Elementos Estructurales

“Se conoce como elemento estructural a las diferentes partes en que se puede dividir una estructura atendiendo a su diseño.”

Forma de Clasificación

Por su importancia se estudiaran:

Elementos LinealesGeométricamente son alargados siendo la dimensión según dicha línea (altura, luz, o longitud de arco), mucho mayor que las dimensiones según la sección transversal.

Elementos lineales más comunes según su posición y forma:

Verticales, comprimidos y rectos: Columnas o pilares y pilotes (cimentación).

Columnas:

Las columnas, son las estructuras verticales que se encargan de transmitir esfuerzos y cargas de una edificación hacia la tierra, utilizando a las zapatas como estructuras intermediarias de apoyo para dicho evento.

Forma de armado

Los planos de estructuras especificarán las medidas de los cortes y de los doblados de las barras de acero. Todo refuerzo de acero deberá doblarse en frío, respetando el diámetro mínimo de doblado para no causar fisuras en la barra. Deberá cortarse con sierra.

Luego de haber cortado y doblado las barras de acero, deberá verificarse que las medidas estén de acuerdo a las especificaciones que figuran en el plano de estructuras.

En el caso de los estribos, la longitud del gancho garantiza que durante un sismo éstos no se abran, evitando así que el concreto falle.

El espaciamiento de los estribos, así como la curvatura de doblado y la longitud del gancho, deben seguir las indicaciones de los planos. Esto garantizará una columna resistente en caso de un sismo.

Para armar la columna, se procederá a amarrar (atortolar) los estribos a las barras longitudinales con alambre No 16.

Una vez armada la columna, se procederá a colocarla en el interior de la zanja, apoyándola sobre unos dados de concreto. No debe usarse piedras, desechos u otro material frágil en reemplazo de los dados.

Doblado de Barras

Cuando se dobla una varilla, se debe cumplir con un diámetro mínimo de doblado y con una longitud mínima del extremo doblado. El primero nos garantiza que se pueda doblar la barra sin fisuras, y el segundo, asegura un adecuado anclaje del refuerzo en el concreto.

En obra, generalmente se dobla el fierro con tubo y trampa, para lo cual se deben respetar ciertas distancias mínimas, es decir, las distancias del tubo a la trampa, que nos aseguren un adecuado procedimiento de doblado.

A continuación se presenta un resumen con las dimensiones mínimas para realizar el doblado, así como los diámetros y extremos mínimos de doblado que deben tener las barras de acero:

Consideraciones Generales para el armado:

Ganchos normales para la armadura principal

Ganchos normales para los estribos y estribos cerrados

Diámetros mínimos de doblado: El diámetro mínimo del mandril de doblado, también llamado simplemente diámetro mínimo de doblado, se define como "el diámetro de doblado medido del lado interno de la barra." Los diámetros mínimos de doblado, los cuales se expresan como múltiplos del diámetro de las barras, dependen del tamaño de las barras: para las barras No. 3 a No. 8 el diámetro mínimo de doblado es igual a seis veces el diámetro de la barra; para las barras No. 9 a No. 11 el diámetro mínimo de doblado es igual a 8 veces el diámetro de la barra; y para las barras No. 14 y No. 18 el diámetro mínimo de doblado es igual a 10 veces el diámetro de la barra. Este requisito tiene las siguientes excepciones:

1. Para los estribos y estribos cerrados cuyo tamaño corresponde a barras No. 5 o menores, el diámetro mínimo de doblado es igual a 4 veces el diámetro de la barra. Para los estribos y estribos cerrados No. 6 a No 8 el diámetro mínimo de doblado es igual a 6 veces el diámetro de la barra.

2. Para las mallas de alambre soldadas usadas como estribos o estribos cerrados, el diámetro del mandril de doblado debe ser mayor o igual que cuatro veces el diámetro de los alambres si se trata de mallas de alambres conformados mayores que el alambre D6, o mayor o igual que dos veces el diámetro de los alambres para los demás tipos de alambre. La distancia entre una soldadura de barras que se cruzan y un gancho con un diámetro de doblado menor que ocho veces el diámetro del alambre debe ser como mínimo igual a cuatro veces el diámetro de los alambres.

Horizontales, flexionados y rectos: Viga , dintel, zapata corrida para cimentación, correa de sustentación de cubierta.

Vigas:Las vigas son elementos estructurales de concreto armado, diseñado para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, en una sola dirección. Una viga puede actuar como elemento primario en marcos rígidos de vigas y columnas, aunque también pueden utilizarse para sostener losas macizas o nervadas.

Forma de Armado

1. Es importante respetar todo lo que indcan los planos de estructura. Y a que la estabilidad de la contrucción depende de ello. Se debe comenzar doblando los hierros según indican los planos, para ello se usara la grifa cuyo tamaño dependerá del diámetro del hierro que se vaya a trabajar. El doblado de la varilla se debe hacer en frío, no se calienta a fuego. Todo hierro, salvo que indiquen lo contrario los planos de estructura, deberán terminar en un gancho. Si queda corta una varilla se puede empalmar con otro trozo para tener el tamaño indicado en los planos.

2. Colocar dos varillas correspondientes a los angulos superiores de la viga sobre caballetes, cuyos apoyos sean una barra de hierro de unos 10 a 12 mm.

3. Se marcara la ubicación de los estribos los que se distribuirán colgándolos de las dos varillas, una vez colocados todos se atarán.

4. Si se tiene un hierro negativo se colocará en los estribos y luego se atará a ellos.

Formas de vigas:

Esquemas de armado:

Zapata Corrida:

Se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno.

Forma de Armado

Compactado el terreno se coloca una plantilla de concreto. Se procede a colocar el acero inferior de la zapata, utilizando varillas que deberán tener un

doblez en los extremos para garantizar la adherencia y el anclaje.

Colocación del acero vertical del lado de la columna.

Otros tipos de armados para zapatas:

Dinteles:

Es un elemento estructural horizontal que salva a un espacio entre dos apoyos. Es el elemento superior que permite crear vanos en los muros para conformar puertas, ventanas o pórticos.

Forma de Armado

La armadura superior de dintel será siempre de diámetro 6 mm.

Dinteles sencillos de concreto armado:

Dinteles dobles de concreto armado:

Imágenes de Dinteles

Elementos Bidimensionales: Los elementos planos pueden aproximarse por una superficie y tienen un espesor pequeño en relación a las dimensiones generales del elemento. Es decir, en estos elementos una dimensión, llamada espesor, es mucho menor que las otras dos.

Horizontales, flexionados y planos, como los forjados, las losas de cimentación, y las plateas o marquesinas.

Losas:

Las losas de concreto forman la parte más difícil y que al mismo tiempo requiere más trabajo del proceso constructivo, por lo que deben hacerse en forma cuidadosa con objeto de evitar posibles accidentes motivados por defectos de construcción. Las losas de concreto armado se apoyan sobre muros o vigas. El armado se hace con varilla del numero 2 1/2 o del 3.

Forma de Armado

El armado se hace igual que para cualquier tamaño de losa lo que cambia es la cantidad de varilla y la separación de estas, que es de acuerdo al tamaño del cuarto. Siempre y cuando la suma del lado mayor y menor de la losa no sume más de 9 metros, por que de ser así necesitaría una viga en medio.

Imagen de armado de losa: