Predimensionado de Estructuras de H°A°
Antes de comenzar cualquier análisis de carga debemos establecer ciertas secciones orientativas de los elementos resistentes, de esta forma obtendremos un valor próximo de lo que representa el peso de la estructura que queremos estudiar. En este artículo veremos cómo predimensionar losas, vigas y columnas de forma sencilla.
LOSAS
Veamos cómo hacer el pre-dimensionamiento de las losas, específicamente losas macizas en una y dos direcciones.
Para ambos casos lo que debemos determinar es el espesor mínimo hmín de la losa.
- LOSAS EN UNA DIRECCIÓN
El espesor va a depender de la luz (L) de la losa en el sentido en el que se colocan las armaduras. Además, dependiendo del tipo de apoyo la recomendación de altura mínima varía.
El reglamento CIRSOC 201/05 nos da las siguientes recomendaciones:
- LOSAS EN DOS DIRECCIONES
El espesor va a depender de la luz libre (L) de la losa en la dirección más corta y del esquema estructural en el que se encuentre en relación a las adyacentes.
En esta oportunidad el reglamento CIRSOC 201/82 recomienda lo siguiente:
NOTA: En reglamento CIRSOC 201/05, el espesor depende de la luz libre (L) de la losa en la dirección más larga. Además, depende de la relación entre ambas luces (β), la tensión de fluencia (fy) de la armadura y la relación de rigidez (αf) entre las vigas de borde y la losa.
Si bien esta forma de predimensionar se aproxima más a los valores finales de diseño (mayor optimización) su cálculo es de mayor complejidad, por lo que consideramos que lo que expuesto anteriormente es una forma más rápida y que se puede aplicar tranquilamente dado que es un predimensionado y no un dimensionamiento final.
VIGAS
Para el caso de vigas de hormigón, que no son pretensadas, debemos definir una altura (h) y una base (b).
- Para determinar la altura (h) debemos tener en cuenta la luz (L) (distancia entre columna y columna) y el tipo de apoyo de la viga en cuestión.
El reglamento CIRSOC 201/05 nos da las siguientes recomendaciones:
- Para determinar la base (b) se tiene en cuenta si la estructura se encuentra, o no, en una zona sísmica.
Una recomendación del reglamento CIRSOC 201/05 es:
COLUMNAS
En las columnas debemos definir los lados (L1 y L2) o el diámetro (Ø), si esta última es circular, para realizar su predimensionado.
- Para determinar sus lados (L1 y L2) o su diámetro (Ø) se tiene en cuenta si la estructura se encuentra o no en una zona sísmica.
En el caso de edificaciones de varios pisos una forma simplificada de predimensionar es adoptar lados mínimos en las columnas del último piso e ir aumentando 5 cm cada 2 pisos. Por ejemplo, para una edificación de planta baja y 7 pisos el predimensionado de columnas podría ser:
Nota: Esta forma de predimensionar no tienen en cuenta el área tributaria de cada columna, la cual arrojaría un predimensionado más próximo a las dimensiones finales, pero es una forma ágil para comenzar un modelado.
RESUMEN Y CONCLUSIONES
- En este artículo, vimos como predimensionar losas macizas (en una y dos direcciones), vigas (que no sean pretensadas) y columnas.
- El predimensionado sirve como un punto de partida para el diseño final de los distintos elementos. Es decir, con esto le damos el peso propio aproximado a la estructura, el cual representa un porcentaje importante de las cargas totales que se consideran en el cálculo.
- Es una obligación para el proyectista realizar un último análisis de carga con las dimensiones finales de los elementos (que resultaron del diseño) y controlar nuevamente que cada uno cumpla con todas las comprobaciones establecidas en los reglamentos.
