Espesor mínimo de losas, vigas, columnas y cimientos de hormigón

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El espesor mínimo de las losas, vigas, columnas, cimientos y otros miembros estructurales de concreto se elige para cumplir con los requisitos de diseño de los códigos estándar. Se indican espesores mínimos para elementos estructurales de hormigón según ACI 318-14, IRC 2009, IS 456 2000 y UBC 1997. El proceso de diseño incluye buenas suposiciones sobre el tamaño de los elementos estructurales y verifica las dimensiones propuestas para garantizar que cumplan con los requisitos del diseño. Si no se asumen las dimensiones estructurales adecuadas, el diseño requerirá mucho tiempo y mano de obra, ya que se requerirán muchos intentos hasta que se especifiquen las dimensiones satisfactorias. Por lo tanto, la mayoría de los códigos especifican dimensiones mínimas y espesores específicos para casi todos los elementos estructurales.

1. Espesor mínimo de losa

1.1 Espesor mínimo de losa unidireccional

ACI 318-14 proporciona espesores mínimos recomendados para losas sólidas unidireccionales, como se muestra en la Tabla 1, a menos que se calcule la deflexión.
Tabla 1 Espesor mínimo de losas macizas unidireccionales sin cálculo de flecha

Nota: Los valores especificados se utilizarán directamente para elementos con hormigón de peso normal y barras de refuerzo de grado 420. Para otras condiciones, los valores deben modificarse de la siguiente manera: a) para hormigón ligero con densidad de equilibrio (baño) En el rango de 1440 a 1840 kg/m3 el valor (1,65 – 0,0003baño) 1.09 o superior. b) para Año Si no es 420 MPa, el valor debe multiplicarse por . (0.4 + Año/700).

Figura 1: Espesor de losa en una dirección

1.2 grosor mínimo losa nervada

ACI 318-14 recomienda los mismos valores para vigas no preesforzadas que se muestran en la Tabla 2. El Código Uniforme de Construcción (UBC) especifica un espesor mínimo para losas nervadas de 1/12 de distancia entre nervaduras o 51 mm.

Figura 2: Losa unidireccional con nervios

Espesor de losas con conductos y tuberías embebidos

• UBC recomendó que el espesor mínimo de las losas en las que se incrustan conductos y tuberías sea 25 mm mayor que la profundidad total de los conductos o tuberías.
• ACI 318-14 estipula que las dimensiones totales de conductos y tuberías no deben exceder 1/3 del espesor total de la losa, pared o viga en la que están empotrados.

1.3 grosor mínimo losa de tierra

UBC recomienda un espesor mínimo de 89 mm para losas de piso de concreto apoyadas directamente sobre el suelo, mientras que BCGBC4010A – Aplicación de principios estructurales para estructuras residenciales de poca altura, se consideró que el espesor mínimo es de 100 mm.

Figura 3: Losa de tierra

1.4 Espesor mínimo diafragma

UBC recomienda losas de hormigón de 50 mm y losas de acabado compuestas que actúan como diafragmas estructurales utilizados para transmitir fuerzas sísmicas.

1,5 espesor mínimo losa bidireccional

ACI 318-14 proporcionó recomendaciones para determinar el espesor mínimo de las losas (incluyendo losas con vigas, losas planas y placas planas).

Figura 4: Losa bidireccional

1.6 Espesor mínimo panel desplegable

Para mejorar la resistencia al corte de la losa, a veces dejamos caer los paneles utilizados sobre las columnas. El espesor mínimo del panel de caída debe ser 1/4 del espesor de la losa sobre la caída.

2. Espesor mínimo de la viga

• ACI 318-14 proporciona espesores mínimos recomendados para vigas no preesforzadas, como se muestra en la Tabla 2, a menos que se calcule la deflexión.
• La Canadian Standards Association CSA proporciona una tabla similar, excepto que es continua en un extremo, que es 1/18.

Tabla 2 Espesor mínimo de vigas no pretensadas sin cálculo de flecha

Nota: Los valores especificados se utilizarán directamente para elementos con hormigón de peso normal y barras de refuerzo de grado 420. Para otras condiciones, los valores deben modificarse de la siguiente manera: a) para hormigón ligero con densidad de equilibrio (baño) En el rango de 1440 a 1840 kg/m3 el valor (1,65 – 0,0003baño) 1.09 o superior. b) para Año Si no es 420 MPa, el valor debe multiplicarse por . (0.4 + Año/700)La profundidad de la viga también se puede estimar en función de la relación luz/profundidad. IS 456 2000 proporciona relaciones de luz a profundidad para controlar la deflexión de la viga, como se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3: Relaciones entre luz y canto basadas en la luz y el tipo de la viga, IS 456 2000

Figura 4: Espesor de vigas de hormigón armado, h

3. Espesor mínimo de columna

Las dimensiones de la columna se basan en los requisitos de diseño y hay varias formas para elegir para la columna, como cuadrada, rectangular, trapezoidal y cilíndrica.

Figura 5: Dimensiones de la columna

4. Espesor mínimo de pared

4.1 Muro de carga

UBC recomienda que el grosor mínimo del muro de carga sea 1/25 de la altura o longitud soportada, lo que sea menor, o 102 mm o más.

4.2 Muros exteriores subterráneos y muros de cimentación

• UBC ha especificado un espesor mínimo de 191 mm para las paredes del sótano y las paredes de los cimientos para las paredes exteriores.
• El Código Internacional de la Vivienda (IRC 2009) recomienda los mismos valores para los muros de cimentación.
  

  Figura 6: Grosor de la pared

5. Espesor mínimo de la zapata

fundación del suelo

Se recomienda una profundidad mínima de andamio de suelo de 150 mm.

base de pila

Se recomienda una profundidad mínima de 300 mm para zapatas de pilotes.

cimentación estructural de hormigón simple

El espesor mínimo de las cimentaciones estructurales de hormigón simple es el propuesto por ACI 318-14 y fijado en 200 mm. UBC sugiere el mismo valor. Debe saber que los cimientos estructurales planos no son adecuados para usar sobre pilotes.

base de balsa

El espesor mínimo de la base balsa es de 300 mm.

Figura 7: Grosor de la zapata

6. Espesor mínimo de otros elementos de hormigón

Tabla 4: Espesores mínimos de otros elementos estructurales