Estructuras de Concreto Armado: Marcos Rígidos y Sistemas Tubo

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
Facultad de Estudios Superiores Acatlan
ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO
Procedimientos de construcción III
EQUIPO 3
Gutierrez Trujillo Natalia Getzemani
Rosales Guerrero Omar Alberto
Orduño Sanchez Jorge Angel
Sanchez Diaz Ana
PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN III
2701-2711
Arq. Canudas González Luis Rodrigo
Arq. Rocha García Roberto
24/FEB/2025
Contenido
3.2 INTRODUCCION
3.3 NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS
3.4 SISTEMA DE MARCOS RIGIDOS
3.4.1 ¿En qué consiste?
3.4.2 Elementos de los marcos rígidos
Columnas
Trabes
Diafragma rígido (LOSA ALIGERADA)
Conexión monolítica de concreto armado y
especificaciones de obra mas importantes
3.5 PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS
3.5.1 ¿Cómo se predimensionan?
3.5.2Predimensionamiento de: Vigas,Columnas,
Losas
3.6 ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO DE TUBO
EN TUBO
3.6.1 Cubo de elevadores. escaleras y ductos de
instalaciones
3.6.3 Ejemplos de construcciones de marcos
rigidos y tubo en tubo
3.7 CIMBRAS DESLIZANTES
3.7.1.1 SELECCIONAR UNA
3.7.1.2 Como funciona
3.7.1.3 Ventajas y desventajas
CONCLUSIONES
FUENTES DE CONSULTA
Introducción
Este estudio aborda el análisis de aquellas estructuras
que destacan por su eficacia en la distribución de
cargas, como los marcos rígidos, examinando sus
componentes, comportamiento, ventajas, desventajas, y
los materiales empleados en su construcción.
Finalmente, se explora la técnica de cimbras deslizantes,
resaltando sus características, funcionamiento y los
beneficios que aporta a la construcción de estructuras
verticales. El objetivo es ofrecer una perspectiva
integral sobre el uso del concreto armado en la
industria de la construcción.
3.3NORMAS
TECNICAS
COMPLEMENTARIAS
Norma sobre Fuerza Cortante en Diafragmas de Concreto Colado en Sitio
Título: Fuerza cortante en diafragmas colados en sitio. Artículo: 6.8.5.3.2
Descripción: Establece la resistencia de diseño a fuerza cortante para diafragmas de concreto colado en
sitio, considerando el área de concreto, el refuerzo y las aberturas presentes.
Ejemplo: En el cálculo de un diafragma de concreto colado en
sitio, se debe utilizar la fórmula establecida, ajustando los
valores de la cuantía de refuerzo y las características del
concreto para cumplir con las exigencias normativas
NTC-Sismo: "Normas Técnicas Complementarias para el Diseño por
Sismo"
En el caso del concreto armado, se detallan los requisitos para que
las estructuras puedan resistir deformaciones y esfuerzos
ocasionados por movimientos sísmicos sin colapsar.
Ejemplo: Para un edificio de varios niveles en una zona sísmica, se requiere diseñar los elementos de concreto
(como columnas y vigas) con un refuerzo adecuado para que puedan deformarse sin fallar, y se debe prever un
confinamiento adicional del concreto en las zonas críticas, como los nodos de los marcos rígidos.
3.3NORMAS
TECNICAS
COMPLEMENTARIAS
NTC para la Revisión de la Seguridad Estructural de las Edificaciones (NTC-RSEE)
Contenido: Proporciona procedimientos para la evaluación y verificación de la seguridad estructural en
edificaciones existentes.
NTC para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto
Contenido: Proporciona lineamientos detallados para el diseño y la construcción de estructuras de
concreto, abarcando aspectos como materiales, criterios de análisis, durabilidad y protección
contra fuego.
NTC sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones
Contenido: Establece los criterios generales y las acciones que deben considerarse en el diseño
estructural, incluyendo cargas permanentes, variables y accidentales.
Anclaje y Longitud de Desarrollo: Especifica las longitudes necesarias para el desarrollo adecuado de
esfuerzos en el refuerzo.
Separación y Recubrimiento: Define las distancias mínimas entre barras y el recubrimiento requerido
para protección contra corrosión y fuego.
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
¿EN QUE CONSISTE?
Son estructuras de pórticos cuyos elementos se unen
entre si por medio de conexiones fijas capaces de
trasmitir los momentos y fuerzas normales y
tangenciales, sin que se produzcan desplazamientos
lineales o angulares entre sus extremos y las columnas en
que se apoya, lo que hace que la estructura resultante
pueda resistir por sí sola las cargas verticales y
horizontales a las que se haya sometida, sin el requisito
de ningún otro tipo de elementos.
En un marco rígido de concreto armado, columnas, trabes y losas suelen ser construidos de manera
continua, lo que contribuye a una actuación conjunta del sistema. Cuando el concreto se vierte en un solo
proceso sin interrupciones, se forma una estructura monolítica.
3.3
SISTEMA
CARGAS VIVAS
CARGAS MUERTAS
CARGAS ACCIDENTALES
DE
MARCOS
RÍGIDOS
Crea una union rigida asi transmitiendo cargas tanto
horizontales como verticales a los apoyos
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
Mayor resistencia, pero sobre todo mucha mas
rigidez, que en este caso se mide como la
capacidad de contrarrestar los desplazamientos
horizontales. Cuando los marcos forman
estructuras de varios pisos las columnas
inferiores soportan las suma de todas las cargas
que se transmiten al suelo, que son
principalmente verticales.
Columnas centrales mayor carga
Columnas laterales media carga
Columnas esquinada un cuarto de carga
RÍGIDOS
3.3
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
En este caso se puede apreciar que la concentracion de cargas
esta en las columnas del centro mientras las columnas limite
tienen menos concentración de carga
3.4.2
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
Documentación
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Herramientas
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Informes
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COLUMNAS
TRABES
CONEXIONES O
JUNTAS
3.4.2.1
COLUMNAS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Son los elementos verticales que reciben las cargas de las vigasDocumentación
y de los tramos de columnas que se
encuentran sobre ellas y las transmiten al suelo o a las columnas inferiores.
En una construcción depende del diseño arquitectónico de la obra.
De esta manera, los diferentes tipos de columnas según su
geometría son las siguientes.
Cuadradas/Rectangulares /Circulares /en L
Control de Deformaciones (Rigidez):
Las columnas contribuyen a la rigidez
de la estructura, ayudando a limitar
las
deformaciones,
tanto
horizontales como verticales. Esto es
crucial en edificaciones donde se
requiere
evitar
grandes
desplazamientos, como en edificios
altos.
3.4.2.1
COLUMNAS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Documentación
Colaboración en MomentosLorem
Flectores:
ayudan a resistir
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momentos flectores generados
por cargas excéntricas o laterales. En
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una conexión rígida, tanto las vigas como las columnas absorben
parte del momento, distribuyendo mejor los esfuerzos en la
estructura.
Herramientas
Ejemplo: Durante un sismo, las conexiones entre columnas y vigas distribuyen los momentos flectores
generados, evitando que se concentren excesivamente en una parte de la estructura, lo cual podría causar
fallas.
3.4.2.1
COLUMNAS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
1. Armado a nivel
de cimentación
DETALLE
NIVELES
SUPERIORES
1. Armado a nivel de cimentación
Importante que las barras de la columna se extiendan desde la
cimentación hasta el siguiente nivel, garantizando correcta continuidad
del elemento; en el inicio de la columna, los estribos deben ubicarse a 5
cm
Esta disposicion de barras y estribos es importante para garantizar la
resistecia y estabilidad de la estructura
3.4.2.1
COLUMNAS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
2. Empalmes
Se debe realizar los empalmes de barras en la region central de
la columna y evitar ubicar en las proximidades de las
conexiones viga - columna, esta práctica asegura la integridad
de la estructura y evita la concentración de esfuerzos en áreas
criticas que puedan comprometer la resistencia de la columna.
En caso de exceder el porcentaje
especificado, aumentar la long
de empale en un 30% o segun
estructurista
A medida que la
resistencia del concreto
aumenta, disminuye la
long de empalme
3.4.2.1
COLUMNAS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
3. Estribos
Es importante usar estribos
con ganchos cerrados de
forma alternada a lo largo de
toda la longitud de la columna,
el diámetro de los estribos
debe ajustarse al diámetro
de las barras de la columna
(de acuerdo a normativa), y
el espaciamiento se determina
según las especificaciones del
cálculo estructural.
3.4.2.2
TRABES
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Documentación
Son elementos horizontales de poca
o ninguna inclinación que reciben
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directamente las cargas permanentes
o sitrelativas
al uso de la
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construcción y las transfieren a lasegestas
columnas.
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Contribución a la Rigidez del Marco
Las trabes son fundamentales para aumentar la rigidez lateral de la
estructura. Contribuyen a limitar los desplazamientos laterales y
garantizar que la estructura se mantenga estable frente a cargas
externas, evitando excesivos movimientos entre pisos que puedan
afectar la seguridad y funcionalidad del edificio.
Trabe rectangular
Común en edificaciones de concreto armado.
Trabe en "T" (Invertida o Normal)
La losa actúa como una extensión de la trabe.
Trabe en "L"
Se ubica en los bordes de las losas o muros.
3.4.2.2
TRABES
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Criterio de Armado de Trabes de Concreto Armado
El armado de una trabe se diseña para resistir
esfuerzos de flexión, corte y torsión.
Acero principal (barras longitudinales)
Se colocan en la parte inferior para resistir
tracción en trabes simplemente apoyadas.
Se colocan en la parte superior en zonas con
momentos negativos (trabes continuas).
Estribos : Controlan el corte y pandeo del
refuerzo longitudinal.
Se colocan más densos en los extremos donde hay
mayor esfuerzo cortante.
Refuerzo adicional o de montaje
Se usa para mejorar la estabilidad del armado.
3.4.2.2
UNION
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Las uniones entre los elementos de una estructura, también conocidas
como nudos, juntas o nodos, tienen la
Documentación
función de transferir momentos flexionantes, fuerzas cortantes entre vigasLorem
y columnas.
Son esenciales para asegurar
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la continuidad y estabilidad de la estructura
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Comportamiento Monolítico
Una junta rígida asegura que el marco
estructural actúe como una unidad
continua. Esencial para que toda la
estructura resista de manera eficiente
las fuerzas internas generadas por las
cargas de servicio y las cargas
accidentales
Se logran mediante el correcto diseño de nodos y la continuidad del acero de refuerzo entre las trabes y
columnas. El concreto en las juntas debe ser de alta calidad para resistir esfuerzos de corte y torsión.
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
Documentación
¿Cómo se diseñan las conexiones en
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un marco rígido?
Para que una conexión entre trabe y
columna sea efectiva, es fundamental
que los estribos y demás refuerzos se
continúen a través de la conexión,
incluso si esto implica que los estribos
de la trabe se amontonen con los de la
columna.
Los
estribos
garantizan
el
confinamiento
del
concreto,
evitando fallas frágiles por corte y
mejorando la resistencia a sismos.
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Documentación
Los estribos son refuerzos transversales de acero que ayudan
evitar
el pandeo de las
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barras principales y a resistir esfuerzos de cortante.
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1. En la trabe (viga):
Los estribos deben continuar a lo largo
de toda la trabe, incluso en la zona de
conexión con la columna.
Esto evita que se generen puntos
débiles en la estructura.
Se colocan más estribos en la zona
cercana a la columna porque es donde
se concentran los mayores esfuerzos de
cortante y momento negativo.
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
Documentación
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En la columna:
Los estribos de la columna van desde la base hasta la
parte superior sin interrupciones.
En la unión con la trabe, los estribos de la columna se
traslapan con los de la trabe, ayudando a distribuir los
esfuerzos.
La continuidad del refuerzo en la columna asegura que las
cargas verticales y los momentos se transfieran
correctamente a la cimentación.
3.4
SISTEMA
DE
MARCOS
RÍGIDOS
ELEMENTOS DE LOS MARCOS RÍGIDOS?
¿Por qué se Amontonan los Estribos en la Conexión?
Esto ocurre porque ambas partes deben tener refuerzo suficiente en
esta zona crítica.
Aunque parece que hay un exceso de acero en la conexión, esta
acumulación es necesaria para garantizar la resistencia estructural.
Punto de Máxima Resistencia: ¿Cómo se Genera?
La continuidad de los estribos y refuerzos principales en ambas
direcciones permite que la estructura funcione como un solo
sistema.
La correcta colocación del concreto alrededor de estos elementos es
clave para evitar huecos o zonas débiles.
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
¿Que es una losa aligerada?
Una losa aligerada es una estructura
de concreto armado que se utiliza
para reducir su peso y que se puede
usar como techo o entrepiso. Se
caracteriza por utilizar materiales
alternativos al concreto, como el
rramientas
poliestireno
expandido (EPS), ceramica
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lisa o el elit
Steelfoam
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Existen
unidireccionales
bidireccionales Hablaremos de
coladas in situ.
formes
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TIPOS DE LOSA ALIGERADA:
Vigeta y Bovedilla
Losa nervada / Encacetonada
losa bubbledeck
o
las
de
concreto
armado)
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
armado)
NOM PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO
Pueden ser macizas, o aligeradas por algún medio (bloques
de material ligero, alvéolos formados por moldes
removibles, etc).
En la zona superior de la losa habrá un firme de espesor no
menor de 50 mm, monolítico con las nervaduras y que sea
parte integral de la losa. Este firme o capa maciza debe ser
capaz de soportar, como mínimo, una carga de 10 kN (1000 kg)
en un área de 100 mm, actuando en la posición más
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desfavorable.
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rramientas
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formes
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Documentación
Las losas aligeradas contarán con una zona maciza adyacente a cada
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columna de cuando
menos 2.5 ancho de columna.
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En los ejes de columnas deben suministrarse nervaduras de ancho no
menor de 250 mm; las nervaduras adyacentes a los ejes de columnas
serán de por lo menos 200 mm de ancho y el resto de ellas de al menos
100 mm.
3.4.2
Diafragma
rramientas
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formes
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rígido
(losa
aligerada
de
concreto
armado)
NOM PARA EL DISEÑO DE
ESTRUCTURAS DE CONCRETO
Documentación
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6.3.1.2 Losas encasetonadas Las nervaduras de losas
encasetonadas se dimensionarán como vigas, excepto que, si
la losa apoya en su perímetro, no será necesario cumplir con
el refuerzo mínimo por tensión diagonal que se pide;para
estos elementos el refuerzo mínimo por fuerza cortante se
establece en la sección 2.5.9.4
6.3.2 Losas que trabajan en una dirección
Además
del
refuerzo
principal
de
flexión,
debe
proporcionarse refuerzo por cambios volumétricos, para
elementos estructurales expuestos a la intemperie o cuando se
requiera una superficie de concreto de alta calidad La separación
entre barras de refuerzo no debe superar los 500 mm o 3.5
veces el espesor del recubrimiento. Esto para prevenir grietas.
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
armado)
MATERIALES
BOVEDILLAS
CACETONES
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quam.
Casetón de Poliestireno
Expandido (EPS)
Casetón Perdido de Plástico
Casetón cerámico
Casetón Metalico
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
VENTAJAS
Proporciona un aislamiento
permitiendo el uso del ático.
de
concreto
armado)
VENTAJAS
térmico
eficaz,
Ofrece una importante reducción de los costes de
construcción.
rramientas
Requiere menos tiempo de ejecución.
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Reduce los residuos de hormigón y Cimbra de
madera y otras averías de materiales.
Reduce el peso de la estructura del edificio.
formes
Permiten una calidad uniforme gracias a la
prefabricación de la mayoria de piezas
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aligerada
permite claros mas largos a la losa comun
Documentación
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No están diseñadas para soportar cargas
puntuales
Requieren mano de obra profesional
En materiales extra ligeros se debe tener
medidas de seguridad extra
No se pueden usar en zonas ciclónicas
menor aislamiento acustico
Su diseño estructural requiere cálculos
especializados
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
armado)
PROCESO CONSTRUCTIVO VIGETA Y BOVEDILLA
1. colocacion de simbra y vigetas
2. colocacion de bovedillas apoco
3. colocacion de ductos de
instalaciones
4. colocacion de capa de malla
electrosoldada
5. colado de caopa de compresion
resultado
PROCESO CONSTRUCTIVO
VIGETA Y BOVEDILLA
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
armado)
PROCESO CONSTRUCTIVO RETICULAR/ NERVADA
1.
colocacion de simbra
4. colocacion de ductos de
instalaciones
2. Armado de nervaduras
3. colocacion de cacetones
5. Colocacion de malla
6. Colado de concreto
PROCESO CONSTRUCTIVO RETICULAR/ NERVADA
7. Resultado
6. Retirar (o no) casetones
PROCESO
CONSTRUCTIVO
RETICULAR/ NERVADA
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
PROCESO CONSTRUCTIVO BUBBLEDECK
armado)
3.4.2
Diafragma
rígido
(losa
aligerada
de
concreto
PROCESO CONSTRUCTIVO BUBBLEDECK
armado)
PROCESO CONSTRUCTIVO
BUBBLEDECK
3.4.2
DIAFRAGMA
RÍGIDO
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Las conexiones monolíticas en sistemas de marcos rígidos
son uniones estructurales críticas
Se ven involucradas Vigas y Columnas que se constituyen
como un único elemento
Este tipo de conexiones permiten transferir momentos
flectores, fuerzas cortantes y cargas axiales.
Garantizan rigidez y estabilidad del sistema estructural.
3.4.2
DIAFRAGMA
RÍGIDO
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Especificaciones (Materiales)
CONCRETO
Normativa
Resistencia: Mínimo f’c = 250 kg/cm²
según diseño estructural.
NMX-C-414 (Concreto hidráulico).
Revenimiento: Entre 10 y 15 cm (para
zonas con alta congestión de
acero).
NTC-2017 (Normas Técnicas
Complementarias para Diseño y
Construcción de Estructuras de
Concreto).
Concreto premezclado certificado por la CANACEM (Cámara Nacional del
Cemento).
3.4.2
DIAFRAGMA
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Especificaciones (Materiales)
ACERO DE REFUERZO
Varilla corrugada: Grado 42
(fy=4,200 kg/cm²) o 60 (fy=6,000
kg/cm²)
Recubrimiento mínimo:
4 cm para elementos expuestos
a intemperie.
5 cm en ambientes marinos o
con alta humedad
RÍGIDO
Normativa
(NTC-Concreto 2017, Sección 4.3.5).
3.4.2
DIAFRAGMA
RÍGIDO
Especificaciónes (armado de acero)
Nudos viga-columna
Estribos:
Espaciamiento máximo de 10 cm en zonas críticas
(NTC-2017, Sección 6.3.4).
Diámetro mínimo: #3 (3/8") para estribos.
Traslapes:
Longitud de traslape ≥ 60 cm para varillas #6
(NTC-2017).
Evitar traslapes en zonas de máximo momento
(ej.: extremos de vigas).
Anclajes:
Longitud de desarrollo según la NTC-2017 (ej.: 40
diámetros para varilla #6).
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
3.4.2
DIAFRAGMA
RÍGIDO
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Especificaciones (Colado del concreto)
Secuencia de colado
1. Colar columnas hasta el nivel
inferior de las vigas
2. Vigas y losas en un paso (evitar
juntas frías)
Continuo: Evitar juntas frías; usar vibradores para eliminar aire atrapado.
Secuencia: Verter primero columnas hasta el nivel inferior de las vigas,
luego vigas y losas.
Compactación: Vibradores de aguja de alta frecuencia para zonas densas.
3. Vibrado del concreto, usar
vibradores de aguja (3-5 cm)
Mantas húmedas: Por al menos 7 días.
Membranas curantes: Aplicar después del fraguado superficial.
No desencofrar antes de 7 días (o cuando el hormigón alcance el 70% de
f’c).
3.4.2
DIAFRAGMA
RÍGIDO
Consideraciones de diseño
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Refuerzo en zonas críticas:
Barras de acero en nudos viga-columna para evitar fisuras (ej.: estribos cerrados).
Longitud de anclaje adecuada en varillas.
Análisis de esfuerzos:
Modelar con software (ETABS, SAP2000) para calcular momentos, cortantes y
torsiones.
Considerar combinaciones de carga (normas ASCE 7, ACI 318).
Ductilidad sísmica:
Diseñar según códigos sismorresistentes (ej.: ACI 318-19, Cap. 18).
Usar el principio Columna fuerte-viga débil.
Evitar fallas frágiles (refuerzo transversal en nudos).
3.4.2
DIAFRAGMA
Consideraciones de diseño
Tolerancias Permitidas
Desviaciones:
Posición de varillas: ±2 cm.
Alineación de columnas: ±1.5 cm por piso.
Recubrimiento: +1 cm / -0.5 cm (NTC-2017)
RÍGIDO
CONEXIÓN MONOLÍTICA Y
ESPECIFICACIONES DE OBRA
Fisuras en los nudos (uniones viga-columna)
Causas:
Concentración de esfuerzos por flexión o
cortante.
Hormigón mal compactado o curado insuficiente.
Refuerzo transversal insuficiente (estribos
espaciados o diámetros incorrectos).
Reparación:
Inyección de resinas epóxicas para sellar fisuras.
Encamisado con CFRP (fibras de carbono) o
colocación de placas de acero.
3.5
PREDIMENSIONAMIENTO
LOSAS
Para losas aligeradas de una dirección debemos obtener el
peralte; para esto podemos usar la fórmula
H= L/21
Ejemplo
H= 4.50m/ 21
H= 21.4285714286 (espesor de losa).
Losas aligeradas en dos direcciones.
Este tipo de losas se emplean cuando la relación entre el lado más grande y el más corto es inferior a 2.
Ejemplo
L*4=Perímetro
8.70*4=34.80
Luego encontramos la altura aplicando la fórmula
8.70m
H = Perímetro/180
H = 34.80/180
8.70m
H = 0.193
Lo que redondeamos a 20 cm.
3.5
PREDIMENSIONAMIENTO
TRABES
El espesor de trabe I, que debe ser siempre igual o mayor que 12 cm, puede ser considerado como el espesor del muro que la
trabe soporta. Así como en las losas, falta determinar la altura A de las trabes, que no debe ser inferior a 20 cm.
En trabes con 2 apoyos y
sin voladizos en sus
extremos,
la altura se puede calcular
dividiendo el claro a1 por
10, redondeaándose al
múltiplo de 5 superior
En trabes con múltiples
apoyos, la altura se
calculará dividiendo el
claro mayor entre 12.
La altura de la trabe en voladizo
puede
estimarse
dividiendo
la
longitud del voladizo por cinco.
Concreto
h=L/12 o L/10
b=L/24 o L/20
n= nervadura
n= L/36
3.5
PREDIMENSIONAMIENTO
COLUMNAS
Por Norma las dimensiones mínimas deben de ser siempre igual o mayor que 30 cm.
50cm
Columnas de concreto
L=CLARO
a= L/20
50cm
Ejemplo
a= 1000/20
a= 50cm
60cm
Columnas de concreto
a= 1200/ 20
a=60
b= 600/20
b=30
30cm
12.00m
EJEMPLO ej: 3er nivel =30x30 cm
2do nivel= 35x35 cm
1er nivel = 40x40cm
30x30 cm
35x35 cm
6.00m
40x40cm
3.6
Estructuras
rramientas
de
concreto
armado
de
tubo
en
tubo.
SISTEMA TUBO EN TUBO
Documentación
Los «sistemas de tubo» se basan en crear una estructura con
columnas en la fachada poco separadas que se unen con las
vigas en cada piso.
EL SISTEMA DE TUBO EN TUBO COMBINA LA FACHADA
RESISTENTE, CON UN NÚCLEO RÍGIDO DE CONCRETO
REFORZADO. LOS DOS SISTEMAS SE UNEN MEDIANTE UN
CONJUNTO DE VIGAS EN CADA PISO.
3.6
Estructuras
de
concreto
Como funciona
EN
LA
FACHADA
LAS
PAREDES
ESTRUCTURALES SE VINCULAN MEDIANTE SUS
RÍGIDAMENTE ENTRE SíARISTAS Y SUS
ENTREPISOS, OBTENIENDO LA RIGIDEZ
rramientas
EQUIVALENTE A LA DE UN TUBO LA CUAL ES
MUCHO MAYOR QUE SI SE CONSIDERA LA DE
LOS 4 TABIQUES POR SEPARADO.
AUMENTA SU RESISTENCIA CON OTRO TUBO
INTERNO (NÚCLEO DE ASCENSORES POR
EJEMPLO).
LOS
ENTREPISOS
ARRIOSTRAN
AMBAS
ESTRUCTURAS (FACHADAS Y NÚCLEOS).
armado
de
tubo
Documentación
en
tubo.
3.6
Estructuras
rramientas
de
concreto
armado
de
tubo
Documentación
en
tubo.
3.6
Estructuras
de
concreto
TUBOS EN PAQUETE
El sistema de los «tubos en paquete» permite aprovechar
las columnas interiores, que en el caso de sistemas de
tubo con grandes áreas de piso serían poco eficaces; se
disponen las columnas cercanas en módulos tubulares ,
rramientas
para mejorar su funcionamiento bajo fuerzas horizontales
como las de viento.
armado
de
tubo
Documentación
en
tubo.
3.6
Estructuras
de
concreto
VENTAJAS
Nos permite una planta libre en
cada nivel
Mayor altura y esbeltez con
menor deformacion
rramientas
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sistema
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paquetes
resiste tambien
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cargas laterales por la forma
Requiere
menos
elemntos
formesverticales
Es
un
sistema eficas para la
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construccion
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armado
de
tubo
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VENTAJAS
Documentación
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El periodo en fuerzas simicas es alto
debido a las grandes alturas
Su diseño estructural requiere cálculos
especializados
3.6
Estructuras
de
concreto
World Trade Center/Torres
Gemelas
Las torres compartían una planta simple: un cuadrado de
63 x 63 metros, con esquinas ligeramente ‘achaflanadas’,
que rodeaba un núcleo de 26 x 41 metros, compuesto por
47 columnas de acero. El núcleo contenía todos los
rramientas
servicios del edificio, incluidos ascensores, escaleras,
baños y pozos mecánicos. Una característica única de la
circulación del edificio fue el uso de sky lobbies.
armado
de
tubo
en
tubo.
3.6
Estructuras
de
concreto
Edificio CORE 31
El nombre de esta torre de 31 departamentos obedece al núcleo
estructural. Este núcleo estructural se comporta como una columna
vertebral que dota de la rigidez necesaria el edificio y le proporciona
estabilidad.
El diseño en planta gira 2.6˚ con respecto al piso anterior, lo que
rramientas
genera un efecto de torsión en la volumetría general del edificio y
garantiza que todos los residentes tengan un espacio privado al aire
libre.
armado
de
tubo
en
tubo.
3.6
Estructuras
de
concreto
Aon center (chicago)
Con 83 pisos y una altura de 1136 pies (346 m), es el
cuarto edificio más alto de Chicago , [ 2 ] superado en
altura por la Torre Willis , el Trump International Hotel
and Tower y el St. Regis Chicago .
rramientas
armado
de
tubo
en
tubo.
05.
CIMBRAS
INTRODUCCION
DESLIZANTES
Documentación
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El uso de cimbras para la construcción de edificios es una parte
indispensables, pues gracias a estos elementos/herramientas es
posible el colado de elementos estructurales hechos de concreto,
soportando y dando forma al concreto hasta que este tenga la
suficiente resistencia para soportar su propio peso y el peso por el
cual se construyo.
Sea hecho una investigación de algunos tipos de cimbras
especializadas para estructuras o construcciones de gran escala,
tomando en cuenta la situación en que se emplea cada cimbra,
algunas de sus ventajas como sus desventajas, entre otros factores
útiles a tomar en cuenta para su uso en la construcción.
05.
CIMBRAS
rramientas
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formes
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DESLIZANTES
¿Qué son?
Documentación
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constructivo innovador que
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Son un sistema
permite la
construcción continua de estructuras de hormigón de gran altura
Este tipo de cimbra es empleada en trabajos especializados,
normalmente, y hace referencia a un tipo de cimbra que puede
irse moviendo sin tener que desarmarse y armarse nuevamente
Puede ser empleada en la construcción de columnas de puentes
que sean coladas en diferentes alzados, ya que en estas se
colocarán la cimbra deslizante en el primer alzado (nivel cero) y
una vez que el concreto ya haya fraguado serán deslizadas hacia
arriba para colarse el alzado subsecuente, repitiendo el esto hasta
terminar el colado en toda la altura de la columna.
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
CLASIFICACION
Dentro de estas cimbras podemos
encontrar los siguientes tipos:
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Trepadora : Su deslizamiento es en
forma vertical
formes Lanzada: Su deslizamiento es en
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forma horizontal
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Mixta:
Sunondeslizamiento
puede ser
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tanto en el eje X como en el eje Y
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
Cimbras horizontales deslizantes
Documentación
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PARA TÚNELES Y OBRAS SEMEJANTES.
La cimbra deslizante es un tipo especial de cimbra que permite el
colado continuo de una estructura de concreto, el concreto se
coloca en las cimbras y estas actúan como un molde a fin de darle la
forma deseada.
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
Permite colar grandes cantidades
de concreto en lapsos de tiempos
reducidos.
Útil para grandes alturas o
Herramientas
distancias. Reducir los tiempos de
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obra.
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Uso
de nonhormigón
premezclado
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Máxima
eficiencia
en
costo
(tiempo).
Construcción de secciones de
nformes forma constante. Gran versatilidad.
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DESVENTAJAS
Se tiene que contar con personal
disponible las 24 horas del día.
Pedidos de concreto con suficiente
tiempo de anticipación, ya que es
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un sistema continuo que no debe
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detenerse.
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Informes
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CIMBRAS
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DESLIZANTES
Cimbras deslizantes horizontales
Documentación
Las cimbras deslizantes
horizontales son especialmente
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adecuadas para estructuras
concreto
como
:
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Tiros de túneles
Conductos de agua.
Canales de desagüe.
Elementos prefabricados
Drenajes.
Barreras medias de carreteras y pavimentos
generalmente se mueven por medio de un sistema de rieles,
tractores, sobre ruedas o banquetas adecuadas. Las plataformas
de trabajo, almacenamiento y los andamios de acabados se unen
a la cimbra móvil y son llevados por esta.
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
Carro MK para túnel en mina.
Documentación
Carro móvil ligero que combina la estructura de soporte y de
cimbrado, en la ejecución en sucesivas fases de hormigonado de
túneles en mina. El encofrado se dispone en la zona interior, donde
se hormigona a través de boquillas y el vibrado es externo. Este
sistema soporta grandes presiones de hormigonado y permite el
traslado tanto manual como hidráulico.
VENTAJAS
Eficiente y productivo: Compuesto principalmente de componentes
reutilizables estándar.
Configurable. Secciones adaptables a diferentes formas, presiones y
cargas
Grandes ritmos de ejecucion: Gracias a la sencillez de uso y
repitiividad de movimiento
Plataformas de trabajo y otros elementos de seguridad integrada
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
Cimbras verticales deslizantes
Documentación
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Cimbras trepantes
Las cimbras deslizantes verticales, son cimbras utilizadas
especialmente para el colado de estructuras de gran altura que por
su tamaño no pueden ser colados de una sola vez, proporcionando
plataformas de trabajo que a la vez funcionan como soporte para la
propia cimbra. La unidad trepante se compone de cimbra,
plataforma de trabajo, consolas con carro y perfil vertical, además
de plataforma de terminación. El andamio trepante recibe y soporta
el peso de los paneles de aluminio, los cuales son ubicados con unas
bases guías y un tensor tijera, que garantizan que los encofrados
queden listos según el diseño arquitectónico deseado.
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Reduce y facilita la mano de obra.
Útil para grandes alturas.
Mayor seguridad en alturas.
Reduce el tiempos de obra.
Herramientas
Reutilización del material.
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Permite lograr mejores acabados
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en a,muros.
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Reducción de costos
de usar este tipo de cimbras es que es
necesario el uso de una grúa para
colocación y traslado de los elementos,
además de que es necesario estar
Herramientas
capacitado para el manejo de la grúa
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para tener una correcta colocación, es
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por eso
quenon
solo
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quam.se utiliza en ciertos
casos
nformes
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CIMBRAS
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DESLIZANTES
USOS Y APLICACIONES
Documentación
El uso de este tipo
de cimbras es útil para la construcción de
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estructuras de concreto
:
egestascomo
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Presas
Torres de puentes
Rascacielos
SISTEMA DE TRASLADO
Las cimbras deslizantes verticales son trasladadas mediante
camiones, y grúas para su colocación, al ser un sistema
desmontable y de soporte de elementos verticales se pueden
armar de manera rápida en el sitio.
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
Cimbras verticales deslizantes
Documentación
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PROCESO CONSTRUCTIVO
Consta de elementos como :
Molde en el cual será vertido el concreto y se extruye la forma
del elemento construido.
Yugos, que son los elementos metálicos que transmiten la carga
del gato hidráulico al molde.
Gato Hidráulico, que es un gato accionado por presión
hidráulica provista de una central de bombeo.
Plataforma deslizante o plataforma de trabajo, que es el sistema
de soporte sobre el cual se realizarán las actividades de
construcción (colocación y distribución de concreto, colocación
de acero, etc.)
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
Cimbras verticales deslizantes
Documentación
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PROCESO CONSTRUCTIVO
El Sistema de Cimbras Deslizantes es utilizado por su máxima
eficiencia en tiempo - costo y su gran versatilidad. Con ayuda de
gatos hidráulicos, el encofrado permitirá la construcción de
secciones constantes haciendo un colado sin interrupción a una
velocidad promedio de 13- 20 cm por hora.
Planificación y diseño
Montaje de la cimbra
Colocación del acero de refuerzo
Vertido del concreto
Deslizamiento de la cimbra
Acabado
05.
CIMBRAS
DESLIZANTES
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO CIMBRAS VERTICALES
Documentación
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CONCLUSIONES
El concreto armado sigue siendo un material fundamental en la construcción debido a su resistencia, versatilidad y
eficiencia. La implementación de sistemas estructurales avanzados permite optimizar la distribución de cargas,
mejorar la estabilidad ante sismos y reducir tiempos y costos de construcción. Además, las innovaciones como las
cimbras deslizantes facilitan la construcción de estructuras de gran altura de manera más rápida y eficiente. En
general, el estudio de estas técnicas es esencial para diseñar edificaciones más seguras y duraderas.
La construcción de estructuras sólidas y eficientes es crucial para garantizar la seguridad, durabilidad y
funcionalidad de cualquier edificación. El uso de sistemas como las estructuras de concreto armado de tubo en
tubo y las cimbras deslizantes refleja la innovación en técnicas constructivas que permiten optimizar los tiempos de
construcción, reducir costos y aumentar la estabilidad de las obras. Cada uno de estos métodos, desde el diseño de
elementos clave como cubos de elevadores y ductos hasta el uso de cimbras para facilitar la ejecución de grandes
volúmenes de concreto, juega un papel fundamental en el desarrollo de proyectos más seguros, resistentes y
eficientes.
¡Muchas
gracias!
Propuesta creada por Alba Castro
FUENTES DE CONSULTA
Ivan. (2017, 10 diciembre). Tipos De Trabes De Concreto Armado • TIPOSDE. TIPOSDE. https://tiposde.net/tiposde-trabes-de-concreto-armado/
Civil, F. (2024, 13 noviembre). Columnas de concreto : Construccion y armado para estructuras resistentes.
libreingenerial. https://www.libreingenieriacivil.com/2021/08/manual-para-construir-columnas.html
Trabes y columnas. (2023, 9 noviembre). Issuu. https://issuu.com/fetk/docs/revista-trabes_y_columnas
Sor,
E.
(2020).
LOS
MARCOS
RÍGIDOS.
www.academia.edu.
https://www.academia.edu/44187916/LOS_MARCOS_R%C3%8DGIDOS