Losas DE Cimentacion - CALCULO PDF

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LOSAS

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ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN. 2.- CONCEPTO DE APLICACIÓN. 3.- CRITERIOS DE DISEÑO Y FORMA DE LAS LOSAS O PLACAS 3.1.- Luces. 3.2.- Juntas estructurales. 3.3.- Condiciones de borde. Zunchos o vuelos. 3.4.- Refuerzos y nervaduras. Su disposición. 4.- FORMA DE TRABAJO Y ARMADURA. 4.1.- Ejemplo de losa continua. 4.2.- Ejemplo de losa con refuerzo. 4.3.- Ejemplo de losa con nervaduras. 5.- TECNICA CONSTRUCTIVA. 5.1.- Descripción del proceso constructivo. 5.2.- Detalles puntuales. 5.2.1.- Cambio de espesor. 5.2.2.- Cambio de nivel. 5.3.- Foso de ascensor. 5.4.- Arqueta. 5.5.- Cambio de dirección de la armadura.

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1.- INTRODUCCIÓN Se denominan losas o placas a todo elemento de cimentación cuyas dimensiones en planta sean muy grandes comparadas con su espesor y que, en general, definen un plano sobre el que apoyan los pilares o muros del edificio. Las losas o placas son como una gran zapata que abarca toda la superficie cubierta por el edificio. Las losas trabajan en una dirección y las placas trabajan en dos direcciones. La diferencia entre losa o placa no depende de la forma del solar, sino de la disposición de las cargas o soportes. Las placas pueden ser parciales o totales, según abarquen parcial o totalmente el área ocupada por el edificio. La función de la losa es la de uniformizar las tensiones y hacerlas asequibles al terreno. Se pueden distinguir varios tipos de losas: según el tipo de apoyo, según la dirección de trabajo y según la distribución interior del hormigón.

2.- CAMPO DE APLICACIÓN: La cimentación por losa es buena cuando:  La construcción posee una superficie pequeña en relación al volumen (rascacielos, depósitos, silos).  La superficie de cimentación mediante zapatas aisladas supera el 50% de la superficie del solar.  La capacidad portante del terreno es pequeña y la edificación proyectada sea importante, resultando zapatas de gran tamaño (del orden de 4x4 m).  Las zapatas aisladas o cimentaciones corridas no son suficientes para la transmisión de la carga al terreno.  Los asientos a través de una cimentación directa (por zapatas) sean superiores a los admisibles, o bien porque la estructura no admita asientos diferenciales.  El terreno de asiento es flojo y de gran espesor y los pilotes a colocar serían exageradamente largos.

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3.- CRITERIOS DE DISEÑO Y FORMA DE LAS LOSAS O PLACAS. El diseño de la losa puede ser continuo, con un mismo espesor, de sección constante; o también, una losa más delgada con refuerzos en los apoyos de los pilares mediante capiteles. Pueden ser también vigas longitudinales y transversales que enlazan los apoyos portantes que soportan una losa más delgada. La cimentación en losa debe tener un canto mínimo de 30 cm. sobre la base del hormigón de limpieza. Aunque habitualmente las losas tienen unos cantos que van desde 50 a 120 cm. según el tipo de edificio que soportan. Las cimentaciones por losa actúan a través de una superficie de apoyo continua que iguala las presiones y forma un arriostramiento en todos los puntos de apoyo Normalmente en edificaciones las losas de cimentación se construyen de canto constante por economía, facilidad de encofrado y de colocación de ferralla. Para efectos de cálculo es muy importante que los pilares estén alineados y dispuestos en malla regular. De lo contrario se complica mucho el cálculo. Cuanto más rígida sea la losa más homogénea será la respuesta del suelo. Es por ello y por problemas de punzonamiento que en una losa tiene importancia fundamental su canto, el cual y como orden de magnitud será: canto 

luz entre pilares K 10

Siendo K una constante que varía, según la carga, entre 10 y 20 cm. Debe procurarse que la forma en planta de la losa o placa sea bastante regular, evitando entrantes y ángulos agudos, que darían lugar a torsiones y solicitaciones anómalas.

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3.1. Luces Las luces entre pilares no deben ser muy diferentes y las cargas no deben variar en más del 50% de unos pilares a otros. Debe evitarse construir losas con pilares ubicados en su perímetro, por cuanto se somete a la losa a grandes esfuerzos de punzonamiento y torsión, siendo preferible optar siempre por losas voladas.

3.2. Juntas estructurales No deben construirse losas de gran longitud sin disponer de juntas intermedias. Máxima longitud 30-40 m sin juntas. Si en el edificio hay zonas cargadas muy desigualmente deben realizarse losas separadas mediante juntas.

3.3. Condiciones de borde El bulbo de presiones en las losas es muy importante, aunque corresponda a presiones del terreno menores, puede afectar a mayor cantidad de estratos, siendo más alta la probabilidad de encontrarnos con un estrato débil. Podría ocurrir que el fallo del terreno debajo de una losa o placa de cimentación se produjese por corrimiento del terreno, que fluye alrededor de ella. Para evitarlo es conveniente adoptar una de las dos soluciones siguientes: a) Que la placa vuelve alrededor de la línea de fachada del edificio.

b)

Si no es posible la solución anterior, se recurre a crear un zuncho perimetral, de mayor canto que la losa, que impida ese corrimiento del terreno.

Para la estabilidad de toda cimentación es condición indispensable que las resultantes de las cargas del edificio y de las reacciones del terreno sean colineales, con lo que se evita la creación de un par de vuelco. En el caso de placas y losas esta condición es más difícil de lograr. Si el edificio es realmente importante, podría recurrirse a lastrar alguna zona o ampliar la placa en alguna dirección para conseguir esta condición de equilibrio. 3.4.- Refuerzos y nervaduras. Su disposición Atendiendo a sus condiciones geométricas, las losas o placas las podemos agrupar del siguiente modo: - De canto uniforme - Con refuerzos - Con nervaduras Las losas de canto uniforme, vistas anteriormente, son las que tienen el mismo espesor en toda su superficie. Cuando necesitamos más canto, por tratarse se cargas muy importantes, o de fuertes punzonamientos, y queremos economizar hormigón, podemos recurrir al empleo de losas con refuerzos en zona de pilares. Estos refuerzos pueden ejecutarse por la parte inferior de la losa o por la parte superior, justamente debajo de los pilares. El refuerzo por parte inferior de la losa no necesita encofrado y además tiene la ventaja de que queda uniforme la superficie superior de la losa.

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El refuerzo por parte superior de la losa, aparte de necesitar encofrado, tiene el inconveniente de que haría falta un forjado o material de relleno para nivelar la superficie superior.

Otra solución, alternativa a la anterior, y sin aumentar el canto de la losa, es la utilización de las losas nervadas. Se refuerza la linealidad entre los pilares a través de unos nervios o vigas.

Si la luz entre los pilares es muy grande, conviene colocar unos nervios de rigidización intermedios, para evitar el pandeo de la losa o placa. La losa que con más frecuencia se utiliza es la de canto constante, pues no necesita encofrado y el montaje de la ferralla es realmente sencillo, puesto que el armado de la losa es de doble parrilla. Suelen utilizarse cuando las luces entre pilares y las cargas no sean excesivamente grandes. Las losas nervadas se utilizan con mucha frecuencia cuando las luces entre pilares y las cargas sean bastante importantes. Al construir los nervios de la misma conseguimos disminuir la cantidad de hormigón necesaria y tener gran canto para apoyo de los pilares. Están prácticamente en desuso las losas con refuerzos bajo pilares.

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4.- FORMA DE TRABAJO Y ARMADURA 4.1. Ejemplo de losa continua. Los cimientos de losa continua se suelen emplear en casos en los que las cargas del edificio son tan grandes y el suelo tan poco resistente que las zapatas por sí solas cubrirían más de la mitad de la zona de construcción. Consisten en una losa de hormigón armado, que soporta el peso procedente de los soportes. La carga que descansa sobre cada zona de la losa no es excesiva y se distribuye por toda la superficie.

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4.2. Ejemplo de losa con refuerzo.

4.3. Ejemplo de losa con nervaduras. Nervadas son un tipo de cimentaciones por losas que están compuestas por vigas longitudinales y transversales a modo de nervios que trabajan en colaboración ofreciendo gran rigidez y enlazan los pies de los pilares del edificio. Las vigas de unión de los pilares se calculan como zapatas continuas bidireccionales. Estas losas se construyen para estructuras de cargas desequilibradas y por lo general, el espesor mínimo de la losa es de 20 cm. En la fachada del edificio conviene crear una zanja perimetral hormigonada en forma de zuncho o que las losas vuelen alrededor de línea de fachada.

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Para absorber bien el cortante, los nervios pueden achaflanarse en las proximidades a los pilares, con lo cual reforzamos dicho encuentro y le damos mejor apoyo al pilar, sin ser necesaria armadura especial para estos chaflanes.

Los nervios también pueden sobresalir por la parte inferior de la placa, consiguiendo el mismo efecto, con las ventajas de evitar el encofrado de los mismos y quedar la parte superior de la placa horizontal, es decir, sin resaltos. 5.- TECNICA CONSTRUCTIVA DE EJECUCIÓN DE LAS LOSAS Y PLACAS 5.1.- Descripción del proceso constructivo. 1. Deberá realizarse el Informe Geotécnico determinando los siguientes puntos:  Corte estratigráfico y nivel de la capa freática.  Características mecánicas.  Profundidad de la cimentación.  Grado de agresividad del suelo. 2. Trabajos previos de desmonte vaciado, dejando preparada la superficie con suficiente planeidad. 3. Antes de comenzar con las tareas de cimentación por losa, deberá verificarse que no existan zonas blandas o cavernosas que dificulten los trabajos, y tener conocimiento si existe agua en el terreno, a fin de efectuar los achiques que se requieran. También deberá considerar las cimentaciones próximas y la existencia de servicios que puedan afectar el desarrollo de la obra.

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4. Comprobar mediante ensayos que el hormigón, materiales y componentes, sean los adecuados; del mismo modo los equipos de transporte, colocación y vibrado propuestos. 5. Se comprobará que los elementos componentes del encofrado sean los propuestos; que posean el dimensionado correcto para resistir su peso propio y el peso del hormigón y la carga de los encofradores que deberá sustentar y otras posibles sobrecargas accidentales que pueda llegar a resistir, sin deformaciones apreciables, considerando el método de compactación empleado. 6. Los trabajos de replanteo estarán a cargo de un topógrafo quien tendrá la ayuda de una estación total para obtener mayor precisión en los datos. Ejecución 1. Excavación y hormigón de limpieza Después del replanteo, se inicia la excavación con una retroexcavadora con cuchara si fuese terreno de tránsito; en caso de terreno rocoso o conglomerado se emplea martillo, reservando el material acopiado para su posterior relleno o para transporte a vertedero. Cuando se llega al fondo de la excavación, se realiza la nivelación y se comprueba si el terreno es el previsto para cimentar (conforme a condiciones de tensión admisible). Las dimensiones de la losa serán las indicadas en los planos con una tolerancia de 5 cm. Previo a la colocación del hormigón de limpieza, se procede a la limpieza del fondo, eliminando materiales sueltos para lograr una superficie plana y horizontal. Se colocan clavos ubicados uniformemente sobre la superficie de la excavación marcando la cota del hormigón de limpieza que debe coincidir con la cota inferior de la losa. Si fuese necesario, a continuación se coloca el encofrado lateral correspondiente comprobando dimensiones y pendientes. Luego se coloca un hormigón de limpieza nivelando el fondo de excavación para dejarlo preparado para la colocación de la armadura. 2. Armaduras: Elaboración y Colocación Las armaduras se preparan previamente de acuerdo a los planos del proyecto. Se colocan con las separaciones correspondientes y los recubrimientos consignados en el proyecto, verificando la disposición correcta, en especial las esperas para efectuar los solapes. Marcar sobre la armadura principal, la posición de las barras de reparto antes de su colocación. Se emplearán separadores de las dimensiones adecuadas para respetar los recubrimientos indicados en el proyecto, de acuerdo a lo indicado en EHE. Para piezas hormigonadas contra el terreno, se realizará un recubrimiento mínimo de 7 cm. Se cuidaran las longitudes mínimas de anclajes y solapes de esperas, las mismas se ajustarán a la normativa en vigor EHE. Si las esperas llevan tiempo expuestas a la intemperie, serán limpiadas y revisadas para comprobar su buen estado de conservación. Para obtener la rigidez necesaria, se realizará el atado de las armaduras a fin de impedir movimientos durante el hormigonado y se dispondrán rigidizadores y pates para mantener la separación entre parrillas, debiendo controlar que los recubrimientos sean los correctos. 3. El Hormigonado Ya comprobada la colocación de la ferralla, se realiza el replanteo de la cota de hormigonado colocando marcas de pintura o barras de acero laterales. Para facilitar la nivelación de la superficie de hormigón, se disponen cuerdas entre las marcas indicadas. Se limpia la zona quitando suciedades y materiales sueltos. La puesta en obra se efectúa con bomba o grúa con cubilote. El hormigón se vierte en forma directa desde una altura

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menor o igual a 1,5 m. evitando la segregación y tomando las precauciones correspondientes en tiempos de mucho frío o calor. Debe cuidarse que con el vertido no se produzcan desplazamientos de encofrados o armaduras, evitando la formación de juntas, coqueras y planos de debilidad en estas secciones. El hormigón se coloca de modo continuo o en capas, con esperas de manera que cuando se coloca una capa, la anterior aún debe presentar estado plástico para impedir la formación de junta fría. La compactación se realiza con vibradores de aguja, cuidando que la aguja se introduzca en la masa vertical, en forma rápida y profunda y debe extraerse lentamente y a velocidad constante. Se compacta en tongadas no mayores a 60 cm.; cuando se hormigona por tongadas, la aguja del vibrador penetrará en la capa inferior unos 10 a 15 cm. 4. Juntas Las juntas de hormigonado se preveen en el proyecto. Cuando aparece alguna junta no prevista, debe ejecutarse normalmente en la dirección de esfuerzos máximos, y si no se puede realizar, se formará con ella el mayor ángulo que sea posible lograr. Si debe interrumpirse el hormigonado, en un plazo entre 4 y 6 horas, se limpiará la junta por medio de un chorro de aire y agua a presión garantizando la limpieza de la lechada superficial para que quede el árido visto. Si fuese necesario disponer de juntas de hormigonado no previstas, las mismas se situarán en la dirección más normal posible a la de los esfuerzos de compresión. 5. Curado El curado se realiza en toda la superficie expuesta por riego de agua durante 7 días o con un líquido especial de curado. Se efectúa inmediatamente después de finalizado el vibrado y enrasado final para evitar la formación de fisuras de retracción plástica con la pérdida de humedad. Los paramentos encofrados se curan inmediatamente después del desencofrado. Los curados con agua se realizan durante un periodo no menor a 4 días. Si las temperaturas son muy bajas, se extiende el curado a 7 días. Otros aspectos a tener en cuenta  La profundidad del plano de apoyo de la losa: se situará a la cota prevista en el proyecto, realizando la excavación inmediatamente antes del vertido del hormigón de limpieza.  Para que el terreno de cimentación no sufra deterioros, la excavación permanecerá abierta el menor tiempo que sea posible.  Si después de excavada la losa se comprueba que el cimiento no es el adecuado, se realiza nuevamente el cálculo.  Para evitar asientos diferenciales, comprobar que el fondo de la excavación sea homogéneo.  Previo a la reanudación del hormigonado, se limpia a presión la junta para que los áridos queden al descubierto y se humecta la superficie.  Cuando se realiza la compactación del hormigón, siempre conviene tener de repuesto otros vibradores para no generar demoras.  Tener dispuesta previamente la conexión y red de puesta a tierra.

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5.2.- Detalles puntuales. 5.2.1.- Cambio de espesor

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5.2.2.- Cambio de nivel

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5.3.- Foso de ascensor

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En el caso de encontrarse el nivel freático actuando sobre el foso, llevará un enlucido interior de impermeabilización con algún producto especial de reconocida solvencia. El armado de fondo y los laterales del foso de ascensor deben comprobarse en función de sus dimensiones. Se recomienda emplear como diámetro mínimo Ø 12, a una separación mínima igual a la de la losa.

5.4.- Arqueta

5.5.- Cambio de dirección de la armadura

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