Fundamentos de Elementos Estructurales: Losas, Vigas, Tabiques y Pórticos Rígidos
Introducción a los Elementos Estructurales de Flexión
Los elementos estructurales que conforman la estructura de flexión son fundamentales en la ingeniería civil. A continuación, se describen los principales componentes utilizados para soportar cargas y salvar luces.
Tipos de Losas y Sistemas de Cubierta
Las losas son elementos superficiales horizontales solicitados principalmente a flexión. Se pueden materializar con hormigón armado o por medio de elementos prefabricados.
Armado de Losas y Direcciones de Flexión
Las losas pueden ser armadas en diferentes direcciones para salvar mayores luces. El criterio de armado es el siguiente:
- Armado en una dirección: Cuando el cociente entre la luz mayor y la luz menor es mayor a 2, la losa se arma en la dirección de la luz menor.
- Cálculo de espesor: Para determinar el espesor, se le suma el recubrimiento (distancia entre la armadura y la superficie del hormigón).
Losas Casetonadas (Losa Alivianada)
Los casetonados son losas nervuradas cruzadas. Los nervios de esta losa se disponen en ambas direcciones, por lo que al cruzarse determinan paralelepípedos que, al ser retirados, dan forma a los casetones. Este sistema es una losa alivianada que permite cubrir luces aproximadas entre los 7 m y 12 m.
Emparrillado de Vigas
El emparrillado de vigas es similar al casetonado, pero el esfuerzo principal es resistido por las vigas entrecruzadas. Las losas son independientes, se apoyan y descargan sobre las vigas. Con este sistema se pueden cubrir luces aún mayores y resistir grandes cargas.
Vigas Estructurales
Las vigas son elementos estructurales diseñados para sostener cargas lineales, concentradas o uniformes, generalmente en una sola dirección. Soportan las estructuras y las cargas en las obras, permitiendo flexibilidad.
Pueden ser realizadas en:
- Madera
- Hormigón
- Hierros soldados
Los materiales deben ser flexibles, duraderos y resistentes a la vez, por lo que no se utilizan elementos cerámicos para su construcción.
Tabiques (Muros de Corte)
Los tabiques son elementos estructurales en los que predomina su superficie en relación con su espesor. Frente a cargas horizontales, se comportan como ménsulas empotradas en la base. Se construyen en hormigón armado y se utilizan frecuentemente en edificios de altura.
Dado que también toman cargas gravitacionales (es decir, su peso propio y la carga de los elementos que apoyan sobre él), el tabique está solicitado a flexocompresión.
Pórticos Rígidos
Los pórticos son estructuras formadas por barras horizontales y verticales unidas rígidamente en los nudos. Si hay deformación, el nudo gira, pero manteniendo la posición relativa de sus ejes. Actúan de forma solidaria, lo que permite salvar luces importantes y resistir grandes esfuerzos.