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FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO CARRERA DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

COLUMNAS Y VIGAS Autor(es):

CASTAÑEDA ALFARO, Luis

Curso: PROCESOS CONSTRUCTIVOS

Docente:

TRUJILLO – PERÚ 2017-II

Clase:

3930

Fecha:

26 de septiembre del 2017

COLUMNAS Y VIGAS

RESUMEN

La clasificación de columnas y vigas está dada según su función, espesor de fierro empleado y ubicación; las columnas están clasificadas por columnas cuadradas, columnas en L y circulares, además encontramos placas que se usan en determinadas partes de la obra, así mismo, tenemos el proceso constructivo de las columnas y vigas que se da por el cortado de fierro, elaboración de estribos, elaboración de columnas y vigas, vaciado del solado, colocación de columnas, vigas y encofrado y por último el encofrado de las mismas. Por otra parte, las vigas se clasifican en: dinteles, viguetas, largueros, vigas de tímpano, vigas de armadura y vigas de pilares, también dadas por diferentes tipos como son vigas hip, vigas de aire, vigas flitch y vigas de acero L, siendo todas de uso estructural y necesarias para cada tipo de construcción.

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COLUMNAS Y VIGAS

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 8 CAPÍTULO I.- PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ....................................................... 9 1.- FORMULACION DEL PROBLEMA .......................................................................... 9 2.- OBJETIVOS .................................................................................................................. 9 2.1.- GENERAL .......................................................................................................... 9 2.2- ESPECÍFICOS .................................................................................................... 9 CAPÍTULO II.- MARCO TEÓRICO ................................................................................. 9 1.- CLASIFICACION DE FIERROS ............................................................................... 9 1.1.- Fierro de 3/8: ..................................................................................................... 9 1.2.- Fierro de 8mm: ................................................................................................. 9 1.3.- Fierro de 1/2:. .................................................................................................. 10 1.4.- Fierro de 5/8:. .................................................................................................. 10 2.- APLICACIÓN DE LOS FIERROS............................................................................ 10 2.1.- Fierro de 3/8: ................................................................................................... 10 2.2.- Fierro de 1/2: ................................................................................................... 11 2.3.- Fierro de 5/8: ................................................................................................... 11 3.- COLUMNA ................................................................................................................... 11 3.1.- CONCEPTO.- ................................................................................................... 11 3.2.- CLASIFICACIÓN ............................................................................................. 12 3.2.1.- Columna de 0.25x0.25. ...................................................................... 12 3.2.2.- Columna de 0.45x0.15.- .................................................................... 13 3.2.3.- Placa en L.- ......................................................................................... 14 3.2.4.- Columna de 0.35x0.25.- .................................................................... 14 3.2.5.- Columna de 0.30x0.25.- .................................................................... 15 3.2.6.- Columna 0.20x0.15.- .......................................................................... 15 3.2.7.- Columna circular.-.............................................................................. 16

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COLUMNAS Y VIGAS

3.2.8.- Placa de 2.20x0.25.- ........................................................................... 16 3.3.- PROCESO CONSTRUCTIVO ....................................................................... 17 3.3.1.- Cortado de fierro:. .............................................................................. 17 3.3.2.- Elaboración de estribos.-. ................................................................ 17 3.3.3.- Elaboración de Columnas.-. ............................................................ 17 3.3.4.-Solado.-. ................................................................................................. 18 3.3.5.- Colocación de columnas.-. .............................................................. 18 3.3.6.- Armado de tablones.- ........................................................................ 19 3.3.7.- Desencofrado y curado de columnas.-. ....................................... 20 4.- VIGA.............................................................................................................................. 21 4.1.- CONCEPTO.- ................................................................................................. 21 4.2.- CLASIFICACIÓN ............................................................................................. 21 4.2.1.- DINTELES.-. ......................................................................................... 21 4.2.2.- VIGUETAS.- ......................................................................................... 22 4.2.3.- LARGUEROS.-..................................................................................... 22 4.2.4.- VIGAS DE TIMPANO.-. ...................... Error! Bookmark not defined. 4.2.5.- VIGAS DE ARMADURAS.- . .............................................................. 23 4.2.5.- VIGAS PILARES.-. .............................................................................. 23 4.3.- TIPOS ................................................................................................................ 23 4.3.1.- VIGAS HIP.-. ......................................................................................... 23 4.3.2.- VIGAS DE AIRE.- . .............................................................................. 23 4.3.3.- VIGAS FLITCH.-. ................................................................................. 23 4.3.4.- VIGAS DE ACERO L.-. ....................................................................... 24 4.3.5.- VIGAS H.- ............................................................................................. 24 4.3.6.- VIGAS DE SOPORTE.- ...................................................................... 24 4.4.- PROCESO CONSTRUCTIVO ....................................................................... 24 4.4.1.- Cortado de Fierro ............................................................................... 24 4.4.2.- Elaboración de estribos ................................................................... 25

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COLUMNAS Y VIGAS

4.4.3.- Elaboración de vigas......................................................................... 25 4.4.5.- Encofrado de Vigas.-. ........................................................................ 25 4.4.6.- Desencofrado y curado de Vigas.-. ............................................... 26 III.- CONCLUSIONES ...................................................................................................... 27 IV.- RECOMENDACIONES ............................................................................................ 28 V.- ANEXOS……………………………………………………………………………..29

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COLUMNAS Y VIGAS

ÍNDICE DE IMAGENES

Ilustración 1. Fierro corrugado 3/8 ........................................................................................ 9 Ilustración 2: Varilla de 8mm ................................................................................................ 9 Ilustración 3: Varilla de 1/2 ................................................................................................. 10 Ilustración 4: Varilla de 5/8 ................................................................................................. 10 Ilustración 5: Estribo de la varilla 3/8 ................................................................................. 10 Ilustración 6: Columna ........................................................................................................ 10 Ilustración 7: Placa .............................................................................................................. 11 Ilustración 8: Parrilla ........................................................................................................... 11 Ilustración 9: Placas escondidas .......................................................................................... 11 Ilustración 10: Fuerzas verticales ........................................................................................ 12 Ilustración 11: Fuerzas horizontales .................................................................................... 12 Ilustración 12: Columna ...................................................................................................... 13 Ilustración 13: Estribo ......................................................................................................... 13 Ilustración 14: Representación de columna y estribo. ......................................................... 13 Ilustración 15: Columna. ..................................................................................................... 13 Ilustración 16: Estribos. ....................................................................................................... 13 Ilustración 17: Columna en L. ............................................................................................. 14 Ilustración 18: Detalles para columna en L. ....................................................................... 14 Ilustración 19: Columna de 0.35 x 0.25 cm ........................................................................ 14 Ilustración 20: Detalles de columna y estribo ..................................................................... 14 Ilustración 21: Columna de 0.30 x 0.25 cm......................................................................... 15 Ilustración 22: Detalles de columna y estribo ..................................................................... 15 Ilustración 23: Columna de 0.20 x 0.15 cm......................................................................... 15 Ilustración 24: Detalles de columna con refuerzos .............................................................. 15 Ilustración 25: Columna circular ......................................................................................... 16 Ilustración 26: Detalle de estribos, columna y refuerzos..................................................... 16 Ilustración 27: Elaboración de placa .................................................................................. 16 Ilustración 28: Detalle de estribo. ........................................................................................ 16 Ilustración 29: Cortado de fierro. ........................................................................................ 17 Ilustración 30: Fierros cortados para la elaboración de estribos ......................................... 17 Ilustración 31: Elaboración de estribos. .............................................................................. 17 Ilustración 32: Estribos armados. ........................................................................................ 17 Ilustración 33: Armado de columnas ................................................................................... 19 Ilustración 34: Vertimiento del concreto ............................................................................. 19 Ilustración 35: Fraguado del solado .................................................................................... 18 Ilustración 36: Armado de parrilla ...................................................................................... 18 Ilustración 37: Colocación de parrilla ................................................................................. 18 Ilustración 38: Limpieza de tablones .................................................................................. 19

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 39: Clavado de tablones y barrotes .................................................................... 19 Ilustración 40: Colocación de dados ................................................................................... 19 Ilustración 41: Colocación de puntales ................................................................................ 19 Ilustración 42: Preparación de concreto . ............................................................................ 20 Ilustración 43: Vaciado de concreto .................................................................................... 20 Ilustración 44: Sacado de alambres .................................................................................... 20 Ilustración 45: Retiro de tablones. ....................................................................................... 20 Ilustración 46: Columnas forradas con polipropileno. ........................................................ 20 Ilustración 47: Curado mediante manguera ......................................................................... 20 Ilustración 48: Curado mediante mantas. ............................................................................ 20 Ilustración 49: Vgas . ........................................................................................................... 20 Ilustración 50: Dintel. .......................................................................................................... 20 Ilustración 51: Dintel en conststrucción. ............................................................................. 22 Ilustración 52: Viguetas. ...................................................................................................... 22 Ilustración 53: Viguetas en construcción............................................................................. 22 Ilustración 54: Vigas de armaduras ..................................................................................... 23 Ilustración 55: Vigas pilares ................................................................................................ 23 Ilustración 56: Viga de acero L ........................................................................................... 23 Ilustración 57: Viga de acero H ........................................................................................... 24 Ilustración 58: Cortado de fierro ........................................................................................ 24 Ilustración 59: Fierro cortdo para la elavoración de estribos .............................................. 24 Ilustración 60: Elavoración de estribos .............................................................................. 25 Ilustración 61: Estribos ........................................................................................................ 25 Ilustración 62: Elavoración de viga. .................................................................................... 25 Ilustración 63: Encofrado. ................................................................................................... 26 Ilustración 64: Vaciado de concreto. ................................................................................... 26 Ilustración 65: Viga terminada. ........................................................................................... 26

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COLUMNAS Y VIGAS

INTRODUCCIÓN

En la arquitectura es importante saber todo lo relacionado con una obra de construcción, desde las excavaciones hasta los acabados, pero lo más importante de una construcción son las estructuras, las cuales va a brindar estabilidad a la edificación y a permitir que esta se mantenga en pie, es por ello que en el siguiente informe se analizará las columnas y las vigas en una construcción, con la finalidad de aplicar todo lo aprendido y lo visto en nuestros futuros proyectos.

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COLUMNAS Y VIGAS

CAPÍTULO I.- PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.- FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿Cómo es que se clasifican las columnas y vigas y cuál es el proceso constructivo de estos elementos estructurales?

2.- OBJETIVOS 2.1.- GENERAL Adquirir conocimientos sobre las columnas y vigas, ya que de alguna u otra manera nos ayudará para el desarrollo del curso de procesos constructivos I y además para tener en cuenta en proyectos a futuros que realicemos.

2.2- ESPECÍFICOS  Analizar las distintas clasificaciones que tienen las columnas y las vigas.  Analizar los procesos constructivos de las columnas y las vigas.

CAPÍTULO II.- MARCO TEÓRICO 1.- CLASIFICACION DE FIERROS 1.1.- Fierro de 8mm: El precio del fierro corrugado de 8mm es de S/. 13.60 Nuevos Soles por varilla, en tiendas SODIMAC.

Ilustración 1. Fierro corrugado 3/8

1.2.- Fierro de 3/8: El precio del fierro corrugado de 3/8 es de S/. 14.00 Nuevos Soles por varilla, en tiendas SODIMAC.

Ilustración 2: Varilla de 8mm

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COLUMNAS Y VIGAS

1.3.- Fierro de 1/2: El precio del fierro corrugado de 1/2 es de S/. 24.00 Nuevos Soles por varilla, en tiendas SODIMAC.

Ilustración 3: Varilla de 1/2

1.4.- Fierro de 5/8: El precio del fierro corrugado de 5/8 es de S/. 37.30 Nuevos Soles por varilla, en tiendas SODIMAC.

Ilustración 4: Varilla de 5/8

2.- APLICACIÓN DE LOS FIERROS 2.1.- Fierro de 3/8: Este fierro se utilizó en los estribos para las columnas.

Ilustración 5: Estribo de la varilla 3/8

Ilustración 6: Columna

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COLUMNAS Y VIGAS

2.2.- Fierro de 1/2: Este fierro se utilizó para la placa de la escalera, como también para los fierros verticales que formaran la columna junto con los estribos, además se empleó en el armado de la parrilla.

Ilustración 7: Placa para la escalera

Ilustración 8: Parrilla

2.3.- Fierro de 5/8: Este fierro vertical se utilizó junto a los estribos para formar las diferentes placas que hay en la construcción.

Fierro 5/8

Ilustración 9: placas escondidas

3.- COLUMNA 3.1.- CONCEPTO.- Es un elemento estructural vertical que permite soportar fuerzas tanto verticales (peso de toda la edificación), como horizontales (fuerza de los sismos, fuerzas de los vientos), aparte de que las columnas cumple una función estructural, pueden llegar a cumplir una función ornamental.

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 10: Fuerzas verticales

Ilustración 11 Fuerzas horizontales

3.2.- CLASIFICACIÓN

3.2.1.- COLUMNA DE 0.25X0.25. Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.17 x 0.17 cm. con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 4 varillas de fierro de ¾, además se aplicará un recubrimiento de 40 mm.

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 12 Columna de 0.25 x 0.25cm.

Ilustración 13 Estribo de 0.17 x 0.17cm.

Ilustración 14 Representación de columna y estribo

3.2.2.- COLUMNA DE 0.45X0.15.Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.41 x 0.11 0.22 x 0.11cm. con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 4 varillas de fierro de 5/8 más 6 varillas de 1/2, además se aplicará un recubrimiento de 20 mm.

Ilustración 15 Columna de 0.45 x 0.15 cm.

Ilustración 16 Estribo de 0.41 x 0.11cm.

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3.2.3.- PLACA EN L Para la elaboración de esta placa se utilizará estribos de 0.21 x 0.11 - 0.36 x 0.11cm. con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 7 varillas de fierro de 5/8 más 3 varillas de 1/2, además se aplicará un recubrimiento de 20 mm. Generalmente es usada en esquinas.

Ilustración 18 Detalles de placa en L

Ilustración 17 Columna en L

3.2.4.- COLUMNA DE 0.35X0.25.Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.27 x 0.17- cm. Con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 8 varillas de fierro de 5/8, además, se aplicará un recubrimiento de 40 mm.

Ilustración 19 Columna de 0.35 x 0.25 cm.

Ilustración 20 Detalles de columna y estribo.

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3.2.5.- COLUMNA DE 0.30X0.25.Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.27 x 0.17- cm. con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 6 varillas de fierro de 5/8, además, se aplicará un recubrimiento de 40 mm.

Ilustración 22 Detalles de columna y estribo.

Ilustración 21 Columna de 0.30 x 0.25 cm

3.2.6.- COLUMNA 0.20X0.15.Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.16 x 0.11 cm. con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 4 varillas de fierro de 1/2, además, se aplicará un recubrimiento de 20 mm.

Ilustración 23 Columna de o.20 x 0.15 cm.

Ilustración 24 Detalle de columna con refuerzos.

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3.2.7.- COLUMNA CIRCULAR.- 0.30 DE DIÁMETRO. Para la elaboración de este tipo de columna se utilizará estribos de 0.22 cm. De diámetro, con fierro de 3/8. Para los refuerzos se utilizará 6 varillas de fierro de 5/8, además, se aplicará un recubrimiento de 40 mm.

Ilustración 25 Columna circular.

Ilustración 26 Detalle de estribos, columna y refuerzos.

3.2.8.- PLACA DE 2.20X0.25.Las placas son elaboradas con 16 varillas de fierro de 1/2, para ello se utiliza estribos de 0.21 x 0.21 cm. A cada extremo.

0.21

Ilustración 28 Detalle de estribo. 0.21

Ilustración 27 Elaboración de placa.

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COLUMNAS Y VIGAS

3.3.- PROCESO CONSTRUCTIVO 3.3.1.- Cortado de fierro: Para empezar este proceso se inicia con el cortado de fierro siguiendo las medidas de los planos estructurales que se ha brindado, estos fierros son cortados con cizalla.

Ilustración 29 Cortado de fierro. Ilustración 30 Fierros cortados para la elaboración de estribos.

3.3.2.- Elaboración de estribos.- Los fierros después de haber sido cortados, siguen un proceso para la elaboración de estribos, para este proceso se utiliza la llamada “trampa”, todos los estribos son elaborados con fierros de 3/8.

Ilustración 31 Elaboración de estribos

Ilustración 32 Estribos armados

3.3.3.- Elaboración de Columnas.- Los estribos son amarrados junto a fierros de refuerzo y a una determinada distancia, teniendo en cuenta donde ira la viga.

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 33 armado de columnas

3.3.4.-Solado.- Para el proceso de una columna se debe de tener en cuenta el solado ya que sobre este se armara dicha columna, a este solado después de verter el concreto con una dosificación de 1:3:4, se le deja fraguar.

Ilustración 34 Vertimiento del concreto.

Ilustración 35 Fraguar el solado

3.3.5. Armado y colocación de parrillas.- Para el armado de la parrilla se utilizó fierro de ½ y esto a su vez fueron sujetados con alambre n° 16. La medida de la parrilla es de 1m x 1m con intervalos de 0.2 m. Luego se procedió a colocar los dados de 5cm por lado y sobre esto se colocó la parrilla ya armada.

Ilustración 36 Armado de parrilla

Ilustración 37 Colocación de parrilla

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COLUMNAS Y VIGAS

3.3.6.- Armado de tablones.- Primero se procedió con la limpieza de restos de material en los tablones, luego se clavan junto con los barrotes con un espacio entre cada uno de 0.60 m y son ubicados alrededor de la columna, pero previo a eso se instalan los dados; una vez realizado esto se aseguran los tablones con alambre n° 16 y finalmente se colocan los puntales.

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Ilustración 38 Limpieza de tablones

Ilustración 40 colocación de dados

3.3.7.- Vaciado

Ilustración 39 clavado de tablones y barrotes

Ilustración 41 colocación de puntales

de columnas.- Se hizo un preparado de concreto con una

dosificación de concreto de 210 kg/cm2, antes de vaciar el concreto se humedeció los tablones, una vez hecho este paso se procedió al vaciado del concreto, en este caso el obrero usó latas para vaciar el concreto.

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 42 Preparación de concreto

Ilustración 43 Vaciado de concreto

3.3.8.- Desencofrado.- Una vez fraguado el concreto se procedió a retirar el encofrado, para esto con ayuda de un alicate se cortó los alambres que sujetaban los barrotes, con ayuda del diablo se procedió a hacer palanca a los tablones para separarlos.

Ilustración 44 Sacado de alambres

3.3.9.- Curado.-

Ilustración 45 Retiro de tablones

Luego de haber desencofrado se procede a humedecer el

concreto haciendo uso de baldes o mangueras durante un tiempo de 7 días.

Ilustración 46 Columnas forradas con polipropileno

Ilustración 47 Curado mediante manguera

Ilustración 48 Curado mediante mantas

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COLUMNAS Y VIGAS

4.- VIGA 4.1.- CONCEPTO.- Es un elemento estructural horizontal muy resistente a la flexión empleado en las construcciones para soportar cargas, se encuentra entre dos apoyos con los cuales dan soporte a las losas y se encargan de asegurar la estructura.

Ilustración 49: Vigas

4.2.- CLASIFICACIÓN 4.2.1.- DINTELES.- Son aquellas vigas que se sitúan por encima de las aberturas en un muro, y que sostienen el vacío que generan las puertas y las ventanas. Actúan de una manera complementaria, al espacio del muro que se extrae para dar lugar a la abertura, el dintel la contrapone soportando el peso sobre la viga que lo constituye.

Ilustración 57 Dintel

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 51: Dintel en construcción

4.2.2.- VIGUETAS.- Son las vigas que se colocan cercanas entre sí, además cumplen las funciones de soporte del techo y a su vez de cimientos para los pisos superiores. Cuando mayor sea el peso que deberán sostener, más cercanas y más gruesas serán las vigas a utilizar. Pueden ser de madera, de acero o de concreto.

Ilustración 52: Viguetas

Ilustración 53: Viguetas en construcción

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COLUMNAS Y VIGAS

4.2.5.- VIGAS DE ARMADURAS.- También llamadas puntales, son las que se forman cuando los extremos superiores e inferiores de dos vigas se unen una a la otra. El ángulo, aunque en principio será de noventa grados, puede cambiar de acuerdo a la forma de la construcción o incluso en base al modelo arquitectónico empleado. La principal función de las armaduras es que se constituyan en las estructuras capaces de soportar las cargas del peso.

Ilustración 54: Vigas de armaduras

Ilustración 55: Vigas pilares

4.2.6.- VIGAS DE ACERO L.- El tipo más conocido de viga de construcción es la viga L, llamada así debido a su forma cuando se la ve desde un costado ya que se asemeja a la letra "L". Por lo general, estas vigas se utilizan en construcciones comerciales, desde rascacielos a estadios, pero también se pueden utilizar en la construcción residencial. Estos tipos de vigas son muy resistentes, pero a la vez son muy costosos.

Ilustración 56: Vigas de acero L

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COLUMNAS Y VIGAS

4.2.7.- VIGAS H.- Están formadas por dos bridas planas en dirección horizontal, que encierra una viga vertical que es conocida como red. La combinación de estas vigas logra distribuir perfectamente el peso de forma equitativa. Estas se elaboran en base a acero y son empleadas en construcciones comerciales y residenciales.

Ilustración 57: Vigas de acero H

4.4.- PROCESO CONSTRUCTIVO 4.4.1.- Cortado de Fierro Se debe cortar los fierros de acuerdo a las medidas de los planos estructurales. Los fierros son cortados con cizalla.

Ilustración 58 Cortado de fierro.

Ilustración 59 Fierros cortados para la elaboración de estribos.

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COLUMNAS Y VIGAS

4.4.2.- Elaboración de estribos Los fierros después de haber sido cortados pasan a un siguiente proceso que es el armado de estribos, para ello se utilizara la trampa y el tortol. Todos los estribos son elaborados con fierros de 3/8.

Ilustración 61 Estribos.

4.4.3.- Elaboración de vigas. Los estribos son amarrados junto a fierros de refuerzo y a una determinada distancia.

Ilustración 62 Elaboración de viga.

4.4.5.- Encofrado de Vigas.- Para el encofrado de dichas vigas se utilizan tablones, encerrándole como una caja, después de vierte la mezcla con una dosificación de 1:2:2.

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COLUMNAS Y VIGAS

Ilustración 63 Encofrado

Ilustración 64 Vaciado de concreto

4.4.6.- Desencofrado y curado de Vigas.- Para el desencofrado se tiene que sacar los tablones con cuidado, quedando así la viga. Para su curado se tiene que echar agua por lo menos tres veces al día.

Ilustración 65 viga terminada

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COLUMNAS Y VIGAS

III.- CONCLUSIONES  Se debe tomar en cuenta la dimensión de las vigas y columnas especificadas en los planos, ya que están calculadas para el tipo de carga que soportarán según su ubicación.

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