ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA

MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE

BOLIVIA

ANALISIS ESTRUCTURAL Y DISEÑO CON

LOSA LLENA PREFORZADA

PROYECTO FINAL

NOMBRE: JOSE EDUARDOURQUIDI CARREÑO

CODIGO: S6698-2

MATERIA: HORMIGON PREFORZADO

DOCENTE: ING. JUAN CARLOS MOJICA APARICIO

SANTA CRUZ DE LA SIERRA, 2022

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 CONTENIDO

PÁG.
CONTENIDO ......................................................................................................... i
PÁG. i
1 INTRODUCCIÓN....................................................................................... 1
2 OBJETIVOS .............................................................................................. 1
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................... 1
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 1
3 MARCO TEORICO .................................................................................... 1
3.1 DESCRIPCIÓN ......................................................................................... 1
3.1.1 HORMIGON ARMADO 1
3.1.2 CEMENTO PORTLAND 2
3.1.3 LOSA DE HORMIGON 2
4 TIPOS DE LOSAS ..................................................................................... 2
4.1.1 Losa maciza 2
4.1.2 Losa maciza con ábacos 3
4.1.3 Losa Maciza con capiteles 3
4.1.4 Losas Macizas con bandas 3
4.1.5 Losas Bidireccionales con capiteles 3
4.1.6 Losas Bidireccionales con vigas 3
4.1.7 Losas Nervadas 4
5 CARACTERISITCAS DEL TERRENO ....................................................... 4

5.1 CARGA DE SISMO ................................................................................... 6

5.1.1 GUÍA BOLIVIANA DE DISEÑO SÍSMICO 6
5.2 NB – 1225001 ........................................................................................... 8
6 MODELACIÓN. ......................................................................................... 8
7 DISEÑO .................................................................................................. 12
8 CONCLUSIONES .................................................................................... 12
9 RECOMENDACIONES............................................................................ 13
10 REFERENCIAS ....................................................................................... 13

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1 INTRODUCCIÓN

EEn el presente proyecto se realizará el análisis estructural del diseño de un edificio

de hormigón armado que consta de cuatro plantas, en el proyecto existe una losa,
se realizará el predimensionamiento de las secciones de columnas y vigas. Con
ayuda del programa ETABS se obtendrán la envolvente de losas. La losa de
concreto armado es un elemento estructural, tiene la intención de servir de
separación entre pisos consecutivos de un edificio (por lo que a veces se llama losa
de entrepiso y al mismo tiempo, servir como soporte para las cargas de ocupación
como son cargas vivas y cargas muertas. Este edificio estará ubicado en el 6mo
anillo de la Av. Virgen de Cotoca, ubicado en santa cruz, Bolivia.

2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL

Análisis y diseño estructural de un edificio de 4 plantas destinado a ambientes de

enseñanza.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Diseño de columnas
• Diseño de losa
• Mostrar una vista en perspectiva de la armadura de vigas
• Mostrar una vista en perspectiva de la armadura de columnas

3 MARCO TEORICO
3.1 DESCRIPCIÓN

3.1.1 HORMIGON ARMADO

El hormigón o cemento armado es un material compuesto que, habitualmente, se utiliza

en todo tipo de construcciones gracias a que es sumamente versátil. Está formado por
un aglomerante al que, después, se le añaden fragmentos o partículas de un agregado
determinado, de agua y de ciertos aditivos específicos. Dicho aglomerado suele ser

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cemento y, en concreto, cemento Portland ya que, al mezclarse con el agua, genera una
reacción de hidratación. Por su parte, en la mayoría de ocasiones, las partículas de
agregados suelen ser de arena, grava, gravilla o, en general, cualquier tipo de árido. Hay
que destacar que existen otros tipos de hormigón que no utilizan cemento como
conglomerante, sino que, por contra, emplean el betún. Es el caso de, por ejemplo, el
hormigón asfáltico utilizado para la construcción de las carreteras

3.1.2 CEMENTO PORTLAND

Se obtienen a partir del llamado clinker, más yeso natural. El clinker es una mezcla íntima,
artificial, de piedra caliza y arcilla. Esa mezcla es calcinada (1400 a 1500 ºC),
consiguiendo la combinación total de sus componentes.

3.1.3 LOSA DE HORMIGON

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 mima, por lo
que su comportamiento esta denominado por la flexión.

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

4.1.1 Losa maciza

Una losa de maciza es aquella que cubre tableros rectangulares o cuadrados cuyos
bordes, descansan sobre vigas a las cuales les trasmiten su carga y éstas a su vez a las
columnas. Son elementos estructurales de concreto armado, de sección transversal
rectangular llena, de poco espesor y abracan una superficie considerable del piso. Los
apoyos de todos sus lados son relativamente rígidos, con flechas muy pequeñas
comparadas con las de la losa. El refuerzo para estas losas se coloca en dos direcciones

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ortogonales para soportar los momentos desarrollados en cada uno de ellos. Sirven para
conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las cadenas de cerramientos,
vigas o trabes. Pueden tener uno o varios tramos continuos. Tienen la desventaja de ser
pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido y el calor.

4.1.2 Losa maciza con ábacos

El Abaco es una zona de la losa alrededor de la columna. Con un mayor peralte.

Generalmente es cuadrado o rectangular y se recomienda que sus dimensiones en planta
no sean menores que un sexto del claro en la dirección considerada a cada lado del eje
de columnas.

4.1.3 Losa Maciza con capiteles

Las ampliaciones de las columnas en su parte superior se denominan capiteles. Tienen

por función principal aumentar el perímetro de la sección crítica en cortante por
penetración, acción que rige en muchas ocasiones el dimensionamiento de este tipo de
losas.

4.1.4 Losas Macizas con bandas

Como anteriormente se definió losa maciza la única diferencia es que a grandes luces se
suele arriostrar bandas de hormigón en los sentidos de luz más amplio para evitar la
deformación de la losa.

4.1.5 Losas Bidireccionales con capiteles

Como su nombre lo define son losas bidireccionales alivianadas con capitales que
ayudan a mitigar el punzonamiento.

4.1.6 Losas Bidireccionales con vigas

Al igual que el anterior son losas alivianadas acompañadas por vigas de arriostre para
poder mitigar y evitar la deformación acompañando en la resistencia en grandes luces.

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4.1.7 Losas Nervadas

Las losas nervadas son más ligeras que las losas macizas de rigidez equivalente, lo que
les permite ser más eficientes para cubrir luces grandes. Son elaboradas haciendo uso
de encofrados metálicos.

5 CARACTERISITCAS DEL TERRENO

El proyecto se encuentra sobre un material limo arenoso de mediana compacidad y casi

nula presencia de arcilla, el estudio de suelos realizado mediante el ensayo de
penetración estándar SPT determino que la tensión admisible del terreno es de 1.7 kg/
cm2 y el nivel freático se encuentra a una profundidad de 5 m por lo que no afectara a la
fundación que se encuentra a un nivel de desplante de 1.5 m

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DIMENSIONES DE LA LOSA
VISTA EN PLANTA

VISTA FRONTAL

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 La presión ocasionada por el viento es proporcional al cuadrado de la velocidad y
debe ser calculada, en las superficies expuestas de una estructura. Debido a la
rugosidad de la tierra, la velocidad del viento es variable y presenta turbulencias.
Sin embargo, se asume que la edificación asume una posición deformada debido a
una velocidad constante y que vibra a partir de esta posición debido a la turbulencia.

El procedimiento analítico para evaluar los efectos producidos por la fuerza del
viento involucra el análisis simple, si los efectos producidos por la fuerza del viento
no son fundamentales en el diseño o el análisis completo, si por el contrario, las
fuerzas del viento en algún sentido resultan determinantes en el diseño.

Estas cargas dependen de la ubicación de la losa, de su altura, del área expuesta y

de la posición. Las cargas de viento se manifiestan como presiones y succiones.

5.1 CARGA DE SISMO

Al igual que la carga de viento, esta carga es del tipo accidental, y su consideración
al momento de realizar el diseño de estructuras es de vital importancia. Es por ello
que se puso en vigencia la Guía Boliviana de Diseño Sísmico mediante Resolución
Ministerial N° 177 del 18 de septiembre de 2020.

5.1.1 GUÍA BOLIVIANA DE DISEÑO SÍSMICO

Esta Guía proporciona los criterios mínimos a seguir para el diseño sísmico de
edificaciones y obras a las que le sea aplicable.

Esta Guía junto con las normas de diseño específicas [para hormigón estructural
(NB 1225001) está orientada a lograr estructuras que:

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Bajo el sismo con periodo de retorno de 475 años y una probabilidad de
excedencia del 10% para una vida útil de 50 años, definido según los lineamientos
de esta Guía, podrían experimentar daños considerables con baja probabilidad de
colapso.

Bajo sismos frecuentes u ocasionales podrían presentar daños menores dentro de

límites aceptables en elementos estructurales y no estructurales.

El objetivo primario de esta Guía es salvaguardar la vida e integridad física de las

personas, reduciendo a un mínimo la posible pérdida de vidas humanas, reducir
los daños materiales y las pérdidas económicas producidas por los sismos.

Esta Guía aplica al análisis, diseño y construcción de edificaciones

sismorresistentes, además se incluyen recomendaciones para realizar el
diagnóstico y refuerzo sísmico de estructuras.

Los requisitos contenidos en esta Guía se refieren específicamente a edificaciones

públicas y privadas, tales como: edificios de vivienda, comercio, oficinas, hoteles,
restaurantes, centros religiosos, teatros, cines, museos, parqueos, escuelas,
clínicas, hospitales, universidades, centros culturales, deportivos, estadios,
coliseos, terminales de transporte, aeropuertos, fábricas, bodegas y otras
similares.

Esta Guía no contempla recomendaciones específicas para el diseño

sismorresistente de estructuras especiales tales como: puentes, viaductos,
túneles, represas, tanques, obras hidráulicas, redes de distribución (agua, gas,
comunicaciones, electricidad), torres de transmisión, chimeneas, industrias que
puedan contener materiales y sustancias tóxicas o explosivas, fundaciones de
equipos industriales y similares; para las cuales se debe recurrir a normativa
específica.

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5.2 NB – 1225001

Esta norma está referida netamente para el cálculo de elementos estructurales

conformados por Hormigón Armado y toma en cuenta varios parámetros y detalles
para este propósito.

El Capítulo 21 contiene disposiciones especiales para el diseño y la construcción de

los elementos de hormigón armado de una estructura para la que se han
determinado las fuerzas de diseño, relacionadas con los movimientos sísmicos, con
base en la disipación de energía en el rango no lineal de respuesta. Para
resistencias del hormigón especificadas aplicables.

En el Capítulo 8, en el Punto 2.3 Cargas de viento y sismo, indica que, en el diseño

para fuerzas de viento y sismo, las partes integrales de la estructura deben
diseñarse para resistir las fuerzas laterales totales, y cumplir con los requisitos de
la norma nacional específica, NB 1225003, Acciones sobre las estructuras, Acción
del viento y la Norma vigente para el cálculo de la acción sísmica, en su defecto una
norma internacional vigente en el país de origen.

6 MODELACIÓN.

El primer paso a realizar para un correcto cálculo de diseño estructural de una losa llena
preforzada es la modelación en el software de ETABS 2016 para iniciar con el modelado
se realiza la creación de un nuevo proyecto, asignándole un nombre que identifique al
proyecto.

Posteriormente se configura los datos generales del proyecto, en donde se elige las
normas con las cuales se trabajará para cada material que se empleará en la estructura,
en este caso hormigón armado.

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Se coloca algunas características que tendrá el hormigón armado.

En el área de Terreno de Cimentación se colocarán los valores obtenidos en el estudio

de suelos si se contase con ese informe, para el presente caso se trabajará con los
valores por defecto del software.

Posteriormente se definirán los niveles con los que contará la estructura, para el presente
caso, la estructura contará con 4 niveles.

CARGA MUERTA

correspondiente al peso de la losa y los nervios

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CARGA VIVA

dependiendo del uso de cada piso

CARGA VIVA

correspondiente al peso de los acabados, muros, cielo falso, etc.

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11
ANÁLISIS

Por último, paso se realiza el cálculo de la estructura en sí, a continuación, el cálculo de

las uniones y de las fundaciones con dimensionamiento de las zapatas. Con los
resultados obtenidos se analiza y se verifica que todos los elementos cumplan con todas
las comprobaciones determinadas por las normas antes seleccionadas, en el caso de
que exista elementos que no cumplan con estas comprobaciones se procede a la
corrección y optimización de la estructura.

Finalmente, tiene la optimización de contorno y espaciado, donde debe especificar el

espaciado mínimo y máximo que se va a verificar, y el incremento de espaciado para
cada iteración. Como resultado, aparecerá una lista que muestra el contorno, el peso de
la superficie y el espaciado de la banda, y las no conformes se indicarán con un símbolo
de prohibición. Para seleccionar un perfil de la lista, hay que hacer doble clic en la línea
donde se encuentra, se marcará en azul, y luego de aceptar el diálogo, se fusionará con
la obra. Al seleccionar, debe verificar si la partición seleccionada es válida para el tipo de
tablero sobre el que se ejecutará el proyecto.

7 DISEÑO

El diseño del presente proyecto concluye con la optimización de los resultados y de los
elementos que compone la losa.

El software ETABS 2016 es uno de los programas más empleados para este tipo de
trabajos, por tener amplias ventajas sobre otros programas, contando con una amplia
base de datos y la generación de planos principalmente.

8 CONCLUSIONES

Existen pequeñas diferencias diferencia entre los momentos obtenidos por el Pórtico
equivalente y el Etabs debiéndose estas a que el programa trabaja por elementos finitos,
sin embargo, el método del Pórtico arroja valores muy similares constituyéndose en un
buen método para el análisis de estructuras cuando no se cuenta con la ayuda de un
software. Se puede observar que aquellas losas que poseen abaco tienen momentos
negativos mayores en las zonas de las columnas que las que no tienen, al quitar el abaco,
los momentos disminuyen en estas zonas, pero aumentan en el tramo, lo que quiere decir

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que el Abaco actúa como un elemento rigidizante que atrae mayor momento al aumentar
la rigidez de la zona. Además, también se nota que los momentos de las losas macizas
de sección equivalente son menores que las de las nervadas, tal vez esto se deba a que
exista una mayor distribución de momento en la losa al ser sección llena.

Aun así, no basta con solo saber manejar este software, sino el contar con criterio
técnicos que cada profesional va formando según va incrementando su experiencia y
conocimiento de las normas y reglamentos.

9 RECOMENDACIONES

Continuar con la ampliación de conocimientos profesionales, si bien en el presente

calculo se pudo aprender ampliamente el manejo de las herramientas que ofrece este
programa, cada profesional debe estar interesado en seguir aprendiendo más sobre este
software para aprovecharlo al máximo, con el fin no solo de realizar un buen diseño
estructural, sino realizarlo en tiempos cada vez menores.

Aprovechar los conocimientos adquiridos y ponerlos en práctica constantemente, pues

de lo contrario la información se irá perdiendo con el tiempo, asimismo de estar siempre
actualizados con las nuevas tecnologías informáticas que son las que van facilitando y
acortando el tiempo en estos tipos de trabajos.

10 REFERENCIAS

Norma Boliviana 1225001 DE Hormigón Armado.

Guía de manejo de ETABS.

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