Pasos anteriores
Aquí se describe el descenso de cargas mediante áreas de influencia o áreas de aporte, que en contexto es un paso para la predimensión de columnas de una estructura de Hormigón Armado. Antes de poder aplicar el descenso de cargas para conocer la solicitación axial aproximada en una columna, tienes que haber recorrido los pasos anteriores, enumerados aquí:
- Posición de Columnas y concepción estructural
- Cargas Gravitacionales en Edificios
- Predimensión de losas y vigas
- Montado del modelo matemático en software – Análisis de solicitaciones axiales en columnas para prediseño
El descenso de cargas en realidad es un paso alternativo al paso 4 mostrado en la lista, y se aplica cuando no se quiere elaborar todo un modelo matemático en softwares pagados para conocer una sección tentativa (no definitiva) de una columna.
Objetivo
Como mencioné arriba, el descenso de cargas se utiliza como un paso alternativo al paso «montado de modelo matemático en software».
El descenso de cargas se utiliza en general para dos propósitos:
– Verificación rápida de secciones de columnas ya construidas
– Prediseño de columnas a partir de las cargas verticales de la estructura
Una vez conocidas las cargas de la estructura a partir de la predimensión de vigas y altura de losa, sigue la predimensión de las columnas. Lastimosamente no se puede conocer la sección tentativa o de prediseño de una columna sin conocer las cargas axiales que llegan a ella. Por tanto, se debe hacer un análisis previo estático para conocer las cargas que llegan a las columnas.
El paso más exácto consiste en un análisis mediante modelos matemáticos como mencioné en el paso 4. Sin embargo la alternativa rápida consiste en el análisis por descenso de cargas.
El método
La mejor manera de explicar este método es a partir de un ejemplo (para el cual no utilizaré medidas) cualitativo que será suficiente para explicar el concepto.
Imaginemos una estructura con 5 losas cuyo dibujo en corte se muestra a continuación:
Esta estructura tiene una distribución de losas y vigas como la que se muestra en el siguiente bosquejo de planta de losa:
A partir de esta distribución se busca conocer la carga que llegará a cada columna en cada piso. Para esto, haremos el análisis de la carga en Estado Límite Último que llega por ejemplo a la columna C2.
Area de influencia o área de aporte
Se debe marcar un perímetro que corte el área de influencia a la columna C2. Para esto el perímetro debe pasar por el centro de la luz entre columnas a los cuatro lados de la columna.
En caso de que los perímetros delimitadores correspondan a una columna con voladizo en una o dos de las caras, todo el voladizo caerá dentro del perímetro a la columna afectada, como se muestra en la división esquemática de toda la losa:
Peso Propio y sobrecargas
Una vez conocida la superficie de influencia que llega, por ejemplo a la columna C2, se debe conocer la carga por peso propio y por sobrecarga que llega a esta área. Ya sea imaginariamente o mediante un pequeño boceto, podemos desglozar los diferentes elementos que caen en la columna (incluida la columna de esa planta) y empezar a calcular el peso de cada bloque:
Como se muestra la imagen, se desgloza o separan los elementos de losa, viga, columna, contrapiso y sobrecargas para luego calcular la carga de cada elemento por separado y sumarlas al final.
En el caso de la sobrecarga, esta se divide en carga viva y carga muerta. La carga viva es la carga vertical de uso y la carga muerta se compone por el contrapiso (que ya está dibujado en el gráfico), tabique y revestimiento. Tengo un artículo que habla a detalle sobre la manera de calcular la carga de estos elementos en Cuánto pesa el tabique?.
Estado límite último
Conocidas las cargas que llegan a la losa, se debe mayorar o factorizar las cargas. Dependiendo de la norma que se utilice, esta mayoración tendrá diferentes magnitudes. Para la norma ACI 318-14 o la 318-19 se utiliza la siguiente mayoración
U = 1.2·D+1.6·L
Cálculo para todos los niveles
Una vez conocido el peso que llega a la columna C2 de un solo nivel, se debe ir calculando y acumulando los pesos hacia abajo para las todas las columnas C2 de todos los pisos.
Se debe repetir el procedimiento para absolutamente todas las columnas de la estructura, y de esta manera se tendrá la carga axial que llega a cada columna producto de cargas gravitacionales.
Qué sigue?
El siguiente paso consiste en realizar la predimensión de las columnas. Sobre esto hablaré en la siguiente publicación.
Autor: Marcelo Pardo
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El ejemplo es para la carga en las columnas.
Lo que usted indica es para la carga en las vigas perimetrales a la losa.
Son dos análisis diferentes.
El de carga hacia vigas
y el de carga a columnas
el cálculo que se hace es para cargas en columnas es Fabio. En este paso de análisis no nos interesa conocer la carga que llega a las vigas. la predimensión de vigas se realiza en función a la luz más larga principalmente.
Inge le agradezco esta información tan valiosa, espero poder llevarlo a la práctica, solo me queda una duda, 3n la facultad en el diseño de concreto reforzado no mostraron que esta transición de la carga se realiza precisamente con el perímetro que usted explica al rededor de la columna que se estudiará, pero en mampostería nos mencionaban que dependiendo si la losa trabaja en una o dos direcciones el tablero queda dividido en triángulos y trapecios, esa es mi duda, cuándo ocupar uno u otro, quiero entender que es por la diferencia en la transmisión de cargas ya que, 3n casa habitación se transmiten a través de las dalas y los muros y por ello la fisión de los tableros. Espero me pueda contestar esta pregunta. Que esté muy bien inge.