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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales

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1 Escaleras y cargas especiales Objetivos del módulo En este modulo se mostrara los métodos para la introducción de losas y cargas especiales en plantas. A la finalización el Módulo, usted será capaz de:    

Conocer los métodos de introducción de escaleras. Conocer las topologías de escaleras. Edición de escaleras. Introducir y editar cargas.

Temas en este módulo: 6.1 Introducción de escaleras. 6.2 Discretización de escaleras. 6.3 Cargas especiales.

1

6.1 Introducción de escaleras. El modulo para la introducción de escaleras se muestra seleccionando el icono

Escalera de la barra de herramientas tras lo cual aparece la ventana flotante que se muestra en la figura 1, cuyas opciones se describen a continuación.

1 2 3 4 5 6 7 Fig. 1: Introducción de escaleras.

1.

Permite introducir un nuevo núcleo de escaleras en la obra, tras seleccionar esta opción se mostrara el cuadro de dialogo de la figura 2.

2.

Permite la edición de un núcleo de escaleras ya definido en la obra, al presionar esta opción se muestra un cuadro de dialogo similar al de la figura 2.

3.

Borra un núcleo de escaleras haciendo clic sobre el.

4.

Mueve un núcleo de escaleras, para mayor precisión se puede usar los métodos de captura y con la ayuda de plantillas.

5.

Permite el giro de un núcleo de escaleras haciendo clic sobre ella.

6.

Se puede ver las armaduras tras realizar el cálculo de la escalera.

7.

Permite ver los esfuerzos y desplazamientos calculados de la escalera.

Tras la selección de la opción Nuevo núcleo de escaleras se muestra el cuadro de dialogo de la figura 2 que presenta las siguientes opciones.

2

1.

En este campo se puede introducir el nombre del núcleo.

2.

En esta sección se pude ver una vista esquemática de los datos a introducir.

MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales 1

2

3

Fig. 2: Introducción de núcleo de escaleras.

3.

En esta sección se introducen los datos geométricos y de carga del núcleo.

Si se selecciona la solapa tramos de el cuadro de dialogo que se muestra en la figura 2 esta se muestra como el cuadro de dialogo de la figura 3 la que presenta las siguientes características. 1.

En este campo se puede introducir el nombre del núcleo.

2.

En esta sección se puede crear, eliminar y duplicar tramos del núcleo de escalera.

3.

En esta sección se presentan opciones de creación y edición de las distintas topologías de tramos de escalera, si se selecciona la opción Crear se mostrara el cuadro de dialogo de la figura 4.

4.

En esta sección se encuentran los iconos para poder modificar la visualización previa que se describe en el punto 5.

5.

En esta área se genera una visualización esquemática de las características geométricas de la escalera.

3

1

3 4

2 5

Fig. 3: Pestaña tramos de núcleo de escaleras.

Al seleccionar la opción Crear, de la sección (3), en el cuadro de dialogo de la figura 3 se visualiza el cuadro de dialogo de la figura 4, cuyas características se describen a continuación. 1.

Muestra el nombre de el tramo que se esta editando.

2.

Permite especificar el canto de la losa de la escalera, si no se especifica tal el programa lo calcula.

3.

Con esta opción se puede introducir un desnivel al inicio de la escalera para tomar en cuenta un posible desnivel positivo en la losa.

4.

Permite tomar en cuenta un recrecido en el inicio de la escalera, que no sean elementos estructurales.

5.

Aquí se define si la forma de la escalera es alguna forma predefinida o será de forma libre.

6.

4

En esta sección se pude visualizar la opción escogida en el paso anterior.

MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales 7.

Aquí se puede especificar el número de escalones que tendrá cada tramo de la escalera.

1 2 3 4 5

6

9

7

8

Fig. 4: Edición de topología de tramos.

8.

Permite definir si las mesetas estarán apoyadas lateralmente o en la parte posterior o si se encuentran libres, también permite definir el tipo de apoyo.

9.

En esta sección se genera una vista esquemática del tramo.

En la figura 5 se muestra una escalera con recrecido inicial el cual es muy útil cuando por motivos de espacio o estructurales la escalera no pude nacer directamente al nivel de planta, en la figura se muestra también unas armaduras que proporciona el programa.

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Fig. 5: Escalera con recrecido.

6.2 Discretización de escaleras. El módulo de Escaleras calcula y dimensiona las armaduras de losas de escaleras como elementos aislados de la estructura. Según la geometría, tipo y disposición de los apoyos y las cargas gravitatorias aplicadas, el programa determina las reacciones sobre la estructura principal, que se traducen en cargas lineales y superficiales (para los recrecidos) en las hipótesis de carga permanente y sobrecarga de uso. Se entiende por núcleo de escaleras el conjunto de tramos de escaleras entre plantas que definen la circulación vertical de una determinada zona de un edificio. Se entiende por tiro la parte inclinada de una escalera formada por una sucesión continua de peldaños que salvan el desnivel entre dos planos horizontales. Se llama meseta, rellano o descansillo al plano horizontal intermedio entre dos tiros consecutivos.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales El programa resuelve núcleos de escaleras cuyos tramos entre plantas estén formados por tiros (paralelos u ortogonales entre sí) de los siguientes tipos: 

Un tiro recto



Dos tiros rectos con meseta de media vuelta



Tres tiros rectos con mesetas de cuarto de vuelta



Dos tiros rectos con meseta de cuarto de vuelta



Dos tiros rectos consecutivos con meseta Intermedia



“n” tiros rectos con mesetas de media vuelta



“n” tiros rectos con mesetas de cuarto de vuelta

Además, en tipología libre de escaleras, cada tramo entre plantas de los núcleos de escaleras puede definirse utilizando cualquier tipología que esté compuesta por alguno de los siguientes elementos: 

Tiro recto



Meseta intermedia



Meseta de cuarto de vuelta



Meseta de media vuelta

Los tiros rectos de cada tipología de escaleras pueden definirse con losas horizontales en su inicio y en su final. El usuario define la longitud de cada una de las losas que tendrán como ancho el ámbito de la escalera. El recrecido inicial puede definirse de las siguientes formas: 

Recrecido recto



Recrecido con meseta con giro, sin partir



Recrecido con meseta con giro, partida

Las mesetas de media vuelta pueden definirse con un ancho diferente al ámbito del núcleo de escaleras.

6.3 Cargas especiales. Para introducir cargas se en planta se hace uso de la opción Cargas que se encuentra en el menú Cargas en el cual se podrá añadir cargas puntuales líenles o superficiales en las distintas hipótesis de la estructura, al hacer clic en este esta opción se genera el cuadro de dialogo Cargas que se muestra en la figura 6.

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Las cargas especiales son acciones que solo afectan a una zona de un grupo, el conjunto cargas especiales es la asociación de varias de ellas, de igual origen, que participan en bloque en las combinaciones que el programa genera automáticamente.

1 2 3 4 5 Fig. 6: Introducción de carga.

1.

En esta fila se selecciona el tipo de cargas a añadir ya sea puntual, lineal o superficial.

2.

Aquí se selecciona el valor de la carga a introducir, están en unidades t, t/m o t/m2 según el tipo de carga seleccionado en el punto (1).

3.

En esta lista desplegable se selecciona la hipótesis en la que ira la carga a introducir.

4.

Si selecciona esta opción se muestra el cuadro de dialogo Hipótesis adicionales, que se muestra en la figura 7, en la cual se puede observar las hipótesis disponibles. Si selecciona el icono de edición podrá añadir nuevas hipótesis de cargas de uno de los orígenes, como sobrecarga de uso o viento, predefinidos que se muestran en dicha figura.

Fig. 7: Hipótesis adicionales.

8

MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales 5.

En esta fila se muestran unos iconos que permiten editar, introducir, borrar las cargas introducidas.

Si selecciona introducir carga puntual , introduzca el valor, indique el conjunto de cargas especiales al que pertenecerá la carga que está definiendo, pulse Nueva y marque un punto. Si quiere introducir cargas lineales active el tipo, introduzca el valor, indique el conjunto de cargas especiales al que pertenecerá la carga que está definiendo, pulse Nueva y marque dos puntos, que serán los extremos. Para introducir cargas superficiales debe de activar dicha opción, introducir el valor e indicar el conjunto de cargas especiales al que pertenecerá la carga, pulse Nueva y marque e ratón con los vértices. Cuando haya introducido el último punto, pulse clic derecho para cerrar la superficie. El primer y último punto se unirán. Otra opción para introducir cargas es usar los iconos Cargas lineales en vigas y

Cargas superficiales en paños que se encuentran en la Barra de herramientas. Al seleccionar el primer icono se genera el cuadro de dialogo Cargas lineales en vigas, que se muestra en la figura 8, en donde deberá introducir los datos correspondientes y luego seleccionar la viga donde ira la carga lineal.

Fig. 8: Cargas lineales en vigas.

Si selecciona el icono Cargas superficiales en paños podrá asignar una carga superficial a un paño mediante un solo clic, este cuadro de dialogo se muestra en la figura 9, solo necesita introducir los datos pedidos luego seleccione Aceptar y luego haga clic sobre la losa.

9

Fig. 9: Cargas superficiales en paños.

TIPS El programa no comprueba el punzonamiento/cortante justo bajo cargas puntuales o lineales Colocadas en losas o reticulares. Si la carga puntual sobre el forjado es muy importante es conveniente, para que se realice el análisis de punzonamiento/cortante, en lugar de colocar la carga aisladamente introducir un arranque sin vinculación exterior y con la carga introducida en la opción Cargas en cabeza de pilar.

TIPS Se debe tener cuidado de no añadir un numero excesivo de cargas adicionales por que aumenta el tiempo de calculo de la estructura.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales Ejercicio Paso a Paso: Introducción vigas, muros, losas, y escaleras Se continuara con la introducción de datos a la obra que se esta creando desde el modulo 2. Se vera la forma practica la introducción de escaleras y cargas especiales. Se usara el archivo OBRA_04 que viene con el CD del curso. Ahora se procederá a ingresar las escaleras, abra el archivo OBRA_04 en donde tendremos las losas y vigas introducidas en la estructura. (1) Abra el archivo OBRA_03 que viene con el CD. (2) Posiciónese en la planta Sótano, seleccione el icono Escaleras de la barra de herramientas tras lo que se generara el cuadro de dialogo Escaleras, el cual se muestra en la figura 10, allí seleccione Nuevo núcleo de

escaleras.

Fig. 10: Ingreso de escaleras.

(3) Al concluir el paso anterior se genera el cuadro de dialogo Nuevo núcleo

de escaleras el cual deberá configurar como se muestra en la figura 11, tras lo cual seleccione la pestaña Tramo luego haga clic en el icono

Crear en el cuadro de dialogo que emerge seleccione nuevamente Crear (4) Configure la ventana que emerge como se indica en la figura 12 y luego haga clic en el botón Aceptar, haga clic también en Aceptar en el cuadro de dialogo que se genera tras lo que se muestra el cuadro de dialogo de escaleras, el cual se muestra en la figura 13 y acepte los cambios.

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Fig. 11: Ingreso de escaleras.

Fig. 12: Ingreso de escaleras.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales

Fig. 13: Ingreso de escaleras.

(5) Con la ayuda de la plantilla introduzca la escalera tal como se muestra en la figura 14.

Fig. 14: Ingreso de escaleras.

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(6) Desplácese hasta la losa PLANTA BAJA, en el menú flotante Escaleras seleccione Nuevo núcleo de escaleras. (7) Al concluir el paso anterior se genera el cuadro de dialogo Nuevo núcleo

de escaleras el cual deberá configurar como se muestra en la figura 15, tras lo cual seleccione la pestaña Tramo luego haga clic en el icono

Crear en el cuadro de dialogo que emerge seleccione nuevamente Crear (8) Configure la ventana que emerge como se indica en la figura 16 y luego haga clic en el botón Aceptar, haga clic también en Aceptar en el cuadro de dialogo que se genera tras lo que se muestra el cuadro de dialogo de escaleras, el cual se muestra en la figura 17 y acepte los cambios.

Fig. 15: Ingreso de escaleras.

(9) Con la ayuda de la plantilla introduzca la escalera tal como se muestra en la figura 18.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales

Fig. 16: Ingreso de escaleras.

Fig. 17: Ingreso de escaleras.

15

Fig. 18: Ingreso de escaleras.

A continuación se vera el método para introducir las escaleras que van desde primer piso hasta la planta de azotea. (10)

Asegúrese de encontrarse en la planta 1ER PISO, seleccione el icono Escaleras, en el menú flotante Escaleras que se genera seleccione Nuevo

núcleo de escaleras, se genera el cuadro de dialogo Nuevo núcleo de escaleras el cual deberá configurar como se muestra en la figura 19.

Fig. 19: Ingreso de escaleras.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales (11)

Concluido el paso anterior seleccione la pestaña Tramo luego haga clic

en el icono Crear en el cuadro de dialogo que emerge seleccione nuevamente Crear. (12)

Configure la ventana que emerge como se indica en la figura 20 y luego

haga clic en el botón Aceptar, haga clic también en Aceptar en el cuadro de dialogo que se genera, tras lo que se muestra el cuadro de dialogo de Escaleras, en la tabla de la izquierda se muestra la referencia y el numero de tramos de la escalera, cambie el numero de tramos a 3, deberá verse como en la figura 21, acepte los cambios. (13)

Con la ayuda de la plantilla posicione la escalera como se muestra en la

figura 22.

Fig. 20: Ingreso de escaleras.

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Fig. 21: Ingreso de escaleras.

Fig. 22: Ingreso de escaleras.

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MODULO 6 – Escaleras y cargas especiales (14)

A continuación añadirá las cargas para la planta 2DO PISO, que como se

dijo se añadirán las cargas por sobrecarga de uso en el área destina a garaje, seleccione el icono Cargas

superficiales

en

paños

se

generara el cuadro de dialogo Cargas superficiales en paños el cual deberá modificar como se muestra como en la figura 23, luego presione Añadir.

Fig. 23: Ingreso de cargas especiales.

(15)

Luego seleccione todas las losas del lado derecho de esta planta, el

resultado final se vera como en la figura 24.

Fig. 24: Cargas especiales introducidas.

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Resultado del Ejercicio: En este ejercicio se vio el método para la introducción de escaleras y cargas especiales. En el caso de escaleras se mostró como introducir un tramo tipo en distintas plantas continuas aunque también puede definirse el tipo de tramo para distintas plantas.

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