El cálculo de estructuras es una parte fundamental en el ámbito de la arquitectura, ingeniería civil, ingeniería mecánica e ingeniería estructural. El diseño de los elementos estructurales responde a los requisitos de resistencia, rigidez, estabilidad y funcionalidad y a su vez pueden clasificarse según tres criterios:
- Dimensión del elemento: unidimensionales (pilares, vigas, arcos,...), bidimensionales (placas, láminas, membranas) o tridimensionales.
- Forma geométrica y/o posición: la posición u orientación afecta al tipo de estado tensional que tenga el elemento.
- Estado tensional y/o solicitaciones predominantes: tracción (membranas y cables), compresión (pilares), flexión (vigas, arcos, placas, láminas) o torsión (ejes de transmisión, etc.).
A continuación se procederá a realizar ejemplos de cálculo de losa aligerada de concreto reforzado para entrepiso y azotea.
Cálculo de losa de entrepiso
CARGAS MUERTAS
Iniciamos calculando el peso de la losa:
Volumen total: 0,75 x 1,10 x 0,20 = 0,165 m3
Volumen de aligerante (barro block): 0,60 x 1,00 x 0,15 = 0,090 m3
Volumen de concreto: 0,165 - 0,09 =0,075 m3
Peso de aligerante (barro block): 10 piezas de barro block x 4,6 kg por pieza = 46,00 kg
Peso de concreto: 0,075 m3 x 2400 kg/m3 =180,00 kg
Peso de la losa (kg/m2) = (180+46)/(1,10 x 0,75) = 273,94 kg/m2 = redondeamos a 275,00 kg/m2
Una vez calculado el peso de la losa debemos añadir los otros elementos que reportan una carga muerta a la estructura:
Peso propio (losa): 275,00 kg/m2
Empaste de mortero 2 cm.: 0,02 x 2000,00 kg/m3 = 40,00 kg/m2
Piso de mármol: 60,00 kg/m2
Instalaciones: 15,00 kg/m2
Plafón registrable: 15,00 kg/m2
Muros divisiones: 70,00 kg/m2
275,00 kg/m2 de losa + 200,00 kg/m2 de acabados = Total: 475,00 kg/m2
CARGAS VIVAS
Estimado 170,00 kg/m2
CARGA DE DISEÑO
Wd = 1,4 CM + 1,7 CV = 1,4 x 475,00 kg/m2 + 1,7 x 170,00 = 954,00 kg/m2
Wlosa = 954,00 kg/m2 x 1m = 954,00 ml
Cálculo de losa de azotea
CARGAS MUERTAS
Iniciamos calculando el peso de la losa:
Volumen total: 0,75 x 1,30 x 0,15 = 0,146 m3
Volumen de aligerante (poliestireno): 0,60 x 1,20 x 0,10 = 0,072 m3
Volumen de concreto: 0,146 - 0,072 =0,074 m3
Peso de aligerante (poliestireno): 16 kg/m3 x 0,072 m3 = 1,152 kg
Peso de concreto: 0,074 m3 x 2400 kg/m3 =177,60 kg
Peso de la losa (kg/m2) = (1,152+177,60)/(1,20 x 0,75) = 198,61 kg/m2 = redondeamos a 200,00 kg/m2
Una vez calculado el peso de la losa debemos añadir los otros elementos que reportan una carga muerta a la estructura:
Peso propio (losa): 200,00 kg/m2
Impermeabilización asfaltica (5 capas): 5 x 1,00 kg/m2 = 5,00 kg/m2
Relleno pendientes 0,05 x 2000 kg/m2 = 100,00 kg/m2
Plafón registrable: 15,00 kg/m2
200,00 kg/m2 de losa + 120,00 kg/m2 de acabados = Total: 320,00 kg/m2
CARGAS VIVAS
Estimada una cubierta de azotea menor al 5% = 100,00 kg/m2
CARGA DE DISEÑO
Wd = 1,4 CM + 1,7 CV = 1,4 x 320,00 kg/m2 + 1,7 x 100,00 = 618,00 kg/m2
Wlosa = 618,00 kg/m2 x 1m = 618,00 ml
