Resumen de Diseño Preliminar de Estructuras Residenciales
Diseño Preliminar de Estructuras Residenciales: Guía Esencial
Introducción
El diseño estructural de edificios se ocupa de organizar y dimensionar los elementos resistentes (losas, vigas, columnas, fundaciones) para garantizar seguridad, servicio y compatibilidad con la arquitectura. En este material nos enfocaremos en el planteo estructural y pre-dimensionamiento conceptual (criterios geométricos y de rigidez) para plantas típicas y fundaciones directas en edificios entre medianeras.
Definición: El pre-dimensionamiento estructural es el conjunto de criterios y aproximaciones iniciales que permiten elegir dimensiones geométricas y sistemas constructivos antes del cálculo detallado.
1. Relación arquitectura — estructura
- La estructura debe acompañar la propuesta espacial y no condicionar negativamente los ambientes.
- Restricciones útiles:
- Las vigas no deben atravesar ambientes principales ni reducir la altura libre de paso.
- La diferencia entre niveles de losas superior se considera $2.80\ \mathrm{m}$ y la altura de paso requerida es $2.10\ \mathrm{m}$.
- Las losas no deben soportar mamposterías pesadas salvo donde se indique.
- Evitar apeos innecesarios; las vigas deben tener apoyos en ambos extremos o apoyos en columna y viga.
- Columnas y tabiques pueden usarse como elementos verticales de transmisión de carga.
💡 Věděli jste?Did you know que distribuir columnas en Planta Baja evitando apeos sobre vigas reduce la complejidad constructiva y los cortes de vigas en el nivel de ingreso?
2. Esquema estructural: pasos para su elaboración
- Identificar la planta típica (la más repetitiva) y la planta baja con cargas transmitidas a fundación.
- Esquematizar la volumetría y planos verticales/horizontales donde se organizará la estructura.
- Plantear el esquema de losas y vigas en calco o Autocad con simbología y numeración coherente.
- Definir continuidad de los elementos (losas continuas, vigas continuas) para criterio de rigidez y armado.
Definición: Planta típica es la planta que se repite en varios niveles del edificio y sirve para estandarizar el diseño estructural.
3. Tipos de losa y criterio de pre-dimensionamiento
- Identificar si la losa es unidireccional o bidireccional según sus luces relativas $L_x$, $L_y$ y condiciones de apoyo.
- La deformabilidad depende del tipo de losa, luz y continuidad. Se selecciona espesor $h$ por regla práctica basada en casos representativos.
Tabla comparativa: criterios de selección de espesor de losa
| Tipo de losa | Condición de apoyo típica | Regla práctica para espesor $h$ |
|---|---|---|
| Unidireccional | Losa apoyada principalmente en dos apoyos opuestos | $h$ menor, p. ej. $7\ \mathrm{cm}$ para luces pequeñas |
| Bidireccional | Apoyos en más de dos direcciones y luces similares | $h$ mayor, p. ej. $11\ \mathrm{cm}$ o más según luz |
Ejemplos prácticos:
- Losa L113: $L_x = 4.35\ \mathrm{m}$, $L_y = 1.56\ \mathrm{m}$. Corresponde a caso con un extremo continuo; adopte $h = 7\ \mathrm{cm}$.
- Losa 104: $L_x = 4.35\ \mathrm{m}$, $L_y = 4.69\ \mathrm{m}$. Corresponde a caso lateral continuo; adopte $h = 11\ \mathrm{cm}$.
Puntos clave para losas:
- Determinar tipo (uni/bidireccional).
- Ver continuidad con losas vecinas (influye en momentos y deformaciones).
- Adoptar un mismo espesor en losas que sean continuas por uniformidad y facilidad de armado.
💡 Věděli jste?Fun fact: En edificios de mediana altura con losas aligeradas, la reducción de peso propio puede incrementar la altura libre cuando se optimiza el espesor y el tipo de aligeramiento.
4. Pre-dimensionado de vigas
- Las vigas que no reciben apeos de columnas se pueden pre-dimensionar por reglas geométricas basadas en su luz $L$ y continuidad.
- Por criterio práctico, se toma una altura $H$ de viga en función de la luz y se mantiene la misma $H$ en vigas continuas para uniformidad.
- Ejemplo: Viga V117 con $L = 4.79\ \mathrm{m}$. Tomando la referencia de losas y continuidad se adopta $H = 45\ \mathrm{cm}$ y $b_w = 15\ \mathrm{cm}$.
Tabla de referencia (valores ori
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Diseño estructural edificios
Klíčové pojmy: Identificar y esquematizar la planta típica antes del diseño, Determinar si la losa es unidireccional o bidireccional por luces $L_x$, $L_y$, Adoptar espesores de losa por continuidad: ejemplo $h=7\ \mathrm{cm}$ o $h=11\ \mathrm{cm}$, Mantener mismo espesor en losas continuas por uniformidad, Pre-dimensionar vigas según luz $L$; ejemplo $H=45\ \mathrm{cm}$ para $L\approx4.8\ \mathrm{m}$, Evitar vigas que atraviesen ambientes y preservar altura libre $2.10\ \mathrm{m}$, Calcular cargas de columna en PB mediante áreas de influencia, Pre-dimensionar zapatas con $A=\dfrac{P}{f}$ usando $f=200\ \mathrm{kN/m^2}$, Verificar centro de presiones para zapatas excéntricas, Numerar y representar elementos según simbología estándar
## Introducción
El diseño estructural de edificios se ocupa de organizar y dimensionar los elementos resistentes (losas, vigas, columnas, fundaciones) para garantizar seguridad, servicio y compatibilidad con la arquitectura. En este material nos enfocaremos en el planteo estructural y pre-dimensionamiento conceptual (criterios geométricos y de rigidez) para plantas típicas y fundaciones directas en edificios entre medianeras.
> Definición: El pre-dimensionamiento estructural es el conjunto de criterios y aproximaciones iniciales que permiten elegir dimensiones geométricas y sistemas constructivos antes del cálculo detallado.
## 1. Relación arquitectura — estructura
- La estructura debe acompañar la propuesta espacial y no condicionar negativamente los ambientes.
- Restricciones útiles:
- Las vigas no deben atravesar ambientes principales ni reducir la altura libre de paso.
- La diferencia entre niveles de losas superior se considera $2.80\ \mathrm{m}$ y la altura de paso requerida es $2.10\ \mathrm{m}$.
- Las losas no deben soportar mamposterías pesadas salvo donde se indique.
- Evitar apeos innecesarios; las vigas deben tener apoyos en ambos extremos o apoyos en columna y viga.
- Columnas y tabiques pueden usarse como elementos verticales de transmisión de carga.
Did you know que distribuir columnas en Planta Baja evitando apeos sobre vigas reduce la complejidad constructiva y los cortes de vigas en el nivel de ingreso?
## 2. Esquema estructural: pasos para su elaboración
1. Identificar la planta típica (la más repetitiva) y la planta baja con cargas transmitidas a fundación.
2. Esquematizar la volumetría y planos verticales/horizontales donde se organizará la estructura.
3. Plantear el esquema de losas y vigas en calco o Autocad con simbología y numeración coherente.
4. Definir continuidad de los elementos (losas continuas, vigas continuas) para criterio de rigidez y armado.
> Definición: Planta típica es la planta que se repite en varios niveles del edificio y sirve para estandarizar el diseño estructural.
## 3. Tipos de losa y criterio de pre-dimensionamiento
- Identificar si la losa es **unidireccional** o **bidireccional** según sus luces relativas $L_x$, $L_y$ y condiciones de apoyo.
- La deformabilidad depende del tipo de losa, luz y continuidad. Se selecciona espesor $h$ por regla práctica basada en casos representativos.
Tabla comparativa: criterios de selección de espesor de losa
| Tipo de losa | Condición de apoyo típica | Regla práctica para espesor $h$ |
|---|---:|---:|
| Unidireccional | Losa apoyada principalmente en dos apoyos opuestos | $h$ menor, p. ej. $7\ \mathrm{cm}$ para luces pequeñas |
| Bidireccional | Apoyos en más de dos direcciones y luces similares | $h$ mayor, p. ej. $11\ \mathrm{cm}$ o más según luz |
Ejemplos prácticos:
- Losa L113: $L_x = 4.35\ \mathrm{m}$, $L_y = 1.56\ \mathrm{m}$. Corresponde a caso con un extremo continuo; adopte $h = 7\ \mathrm{cm}$.
- Losa 104: $L_x = 4.35\ \mathrm{m}$, $L_y = 4.69\ \mathrm{m}$. Corresponde a caso lateral continuo; adopte $h = 11\ \mathrm{cm}$.
Puntos clave para losas:
- Determinar tipo (uni/bidireccional).
- Ver continuidad con losas vecinas (influye en momentos y deformaciones).
- Adoptar un mismo espesor en losas que sean continuas por uniformidad y facilidad de armado.
Fun fact: En edificios de mediana altura con losas aligeradas, la reducción de peso propio puede incrementar la altura libre cuando se optimiza el espesor y el tipo de aligeramiento.
## 4. Pre-dimensionado de vigas
- Las vigas que no reciben apeos de columnas se pueden pre-dimensionar por reglas geométricas basadas en su luz $L$ y continuidad.
- Por criterio práctico, se toma una altura $H$ de viga en función de la luz y se mantiene la misma $H$ en vigas continuas para uniformidad.
- Ejemplo: Viga V117 con $L = 4.79\ \mathrm{m}$. Tomando la referencia de losas y continuidad se adopta $H = 45\ \mathrm{cm}$ y $b_w = 15\ \mathrm{cm}$.
Tabla de referencia (valores ori