico. El inconveniente de esta situación radica en que dicha viga resulta doblemente armada con armadura de tracción. Reglamentariamente las vigas deben poseer una mínima armadura en tramos en correspondencia con los momentos positivos producidos considerando empotramientos perfectos en sus apoyos, en el caso de haber continuidad en los mismos. En este caso particular además, se deberá colocar armadura en tramos y apoyos en correspondencia con las solicitaciones, condición que resulta costosa y denota un desapropiado planteo estructural. Es aconsejable en estos casos “cortar” la continuidad y proponer elementos isostáticos con momento nulo en los apoyos. De este modo la armadura traccionada esta en correspondencia solo con los momentos positivos. Situación 5: ¿Qué significa aporticar el sistema? Otro modo de rigidizar la estructura puede plantearse considerando continuidad entre vigas y columnas. En las situaciones anteriores se han analizado los apoyos de las vigas como articulaciones sobre las columnas, conformando una estructura “viga- columna”. En este esquema la viga no trasmite momentos a las columnas, las que recibirán carga axil a través de las reacciones de vinculo. En la conformación “pórtico” las vigas tienen continuidad estructural con las columnas, provocando en las secciones de estas solicitaciones de flexo compresión. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 21 Observando el grafico se puede concluir que la viga requerirá menos sección de acero en la conformación pórtico debido a valores menores de momentos en tramo, siendo además este tipo estructural más rígido. Analizando la columna se infiere que las solicitaciones de flexión sumadas a las de compresión provocarán en ella una demanda mayor de acero. Sin embargo, es de notar, que lacontinuidad entre viga y columna implica una rigidización de los nudos del pórtico, lo cual conlleva a estimar una reducción en la altura de la columna debido a su sustentación al momento de considerar la esbeltez de la misma. Ejemplo de detalle de armado de nudo de pórtico Situación 6: Al predimensionar una viga se define una altura h en función a su rigidez como se analizó en la situación 3. Pero que sucede si dicha sección no alcanza para absorber los esfuerzos de compresión generados por las cargas? Este tema será tratado específicamente en el capítulo XXV. Sin embargo es importante tener presente esta consideración al momento de generar el proyecto estructural para evitar inconvenientes futuros. Como primera aproximación al problema se propone una sección mayor de hormigón, aumentando la altura de la viga. Cuando se analizan proyectos de viviendas y particularmente propiedad horizontal, el Código de edificación de la Ciudad de Buenos Aires establece las alturas mínimas reglamentarias para los locales de acuerdo a su clase. Por ejemplo, para los locales de primera clase, como estar comedor o dormitorio fija una altura libre mínima de 2.60m. Considerando que la losa, contrapiso, solado, etc. conforman un paquete de 20cm de altura y que debajo de la viga se necesita altura de paso, se concluye que dicha viga no podrá tener más que 60cm de altura. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 22 Si la viga en cuestión es incapaz de absorber los esfuerzos de compresión con la sección diseñada, deberá colocarse acero para colaborar con el hormigón. Esta solución conduce a vigas doblemente armadas con armadura de compresión, situación que se debe evitar puesto que encarece el proyecto estructural. Situación 7: Existen valores que permiten una aproximación a modo de predimensionado de elementos sometidos a flexión considerando la rigidez. Ahora bien, en cuanto a resistencia ¿existen valores orientativos de predimensionado? En el capitulo correspondiente a flexión de esta publicación se analiza el aprovechamiento de la sección estructural y sus particularidades de acuerdo a lo establecido en el reglamento CIRSOC. Sin embargo, la experiencia y la práctica han proporcionado modos empíricos de predimensionado que se ajustan bastante a un buen comportamiento estructural. En caso de vigas se recomienda fijar la altura de la misma en 1/10 de la luz a cubrir, de manera conservadora. Situación 8: Recomendaciones básicas a tener en cuenta para el armado de un esquema estructural. En ocasiones los elementos estructurales protagonizan el lenguaje y la expresión del edificio. La obra de arquitectura habla, en primer término, por el volumen y la masa del edificio. La primera impresión es esa, luego serán los detalles. En el volumen esta implícita la proporción, que es un imponderable y que cada uno siente a su manera. Otro valor que hace al lenguaje son los ritmos. Ventanas y vanos de un edificio establecen ritmos. Una columnata establece un ritmo. Arq. E. Sacriste El proyectista diseña cada uno de los elementos que integran la obra, su posición, su sección, su dimensión. En el caso de los elementos estructurales, no solo son concebidos como generadores de espacio, sino que su misión primaria debe ser recibir, resistir y trasmitir las cargas. a) Las columnas se ubican espacialmente donde deba expresarse la verticalidad del proyecto, enfatizando linealidades, generando planos virtuales, pautando ritmos verticales, y en general proporcionan escala permitiendo desde la ausencia de planos ciegos hasta plantas bajas libres. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 23 Ejercitación: Se analizará a modo de ejemplo un sector de la planta de un edificio de vivienda múltiple, donde el proyectista ha diseñado el mismo considerando los innumerables parámetros para tal fin. Para este ejercicio se ocultan los elementos estructurales, los que se irán incorporando a medida que se los vaya describiendo, siguiendo algunos de los posibles análisis que debió considerar el proyectista al idearlo. Cuando se diseña un edificio de viviendas de planta “tipo”, es decir que la misma se repite en la mayoría de los pisos, resulta primordial la pureza estructural que pueda lograrse en ellas, obteniendo su aprovechamiento óptimo. Existe una diferencia de representación en el caso de la estructura y la arquitectura que se detalla a continuación: Al dibujar el plano de arquitectura, la planta es una sección horizontal del volumen del edificio que por convención se realiza entre 1m y 1.2m aproximadamente sobre el nivel del piso. Así, por ejemplo en la planta del 5to piso, se representa con línea llena todos los elementos que se cortan con un plano horizontal a 1m del piso del mismo, indicando con diferentes espesores los aventanamientos, puertas y vanos por los que atraviesa este corte. Con líneas punteadas se representan aquellos elementos que se proyectan por sobre este plano y en este mismo piso, como ser diferencia de altura de cielorrasos o incluso la presencia de vigas o desniveles de las losas que conforman el techo del mismo. Se acotan las medidas internas de los locales y los espesores de muros. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 24 En cuanto a la estructura, si bien su representación se traduce a un plano, el diseño de la misma representa una configuración espacial, debiendo en muchos casos tener que recurrir al diseño tridimensional. La diferencia con los planos de arquitectura reside en primer lugar en que en el plano de estructura se dibujan los elementos estructurales que cubren el espacio que se representa. Así, para analizar la estructura del 5to nivel (se la denomina “estructura sobre 5to piso”) se dibujan los tramos de columnas que se encuentran entre el piso del 5to nivel y su techo (piso del 6to. Nivel). También se dibujan las losas y vigas que cubren el espacio analizado. Puede interpretarse como una sección horizontal del volumen del edificio a 1m aproximadamente sobre el nivel del piso donde, tanto las columnas tomadas en corte, como las vigas y losas que apoyan sobre ellas se representan con línea llena, y corresponden al nivel analizado. Una vez definida la estructura que se repite en varios niveles (plantas tipo), se estudia su relación con los otros niveles, como ser los últimos pisos donde quizá estén sujetos a retiro de la línea oficial, la azotea, salas de maquina y principalmente la planta baja (estructura sobre PB) donde en ocasiones se hace necesario evitar la llegada de columnas por la presencia de cocheras, lo cual conduce al estudio del apeo de las mismas. Es de notar que si el edificio no posee subsuelos, en el nivel 0.00m generalmente no será necesario colocar losas y vigas, pudiendo construirse el solado sobre contrapiso sobre terreno natural. Si a la situación planteada en el punto 6, se le aporta los conceptos mencionados en la situación 5, se concluye que la mayor luz recomendada para las vigas (en vivienda y propiedad horizontal) es de 6m. Y como las vigas apoyan sobre columnas, implícitamente se interpreta que la máxima separación recomendada entre columnas ronda los 6m. No obstante esta apreciación, se recomienda para edificios de 8 a 10 pisos, que cada columna interna reciba por planta un área tributaria de 15 m2 aproximadamente, lo que significará en planta baja contar con secciones de columnas no excesivas y relativamente esbeltas. En general, para escalas relacionadas con vivienda múltiple, se las coloca siguiendo las líneas trazadas por los muros, y en lo posible adosados a ellos. Se busca una disposición que conformeuna grilla imaginaria ortogonal formando cuadricula. Se define la posición, aun no se analiza la sección ni la forma de las columnas. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 25 b) Las vigas generalmente deben trasmitir las cargas a las columnas. En ocasiones reciben cargas trasmitidas por columnas a modo de apeos y las derivan a otras columnas o vigas. Según su misión estructural debe conservar la geometría necesaria en relación a los otros elementos, lo cual proporciona una adecuada sensación de confort, más allá de lo realmente resistente en cuanto a lo estructural. Es importante mencionar la linealidad que generan estos elementos estructurales, permitiendo sectorizar o enfatizar una sucesión de espacios. Determinan ritmos y escalas. Definen planos virtuales y generan los límites de los elementos superficiales horizontales (losas) sobre los que se desarrolla toda función de hábitat. Por tal motivo, su presencia en un espacio condicionará el modo de distribuir funciones y elementos de uso. En edificios de vivienda, se recomienda su ubicación sobre muros divisorios de ambientes. Esta condición permite además, en edificios de planta repetitiva, que las vigas sean el natural apoyo lineal de los muros, evitando concentraciones de cargas en elementos superficiales como las losas. Por las razones expuestas en las situaciones analizadas anteriormente se debe estudiar las luces de trabajo de las vigas y definir su continuidad o no con otros elementos estructurales. c) Los módulos que quedan conformados entre las vigas determinan las superficies sobre la que se desarrolla toda actividad. Estos elementos se los denomina losas o placas, y dependiendo de su función, cubiertas o entrepisos. Generalmente se corresponden con la superficie que cubre un ambiente. En el ejemplo analizado se suprime la viga que cruza el estar comedor para conformar un único espacio sin elementos condicionantes. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 26 cruzadaLosa2 menorLuz mayorLuz Según sea su geometría y sustentación, se estudia como las losas derivan las cargas hacia sus apoyos, las vigas. Y en este aspecto se determina la dirección de armado, es decir, la dirección en que se va a colocar la armadura principal. Esta distribución del acero es consecuencia de la fisuración que se produce en las losas al actuar las cargas en un estado límite. Cuando estos módulos tienden a mantener una relación de luces cercana a 1, se observa que la carga total representativa trasmitida a cada borde de apoyo es similar en ambas direcciones. El acero deberá “coser” las fisuras producidas en las denominadas líneas de rotura. Por tanto, se dice que una losa es cruzada o armada en 2 direcciones, cuando tiene vigas de apoyo en sus cuatro bordes y deriva la carga según dos direcciones perpendiculares entre si a estos apoyos. Se dice que una losa es unidireccional o armada en 1 dirección, cuando tiene vigas de apoyo en dos de sus bordes paralelos y deriva la carga según esa dirección. Además, cuando un lado es mas largo que el doble de su dirección perpendicular, las cargas totales representativas que inciden sobre los bordes de apoyo adyacentes difieren notoriamente, acercándose prácticamente a distribuir toda la carga en función de la dirección mas corta (hacia los bordes mas largos), y muy poca en relación a la luz mayor. Aún disponiendo de vigas en sus cuatro bordes, si se plantea la siguiente relación puede estimarse un comportamiento unidireccional: onalunidirecciLosa2 menorLuz mayorLuz Como se observa, al distribuirse la carga según la dirección mas corta, se producen las líneas de fisuración según la dirección mas larga. Debe colocarse entonces las barras de acero de manera de “coser” esta fisura. Por lo tanto la losa lleva su armadura principal en la dirección más corta y en la perpendicular lleva una armadura constructiva para conformar una malla y distribuir las cargas mas uniformemente. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 27 Sin embargo, al superar la siguiente relación, la losa cruzada resulta ineficaz y en la practica trabaja como armada en una sola dirección, tema que se desarrollara en el capitulo de dimensionado de losas. onalunidirecciLosa5.1 menorLuz mayorLuz Cuando las losas tienen un solo borde de apoyo, en él derivan la carga. Este tipo trabaja como ménsula, en voladizo y se recomienda que en losas no supere 1.5m de vuelo. También es de advertir la necesidad de que esta losa sea ménsula de otra donde pueda materializar un empotramiento mediante la continuidad estructural. Caso contrario la viga que la sustenta se verá solicitada por importantes esfuerzos de torsión. Otra regla práctica aconseja que la luz de armado en las losas en una dirección no sea mayor a 4 m. y en las cruzadas no se supere los 30 m2. Se fundamentan estas recomendaciones en que el espesor de la losa esta en relación con la luz a cubrir (ver situación 3), y pasados ciertos valores no resultan económicas. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 28 En los locales sanitarios, como baños o cocinas lavadero, debe preverse la colocación de cañería de desagüe, como codos de inodoros y piletas de piso de desagües primarios. Estas cañerías no se colocan dentro de las losas, lo que dificultaría su eventual reparación. Pueden ubicarse suspendidas debajo de la losa, lo cual implica un cielorraso suspendido en el ambiente del piso inmediato inferior, o enterradas en contrapiso dentro del mismo local. Esta última solución obliga a materializar las losas sanitarias unos centímetros por debajo del resto de losas, para evitar subir un escalón al ingresar al local sanitario. En los planos estas losas se grafican con un rayado a 45º para indicar que les corresponde otro nivel (losas bajas). El espesor del contrapiso aumenta y es función del espacio necesario para las cañerías. Se concluye entonces, que las losas bajas están más cargadas que el resto, y por consiguiente se recomienda ubicarlas solo en la superficie necesaria para evitar sobrecargar también vigas y columnas En el ejemplo, algunas vigas que sostienen a las losas bajas quedan ubicadas delante de los placares de los dormitorios, impidiendo el acceso a la baulera de los mismos y restando superficie de guardado. Se recomienda entonces, modificar la posición de las mismas y achicar las losas bajas de los baños. El esquema queda como el que sigue: Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 29 Debe tenerse especial cuidado al ubicar las vigas. El muro generalmente es de 10 cm de espesor, y la viga tiene una base minima aconsejada de 12 cm. Se recomienda que la mocheta de la viga por sobre el muro se desplace hacia el interior del placard para dejarla oculta y evitar el corte de cerámicas en el baño. Como se observa también se ha despejado el frente de placard. En la medianera se han corrido también las columnas para evitar apeos de vigas. Es esto favorable? Desde el punto de vista de evitar apeos, resulta conveniente. Sin embargo este esquema de sustentación de las vigas de medianera (viga continua de tres tramos del grafico de la izquierda) se encuentra sometido al planteo realizado en la situación 4. Será necesario analizar el trazado de los diagramas de momentos para evaluar este caso. No obstante cortar la continuidad de las vigas no es el único recurso, ya que de mantener las columnas en su posición original, si bien se generan apeos, estos aumentan la solicitación en el tramo central,equiparándolo con los tramos vecinos (viga continua de tres tramos del grafico de la derecha). También se aconseja esta solución puesto que las columnas contenidas en los muros de los tabiques laterales del baño generalmente provocan mochetas que no solo tienen el inconveniente antes mencionado, sino que además se dificulta la colocación de la bañera y otros artefactos. Algo similar ocurre con la cocina, donde debe cuidarse que la posición de las columnas no interfiera con la mesada, bajo mesada o alacena, generando cortes en muebles, mármol y cerámicas, producto de un defectuoso replanteo estructural. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 30 Otra variante a considerar radica en estudiar una supuesta situación donde por motivos como pueden ser de iluminación o ventilación, no se quiera disponer de vigas sobre los aventanamientos del estar comedor. Esto lleva a replantear la sustentación de los balcones, dado que como losa en voladizo, ya no tienen donde trasmitir su carga. En este caso se utiliza el recurso de traspasar la línea oficial con vigas en voladizo, las que resultan ménsulas de una viga continua de 4 tramos y de 3 tramos en el centro. Estas ménsulas reciben en el extremo una carga concentrada, transformándose en el apoyo de la viga que bordea a la losa, ahora integrada, de estar comedor y balcón. Además, como ventaja, las vigas en voladizo permiten salvar una luz mayor que las losas en voladizo. Se recomienda en forma conservadora no superar los 2.5m. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 31 Es importante considerar que sobre los edificios no solo actúan las cargas gravitatorias (debido al uso y peso propio), sino también acciones laterales debidas por ejemplo a la acción del viento o del sismo. Por consiguiente será necesario disponer de elementos estructurales que confieran rigidez al edificio frente a estas acciones. Tales elementos son los pórticos y con mayor eficiencia los tabiques estructurales. Frente a la respuesta de los tabiques ante acciones laterales el edificio se comporta como una ménsula empotrada en la fundación. Esta publicación limita su contenido a las acciones gravitatorias. Y en este punto es importante aclarar que los tabiques de HºAº responden a la acción de cargas gravitatorias recibiendo cargas lineales de elementos superficiales como losas, o cargas concentradas como el caso de apeos de vigas o columnas, y trasmitiéndolas por lo general al terreno de fundación. Generalmente se los nuclea conformando los muros que rodean la caja de ascensores, y se los combina de modo que en planta formen U o L para aumentar la inercia que pueden ofrecer para rigidizar al conjunto. Pero, si son elementos verticales que reciben y trasmiten cargas gravitatorias, ¿que diferencia a los tabiques de hormigón de las columnas? A simple vista la diferencia mas notoria es su geometría. Las columnas generalmente responden a secciones circulares, cuadradas o rectangulares, pero si la relación de sus lados es tal que la longitud del lado mayor es 5 veces o mas que la del lado menor, se estará en presencia de un tabique de HºAº. El hecho de prevalecer esta proporcionalidad le confiere a los tabiques un comportamiento lineal en cuanto a recibir y trasmitir cargas gravitatorias. También le permite ofrecer en la dirección correspondiente a la mayor luz, su mayor inercia. Este concepto será determinante al momento de evaluar su posición para contrarrestar acciones laterales. Además, el lado menor que puede tener una columna es de 20 cm, fijado por reglamento en función de evitar una esbeltez excesiva; en tanto que el lado menor reglamentario para un tabique es de 10 cm. Sin embargo se recomienda que su espesor no sea inferior a 12 cm, debido a que necesitan armadura en ambas caras, longitudinal y transversal, y un espesor reducido dificultaría el proceso de llenado de la mezcla de hormigón. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 32 Así, en el ejemplo analizado pueden ubicarse tabiques en la caja de ascensor y suprimir la columna de este sector. Llegado este punto es importante mencionar los requerimientos relacionados con el cuarto de maquinas, quizá uno de los sectores mas olvidados a la hora de diseñar el conjunto. A modo de ejemplo se analiza algunas normas vigentes para la Ciudad de Buenos Aires: En casos de preverse la instalación de ascensores a velocidad de 45 metros por minuto, el sobre recorrido inferior no será menor de 1 ,20m. ni mayor que 1 ,40m. y el sobre recorrido superior no menor que 3,80 metros a contar desde los solados de las últimas paradas. Deberá ser construida con materiales incombustibles. Los tabiques y techo no deben ser parte de receptáculos que contengan líquidos. La altura libre no debe ser menor a 2,00 m. La superficie debe ser como mínimo de tres (3) veces la del hueco u 8,00 m2 por ascensor, cumpliendo con un lado mínimo de 2,20 m En cuanto al sobre recorrido inferior, será necesario estudiar el nivel de fundación de los tabiques de la caja de ascensor considerando que minino 1.20m deberá estar disponible para este fin. En cuanto al sobre recorrido superior, será importante considerar la posibilidad de que el ascensor no tenga parada en la azotea y elevar 1m el piso de la sala de maquinas (desde el nivel de azotea), ya que el último piso tiene de altura generalmente 2,80m, y así para dar cumplimiento a la reglamentación. No necesariamente los tabiques laterales de ascensor deben ser de HºAº, pudiendo ser de mampostería terminados con revoque liso. La utilización de tabiques de HºAº solo responde a una necesidad estructural a los efectos de conferir rigidez a la construcción. El piso, elevado, deberá poseer una medida reglamentaria y será necesario estudiar como sostenerlo. Una opción puede ser elevar este sector de losa previendo como afectará a la función que se desarrolle en el nivel inmediato inferior, ya que tendrá el techo 1m más alto que el resto del piso, pudiéndose colocar cielorraso suspendido. Otra solución puede ser repetir la losa de piso de la sala de maquinas a un metro del nivel anterior de losas, resultando en azotea un sector con altura de 1m, como se observa en la figura. En ambos casos luego deberá colocarse el techo de la sala de maquinas, no siendo compatible la colocación de los tanques de reserva de agua en este sector. Capitulo XXII Breves pautas de proyecto 33 Otro medio de circulación vertical son las escaleras. Ellas nos conducen de un nivel a otro, y cuando son construidas en hormigón consisten en planos inclinados a los que se les ha incorporado escalones para facilitar su recorrido. El escalón tiene una relación entre la pedada (parte horizontal) y la alzada. Esta relación determina la pendiente de la misma. El recorrido entre el comienzo y terminación del plano inclinado se denomina tramo. Al respecto se transcriben algunas pautas reglamentarias para escaleras principales para la Ciudad de Buenos Aires a modo de ejemplo: Tramos. Los tramos de la escalera no deben tener más de 12 alzadas corridas entre descansos o rellanos, a excepción de edificio residencial de planta baja y hasta 3 pisos altos, en que se admiten tramos de hasta 21 alzadas corridas, entre descansos y rellanos. No se admiten escaleras principales con compensación de escalones, ni que éstos presenten pedadas de anchos variables y alzadas de distintas alturas. Perfil de los escalones. Las dimensiones de los escalones con o sin interposición de descansos, deben ser iguales entre sí y de acuerdo a la siguiente fórmula: 2 a + p = 0,60 a 0,63donde: a (alzada) no es menor que 0,15 m ni mayor que 0,18 m. Descansos. Las escaleras principales permitidas, deben llevar descansos de una profundidad mínima igual al ancho de la escalera, cuando se trate de escaleras de tramos rectos con giro entre 90° y 180°. En casos de tramos rectos sin giro, la profundidad puede reducirse a un mínimo de 0,95 m. Ancho libre. El ancho libre de una escalera se mide entre zócalos. La proyección de cada pasamano sobre la escalera que no exceda de 0,08 m, queda incorporada al ancho libre. Así, al diseñar la escalera se contempla como se disponen estos planos inclinados (los tramos) y cuales son sus elementos de apoyo, pudiendo materializarlos en vigas, tabiques o incluso losas. Si los apoyos se ubican en los extremos paralelos del tramo y en diferente nivel en correspondencia con la luz a salvar, queda definida una losa que reparte su carga en una dirección (hacia los apoyos) y coincidente con el sentido del recorrido. En un plano, en planta, se dibuja su proyección horizontal, indicando la dirección de trabajo. En ocasiones, este plano inclinado del tramo se quiebra y continúa con un sector horizontal, conformando una losa “quebrada” (figuras “b” y “c”). En la figura “a”, los tramos de escalera apoyan sobre vigas y son adyacentes con las losas de descanso en ambos extremos. Nótese que una de las losas de descanso y las vigas que las sostienen se encuentran a medio nivel respecto a las cotas de pisos del edificio, debiendo una de las vigas estar colgadas por tensotes o sostenida por puntales. Por tal motivo esta no es una solución muy empleada, optándose por las presentadas en las figuras “b” o “c”. Recursos para el diseño de Estructuras Resistentes 34 Generalmente las escaleras principales de los edificios son consideradas como medio de salida en caso de incendio. En este tema también es importante aclarar lo que las reglamentaciones establecen al respecto: Los materiales de construcción y los materiales de revestimiento de los medios de salida protegidos deben poseer las características que permitan clasificarlos como Clase RE1 según IRAM 11910-1 al ser ensayados con el método de ensayo IRAM 11910-2. El hormigón armado y la mampostería de ladrillos cerámicos están clasificados como Clase RE1. Lo cual concluye nuevamente que los tabiques laterales de escalera no necesariamente deben ser de HºAº, pudiendo ser de mampostería terminados con revoque liso. Al abordar el tema losas se estudia la determinación de su altura útil, la evaluación de las cargas que soporta y en base a las solicitaciones, el armado de la misma. Una vez analizado y definido el esquema estructural en función del proyecto, será necesario nombrar a los elementos estructurales para luego estudiarlos en forma ordenada. Se comienza la numeración por las plantas “tipo”. El primer dígito corresponde al nivel que se esta definiendo y los restantes ordenan en forma correlativa. Se comienza de izquierda hacia derecha, y de arriba hacia abajo, tanto para losas y vigas coincidentes con dirección “x”. Se gira el plano 90º en el sentido horario, y se sigue numerando las vigas paralelas a la dirección “y” en el mismo orden. Este criterio radica en que todos los elementos estructurales que sean “iguales”, es decir con misma geometría, carga y sustentación, lleven la misma numeración a los efectos de estudiarlos una sola vez y repetirlos en todos los niveles en que se encuentre. En las plantas atípicas, los elementos diferentes se numeran en forma correlativa a partir de los anteriores, siempre indicando con el primer dígito el nivel al cual corresponde. Las columnas llevan número correlativo con el mismo ordenamiento, solo que no se indica el piso en dicha numeración, ya que en cada nivel reciben distinta carga y es necesario estudiar a cada una y en cada nivel. En el esquema estructural se utilizan las cotas referidas e ejes de elementos estructurales, aproximadamente. Situación 9: Mayores luces para entrepisos. Se ha aconsejado en edificios de viviendas no superar las luces descriptas ya que se obtendrían espesores de losas elevados, con el incremento de carga por peso propio que esto conlleva. Para cubrir luces mayores a las analizadas con HºAº se presentan varios recursos.
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