DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS METALICAS PARA VIVIENDA MULTIFAMILIAR

Contenido
INTRODUCCION......................................................................................................................... 3
INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO.................................................................................... 3
TÍTULO DEL PROYECTO.................................................................................................. 4
RESPONSABLES DEL PROYECTO................................................................................. 4
DURACIÓN DE LA ELABORACIÓN DEL PROYECTO.................................................... 4
LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DEL TEMA Y ÁREA DE INFLUENCIA ......................... 4
ACTIVIDADES A REALIZARSE Y CRONOGRAMA ......................................................... 6
PRESUPUESTO................................................................................................................. 7
FECHA DE PRESENTACIÓN ............................................................................................ 8
INFORMACIÓN ESPECÍFICA............................................................................................... 8
TÍTULO................................................................................................................................ 8
RESUMEN .......................................................................................................................... 8
PROBLEMA........................................................................................................................ 9
DESARROLLO DEL PROBLEMA .................................................................................. 9
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................. 9
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA A RESOLVER.......................................................10
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA..................................................................................10
OBJETIVOS.......................................................................................................................11
Objetivo General...........................................................................................................11
Objetivos Específicos..................................................................................................11
MARCO TEÓRICO ............................................................................................................11
MARCO LEGAL.............................................................................................................11
HISTORIA.......................................................................................................................13
VIGA...............................................................................................................................13
CÁLCULO DE TENSIONES EN VIGAS .......................................................................15
MATERIALES UTILIZADOS .........................................................................................15
DISEÑO DE LAS VIGAS ...............................................................................................16
PROPIEDADES DE LAS VIGAS DE ACERO..............................................................17
CLASES DE VIGAS.......................................................................................................18
TIPOS DE VIGAS...........................................................................................................19
ESFUERZOS EN VIGAS ...............................................................................................21

2
SUELO ...........................................................................................................................23
PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO........................................................................23
TIPOS DE SUELO .........................................................................................................26
FACTORES QUE SE TOMÓ EN CUENTAPARA LACONSTRUCCIÓN ..................27
OPINIONES PROFESIONALES ...................................................................................27
MARCO CONCEPTUAL....................................................................................................28
TIPOS DE APOYOS......................................................................................................28
CIMENTACION ..............................................................................................................30
MONTAJE ......................................................................................................................37
SISMORESISTENCIA .......................................................................................................37
Diseño y construcción de edificios que sean sismoresistentes en caso de
terremoto.......................................................................................................................37
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA .....................................................................................38
Cargas de servicio .......................................................................................................39
Cargas vivas. ................................................................................................................39
Cargas muertas. ...........................................................................................................39
Cargas accidentales.....................................................................................................39
Cargas en elementos estructurales...........................................................................39
Dimensionamiento y armado de los elementos estructurales..........................................40
Lozas..............................................................................................................................40
Muros.............................................................................................................................40
Trabes............................................................................................................................40
Cimientos ......................................................................................................................40
Planos constructivos..........................................................................................................40
Planos estructurales....................................................................................................41
Metodología de la investigación ........................................................................................41
Conclusión ...........................................................................................................................42
Bibliografía...........................................................................................................................42

3
INTRODUCCION
La construcción, especialmente, de viviendas multifamiliares en nuestro país, se ha
venido desarrollando enormemente en la actualidad, tanto en volumen comercial
como en la moderna tecnología en materiales, procesos y procedimientos
constructivos, obras de edificación, que ha contribuido a darle la respectiva
modernidad a la ciudad con variedad de proyectos.
Este desarrollo es el producto del crecimiento económico del país y que tiene como
consecuencia una mayor demanda de la población, debido a esto, varias familias
buscan mejores estilos de vida tales como una vivienda donde habitar.
En el ámbito de la construcción, se ha desarrollado considerablemente lugares
como centros comerciales, salones de eventos, grandes edificios multifamiliares. En
algunas provincias, el crecimiento de la construcción es bastante acelerado y
sostenido.
Ante tanta necesidad de vivienda existente en el país, es conveniente analizar
propuestas para incrementar la relación casa – familia, debido a esto, nuestra
investigación se basa en la vivienda multifamiliar, una vivienda conformada con
varillas sismo-resistentes la cual brindara mayor seguridad en caso d que ocurra
otro desastre natural del tipo terremoto, estructura de dos pisos capaz de soportar
el peso de una loza sumando vigas y muebles de planta superior.
Para ello nos basaremos en el estudio, analizando cada factor que pueda ocurrir
durante la construcción, coeficientes de dilatación, fuerzas cortantes, momentos
flexionantes, etc. Junto con ayuda de tablas y simuladores y presupuestos
elaborados presentaremos las propuestas de un diseño que reúna las
características que planeamos utilizar
INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO

4
TÍTULO DEL PROYECTO
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS METALICAS PARA VIVIENDA
MULTIFAMILIAR
RESPONSABLES DEL PROYECTO
 Burgos Mejillones Jaricson Enrique
 Mejía Mayorga Gabriel Ricardo
 Orellana Orellana Michael Jonathan
 Ocaña Quiñonez Pablo José
DURACIÓN DE LA ELABORACIÓN DEL PROYECTO
4 Meses
LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DEL TEMA Y ÁREA DE INFLUENCIA
Av.BY PASS y 4 de mayo (Los Perales, Babahoyo, los ríos, ecuador) Atrás del ECU
911

ACTIVIDADES A REALIZARSE Y CRONOGRAMA

7
PRESUPUESTO
PRESUPUESTO
Ite
m
Co
dig
o
Desc
ripci
on
Un
id
ad
Cant
idad
P.Un
itari
o
P.T
otal01 CIMENTACION 3,346.
071.00
1
55
20
01
EXCAVACION MANUAL m3 21.60 10.7
3
231.77
1.00
2
55
30
01
RELLENO COMPACTADO material de sitio
sin clasificar
m3 14.70 5.68 83.50
1.00
3
55
70
04
HORMIGON SIMPLE EN ZAPATAS, fc=
210 kg/cm2
m3 6.10 140.
39
856.38
1.00
4
55
70
05
HORMIGON SIMPLE EN CADENAS, fc=
210 kg/cm2
m3 3.65 149.
59
546.00
1.00
5
55
80
01
ACERO DE REFUERZO fy=4200 kg/cm2 Kg 383.0
0
1.95 746.85
1.00
6
56
40
01
REPLANTILLO DE PIEDRA e= 15 cm m2 70.00 8.96 627.20
1.00
7
55
80
03
MALLA ELECTROSOLDADA R-84 m2 70.00 2.63 184.10
1.00
8
55
90
01
ENCOFRADO RECTO m2 6.50 10.8
1
70.27
2 ESTRUCTURA SOPORTANTE 5,462.
762.00
1
55
70
06
HORMIGON SIMPLE EN COLUMNAS, fc=
210 kg/cm2
m3 5.15 163.
38
841.41
2.00
2
55
70
07
HORMIGON SIMPLE EN VIGAS, fc= 210
kg/cm2
m3 4.27 172.
58
736.92
2.00
3
55
70
12
RIOSTRA DE 10 x 15 cm m 68.40 6.10 417.24
2.00
4
55
80
01
ACERO DE REFUERZO fy=4200 kg/cm2 Kg 1,109.
60
1.95 2,163.
722.00
5
55
90
01
ENCOFRADO RECTO m2 120.5
8
10.8
1
1,303.
473 ENTREPISO 2,897.
993.00
1
55
90
03
ENCOFRADO METALICO PARA LOSA m2 70.83 12.6
6
896.71
3.00
2
55
80
03
MALLA ELECTROSOLDADA R-84 m2 64.00 2.63 168.32
3.00
3
55
80
01
ACERO DE REFUERZO fy=4200 kg/cm2 Kg 256.0
0
1.95 499.20
3.00
4
55
70
09
LOSA ALIVIANADA fc= 210kg/cm2, e = 20
cm.
m2 64.00 20.8
4
1,333.
76
4 TABIQUERIA 9,036.
884.00
1
56
20
04
MAMPOSTERIA DE BLOQUE e=15cm m2 112.5
2
16.2
1
1,823.
954.00
2
56
20
05
MAMPOSTERIA DE BLOQUE e=10cm m2 100.9
6
15.1
4
1,528.
534.00
3
56
30
01
ENLUCIDOS INT-EXT m2 210.0
0
9.16 1,923.
604.00
4
56
30
02
SACADA DE FILOS DE ENLUCIDOS m 220.0
0
3.75 825.00
4.00
5
56
20
30
Empaste Interior dos manos. m2 210.0
0
13.9
8
2,935.
805 CUBIERTA 3,733.
685.00
1
56
00
42
ACERO ESTRUCTURAL - Perfiles
confromado en frío Fy= 2530 Kg/cm2
Kg 565.0
0
2.38 1,344.
705.00
2
57
20
26
CANALETA DE ZINC m 7.50 13.6
9
102.68
5.00
3
57
20
29
BAJANTE DE AGUAS LLUVIAS PVC 4" m 10.00 7.78 77.80
5.00
4
57
20
06
DOTACION Y COLOCACION DE PLACAS
DE FIBROCEMENTO (CUBIERTA)
m2 70.00 12.9
4
905.80
5.00
5
57
80
14
TUMBADO DE GYPSUM m2 70.00 18.6
1
1,302.
706 FACHADAS 1,150.
966.00
1
56
30
01
ENLUCIDOS INT-EXT m2 106.0
0
9.16 970.96
6.00
2
56
30
02
SACADA DE FILOS DE ENLUCIDOS m 48.00 3.75 180.00
7 ESCALERA 349.46
7.00
1
55
70
03
HORMIGON fc= 210 kg/cm2 m3 0.80 140.
48
112.38
7.00
2
55
80
01
ACERO DE REFUERZO fy=4200 kg/cm2 Kg 80.00 1.95 156.00
7.00
3
55
90
01
ENCOFRADO RECTO m2 7.50 10.8
1
81.08
SUB
TO
TAL
25,977
.80IVA 14% 3,636.
34TOT
AL
29,633
.14

8
FECHA DE PRESENTACIÓN
Viernes 08 de Julio del 2016 (Primera parte)
Viernes 02 de Septiembre del 2016 (Segunda parte)
INFORMACIÓN ESPECÍFICA
TÍTULO
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS METALICAS PARA VIVIENDA
MULTIFAMILIAR
RESUMEN
El presente proyecto trata sobre un diseño de vivienda multifamiliar en el cual estará
constituido con varillas sismo - resistentes la cual proporcionara la elasticidad
adecuada en caso de ocurrir un sismo
Los informes realizados alrededor de todo el país por el terremoto causado en abril
del 2016 nos hace recordar que nuestro país es un blanco fácil ante un terremoto
debido a que nos encontramos en una zona donde la placa tectónica américa nos
hace muy vulnerables ante un futuro terremoto; este ha sido el punto de partida para
comenzar una nueva era con un diseño para las futuras generación en cuestiones
de seguridad
El proyecto que se detallara a continuación sobre el DISEÑO DE VIGAS Y
COLUMNAS METALICAS PARA VIVIENDA MULTIFAMILIAR explicara de manera
clara las actividades, procesos y procedimientos constructivos necesarios para su
desarrollo.

9
Se planea construir una vivienda dentro de un área de terreno de 300 m2(15*20),
producto de la unión de tres lotes con ingreso vehicular, estará conformada por tres
departamentos en una vivienda de tres pisos.
Los estudios que se detallaran empiezan desde la cotización del terreno en bruto
hasta obtener el resultado final que en este caso será la vivienda.
Un estudio de suelos para determinar las características que posee el suelo nos
brindaran la información para determinar si el terreno necesita compactación o si
es necesario añadirle más propiedades
También se determinaran las varillas necesarias para que nuestra columna posea
elasticidad ante un posible sismo así como el perfil de la viga adecuada para que
soporte la carga de la loza y de toda la demás estructura
PROBLEMA
Dificultad en el acceso de vivienda para los habitantes del sector Av.BY PASS y 4
de mayo (Los Perales, Babahoyo, los ríos, ecuador)
DESARROLLO DEL PROBLEMA
Debido al crecimiento laboral en el sector agrícola que se está generando en el
cantón Babahoyo, también se está generando otro efecto que en este caso es el
aumento de la mano de obra en el sector, dicha mano de obra busca acceso a una
vivienda que está ubicada en el área cercana en el sector en el que laboran. EL
sector tomado para nuestro estudio posee infraestructuras limitadas, esto quiere
decir que el número de viviendas con relación al número de familias es limitado, por
eso nos vimos de Diseñar una vivienda multifamiliar con cuatro departamentos para
satisfacer la necesidad de cuatro familias tomando en cuenta todos los factores que
influirán en el diseño así como sus respectivas fuerzas cortantes y momentos
flexionantes que puedan generarse en nuestro estudio.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El problema a resolver relata los diversos factores que existen en el área que se va
a estudiar. El incremento de la población que está generando la mano de obra en el
sector ha provocado una demanda creciente en dicho sector, por ello, nuestro
equipo de trabajo ha analizado la factibilidad de crear una vivienda multifamiliar.
Para lograrlo, es conveniente analizar cada factor que pueda plantearse.
La ubicación en la que se planea la posible construcción de la vivienda está ubicada
en una zona centro del sector, el cual es un sector agrícola dedicado a la siembra y
cosecha del cacao, un estudio de respectivo del suelo nos brindara la información

10
necesaria para decidir sobre la cantidad de cimentación y otros componentes que
se deberán añadir en el terreno con el fin de obtener una consistencia sólida
En medio de un desafío nuevo para nuestro equipo, nos vemos ante el problema de
determinar la cantidad y el tipo de material adecuado para una construcción de esta
magnitud, el peso de la loza que será sometido la primera planta incluyendo los
diferentes tipos de decoraciones que incluyan estas.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA A RESOLVER
 ¿Qué mejoramiento generará la elaboración de la vivienda en el sector?
Generará la contribución una vivienda para satisfacer la demanda de la misma, la
cual beneficiara a os habitantes de dicho sector
 ¿Qué impactos ambientales podrían ocasionarse?
Los impactos podrían ser el derramamiento de material de concreto sobre las casas
vecinas, impacto en contorno al ruido que generan las maquinarias tales como la
mezcladora, excavadora y otro elementos, erosión de humo y gases que puedan
emanar la soldadura
 ¿Para qué nos sirve los datos obtenidos sobre el estudio del suelo?
Los datos obtenidos nos ayudan a la cimentación además de la composición
estratigráfica, las capas de agua y el resto de elementos que vuelvan más sólido a
nuestro suelo para ello es indispensable el aporte del estudio de los suelos
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
El diseño de las vigas y columnas para la vivienda multifamiliar lo realizamos con el
fin de generar beneficios de bienestar socioeconómico a los habitantes del sector,
mejorando el trayecto trabajo – casa lo cual ahorra tiempo para los beneficiados.
Este proyecto es de mucha importancia debido a que los habitantes de este sector
no cuentan con los recursos e estudios necesarios para la construcción de una
vivienda multifamiliar que sea adecuado a sus necesidades, de esto parte nuestra
iniciativa a realizar los estudios necesarios, para lograrlo nos valdremos del nivel de
cimentación que se debe agregar al suelo, que clase de material se debe e colocar
para que soporte los cambios climáticos q se generan en aquella región, el uso de
plano del tipo AutoCAD en el cual nos guiaremos para las dimensión de la vivienda.
Por lo tanto no se deben de admitir errores o equivocaciones al analizar
minuciosamente cada uno de estos puntos.

11
OBJETIVOS
Objetivo General
 Diseñar las vigas y columnas apropiadas para un modelo de vivienda
multifamiliar que permita aumentar la calidad de vida de los habitantes del
cantón Babahoyo
Objetivos Específicos
 Definir las características del lugar de intervención.
 Realizar un estudio de suelos adecuado con el fin someter una carga.
 Identificar las herramientas para evaluar la calidad de vida de los habitantes
en la vivienda.
 Proponer un diseño de las vigas y columnas apropiadas para la vivienda
unifamiliar.
 Calcular las respectivas fuerzas cortantes y momentos flexionantes así
como el diámetro de las columnas adecuadas y perfiles indicados.
 Delimitar el área de trabajo.
 Diseñar con AutoCAD los planos para la vivienda multifamiliar.
MARCO TEÓRICO
MARCO LEGAL
Los requisitos establecidos en la NEC serán de obligatorio cumplimiento a nivel
nacional; por lo tanto, todos los profesionales, empresas e instituciones públicas y
privadas tienen la obligación de cumplir y hacer cumplir los requisitos establecidos
para cada uno de los capítulos contemplados. De este modo, los proyectos
arquitectónicos y los procesos de construcción deberán observar las condiciones o
parámetros establecidos en la Norma Ecuatoriana de la Construcción y las
regulaciones locales, expedidas por los distintos Gobiernos Autónomos
Descentralizados Municipales, deberán acogerse a dicha Norma, en ejercicio de las
competencias asignadas por el COOTAD.
El 19 de agosto de 2014, el Sr. Ministro de Desarrollo Urbano y Vivienda, el Econ.
Diego Esteban Aulestia Valencia, suscribió el Acuerdo Ministerial 0028 por el cual
se oficializan los primeros capítulos contemplados para la NEC, relacionados con la
seguridad estructural de las Edificaciones.

12
Normas ecuatorianas de la construcción
· NEC-SE-CG: Cargas (no sísmicas)
· NEC-SE-DS: Cargas Sísmicas y Diseño Sismo Resistente
· NEC-SE-RE: Rehabilitación Sísmica de Estructuras
· NEC-SE-GM: Geotecnia y Diseño de Cimentaciones
· NEC-SE-HM: Estructuras de Hormigón Armado
· NEC-SE-AC: Estructuras de Acero
· NEC-SE-MP: Estructuras de Mampostería Estructural
· NEC-SE-MD: Estructuras de Madera
Normas extranjeras usadas para la norma NEC-SE- HA de las NECs
Las principales referencias normativas extranjeras a ser seguidas son:
· Código ACI-318, “Building Code Requirements for Structural Concrete” (Comité
318), Instituto Americano del Hormigón
· Norma NSR-10, Reglamento colombiano de construcción sismo resistente,
TÍTULO C -Hormigón estructural
· Código ANSI/AWS D 1.4 de Soldadura Estructural para Acero de Refuerzo,
Sociedad Americana de Soldadura
· Código ACI 117: “Tolerancias para materiales y construcciones de hormigón”,
Instituto Americano del Hormigón
· Código ACI 301: “Specifications for Structural Concrete for Buildings”, Instituto
Americano del Hormigón
Normas que deben cumplir los materiales de construcción
Los materiales de construcción, serán evaluados y verificados por los organismos
competentes, para que cumplan con los requisitos, conforme con el Reglamento
Técnico Ecuatoriano (RTE INEN) y la Norma Técnica Ecuatoriana (NTE INEN) que
se encuentren vigentes.
En el caso que el RTE INEN ó la NTE INEN no se encuentren actualizados, se
remitirán a los requisitos dados en las normas ASTM vigentes.

13
HISTORIA
El material por antonomasia en la elaboración de
vigas ha sido “la madera” dado que puede soportar
todo tipo de tracción, incluso hasta esfuerzos muy
intensos sin sufrirdemasiadas alteraciones, y como
no ocurre con otros materiales, como cerámico o
ladrillos próximos a quebrarse ante determinadas
presiones qué sí soporta la viga de madera.
La madera es un material detipo ortotrópico que
presenta, según de qué se obtenga, diferentes
niveles de rigidez. Esta mayor o menor rigidez es
la que dará a la viga su fortaleza.
Con los avances tecnológicos y el
desarrolloindustrial, las vigas pasaron a elaborarse de hierro y luego, de acero. El
acero es un material isotrópico, y las vigas de acero tienen, por ejemplo, respecto
del hormigón una mayor resistencia, peromenor peso, y puede resistir tanto
tracciones como compresiones.
El hormigón como material de llenado y conformación de vigas, se comenzó a
utilizar en el siglo XIX antes del uso del acero y casiparalelamente a la
implementación del hierro como material de elaboración de las vigas.
VIGA
Está pensada para soportar no sólo presión y peso, sino también flexión y tensión,
según cuál finalidad predomine será el concepto de viga
para ingeniería o arquitectura. En principio, es importante definir que en la teoría de
vigas se contempla aquello que es denominado “resistencia de los materiales”. Así,
es posible calcular la resistencia del material con que está hecha, y además analizar
la tensión, sus desplazamientos y el esfuerzo que puede soportar. A lo largo de la
historia de la construcción se han utilizado vigas para innumerables fines y de
diferentes materiales. El material por antonomasia en la elaboración de vigas ha
sido la madera dado que puede soportar todo tipo de tracción, incluso hasta
esfuerzos muy intensos sin sufrir demasiadas alteraciones, y como no ocurre con
otros materiales, como cerámico o ladrillos próximos a quebrarse ante
determinadas presiones qué sí soporta la viga de madera.
Principales usos de las vigas de madera, hierro y acero
El uso más imponente de una viga, tal vez sea el que aplica a la estructura de
puentes. Su diseño de ingeniería descansa justamente sobre vigas de calidades y
tamaños acordes al tipo y uso de puente que se desea construir. Esta estructura
desarrolla compresión en la parte de arriba y tensión en la de abajo. Pensemos que
los primeros puentes de la humanidad fueron construidos con vigas de madera:
primitivos troncos o vigas que unían dos orillas. Con vigas de ese material se siguió
por siglos. Uno de los más famosos en la antigüedad es el del persa Jerjes en 481ac
construido a través del Helesponto hecho con vigas de tronco y ramas.

14
Es en 1840 que se construye en Inglaterra el primer puente de vigas
de hierro forjado. Luego los puentes llegaron a adquirir dimensiones fastuosas:
como tal vez dos de los más impresionantes hasta ahora diseñados, el
de Brooklyn en Nueva York y el Golden Gate de San Francisco, construidos con
vigas deacero. Y también recordemos los puentes levadizos, como el que está
en Río de Janeiro con un vano hecho con una viga cajón que trabaja como viga
continua, que alzada deja pasar la navegación del río Guanabara. Finalmente, uno
de los usos artísticos de las vigas es desde hace poco más de una década el de las
vigas alveolares, las cuales permiten acceder a nuevas formas de arte, un
aligeramiento en las líneas y vanos de mayores dimensiones, uniendo con más
armonía los espacios. Nuevas inspiraciones arquitectónicas parten de la elección
de estas vigas alveolares, que como lo indica su nombre, se fabrican a partir de
perfiles en H laminados en caliente que se cortan según un patrón predeterminado
y se sueldan reconformando una pieza en forma de T. Estas vigas poseen alvéolos
circulares, hexagonales u octogonales, siendo de especial aplicación en las
estructuras de cubiertas en construcciones artísticas. A su vez, la explotación de
minas minerales ha sido asistida desde sus principios por el soporte de las vigas
generalmente ajustadas con gruesas cuerdas a los tirantes de los techos en los
socavones de los túneles.
Teoría de vigas de Euler-Bernoulli
La teoría de vigas es una parte de la resistencia de materiales que permite el cálculo
de esfuerzos y deformaciones en vigas. Si bien las vigas reales son sólidos
deformables, en teoría de vigas se hacen ciertas simplificaciones gracias a las que
se pueden calcular aproximadamente las tensiones, desplazamientos y esfuerzos
en las vigas como si fueran elementos unidimensionales.
Los inicios de la teoría de vigas se remontan al siglo XVIII, trabajos que fueron
iniciados por Leonhard Euler y Daniel Bernoulli. Para el estudio de vigas se
considera un sistema de coordenadas en que el eje X es siempre tangente al eje
baricéntrico de la viga, y los ejes Y y Z coincidan con los ejes principales de inercia.
Los supuestos básicos de la teoría de vigas para la flexión simple de una viga que
flecte en el plano XY son:
 Hipótesis de comportamiento elástico. El material de la viga es elástico lineal,
con módulo de Young E y coeficiente de Poisson despreciable.
 Hipótesis de la flecha vertical. En cada punto el desplazamiento vertical sólo
depende de x: uy(x, y) = w(x).
 Hipótesis de la fibra neutra. Los puntos de la fibra neutra sólo sufren
desplazamiento vertical y giro: ux(x, 0) = 0.
 La tensión perpendicular a la fibra neutra se anula: σyy= 0.
 Hipótesis de Bernouilli. Las secciones planas inicialmente perpendiculares al
eje de la viga, siguen siendo perpendiculares al eje de la viga una vez
curvado.

15
 Las hipótesis (1)-(4) juntas definen la teoría de vigas de Timoshenko. La
teoría de Euler-Bernouilli es una simplificación de la teoría anterior, al
aceptarse la última hipótesis como exacta (cuando en vigas reales es sólo
aproximadamente cierta). El conjunto de hipótesis (1)-(5) lleva a la siguiente
hipótesis cinemática sobre los desplazamientos.
CÁLCULO DE TENSIONES EN VIGAS
El cálculo de tensiones en vigas generalmente requiere conocer la variación de los
esfuerzos internos y a partir de ellos aplicar la fórmula adecuada según la viga esté
sometida a flexión, torsión, esfuerzo normal o esfuerzo cortante. El tensor tensión
de una viga viene dado en función de los esfuerzos internos. Donde las tensiones
pueden determinarse, aproximadamente, a partir de los esfuerzos internos. Si se
considera un sistema de ejes principales de inercia sobre la viga, considerada como
prisma mecánico, las tensiones asociadas a la extensión, flexión, cortante y torsión
resultante. Donde:
 Son las tensiones sobre la sección transversal: tensión normal o
perpendicular, y las tensiones tangenciales de torsión y cortante.
 Son los esfuerzos internos: esfuerzo axial, momentos flectores y bimomento
asociado a la torsión.
 Son propiedades de la sección transversal de la viga: área, segundos
momentos de área (o momentos de inercia), alabeo y momento de alabeo.
Las máximas tensiones normal y tangencial sobre una sección transversal
cualquiera de la viga se pueden calcular a partir de la primera () y tercera () tensión
principal: En vigas metálicas frecuentemente se usa como criterio de fallo el que en
algún punto la tensión equivalente de Von Mises supere una cierta tensión última
definida a partir del límite elástico.
MATERIALES UTILIZADOS
A lo largo de la historia, las vigas se han realizado de diversos materiales; el más
idóneo de los materiales tradicionales ha sido la madera, puesto que puede soportar
grandes esfuerzos de tracción, lo que no sucede con otros materiales tradicionales
pétreos y cerámicos, como el ladrillo.
La madera sin embargo es material ortotrópico que presenta diferentes rigideces y
resistencias según los esfuerzos aplicados sean paralelos a la fibra de la madera o
transversales. Por esa razón, el cálculo moderno de elementos de madera requiere
bajo solicitaciones complejas un estudio más completo que la teoría de Navier-
Bernouilli, anteriormente expuesta.
A partir de la revolución industrial, las vigas se fabricaron en acero, que es un
material isótropo al que puede aplicarse directamente la teoría de vigas de Euler-
Bernouilli. El acero tiene la ventaja de ser un material con una relación
resistencia/peso superior a la del hormigón, además de que puede resistir tanto
tracciones como compresiones mucho más elevadas. En la segunda mitad del siglo
XIX, en arquitectura, se ha venido usando hormigón armado y algo más tardíamente

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el pretensado y el postensado. Estos materiales requieren para su cálculo una teoría
más compleja que la teoría de Euler-Bernouilli.
DISEÑO DE LAS VIGAS
Diseño general del conjunto estructural.
La viga de hormigón armado como integrante de un conjunto estructural, presenta
diferencias notables con las vigas ejecutadas con otros materiales (madera o
hierro). Y la conceptualización de las desemejanzas debe resultar clara y precisa.
En construcciones de madera o hierro, se distingue fácilmente la separación
existente entre los diferentes elementos componentes de la estructura.
En esta construcción se visualiza el apoyo. No existe continuidad en ese punto. En
la mayoría de los casos son elementos previamente fabricados para luego
ensamblarlos en obra.
Mientras que las obras de hormigón armado “insitu”, todos los elementos están
monolíticamente unidos entre sí, porque se los fabrican y moldean en el mismo
lugar.
Diseño de vigas a flexión con armadura de compresión
Existen dos razones fundamentales por las cuales, en una viga sometida a flexión
se puede requerir un diseño que, a más de la armadura de tracción tradicional, se
utilice armadura sometida a compresión:
 Porque existe un limitante máximo de tipo arquitectónico, constructivo o
funcional que impide que la viga aumente sus dimensiones.
 Porque, por aspectos constructivos o de diseño, ya existe armadura de
compresión y se desea aprovechar su existencia obligatoria para disminuir el
armado de tracción.
Las especificaciones de los códigos imponen criterios de diseño que permiten que,
a pesar de incrementar el armado de las vigas, se mantengan los niveles de
ductilidad que son exigidos para las vigas que solamente requieren armadura de
tracción.
Cuando la viga no resiste solicitaciones sísmicas, la cuantía de armado a tracción
máxima admisible se define mediante la siguiente expresión:
Donde:
r : cuantía de armado a tracción
r b: cuantía balanceada a tracción cuando no existe armadura de compresión
r ‘: cuantía de armado a compresión
Cuando la viga resiste solicitaciones sísmicas, la cuantía de armado a tracción se
define mediante la siguiente expresión:
Para secciones rectangulares, las cuantías de armado anotadas anteriormente se
calculan con las siguientes expresiones:

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El criterio básico detrás de las expresiones que definen la cuantía máxima es el de
que la presencia de la armadura de compresión hace cambiar la magnitud de la
cuantía balanceada, que puede ser calculada con la siguiente expresión:
La expresión anterior presupone que el momento en que el acero de tracción ha
alcanzado la deformación de fluencia (e s = e y = Fy / Es) y el hormigón ha
alcanzado su máxima deformación (e c = 0.003), el acero de compresión ha
igualado o superado la deformación de fluencia (e s’ ³ e y).
Para el caso más común, de vigas rectangulares, el problema puede representarse
esquemáticamente de la siguiente manera:
PROPIEDADES DE LAS VIGAS DE ACERO
El acero tiene una serie de ventajas como material de construcción. Es muy
resistente, flexible, estable y ligero. Además, se forma y se suelda fácilmente. Vigas
de acero proporcionan soporte estructural fuerte y versátil para edificios.

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Fuerza
El acero tiene la más alta relación resistencia-peso de cualquier material de
construcción residencial, según el Iron and Steel Institute americano. Edificios
enmarcados con vigas de acero son más terremotos y resistente a los huracanes.
Versatilidad
Vigas de acero son fácil de mecanizar, se puede cortar a diferentes longitudes y
anchuras, y puede ser doblado o curvado. Esto aumenta enormemente las
posibilidades de diseño de un edificio. Combinado con el peso de los haces de luz,
el encuadre puede ser un proceso más fácil y más simple.
Datos adicionales
Vigas de acero también son resistentes al fuego, impermeable a los daños por las
termitas y no requieren tratamiento químico. Vigas de acero galvanizado no se
oxidan. Acero reciclado puede ser utilizado para hacer vigas de acero. Sin embargo,
los costos laborales para estructuras de acero tienden a ser altos. Gran habilidad y
experiencia y son necesarios.
CLASES DE VIGAS
Viguetas: Son las vigas que se colocan cercanas entre sí para soportar el peso del
techo y el piso de un edificio. En la mayoría de los casos, se ubican a lo largo del
exterior de un edificio. Son aquellas vigas que se pueden observar en
una construcción de una propiedad horizontal que aún no se terminó de edificar.
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.
-Dinteles: Son aquellas vigas que se sitúan por encima de las aberturas en una
pared de mampostería, y que sostienen el vacío que generan las puertas y las
ventanas. Actúan de una manera complementaria, al espacio de pared que se
extrae para dar lugar a la abertura, el dintel la contrapone soportando el peso sobre
la viga que lo constituye. Con frecuencia están a la vista, sobre todo en aquellas
construcciones que simulan remitirse a la época colonial, cuando se utilizaban
dinteles de madera.
-Largueros: Son las vigas que se ubican paralelas a lo largo de un camino de un
puente. Son los cimientos de las construcciones que quedan suspendidas en el aire
tales como los viaductos, lo acueductos, los soterramientos y los pasaderos. Es
importante la ubicación de estas vigas de lado a lado, siguiendo el recorrido del
camino para sostener el peso de los transeúntes.
-Vigas de tímpano: Son las que soportan el peso y la linealidad de las paredes
exteriores de una edificación, y también el techo en el caso de los pasillos. Siguen
un recorrido de abajo hacia arriba, para generar estabilidad.

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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 se constituyan en las estructuras capaces de soportar
las cargas del peso.
-Pilares: Son similares a las armaduras, aunque el término se usa exclusivamente
para cuando el ángulo formado es de noventa grados. Pueden también estar por
fuera de la construcción interior, y quedar a la vista, y allí los pilares
se transformarían en columnas. Cumplen la doble función de absorber el peso en el
extremo superior y cimentarlo en el extremo inferior.
TIPOS DE VIGAS
Tensión y estrés
Una viga está sometida a los principios de las leyes naturales de la tensión, la
cantidad que se extiende, y el estrés, cuánto se tira. El acero hace las vigas más
rígidas, las vigas de aluminio son más flexibles que el titanio y las vigas de madera
tienen más elasticidad. Sin embargo, cualquier viga se romperá cuando se aplica
una cantidad de presión excesiva. Utiliza el material adecuado con la cantidad
correcta de propiedades de tensión y estrés para dar un apoyo adecuado durante
largos períodos de tiempo.

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Viga I
Con la forma de la letra "I", la viga I soporta habitualmente pisos, ya que puede
soportar un mayor peso. También se la llama viga "H", se compone de dos bridas
horizontales planas, una en la parte superior y otra en la inferior, que encierran una
viga vertical llamada la red. La combinación de los soportes verticales y horizontales
distribuye igualmente el peso. Hechas de acero, las vigas I están disponibles en
varios tamaños para proyectos residenciales y comerciales.
Viga voladiza
En base a la torsión o la fuerza de giro y el equilibrio, una viga voladiza sólo se
admite en un extremo. Las vigas de cemento reforzado con acero para balcones y
puentes utilizan vigas voladizas para soportar el peso suspendido. En la
construcción de puentes, las cercas, secciones de armazón triangular, ayudarán a
reforzar las vigas voladizas. La casa de Frank Lloyd Wright, Falling Water, utiliza
vigas voladizas para soportar el peso de los balcones suspendidos sobre una
cascada.
Viga de toque
Una viga económica pero fuerte a base de alternar paneles de madera y acero, las
vigas de toque ayudan a reducir los costos de construcción. A menudo se utilizan
en la construcción de viviendas residenciales, se pueden unir a los marcos de
madera con clavos o tornillos. Más ligeras que las vigas I, las vigas de toque
proporcionan soporte vertical y horizontal, pero no pueden soportar el mismo peso
que las vigas de acero.
Viga canal C

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Parecida a la letra "C", con un lado abierto, la viga canal C es ideal para soportar
pasarelas, rampas y pisos. Está hecha de acero galvanizado y está disponible en
diferentes colores para complementar un entorno al aire libre cuando las vigas están
expuestas, como en los parques. Las vigas de canal C duraderas son resistentes a
la corrosión.
ESFUERZOS EN VIGAS
Toda región de una estructura está en equilibrio estático, es decir, que la resultante
de las fuerzas que actúan sobre ´esta y de los momentos respecto de cualquier
punto ha de ser nulos. Para que este principio fundamental se cumpla es necesario
que sobre cada sección de cada viga actúen fuerzas y momentos internos que se
denominan esfuerzos. Centrándonos en problemas planos, las fuerzas internas
pueden tener cualquier dirección del plano y el momento interno ha de ser
perpendicular al plano de la estructura. Si la fuerza interna sobre una sección se
descompone en las componentes normal y tangencial al plano de la sección
podemos definir:
 El esfuerzo axial o normal: es la componente de la fuerza interna
perpendicular al plano de la sección y se indica con la letra N.
 El esfuerzo cortante: es la componente de la fuerza interna contenida en el
plano de la sección y se indica con la letra T.
 El momento flector: es el nombre que recibe el momento interno de los
problemas planos y se indica con la letra M. En problemas en tres
dimensiones, el momento interno se puede descomponer en otros
momentos.
Para encontrar el valor de los esfuerzos sobre una sección cualquiera de una
estructura, se aísla una región de la misma en cuyo contorno se encuentre la

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sección en cuestión y se emplean las ecuaciones de equilibrio de fuerzas y
momentos para hallar el valor de los esfuerzos.
El sentido de los esfuerzos.
No es igual un esfuerzo axial que “sale” de la sección que otro que “entra”. De la
misma manera, el esfuerzo cortante puede ser de tal manera que las fuerzas
internas den un par horario, o bien antihorario. Por último, los momentos internos
pueden aplastar las fibras superiores o las inferiores de la sección. Para distinguir
los dos casos posibles orientar cada esfuerzo, se emplean símbolos que indican
gráficamente la orientación de las fuerzas y momentos internos. Estos símbolos
deben de acompañar en todo momento los valores numéricos de los esfuerzos, para
que no haya duda de cómo son estos. En la figura 1 se dibujan los tres esfuerzos
posibles en un problema plano y los sentidos de cada uno de ellos.
Diagramas de esfuerzos.
Estos son representaciones graficas que comunican el modulo y el sentido de todos
los esfuerzos en todas las secciones de una estructura sometida a cargas de forma
inequívoca. Para que cumplan su objetivo, todo diagrama debe de ir acompañado
de los símbolos que indiquen la orientación de los esfuerzos en cada sección.
Leyes de esfuerzos.
Son representaciones matemáticas de las fuerzas y momentos internos en un sólido
prismático. Deben de proporcionar, de forma inequívoca, el valor de cada esfuerzo
en todas las secciones transversales del sólido. Como son funciones matemáticas,
las leyes de esfuerzo sólo se pueden definir para solidos o partes de ellos, en los
que la posición de la sección transversal esté claramente determinada por un
sistema de coordenadas, que en estas notas indicaremos como X. Además, para
cada uno de estos sólidos o sus partes, un diagrama de signos ha de describir qué
se entiende por esfuerzos positivos y negativos.
A menudo las leyes de esfuerzos no se pueden expresar matemáticamente con una
función diferenciable, sino que es necesario emplear funciones definidas a trozos.

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Para facilitar la descripción de este tipo de funciones se emplea la función rampa,
también llamado el corchete de Macaulay.
SUELO
Se denomina así en las ciencias de la Tierra y de la vida, a la parte superficial de la
corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie
de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos.
Etapas de su formación
De un modo simplificado puede decirse que las etapas implicadas en su formación
son las siguientes:
 Disgregación mecánica de las rocas.
 Meteorización química de los materiales regolíticos, liberados.
 Instalación de los seres vivos (microorganismos, líquenes, musgos, etc.)
sobre ese substrato inorgánico. Esta es la fase más significativa, ya que con
sus procesos vitales y metabólicos, continúan la meteorización de
los minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además, los restos
vegetales y animales a través de la fermentación y la putrefacción enriquecen
ese sustrato.
 Mezcla de todos estos elementos entre sí, y con agua y aire intersticiales.
PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
Estructura del Suelo
Tipos de estructura de suelo más comunes.
La partícula textural del suelo como arena, limo y arcilla se asocian para formar
agregados y a unidades de mayor tamaño nombrados por peds. La estructura del
suelo afecta directamente la aireación, el movimiento del agua en el suelo,
la conducción térmica, el crecimiento radicular y la resistencia a la erosión.
El agua es el componente elemental que afecta la estructura del suelo con mayor
importancia debido a su solución y precipitación de minerales y sus efectos en el
crecimiento de las plantas.
La Profundidad del suelo
Profundidad Efectiva del Suelo (cm)
La definición original del solum se denominaba como la capa superficial del suelo
(horizonte A) junto con el subsuelo (E y B). El horizonte C se definía como estratos

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con poca formación edafogénetica. De este modo la profundidad efectiva del suelo
fue considerada como la espesura del suelo. Sin embargo, la presencia de raíces y
la actividad biológica que frecuenta a menudo en horizonte C realza la importancia
de incluir este horizonte en la definición de profundidad del suelo. En la práctica los
estudios con levantamiento de suelos utilizan límites de profundidad arbitrarios (200
cm).
Características del Agua en el Suelo
Contenido de humedad en el suelo (mm/m)
El agua almacenada o fluyente en el suelo afecta la formación del suelo,
su estructura, estabilidad y erosión. El agua almacenada es el factor principal para
satisfacer la demanda hídrica de las plantas.
La Disponibilidad del Agua en el Suelo
Curvas de retención de humedad del suelo
Cuando un campo se encuentra encharcado, el espacio de aire en el suelo se
desplaza por el agua. Se denomina Capacidad de Campo (CC) a la cantidad de
agua el suelo es capaz de retener luego de ser saturado y dejado drenar libremente
evitando evapotranspiración y hasta que el potencial hídrico se estabilice (tras 24 a
48 horas de la lluvia o riego). El agua ocupando el espaciode los poros más grandes
(macroporos) drena hacia capas inferiores bajo la fuerza de gravedad. Los poros
más pequeños (microporos) se llenan de agua y los más grandes de aire y agua. El
punto Capacidad de Campo corresponde a una succión de 1/3 bar. Las plantas
deben producir una succión hasta 15 bares como máximo. A los 15 bares de
succión la cantidad de agua en el suelo se denomina por el Punto de
Marchitez Permanente (PMP). A ese punto las plantas pierden la capacidad de
succión y siguen perdiendo agua mediante la transpiración. Se pierde la turgencia
de la planta resultando en su marchitez. Gráficamente la diferencia entre el Punto
de Capacidad de Campo y el Punto de Marchitez Permanente resulta en el agua
disponible para cultivo en mm o expresado porcentualmente. La textura del suelo
influencia en la cantidad de agua en un suelo drenado hasta el punto de capacidad
de campo y la cantidad que está disponible para las plantas. La humedad del suelo
que se encuentra disponible se puede determinar en el laboratorio como se ilustra
en las curvas de retención de humedad del suelo.
La Textura del Suelo
Guía para la descripción de suelo, 4a edición, 2006.
La textura del suelo se refiere a la proporción de componentes inorgánicos de
diferentes formas y tamaños como arena, limo y arcilla. La textura es una
propiedad importante ya que influye como factor de fertilidad y en la habilidad de

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retener agua, aireación, drenaje, contenido de materia orgánica y otras
propiedades.
El triángulo de textura de suelos según la FAO se usa como una herramienta para
clasificar la textura. Partículas del suelo que superan tamaño de 2.0mm se definen
como piedra y grava y también se incluyen en la clase de textura.Por ejemplo, un
suelo arenoso con 20% de grava se clasifica como franco arenoso con presencia
de gravas. Cuando predominan componentes orgánicos se forman suelos orgánicos
en vez de minerales
Color del Suelo
El color del suelo depende de sus componentes y varía con el contenido de
humedad, materia orgánica presente y grado de oxidación de minerales presentes.
Se puede evaluar como una medida indirecta ciertas propiedades del suelo. Se usa
para distinguir las secuencias en un perfil del suelo, determinar el origen de materia
parental, presencia de materia orgánica, estado de drenaje y la presencia de sales
y carbonato.
Consistencia del Suelo
La consistencia es la propiedad que define la resistencia del suelo a la deformación
o ruptura que pueden aplicar sobre él. Según su contenido de humedad la
consistencia del suelo puede ser dura, muy dura y suave. Se mide mediante tres
niveles de humedad; aire-seco, húmedo y mojado. Para la construcción sobre él se
requiere medidas más precisas de resistencia del suelo antes de la obra.
Porosidad del Suelo
El espacio poroso del suelo se refiere al porcentaje del volumen del suelo no
ocupado por sólidos. En general el volumen del suelo está constituido por 50%
materiales sólidos (45% minerales y 5% materia orgánica) y 50% de espacio poroso.
Dentro del espacio poroso se pueden distinguir macro poros y micro poros donde
agua, nutrientes, aire y gases pueden circular o retenerse. Los macro poros no
retienen agua contra la fuerza de la gravedad, son responsables del drenaje,
aireación del suelo y constituyen el espacio donde se forman las raíces. Los micro
poros retienen agua y parte de la cual es disponible para las plantas.
Densidad del Suelo
Mediante la determinación de la densidad se puede obtener la porosidad total del
suelo. Se refiere al peso por volumen del suelo. Existen dos tipos de densidad, real
y aparente. La densidad real, de las partículas densas del suelo, varía con la
proporción de elementos constituyendo el suelo y en general está alrededor de 2,65.
Una densidad aparente alta indica un suelo compacto o tenor elevado de partículas
granulares como la arena. Una densidad aparente baja no indica necesariamente
un ambiente favorecido para el crecimiento de las plantas.

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Movimiento del agua en el suelo
El agua fluye en el suelo debido a varios tipos de fuerzas como de gravedad,
ascenso capilar y osmosis. Entre fuerzas de succión 0 y 1/3 bar el agua fluye en el
suelo por las fuerzas de gravedad, este fenómeno se nombra por flujo saturado.
Fuerzas de succión más elevadas se nombran flujos no saturados. Los flujos de
agua se pueden medir en campo mediante la Conductividad Hidráulica. Se puede
obtener información fundamental en la circulación del agua en el suelo mediante la
descripción de suelos de las clases de drenaje y sus características asociadas
(propiedades gléyicas y stágnicas).
TIPOS DE SUELO
Existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su funcionalidad y
otra de acuerdo a sus características físicas.
Por funcionalidad
 Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y
no son aptos para la agricultura, ya que no tienen nutrientes.
 Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco,
secos y áridos, y no son buenos para la agricultura.
 Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en
descomposición, de color oscuro, retienen bienel agua y son excelentes para
el cultivo.
 Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y
retinen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser
buenos para cultivar.
 Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen
el agua y no son buenos para el cultivo.
 Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los suelos arenosos y
los suelos arcillosos.
Por características físicas
 Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y
afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una
vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego
leptos que significa delgado.
 Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de
arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.
 Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación
superior al 50%.
 Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo
saturación de bases al 50%.

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 Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con
fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm.
 Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría
son ricos en calcio.
 Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de
profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza.
 Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de
contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y
cercanos escurrimientos superficiales.
FACTORES QUE SE TOMÓ EN CUENTA PARA LA CONSTRUCCIÓN
 Influencia de factor económico cultural:
Es importante, tener en cuenta que las relaciones del estado de salud y clase social
no son estáticas, sino que están mediatizados por factores sociales y culturales.
 Factores de la ecología
De acuerdo a los puntos que estudia la ecología, existen diversos aspectos que
afectan a los seres vivos y entre ellos están:
 Factores abióticos
Son aquellas características físicas o químicas que afectan a los organismos.
Dentro de los factores abióticos tenemos tres grandes números:
Factores de clima o climáticos, entre ellos están la temperatura, humedad, viento,
altitud y latitud.
OPINIONES PROFESIONALES
Contar con la opinión y el asesoramiento de un experto independiente, ajeno a la
obra, es crucial. Aunque los peritos industriales y los ingenieros ofrecen estos
servicios, los profesionales idóneos son los arquitectos. Sólo ellos pueden evaluar
con rigor la complejidad del defecto y su alcance, e informar de qué ocurre al
propietario. Las grietas en una pared, la insonorización deficiente o las filtraciones
de humedad pueden ser indicio de un problema más grave.
Expertos de la OMS en 1978 plantearon:

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“la salud del conjunto de la familia es un techo que determina y está determinado
por la capacidad de funcionamiento efectivo de la misma como unidad biosocial en
el contexto de una cultura y sociedad dada.”
MARCO CONCEPTUAL
La Ingeniería civil nos permite obtener los conocimientos para la construcción de
este tipo de viga metálica
Uniformidad. - Las propiedades del acero no cambian considerablemente con el
tiempo.
Alta resistencia. - La alta resistencia del acero por unidad de peso implica que será
poco el peso de las estructuras, esto es de gran importancia en este tipo de viga
metálica
Durabilidad. - Las estructuras durarán de forma definitiva si tienen un adecuado
mantenimiento.
Ductilidad. - Es la propiedad que tiene un material de soportar grandes
deformaciones sinfallar bajo altos esfuerzos de tensión. La naturaleza dúctil permite
fluir localmente evitando fallas prematuras.
Tenacidad. - Poseen resistencia y ductilidad, siendo la propiedad de un material
para absorber energía en grandes cantidades.
Elasticidad. - Se acerca más a la hipótesis de diseño debido que sigue la ley de
Hooke.
TIPOS DE APOYOS
Parte del modelado van en la representación de los soportes o apoyos, estos nos
proporcionan estabilidad impidiendo el movimiento.
Los tipos de apoyo se clasifican por la cantidad de grados de libertad que
restrinjan. Van desde los más simples que restringen un solo grado de libertad
hasta los más complejos que restrinjan seis grados de libertad en el espacio.
Los más simples son rodillos, superficies lisas, uniones con cables, apoyos
basculantes, etc.
Al segundo tipo, aquellos que restringen dos grados de libertad, pertenecen las
articulaciones, las superficies rugosas, las rotulas, etc.

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Al tercer tipo y último en estructuras planas pertenecen los empotramientos.
Apoyos elásticos
Se considera como un resorte donde la fuerza de reacción es proporcional a la
deformación lineal o angular del apoyo. Entre estos tipos podemos considerar las
zapatas sobre un lecho elástico constituido por el suelo de fundación.
Denominamos soportes, pilares ó columnas, a aquellos apoyos aislados que
mantienen una relación ancho/largo igual ó muy próxima a la unidad.
Genéricamente los apoyos aislados son soportes, reservando el nombre de
columnas a los de sección circular, adscritos a las ordenes arquitectónicas en los
diferentes estilos. Aceptable es la denominación de pilar a los de fábrica de sillares

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ó de ladrillos, de secciones cuadrada ó poligonal. Usaremos el término pilastra para
aquellos pilares ó columnas adosados al muro, mientras que serán machos ó
machones aquellos pilares de planta alargada.
De primordial importancia es su estabilidad, además de su resistencia. La
conservación de su aplomo, así como del adecuado y firme apoyo a efectos de su
estabilidad correrá parejas con la
exigible condición de la oportuna
resistencia de los materiales
constitutivos. Cuestión
importantísima es el estudio del
pandeo, que bajo cargas
centradas puede aparecer como
consecuencia de su grado de
esbeltez, sin que se produzca
pérdida de estabilidad previa.
CIMENTACION
Las Cimentaciones son las bases que sirven de sustentación al edificio; se calculan
y proyectan teniendo en consideración varios factores tales como la composición y
resistencia del terreno, las cargas propias del edificio y otras cargas que inciden,

31
tales como el efecto del viento o el peso de la nieve sobre las superficies expuestas
a los mismos.
La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la
superestructura. Las fundaciones que resistan fuerzas inducidas por sismos deben
cumplir con los lineamientos de buena práctica de diseño y detallado sugeridos en
el Capítulo 21 (Estructuras Sismo Resistentes: del Código ACI 318) o en los
capítulos C-15 y C-21 de la NSR 2010.
Tipos de cimentación
La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características
mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno,
posicióndel nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir
de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la
homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación.
Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo
de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas
con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar
cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.
Hay dos tipos fundamentales de cimentación: directas y profundas.
Cimentaciones directas
Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo,
por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de
importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la
carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las
superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se
produzcan deterioros.
Las cimentaciones superficiales se clasifican en:
 Cimentación corrida

32
Está formada por el cimiento y el sobrecimiento, tiene una función estructural porque
recibe la carga de los muros y la transmite al suelo. Es recomendable que la
profundidad del cimiento sea un metro como mínimo.
 Cimentaciones ciclópeas.
En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y
sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es
sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando
dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla
de concreto en proporción 1:3:5. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras
más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material.
 Platea de Cimentación

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Son cimentaciones que se utilizan por ejemplo en terrenos de poca capacidad
portante debido a que transmiten las cargas de manera uniforme por toda el área
de contacto con el terreno de fundación
 Zapatas.
 Zapatas aisladas.
Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de
base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de
modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el
suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término
zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí
el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque
cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son
adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o
zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar.
 Zapatas corridas.
Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras
de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas
lineales o puntuales separadas.
Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal.
Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento
estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los
asientos en el terreno.

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 Zapata centrada
Cuando la columna está al centro de la zapata. Se usa generalmente para columnas
aisladas
 Zapata excéntrica
Cuando la columna está a un lado del centro de la zapata. Se usa generalmente
para columnas aisladas en el perímetro del terreno
 Zapatas combinadas.

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Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más
pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares
tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento
de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a
un menor momento resultante.
 Losas de cimentación.
Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el
terreno. La cimentación por losa se emplea como un caso extremo de los anteriores
cuando la superficie ocupada por las zapatas o por el emparrillado represente un
porcentaje elevado de la superficie total. La losa puede ser maciza, aligerada o
disponer de refuerzos especiales para mejorar la resistencia a punzonamiento bajo
los soportes individualmente (denominados pedestales si están sobre la losa y
refuerzos si están bajo ella) o por líneas (nervaduras).
En particular, también cabe emplear este tipo de cimentaciones cuando se diseñan
cimentaciones “compensadas”. En ellas el diseño de la edificación incluye la
existencia de sótanos de forma que el peso de las tierras excavadas equivale
aproximadamente al peso total del edificio; la losa distribuye uniformemente las
tensiones en toda la superficie y en este caso los asientos que se esperan son
reducidos. Si el edificio se distribuye en varias zonas de distinta altura deberá
preverse la distribución proporcional de los sótanos, así como juntas estructurales.
Cimentaciones semiprofundas
 Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias
entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan
como semiprofundas. Algunas veces estos debenhacerse bajo agua, cuando
no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.

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 Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.
 Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.
 Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que
frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.
Cimentaciones Profundas
Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las
cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el
terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área
sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga.
Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:
 Pilotes.
Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de
desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en
el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera,
hasta que en los años 1940comenzó a emplearse el hormigón.
 Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno.
 pantallas isostáticas: con una línea de anclajes
 pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.
Cimentaciones de máquinas
A diferencia de las cimentaciones de edificación, que generalmente están sometidas
a cargas estáticas o cuasiestáticas, las cimentaciones de maquinaria están
sometidas frecuentemente a cargas cíclicas. Las existencias de cargas cíclicas

37
obligan a considerar el estado límite de servicio de vibraciones y el estado límite
último de fatiga.
Algunos tipos de cimentación usados para maquinaria son:
o Tipo bloque
o Tipo celdas
o De muros
o Porticadas
o Con pilotes
o Sobre apoyos elásticos
o De soporte
MONTAJE
La operación de montaje es la parte de mayor importancia de todo el proceso
constructivo, se compone de: transporte, armado en sí de la estructura, soldadura,
pulido, control e inspección. En el montaje se realiza el ensamble de los distintos
elementos, a fin de que la estructura se adapte a la forma prevista en los planos de
taller con las tolerancias establecidas. No se comienza el atornillado definitivo o
soldeo de las uniones de montaje hasta haber realizado una inspección de los
elementos.
SISMORESISTENCIA
Es una vibración o movimiento ondulatorio del suelo que se presenta por la súbita
liberación de energía sísmica, que se acumula dentro de la tierra debido a fuertes
tensiones o presiones que ocurren en su interior. Los sismos o terremotos pueden
causar grandes desastres, en especial dónde no se han tomado medidas
preventivas de protección, relacionadas con la sismo resistencia de las
edificaciones. Los terremotos son fenómenos naturales que se presentan por el
movimiento de placas tectónicas o fallas geológicas que existen en la corteza
Diseño y construcción de edificios que sean sismoresistentes en caso de
terremoto
Se dice que una edificación es sismo resistente cuando se diseña y construye con
una adecuada configuración estructural, con componentes de dimensiones
apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar
la acción de fuerzas causadas por sismos frecuentes. Aun cuando se diseñe y
construya una edificación cumpliendo con todos los requisitos que indican
las normas de diseño y construcción sismo resistente, siempre existe la posibilidad
de que se presente un terremoto aún más fuerte que los que han sido previstos y
que deben ser resistidos por la edificación sin que ocurran daños. Por esta razón,

38
no existen edificios totalmente sismo-
resistentes. Sin embargo, la sismo
resistencia es una propiedad o capacidad
que se le provee a la edificación con el fin
de proteger la vida y los bienes de las
personas que la ocupan.
Aunque se presenten daños, en el caso
de un sismo muy fuerte, una edificación
sismo resistente no colapsará y
contribuirá
ANALISIS DE LA ESTRUCTURA
El Método de Diseño por Resistencia requiere que en cualquier sección la
resistencia de diseño de un elemento sea mayor o igual que la resistencia requerida
calculada mediante las combinaciones de cargas mayores especificadas en el
código.
El capítulo 13 del Reglamento ACI-318 proporciona dos métodos de análisis para
sistemas de losas en dos direcciones: el Método Directo de Diseño y el Método del
Marco Equivalente. En esta memoria, se empleará el segundo utilizando el
coeficiente de momento.
El Método Directo de Diseño se aplica si se cumplen las siguientes condiciones:
1) Debe haber tres o más claros continuos.
2) Los tableros deben ser rectangulares.
3) Las columnas no pueden estar desalineadas.
4) Las cargas deben ser uniformemente distribuidas y la carga viva no debe ser
mayor que tres veces que la carga muerta (L/D < ó = 3).
En esencia, el Método Directo de Diseño requiere el cálculo del momento total de
diseño (Mo) que se calcula por una sencilla expresión de momento estático.
Wu = combinación factorizado de carga viva y carga muerta.
ln = claro libre medido desde el paño de los apoyos.
l2 = claro transversal.

39
Cargas de servicio
Cargas especificadas por el reglamento general de construcciones, sin que sea
afectada por factores y considerando el Reglamento de Construcciones para el
Distrito Federal y el Reglamento ACI. Las cargas se dividen en:
Cargas vivas.
Son las cargas que no son permanentes y cambian constantemente (personal,
unidades muebles, etc…).
Cargas muertas.
Son las cargas permanentes debido al peso propio de la estructura y materiales
(muros, columnas, instalaciones, etc…).
Cargas accidentales.
Son cargas instantáneas que son menores a la carga viva (viento, sismo, nieve [en
ciertos lugares], etc…).
Cargas en elementos estructurales.
Todos los elementos estructurales sean muros, losas y cimientos se deben
dimensionar de tal forma que cumplan con las necesidades del proyecto diseñado,
pero principalmente sometidos a la suma total de todas las cargas existentes.
Trabes

40
Losas
Muros
Dimensionamiento y armado de los elementos estructurales
Lozas
Muros
Trabes
Cimientos
Planos constructivos

41
Planos arquitectónicos
Planta baja
Planta alta
Planta de azotea
Planta en conjunto
Fachada principal
Corte transversal x-x
Corte longitudinal
Planos estructurales
Armado de losa de entrepiso
Armado de losa de azotea
Detalles de armado de losa
Metodología de la investigación
Se establecieron varias relaciones causa-efecto para analizar las distintas variables
posibles y los diferentes problemas que podrían ocasionarse durante la
construcción y después de dicha construcción, lo que conlleva a diversos factores
como: Impacto ambiental, factores humanos, factores ambientales y selecciones
de material.
Por medio de una investigación de campo pudimos obtener datos relevantes sobre
las condiciones del lugar, el área de influencia
Se realiza la evaluación económica, al presupuestar la vivienda de dos plantas con
soluciones prefabricadas, para luego compararla con una vivienda de disposición
arquitectónica similar, pero con materiales y técnica constructiva tradicional, para
observar cuál de las viviendas presenta menor costo.
Estos datos que son imprescindibles para elaborar nuestro proyecto nos lleva a la
siguiente parte del mismo, una investigación profunda. La investigación profunda
sobre el tema a tratar y los datos ya recolectados nos facilita la obtención de un
mejor material de trabajo, real, y con mayores variables o formas en la que podemos
realizar el proyecto, teniendo en cuenta los factores existentes. Esta investigación
se la realiza por medio de varios utensilios de adquisición de conocimiento como
son: los libros, el internet, artículos, tesis, capacitaciones y tutorías brindadas por el
Ingeniero a cargo.
Unas de las metodologías que usamos para la evaluación de los cálculos fue la de
simular nuestra estructura ya con cargas aplicadas en el programa SAD-2000, la
decisiónque se tomara dependerá de los resultados que nos del programa; además
de ser confiable, este nos brindara seguridad en lo que estamos haciendo

42
Conclusión
Bibliografía
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/30586/1/OchoAcosta.pdf
http://www.habitatyvivienda.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/08/NEC-
SE-HM.pdf
http://fama2.us.es/earq/mdd/construccion1/Objetos%20de%20Aprendizaje/apunte
s%20tema_13_muros.pdf
http://dearkitectura.blogspot.com/2012/04/la-cimentacion-tipos-de-cimientos.html
http://es.slideshare.net/masife/tipos-de-estructuras-8559071
http://estructuras.eia.edu.co/estructurasI/conceptos%20fundamentales/conceptos
%20fundamentales.htm
http://www.ecured.cu/Vigas
http://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon04-a.htm
http://www.opttonline.com/KjgpVAgl/
http://www.ehowenespanol.com/tipos-vigas-existen-info_315102/
http://bigmac.mecaest.etsii.upm.es/~ignacio/resources/RM/Apuntes/leyes.pdf
http://www.ecured.cu/Suelo
http://www.fao.org/soils-portal/levantamiento-de-suelos/propiedades-del-
suelo/propiedades-fisicas/es/
http://www.consumer.es/web/es/vivienda/compra/2010/09/02/195533.php

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