Diseño de Tableros.

Se tiene la siguiente configuración de losas (figura 1) y se pide diseñar todos los tableros, de acuerdo con las NTC-2004.

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Figura  1. Tableros

Se observa que solo hay cuatro tipos de losas. El diseño se hará considerando que la losa es monolítica usando concreto Clase I y Clase II, además se hará el diseño considerando que no es monolítica también considerando concreto Clase I y II. Se tienen los siguientes datos que se presentan en las tablas 1 y 2.[pic 2]

Tabla 2. Características del concreto[pic 3]

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Para el diseño se sigue el siguiente, primero se propone una losa de 10 cm para todos los tableros para posteriormente obtener el perímetro corregido multiplicando por un factor (de 1.25  para losas monolíticas si tiene lados discontinuos o bien de 1.5 para losas no monolíticas si tiene lados discontinuos)   tomando en cuenta el factor de corrección  donde  y obtener el peralte mínimo( dividiéndolo entre 250 para concreto clase I y 170 para concreto clase II) al cual se le suman 2cm de recubrimiento y se redondea, con el nuevo peralte obtenido se calcula nuevamente la carga de diseño y se vuelve  a hacer la corrección del perímetro, así se obtiene un nuevo peralte mínimo y al cual nuevamente se suma 2cm de recubrimiento y se repite el procedimiento hasta que el peralte no varié mucho del anteriormente calculado y así se determinara el peralte definitivo. [pic 5][pic 6]

Ahora bien, se procede a determinar los momentos de acuerdo a la tabla 6.1 de las NTC-2004 teniendo en cuenta el factor m que relaciona el lado más corto entre el lado más largo del tablero, con el valor de m y tomando en cuenta el tipo de tablero (interior, de esquina, de borde o aislada) se determinan los momentos (si el valor de m es intermedio entre los valores que se dan en la tabla 6.1 se procede a interpolar) tomando el caso I para losas monolíticas y el caso II para losas no monolíticas .

Ahora para determinar los momentos actuantes Mu a los momentos anteriormente calculados se tendrán que multiplicar por el factor  y se tienen los momentos en [kg*m/m]. Posteriormente se determina el factor  teniendo en cuenta que FR=0.9 por flexión y b =100cm como ancho unitario. Ahora obtenemos q para así poder tener el área de acero para cada momento con la siguiente expresión   y con este valor calculado Ahora determinamos la cuantía de acero ρ de la siguiente manera   y así se determina el área de acero mínima, cabe aclarar que si la cuantía calculada es menor al mínimo especificado en las NTC-2004 de 0.002 se tomara el mínimo para determinar el área con la expresión  lo que nos indicara la cantidad de acero mínima que se requiere por metro lineal. [pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Ya que determinamos el área mínima, se determina la separación entre barras de acero (considerando que la distancia máxima de acuerdo con las NTC-2004 es de 3.5 veces la altura de la losa o bien de 50 cm cuando lo anterior sea mayor a 50 cm) con la expresión  entonces se necesita proponer un numero de varilla y así determinar la distancia adecuada que no deberá de exceder de lo ya anteriormente mencionado y así se tendrá que especificar para el diseño lo siguiente “Numero de la varilla @ separación calculada”.[pic 12]

Finalmente se puede hacer un análisis determinando la cuantía máxima de acero  ( donde para concretos con f’c < 280 Kg/cm2 y se reduce en 0.02 al aumentar 70 kg/cm2 el f´c) así determinar el área máxima de acero ()  y obtener una nueva separación con área de acero máxima calculada como se calculó anteriormente revisando los limites permisible.[pic 13][pic 14][pic 15]

Hecho lo anterior se termina el diseño.

Siguiendo el procedimiento descrito anteriormente se presentan los resultados para cada tablero tomando en cuenta lo planteado al inicio del problema.

TABLERO I LOSA MONOLITICA (CONCRETO CLASE I Y CLASE II)[pic 16][pic 17]

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Concreto Clase I [pic 19]

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Concreto Clase I [pic 21]

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TABLERO I LOSA NO MONOLITICA (CONCRETO CLASE I Y CLASE II)[pic 23][pic 24]

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Concreto Clase I [pic 26]

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Concreto Clase I [pic 28]

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FINALMENTE

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