Diseño De Losas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR (UNS)

Facultad de Ingeniería

MANUAL DE DISEÑO DE

LOSAS DE CONCRETO

ARMADO

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DISEÑO DE LOSAS DE CONCRETO ARMADO

1.1 INTRODUCCION

Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera dimensión es pequeña comparada

con las otras dos dimensiones básicas. Las cargas que actúan sobre las losas son esencialmente

perpendiculares al plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento está dominado por la flexión.

1.2 TIPOS DE LOSAS

Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas monolíticas de mayor peralte, por

vigas de otros materiales independientes o integradas a la losa; o soportadas por muros de concreto , muros de

mampostería o muros de otro material, en cuyo caso se las llama Losas Sustentadas sobre Vigas o Losas

Sustentadas sobre Muros, respectivamente.

Las losas pueden sustentarse directamente sobre las columnas, llamándose en este caso Losas Planas, que en

su forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las existentes en nuestro país,

pues no disponen de capacidad resistente suficiente para incursionar dentro del rango inelástico de

comportamiento de los materiales, con lo que se limita considerablemente su ductilidad. Pueden utilizarse

capiteles y ábacos para mejorar la integración de las losas planas con las columnas, y para mejorar la

resistencia de las losas al punzonamiento.

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Las losas planas pueden mejorar relativamente su comportamiento ante los sismos, mediante la incorporación

de vigas embebidas o vigas banda, con ductilidades apropiadas, en cuyo caso se llaman Losas Planas con

Vigas Embebidas, que pueden ser útiles para edificios de hasta 4 pisos, con luces y cargas pequeñas y

medianas.

Si la geometría de la losa y el tipo de apoyo determinan que la magnitud de los esfuerzos en dos direcciones

ortogonales sean comparables, se denominan Losas Bidireccionales. Si los esfuerzos en una dirección son

preponderantes sobre los esfuerzos en la dirección ortogonal, se llaman Losas Unidireccionales.

Cuando el concreto ocupa todo el espesor de la losa se la llama Losa Maciza, y cuando parte del volumen de

la losa es ocupado por materiales más livianos o espacios vacíos se la llama Losa Alivianada o Losa

Aligerada.

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Las losas alivianadas son las más populares en nuestro país por lo que, a pesar de que los códigos de diseño

prácticamente no las toman en consideración, en este documento se realizará un análisis detallado de las

especificaciones que les son aplicables.

Los alivianamientos se pueden conseguir mediante mampuestos aligerados de concreto (son los de mayor

uso en nuestro medio), cerámica aligerada, formaletas plásticas recuperables o formaletas de madera.

Las dimensiones estándar y los pesos de los bloques aligerados de concreto disponibles en el mercado son:

DIMENSIONES DEL

BLOQUE

PESO

UNITARIO

a b c

20 cm 40 cm 10 cm 8 Kg

20 cm 40 cm 15 cm 10 Kg

20 cm 40 cm 20 cm 12 Kg

20 cm 40 cm 25 cm 14 Kg

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a. LOSAS UNIDIRECCIONALES:

Las Losas Unidireccionales se comportan básicamente como vigas anchas, que se suelen diseñar tomando

como referencia una franja de ancho unitario (un metro de ancho). Existen consideraciones adicionales que

serán estudiadas en su momento.

Cuando las losas rectangulares se apoyan en dos extremos opuestos, y carecen de apoyo en los otros dos

bordes restantes, trabajan y se diseñan como losas unidireccionales.

Cuando la losa rectangular se apoya en sus cuatro

lados (sobre vigas o sobre muros), y la relación

largo / ancho es mayor o igual a 2, la losa trabaja

fundamentalmente en la dirección más corta, y se

la suele diseñar unidireccionalmente, aunque se

debe proveer un mínimo de armado en la dirección

ortogonal (dirección larga), particularmente en la

zona cercana a los apoyos, donde siempre se

desarrollan momentos flectores negativos

importantes (tracción en las fibras superiores). Los

momentos positivos en la dirección larga son generalmente pequeños, pero también deben ser tomados en

consideración.

b. LOSAS BIDIRECCIONALES:

Cuando las losas se sustentan en dos direcciones ortogonales, se desarrollan esfuerzos y deformaciones en

ambas direcciones, recibiendo el nombre de Losas Bidireccionales.

La ecuación general que describe el comportamiento de las losas bidireccionales macizas, de espesor

constante, es conocida como la Ecuación de Lagrange o Ecuación de Placas, que se presenta a

continuación:

Donde:

w : ordenada de la elástica de deformación de la placa en un punto de coordenadas (x, y)

D : rigidez a la flexión de la placa, análoga al producto E . I en vigas

E : módulo de elasticidad longitudinal del concreto

h : espesor de la placa

m : coeficiente de Poisson del concreto (su valor está comprendido entre 0.15 y 0.20)

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La ecuación de Lagrange utiliza como fundamento la Ley de Deformación Plana de Kirchhoff que

establece que una placa plana delgada, sometida a cargas perpendiculares a su plano principal, se

deformará de modo que todos los puntos materiales que pertenecen a una recta normal a la superficie

sin deformarse permanecerán dentro de la correspondiente recta normal a la superficie deformada (la

versión simplificada para vigas diría que las secciones transversales planas antes de la deformación

permanecen planas después de la deformación).

Las solicitaciones unitarias internas que se desarrollan en las placas quedan definidas por las siguientes

expresiones.

Donde:

mx : momento flector alrededor del eje x, por unidad de ancho de losa

my : momento flector alrededor del eje y, por unidad de ancho de losa

mxy : momento torsor, por unidad de ancho de losa

vx : esfuerzo cortante en la dirección x, por unidad de ancho de losa

vy : esfuerzo cortante en la dirección y, por unidad de ancho de losa

Es importante notar que las deformaciones producidas por flexión en una de las direcciones generan esfuerzos

flexionantes en la dirección perpendicular debido al efecto de Poisson. También debe tomarse en

consideración

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