Q     UALYPANEL es una empresa 100% mexi-
cana, formada por profesionales comprometidos
a brindar la más alta calidad en sus productos y
servicios.


Posicionada como una de las empresas a la van-
guardia de la construcción e innovadora del
Sistema Constructivo Qualypanel Covintec, en
QualyPanel hemos desarrollado soluciones inte-
grales del sistema como el nuevo Qualycimiento
Covintec, la Qualylosa Covintec, y bardas con el
Sistema Covintec, entre otras.

Al estar muy cerca del cliente, conocemos sus
problemas y buscamos soluciones, de esta mane-
ra logramos un Sistema Constructivo eficiente y
de alta calidad.

A continuación le presentamos el nuevo Manu-
al de Diseño del Sistema Qualypanel Covintec,
en el que describimos paso a paso el proce-
dimiento constructivo desde la cimentación, unio-
nes entre muros, refuerzo en puertas y ventanas,
instalaciones eléctricas, instalaciones sanitarias,
aplanados, colocación de losas y todo lo necesario
para la correcta aplicación del Sistema Qualypanel
Covintec.




                                                      R
Índice
Introducción ...............................................................                    3
Ventajas ....................................................................                   5
Algunas Consideraciones para el Diseño .........................                                9
Algunas Consideraciones para la Revisión Estructural
con el Sistema Covintec ............................................... 12
Resistencias Nominales ................................................ 13
Resistencia a Cargas Verticales Excéntricas .................... 14
   1. Criterio basado es esfuerzos de Diseño .....................................              14
   2. Criterio como muro de mampostería .........................................               14
   3. Criterio basado en diagramas de interacción ..............................                15

Resistencia a Carga Lateral ........................................... 17
   1. Criterio como muro de concreto ...............................................            17
   2. Criterio como muro de mampostería .........................................               18

Diseño por Flexión de Elementos Horizontales
(qualylosa) ................................................................. 19
   1. Criterio elástico .....................................................................   19
   2. Criterio de Resistencia última ..................................................         21

Ejemplo de Aplicación .................................................. 24
   Análisis de carga de azotea .........................................................        24
   Calculo de la resistencia del muro B .............................................           25
   Calculo de la resistencia a cargas laterales del muro B ....................                 26
   Diseño de losas .........................................................................    26

Anexo A .................................................................... 28
Detalles Constructivos ................................................ 31
Notas ........................................................................ 39
Introducción
El sistema constructivo COVINTEC se basa en estructuras modulares
tridimensionales de alambre de alta resistencia prefabricadas que se
usan tanto como elementos verticales de carga como losas horizonta-
les, resisten las cargas verticales por flexión y las cargas dinámicas
horizontales del sismo comportándose monoliticamente como diafrag-
mas cuando están recubiertas de mortero, el sistema de como resul-
tado lo que se conoce como prefabricación en cajón donde cada uno
de los módulos resiste las cargas a que será sometido durante su vida
útil.

El elemento estructural básico del Sistema Constructivo Covintec,
esta conformado por estructuras tridimensionales de alambre de alta
resistencia electro soldado, con núcleo o alma de poliestireno expan-
dido que sirve como aislante térmico, acústico y aligerante. El ancho
de las piezas es de 1220 mm. y el largo estándar es de 2440 mm.
para muros y variable para losas o elementos que se someterán prin-
cipalmente a flexión.

Los aceros de refuerzo son de diámetro menor a los usados de re-
fuerzo en las estructuras de concreto reforzado convencionales, los
alambres de acero de alta resistencia de los paneles son de esfuerzo
de fluencia superior a fy 6000 Kg./cm2 .

Los elementos verticales una vez instalados en su lugar definitivo en
obra se les recubre con mortero por ambas caras a las que recomenda-
mos se les de un espesor de 25mm en cada lado. El mortero para el
recubrimiento de muros mas eficiente deberá tener una resistencia
mínima de f’c 100 kg/cm2 , el calculista o el responsable de obra,
puede elegir otros valores según sus requerimientos.
                                                                     3
A los elementos horizontales se les cuela una capa de compresión de
concreto cuyo espesor depende del claro y de la función de la con-
strucción, la resistencia del concreto se recomienda sea de f’c 200
kg/cm2 .

La cimentación para viviendas unifamiliares se puede resolver en la-
mayoría de los casos con una plancha o losa de concreto reforzado
y se recomienda usar Qualycimiento para lograr un mejor anclaje de
elementos verticales de carga.




4
Ventajas
Las principales ventajas del sistema covintec son:

1.Menor peso propio en comparación con otros sistemas construc-
tivos, lo cual implica ventajas constructivas y eficiencia estructural,
debido a ahorros en elementos de cimentación y disminución de las
fuerzas de inercia en casos de sismos.

2.Rapidez del proceso constructivo. Los muros se instalan mediante
un proceso de montaje-ensamble sencillo con operaciones simples, y
repetidas que requieren pocos accesorios de fácil manejo y operación,
con herramientas comunes, no requieren de mano de obra especia-
lizada.

3.Se logra suficiente continuidad y monolitismo para el compartimien-
to estructural satisfactorio de las diversas edificaciones que se reali-
cen principalmente en vivienda, fachadas, construcciones para ofici-
nas, edificios escolares, etc..

4.Eficiente aislamiento térmico y acústico debido al núcleo de poli-
estireno expandido y a la separación de las dos capas de mortero. Lo
que ahorra energía en el hogar y evita el ruido.

5.La colocación de ductos para las instalaciones hidrosanitarias y elec-
trícas, es sencilla y menos costosa que en los sistemas tradicionales
de tabiques y bloques.




                                                                       5
Algunas de las características de los paneles modulares del Sistema
Covintec se encuentran en las tablas M1- M5, la información sirve
de ayuda para la revisión del cálculo estructural de los muros de carga,
techos y losas de entrepiso.
                                                                     largero
                                                                    superior
                  largero
                transversal




                   zig-zag


                                                                   largero
                                                                   inferior

                 Figura 1. Esquemaque muestra el refuerzo de los elementos.




                                                                               R




6
R




R




    7
R




    R




8
Algunas consideraciones para
   el Diseño
Un criterio general de aplicación es:

Panel Covintec muros de carga cuando las cargas son para dos o tres
niveles.
Qualy Panel Covintec muros de carga cuando las cargas son para uno
o dos niveles.
EconoPanel Covintec muros divisorios o tapón con cargas bajas.
QualyLosa Covintec losas de entrepiso y azotea hasta 5.00mts. de
claro.

Sin embargo, para cada caso particular el diseñador podrá proponer
diferentes arreglos según sus necesidades, siempre y cuando se veri-
fiquen los requisitos de seguridad y servicio de acuerdo a este manual,
y la normativa aplicable. También se podrá agregar refuerzo convencio-
nal en los casos en que se requiera.
Los elementos estructurales para este sistema se pueden diseñar y
revisar con los procedimientos conocidos de la Ingeniería estructural
y en particular por ejemplo con el contenido de las Normas Técnicas
Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito
Federal o bien otras normas generales como al ACI-318.

Este manual contiene recomendaciones y ayudas de diseño especí-
ficas para el Sistema Covintec con el propósito de que el diseñador
cuente con herramientas específicas aplicables a los casos más u-
suales, aclarando que en aplicaciones especiales se requerirán pro-
cedimentos más generales, es decir, no consigna todos los requisitos
que se deben cumplir para todas las posibilidades; en casos de aplica-
ciones especiales el diseñador deberá recurrir a la normativa general.

                                                                      9
Consideramos como base el criterio de estados límite. Para estados
 límite de resistencia se ocuparán los siguientes factores de carga y de
 reducción de la resistencia.

 Factor de carga, para cargas verticales
 1.4 Para estructuras del grupo B (vivienda, oficinas, etc.).
 1.5 Para estructuras de grupo A (escuelas por ejemplo).

 Factor de carga para combinaciones de cargas verticales y horizon-
 tales por cargas accidentales
 1.1 En todos los casos.

 Factor de reducción (FR)
 Flexión 0.9
 Flexión y carga axial 0.6
 Compresión 0.6
 Cortante 0.8
 Se podrá especificar más adelante un factor de reducción diferente en
 algunos casos especiales.
 Para estados límite de servicio se establecen los limites de las defle-
 xiones siguientes:

                 Cuando no hay elementos no estructurales que se puedan dañar


                 Cuando existan elementos no estructurales que se puedan dañar



 Principales cuidados que se deben seguir para lograr las mejores ca-
 racterísticas del sistema:

 1. Toda obra requiere de una buena supervisión.

 2. En estructuras de más de un nivel los muros de carga deben co-
 incidir de una planta a la otra. En caso de que un muro superior no
 coincida con el inferior se recomienda hacer el primero como división
 sin función estructural.

10
3. El mortero debe dosificarse para una resistencia mínima de 70 kg/
                                           2
cm2 , siendo más recomendable 100 kg/cm . Para lograr uniformidad
se debe colocar una primera capa de aproximadamente 10 mm que
cubra el refuerzo y posteriormente capa final para completar el espe-
sor total de 25 mm. El mortero ya colocado deberá aplicarse adecua-
damente para evitar fisuras por curados tardíos.

4. Los detalles de unión que recomendamos permiten la correcta trans-
misión de cargas de un elemento a otro, esto incluye la unión entre
paneles de muros, entre paneles de losa, la unión cimentación-muro y
la unión muro-losa.

5. En la etapa de colocación, se deberán apuntalar las Qualylosas con
madrinas en sentido transversal al refuerzo de zig- zag apoyadas sobre
puntales a no más de 90 cm de distancia entre madrinas. Se dará una
contraflecha como se establece más adelante al tratar la revisión de
deflexiones. El apuntalamiento se puede remover después de 7 días de
colocada la capa de compresión para claros de menos de 4 mts.

6. El concreto de la capa de compresión se recomienda con resisten-
cia de 200 kg/cm2 o mayor y una vez colocada esta capa se deberá
curar con procedimientos efectivos.




                                                                     11
Algunas consideraciones para la Revisión
     Estructural con el Sistema Covintec
 La determinación de las fuerzas internas en los muros se hará por
 medio de procedimientos que tomen en cuenta el comportamiento
 elástico de los elementos estructurales. Se podrán usar programas de
 cómputo para otros tipos estructurales siempre y cuando se modelen
 correctamente los elementos estructurales de forma que se tome en
 cuenta la disminución de rigidez por agrietamiento y flujo plástico del
 mortero y del concreto.

 Para el análisis por cargas verticales, de casos que cumplan con los
 requisitos mínimos de regularidad, se pueden determinar las cargas
 verticales que actúan en cada muro mediante el procedimiento que
 comúnmente se denomina bajada de cargas con las áreas tributarias
 respectivas.

 Para el análisis por cargas laterales de casos que cumplan con requi-
 sitos mínimos de regularidad, se supondrá que la fuerza cortante que
 toma cada muro es proporcional a su área transversal sin tomar en
 cuenta los efectos de tensión y el momento de volteo. En los casos
 que no cumplan los requisitos de regularidad se deberán repartir las
 cargas laterales considerando la rigidez relativa de cada muro y los
 efectos de torsión, y los muros se revisarán por cortante y por mo-
 mento de volteo.

 En todos los casos se deberá cumplir que el efecto de las cargas
 factorizadas obtenidas del análisis como cargas axiales, momentos
 flexionantes, fuerzas cortantes, momentos de volteo, momentos de
 torsionantes, etc. deberán ser menores o iguales a las resistencias
 nominales de los paneles estructurales del sistema covintec.

12
Resistencias Nominales
Para el cálculo de las resistencias nominales se aplicarán en general
las hipótesis básicas que se establecen para el concreto reforzado. Por
ejemplo para flexocompresión.

a) La distribución de deformaciones unitarias longitudinales en la sec-
ción transversal de un elemento se toma como lineal (plana).
b) Existe adherencia entre concreto y acero.
c) El concreto no resiste esfuerzos de tensión.
d) La deformación unitaria útil del concreto en compresión se puede
tomar igual a 0.003.
e) La distribución de esfuerzos de compresión en el concreto en la
etapa de resistencia máxima se puede suponer rectangular con una
profundidad de 0.85 la correspondiente al eje neutro y un esfuerzo
uniforme igual a 0.85 f’c.
f) El acero se comporta como material elástico hasta el esfuerzo fy y
una deformación unitaria de εu, y a partir de allí con comportamiento
plástico (plataforma de comportamiento plástico).

En lo que sigue se presentan procedimientos prácticos para calcular
la resistencia para diferentes elementos y condiciones de carga, de la
siguiente manera:

Muros: Resistencia a cargas verticales excéntricas.
        Resistencia a cargas laterales.
Losas: Resistencia por flexión criterio elástico.
       Resistencia por flexión criterio de resistencia.
       Revisión de deflexiones.
Cimientos: Carga que trasmite al terreno cortante, flexión.

                                                                      13
Resistencia a cargas
     Verticales Excéntricas
 Se establecen tres criterios para la revisión de la capacidad de los
 muros sometidos a cargas verticales excéntricas.

 1. Criterio basado en esfuerzos de diseño.

 PR= ƒ AT
      D                      AT=tL

 ƒD .- Esfuerzo de diseño (en kg/cm2 ), que ya toma en cuenta el factor
 de reducción y el factor de esbeltez por excentricidad perpendicular al
 plano del muro.
 AD .- El área total (en cm2 ) del muro calculada como la longitud del
 muro (L) por el espesor (t).

 El esfuerzo de diseño se establece en la tabla M6 para los diferentes
 tipos de paneles.



                 Espesor del Panel   Esfuerzo de Diseño      ƒD
                       (in)                (kg/cm ) 2



                        4"                     12
                        3"                     10
                        2"                      8

                                        Tabla M6. Esfuerzos de diseño




 2. Criterio como muro de mampostería.

 PR= FRFE PO

14
PO.-Carga axial resistente como muro corto, se calcula con:
PO= 2t P LƒM + 2ASP ƒS

tp .- Es el espesor de una de la capas de mortero (aplanado del muro)
comúnmente 2.5cm.
L.-Longitud del muro que se está revisando (cm).
fM.- Esfuerzo útil del mortero igual a 0.85 de la resistencia nominal del
mortero del aplanado (kg/cm2).
ASP.-área de acero en una de las caras en el sentido de la aplicación
de las cargas (cm2 ).
fS.- Esfuerzo útil en el acero, se toma como el correspondiente a una
deformación unitaria de 0.002, se puede tomar igual a 4000kg/cm2.
FE .- Factor de reducción por excentricidad y esbeltez.


     (            )[ ( 30t ) ]
                               2
            2e’         H’
 E
             t
e’=e C+ t
        24

eC.- Excentricidad calculada, para proyectos que cumplan las condicio-
nes de regularidad (NTC 4.1.3) se puede tomar igual a t/6.
H’.- Es la altura efectiva del muro.
H.- Es la altura neta no restringida.
H’=.0.8H.- Para muros limitados por dos losas continuas a ambos
lados del muro (muros interiores).
H’=H.-Para muros exteriores en que se apoyan losas (muros exte-
riores).
H’=2H.-Para muros libres en su extremo superior (bardas) o que apo-
yen techumbres simplemente apoyadas.

Nota.-Se deberán tomar en cuenta explícitamente los casos donde existan volados.




3. Criterio basado en diagramas de interacción.

En el anexo A (pag.27) se presentan diagramas de interacción para los ti-
pos de paneles más comunes y para espesor de recubrimiento de 2.5cm
en cada cara así como una resistencia del mortero de 100kg/cm2.
                                                                                   15
Los diagramas de interacción ya consideran los efectos de esbeltez
 para una altura de 2.20m (para fines prácticos estos diagramas son
 aplicables para alturas libres de 2.0m a 2.4m).
 Para usar estos diagramas, se calcula la excentricidad (e’) ya sea con
 la fórmula del criterio anterior o por medio de un análisis elástico y
 por medio del diagrama, interpolado entre los valores marcados, se
 obtiene el valor de P que es la fuerza resistente nominal por unidad de
 longitud. Para obtener la fuerza resistente de diseño se aplica:

 PR = PNFRL

 P N=Es la resistencia Nominal (ton) calculada con aguda del diagrama
 de interacción.
 FR=Factor de Reducción.
 L=Long. del muro que se esta revisando.




16
Resistencia a Carga Lateral
Se debe revisar el efecto de la fuerza cortante y el momento fle-
xionante en su plano (momento de volteo). Se propone dos criterios
alternativos.

1. Criterio como muro de concreto.

La contribución del acero queda implícita.
 R     R      T
                    2tP
                     t
ƒc*=0.8ƒ’c

FR=0.8
FR= Factor de Reducción.
tp.- Espesor de una capa de mortero de recubrimiento.
t.- Espesor total.

Para el caso común con aplanado de mortero de 100 kg/cm2 y espe-
sor de mortero de 2.5cm en cada lado del muro, se pueden usar los
valores de la tabla M7.



     Espesor del Panel (in)   Espesor total t (cm)     Esfuerzo cortante V*(kg/cm2)
                                                        Calculado     Valor-práctico
              2"                     8.18                   4.65                   4
              3"                     10.72                  3.55                   3
              4"                    13.26                   2.87                 2.5

                                             Tabla M7. Esfuerzos cortantes para muro de concreto

                                                                                                   17
Por lo tanto la resistencia cortante se calcula con:

 VR= FRν*Lt


 2. Criterio como muro de mampostería.

 VR= FR(0.5ν* AT+0.3 p)
             m

          2tP
     m
            t  m

 f* =0.8ƒ'c
   m
 AT= Lt

 p.- Carga vertical actualmente de servicio (sin factor de carga).

 Para el caso más práctico con mortero de 100 kg/cm2 y tp=2.5cm
 se pueden usar los valores de la tabla M8.


         Espesor del Panel (in)   Espesor total t (cm)   Esfuerzo cortante Vm*(kg/cm2)
                                                           Calculado     Valor-práctico
                   2"                    8.18                5.47                  5
                   3"                    10.72               4.17                  4
                   4"                   13.26                3.37                  3

                                                                    Tabla M8. Esfuerzos cortantes



 Cuando no se cumplan los requisitos del método simplificado de di-
 seño sísmico (NTC 4.1.3) se deberá revisar la resistencia a flexión
 en el plano del muro. La resistencia a flexión en el plano del muro se
 puede calcular con las hipótesis básicas para flexocompresión o de la
 forma aproximada con:

 MR= FRF(0.9L)

 FR=0.9
 F=2000kg para Panel 2” y 3”
   F=2500kg para Qualy Panel 2”, 3” y 4”
18
Diseño por flexión de elementos
   Horizontales (qualylosa)
La nomenclatura básica para los cálculos es la que se muestra en la
figura 2, los valores más comunes son los que se presentan en la tabla
M9.
                                        caja de compresión de concreto fc


        A´s
                                                                   e1p e1

                                                                            eES   tn    t

        As                                                               e2
                                                                   e2p

                                    B
                                                 recubrimiento de mortero
                             Figura 2. Nomenclatura básica para losas.



 Tipo A's(cm ) A's(cm ) e1(cm) e2(cm) e1p(cm) e2p(cm) eEs(cm) tn(cm) t(cm)
              2          2




 3.25   0.879     1.44         5        1.5       0.95         0.95           8.26     10.16 14.76
 4.06   0.879     1.93         6        1.5       0.95         0.95           8.26     10.16 15.76
 5.01   0.879     2.91         6        1.5       0.95         0.95           8.26     10.16 15.76
 5.01   0.879     2.91         7        1.5       0.95         0.95           8.26     10.16 16.76

                                                    Tabla M9. Variables para un ancho unitario B=100cm.

1. Criterio elástico.

Cálculo del momento de inercia de la sección transformada agrieta-
da:

n s= Es
     Ec

Se utiliza un módulo de Elasticidad del acero (Es) de 2.08x106 y del
concreto de Ec=12000 ƒ’c en kg/cm2.
Se puede usar un valor diferente de Ec si se tiene evidencia experi-
mental (prueba de módulo elástico para el (concreto utilizado).
                                                                                                          19
100

                       Kd                                            e1-0.95



                                                                               d
                                                         nsA's


                                                           nsAs
 d=t-0.55
                2
 kd=
          2
 Donde: kd≤e1 -Para que sea valido el procedimiento

 B= ns (A’s+As)
          50
    ns
               1
    50
             3
    100(kd)                      2              2
  e
         3       s s  1              s s

 Momento resistente para la etapa elástica, el menor de:

 M E= Ie(0.45ƒ’c)
          kd

 M E= Ie(0.6ƒy)
                 s

 Este momento se compara con el momento por carga de servicio sin
 factorizar (MA), se debe cumplir ME>MA.

 Para el caso en que se use concreto de f’c=200kg/cm2 y para los
 tipos de losa comunes se pueden usar los valores de la tabla M10,
 en este caso se utiliza el valor de 0.6fy=4164kg/cm2.


                     Tipo   d(cm)    kd       le(cm )4
                                                          Me(kg-cm)            ns
                     3.25   14.21   2.16        2934        82800          12.24
                     4.06   15.21   2.55        3784       101719          12.24
                     5.01   15.21   3.02        6255       174563          12.24
                     5.01   16.21   3.15        7208       187557          12.24

                                    Tabla M10. Valores de momento resistente elástico.



     * en todos los casos rige 0.6fy
20
2. Criterio de resistencia última.
         a=0.85c                                0.003    0.85f'c
         a                              c                               Cc


             A's                                 ε's             T's




             As                                                  Ts
                                       εs
Si εs>εy, ε’s>εy

Ts=Asƒy

T’s=A’sƒ’y

CC=0.85ƒ’c(100)(0.85c)=72.25ƒ’ c
                             C


c= ASƒY+A’S ƒ’Y
    72.25ƒ’Cc
      e1–0.95–c
 S
          c

Comprobar que ε’s>εy de lo contrario se debe replantear la ecuación
de equilibrio.

Para el caso de que si el acero superior fluya.

         (             )
MN=C C d– 0.85c –A’S ƒY(t N ) ...................................(1)
              2
Se puede obtener un valor aproximado si no se toma A’s.
a= ASƒY
    85ƒ’
       C



             (     )
MN=A’ ƒY d– a ....................................................(2)
    S
            2
Para el caso en que se use concreto de f’c=200kg/cm2, fy=6940kg/
cm2 y f’y=6570kg/cm2 y para los tipos de losas comunes se pueden
usar los valores de la tabla M11.
                                                                             21
M (kg cm)
     Tipo     d(cm)            Ts          T's        C          Cc         a          (1)       (2)
     3.25    14.21        9994           5775 1.091*          15769       0.59        158094     139072
     4.06    15.21        13394          5775 1.327*          19169       0.79        222075     198446
     5.01    15.21        20195          5775 1.797*          25970       1.19        316495     295179
     5.01    16.21        20195          5775 1.797*          25970       1.19        322631     315365

                                                                         Tabla M11. Valores de momento último



 Se debe comprobar que FR MN >MU, MU es el momento actualmente
 para las cargas factorizadas.

 Revisión de deformaciones verticales

 Fórmula general para el cálculo de la deformación a largo plazo:
 ∆T=∆i+λ∆ip
 ∆i Deformación instantánea para carga total (muerta más viva).
 ∆ip Deformación instantánea para carga permanente (muerta).
 λ Factor de flujo plástico.
 ∆T=Di+λ∆ip
                                4
               CM         CV
             384EcIe
                      4
                CM
            384EcIe

 le Momento de inercia de la sección transformada agrietada (según
 fórmula de criterio elástico).
 E c Con resultados experimentales o bien de forma aproximada
 Ec=12000raiz(f'c).
 α Se obtiene con análisis alástico convencional. Para fines prácticos
 se puede interpolar para diferentes grados de restricción en los apoyos
 en función del momento flexionante negativo que se puede generar en
 los apoyos en funcion de los detalles particulares de conexión, con-
 forme a la figura 3 y la tabla M12 siguientes: l momento flexionante
 negativo.

                                                 +
                                                                                                      M+

     -                                                                                  -
                                                                                                      M-


                                    Figura 3. Diagrama de momento.ESe 2e 21tBtne 1e

22
Condición             Momento Negativo                α
                  Articulado                       0                  1.0
                Poca restricción                ωL2/40                0.76
              Mediana restricción               ωL2/30                0.68
                                                   2
                Alta restricción                ωL /18                0.47
                Empotramiento                   ωL2/12                0.20
                                                       Tabla M12. Valores de α




Para volados y otras condiciones de apoyo se deberá hacer el análisis
con método elástico.

Factor de flujo plástico
                      2              p’= A’s
                  1+50p’                  100d
La deformación calculada se compara con los límites permisibles en
la tabla M13:



    Caso 1     L +0.5cm        Cuando no existen elementos no estructurales que se puedan
              240                       dañar, L es el claro libre en centímetros.


    Caso 2    L +0.3cm         Cuando existen elementos estructurales que se puedan dañar.
             480


                                                           Tabla M13. Valores límites permisibles




Para controlar las deflexiones se podrán colocar contraflechas con el
sistema de apuntalamiento, la contraflecha no deberá ser mayor que
la deformación por carga permanente afectada por el factor de flujo
plástico, o sea λ∆ip. Pero se deberá cuidar que el valor absoluto de la
contraflecha menos la deformación instantánea por carga total (∆i) no
sea mayor de L/240 para el caso 1 y L/480 para el caso 2.




                                                                                                    23
Ejemplo de aplicación
                                                 1                   2                            3
                                             E
            1.25m




                                            4
                                                                     I
                                        D                                                             L
     4.5m




            2m




                                                         5
            .75m 1.25m




                                                                              J          6
                                                                F
                             7          C            8
     4.5m




                         A                                                                            K
                                                                    H

                                 9                                       10                  11

                                        B
     2.5m




                                                                    G

                                            12                      13
                                 3.8m                    4.9m                     3.9m




 Análisis de carga de azotea

 Concepto
 Peso propio de la Qualylosa Covintec                                           5.90              kg/m2
 Peso del concreto capa de compresión                                         140.00              kg/m2
 Peso del mortero capa inferior                                                30.00              kg/m2
 Relleno para pendiente                                                       120.00              kg/m2
 Impermeabilizante                                                             20.00              kg/m2

                                                                    Total 315.90 kg/m2
                                                             Carga viva    100.00kg/m2
                                                                          415.90 kg/m2
                                            carga factorizada 582.26 kg/m2
24
Datos

Resistencia a la compresión del mortero f’c=         100.00 kg/cm2
Esfuerzo util del mortero fm=0.85f’c                  85.00 kg/cm2
Area de acero del panel As=                               0.62cm2
fs=                                                      4000.00


Espesor delmuro t=                                     10.72 cm
Espesor del muro tm=                                    2.50 cm
e'=0.208 x 10.72                                        2.23 cm
              H'=                         240.00 cm Muro exterior
              H'=                         192.00 cm Muro interior
FR =                                                    0.70 cm



Cálculo de la resistencia del muro B

Obteniendo la resistencia del muro B por los dos métodos
Area tributaria=16.420 cm
Longitud L=6.000 m
Carga=Carga factorizada x Area tributaria
Carga=582.26 kg/m2 x 16.420 cm2
Carga=9560.709 kg
Area total del muro AT=Lxt
At=6432.000 cm2

Criterio basado en esfuerzos de diseño.
PR=fDA t
fDlo obtenemos de la tabla M4 que para un panel de 3" tiene un valor
de 10 kg/cm2
PR=10 kg/cm2x 6432.0 cm2
PR=64320.000 Kg
Criterio como muro de mamposteria.
PR=RRFE Po
Po=2tpLƒm+2A SPƒs

   (        )[ ( ) ]
                       2
F E= 1– 2e’ 1– H’
         t     30t
FE=0.259 cm 2

Po=279236 cm2
PR=50578.690 kg
Factor de seguridad =PR /carga actuante
FS=50057.69/9560.709
PS=5.3              El muro pasa por cargas verticales
                                                                    25
Cálculo de la resistencia a cargas laterales del muro B

 Datos

 Area tributaria=                                       16.420 cm2
 Longitud L=                                             6.000 m
 Espesor tp=                                           10.720 cm
 Coef sísmico=                                              0.240
 V*m=                                                        4.170
 Carga w=                                            582.26 kg/m2
 Carga de diseño sísmico=                                  0.7 x w
 Carga de diseño sísmico wu=                         407.58 kg/m2
 Carga de media=                                           1.1 x wu
 Carga de media=                                     448.34 kg/m2
 Calculo de la carga actuante = carga media x A x Coef. Ssísmico
 Va= 1766.819 Kg
 La formula para cálculo como muro de mampostería es:
 VR =FR (0.5v*AT+0.3p)
             m

 v*= 0.85 f* 2t
  m            m
                   t
 ƒ*=0.8ƒc
  m
 AT=Lt
             0.5vm T=*A            13411 kg
                 0.3 P=            2008 kg
 entonces
 VR =FR (0.5v*AT+0.3p)
             m
 V =0.7(0.5v*AT+0.3p)
               m
 Vr=10793 kg
 Vr/Va=6.11            El muro pasa por cargas laterales


 Diseño de losas

 Claro de losa L=                                                4.90 m
 Carga actuante Fact. Wau=                                   582.26 kg/m2
 Momento actuante factorizado Mau=                              Wau L2/8
 Mau=                                                       1747.51 kg-m
 Carga actuante Serv Wa=                                     415.90 kg/m2
 Momento actuante serv Ma=                                       WauL2/8
 Ma=                                                        1248.22 kg-m

 Criterio Elástico
 ME=1745.60 kg-m              (valor de la tabla M8 del manual)

 Factor de seguridad FS=M E /MA
    FS=1.63
26
Criterio de Resistencia
Mn=2848.46 kg-m                (valor de la tabla M8 del manual)

Factor de seguridad FS=Mn/M AU
FS=1.63

Revisión de deformaciones verticales considerando poca restricción

Momento de Inercia Ie=6255.00 cm               (valor de la tabla M8 del manual)
Considerando un a=0.76

                        Δi=        2.24 cm
                       Δ ip=       1.70 cm
                           L       100.00 cm
                      A=S         0.879 cm4
         Peralte efectivo=         15.79 cm
                       p=         0.000557
                       λ=         1.9458
                        ΔT=        5.54
                        Δ=         2.54
Limite del RDF
Se puede colocar una contraflecha de               3.30 cm
la deflexión a largo plazo                         2.24 cm




                                                                                   27
Anexo A



               50

               45

               40               e=0,005

               35                       e=0,01

               30                                e=0,015
     P (ton)




                                                       e=0,005
               25                                         e=0,02
                                                            e=0,025
               20                                              e=0,03

               15                                            e=0,035

               10
                                              e=0,04
               5
                                       e=0,06
               0                    Mn=0.24
                    0   .10   .20   .30 .40     .50    .60   .70   .80   .90 1.00 1.10 1.20
                                                  M (tm)
                                                                    Tabla 1. Ayuda de diseño QualyPanel 2"




28
50

          45
                                  e=0,005
          40
                                            e=0,01
          35                                          e=0,015
                                                           e=0,02
          30                                                    e=0,025
P (ton)




                                                                    e=0,03
                                                                        e=0,035
          25                                                               e=0,04

          20

          15                                                                e=0,06

          10

           5                                          e=0,1

           0
               0    .10     .20    .30    .40   .50    .60    .70   .80    .90 1.00 1.10 1.20
                                                  M (tm)
                                                                     Tabla 2. Ayuda de diseño QualyPanel 3"




          70


          60


          50
                            e=0,005
                                         e=0,01
P (ton)




          40                                   e=0,015
                                                    e=0,02
                                                        e=0,025
                                                            e=0,03
          30                                                    e=0,035
                                                                    e=0,04
                                                                                          e=0,06
          20


          10
                                                               e=0,1

          0
               0   .10    .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50

                                                  M (tm)
                                                                    Tabla 3. Ayuda de diseño QualyPanel 4"
                                                                                                              29
60


               50


                                e=0,005
               40
                                              e=0,01
     P (ton)




                                                   e=0,015
               30                                      e=0,02
                                                         e=0,025
                                                              e=0,03
                                                                e=0,035
               20                                                e=0,04


               10
                                                        e=0,06
                                                e=0,1
                0
                    0   .10   .20     .30   .40   .50    .60     .70     .80    .90    1.00   1.10   1.20

                                                       M (tm)
                                                                       Tabla 4. Ayuda de diseño Panel Covintec 2"




               60


               50

                                    e=0,005
               40                              e=0,01
                                                        e=0,015
                                                              e=0,02
     P (ton)




               30                                                  e=0,025
                                                                       e=0,03
                                                                           e=0,035
                                                                              e=0,04
               20
                                                                                                  e=0,06


               10
                                                                 e=0,1

                0
                    0   .10   .20     .30   .40   .50    .60     .70     .80    .90    1.00   1.10   1.20

                                                       M (tm)
                                                                       Tabla 5. Ayuda de diseño Panel Covintec 3"

30
Detalles Constructivos




                         31
32
AMARRE DE PANEL A CIMENTACIÓN




                                33
CORTE ANCLAJE DE MURO
                  A CIMENTACIÓN




     ANCLAJE DE MURO A CIMENTACIÓN




34
35
36
37
38
notas




        39
notas




40

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Diseño estructural

  • 1. Q UALYPANEL es una empresa 100% mexi- cana, formada por profesionales comprometidos a brindar la más alta calidad en sus productos y servicios. Posicionada como una de las empresas a la van- guardia de la construcción e innovadora del Sistema Constructivo Qualypanel Covintec, en QualyPanel hemos desarrollado soluciones inte- grales del sistema como el nuevo Qualycimiento Covintec, la Qualylosa Covintec, y bardas con el Sistema Covintec, entre otras. Al estar muy cerca del cliente, conocemos sus problemas y buscamos soluciones, de esta mane- ra logramos un Sistema Constructivo eficiente y de alta calidad. A continuación le presentamos el nuevo Manu- al de Diseño del Sistema Qualypanel Covintec, en el que describimos paso a paso el proce- dimiento constructivo desde la cimentación, unio- nes entre muros, refuerzo en puertas y ventanas, instalaciones eléctricas, instalaciones sanitarias, aplanados, colocación de losas y todo lo necesario para la correcta aplicación del Sistema Qualypanel Covintec. R
  • 2. Índice Introducción ............................................................... 3 Ventajas .................................................................... 5 Algunas Consideraciones para el Diseño ......................... 9 Algunas Consideraciones para la Revisión Estructural con el Sistema Covintec ............................................... 12 Resistencias Nominales ................................................ 13 Resistencia a Cargas Verticales Excéntricas .................... 14 1. Criterio basado es esfuerzos de Diseño ..................................... 14 2. Criterio como muro de mampostería ......................................... 14 3. Criterio basado en diagramas de interacción .............................. 15 Resistencia a Carga Lateral ........................................... 17 1. Criterio como muro de concreto ............................................... 17 2. Criterio como muro de mampostería ......................................... 18 Diseño por Flexión de Elementos Horizontales (qualylosa) ................................................................. 19 1. Criterio elástico ..................................................................... 19 2. Criterio de Resistencia última .................................................. 21 Ejemplo de Aplicación .................................................. 24 Análisis de carga de azotea ......................................................... 24 Calculo de la resistencia del muro B ............................................. 25 Calculo de la resistencia a cargas laterales del muro B .................... 26 Diseño de losas ......................................................................... 26 Anexo A .................................................................... 28 Detalles Constructivos ................................................ 31 Notas ........................................................................ 39
  • 3. Introducción El sistema constructivo COVINTEC se basa en estructuras modulares tridimensionales de alambre de alta resistencia prefabricadas que se usan tanto como elementos verticales de carga como losas horizonta- les, resisten las cargas verticales por flexión y las cargas dinámicas horizontales del sismo comportándose monoliticamente como diafrag- mas cuando están recubiertas de mortero, el sistema de como resul- tado lo que se conoce como prefabricación en cajón donde cada uno de los módulos resiste las cargas a que será sometido durante su vida útil. El elemento estructural básico del Sistema Constructivo Covintec, esta conformado por estructuras tridimensionales de alambre de alta resistencia electro soldado, con núcleo o alma de poliestireno expan- dido que sirve como aislante térmico, acústico y aligerante. El ancho de las piezas es de 1220 mm. y el largo estándar es de 2440 mm. para muros y variable para losas o elementos que se someterán prin- cipalmente a flexión. Los aceros de refuerzo son de diámetro menor a los usados de re- fuerzo en las estructuras de concreto reforzado convencionales, los alambres de acero de alta resistencia de los paneles son de esfuerzo de fluencia superior a fy 6000 Kg./cm2 . Los elementos verticales una vez instalados en su lugar definitivo en obra se les recubre con mortero por ambas caras a las que recomenda- mos se les de un espesor de 25mm en cada lado. El mortero para el recubrimiento de muros mas eficiente deberá tener una resistencia mínima de f’c 100 kg/cm2 , el calculista o el responsable de obra, puede elegir otros valores según sus requerimientos. 3
  • 4. A los elementos horizontales se les cuela una capa de compresión de concreto cuyo espesor depende del claro y de la función de la con- strucción, la resistencia del concreto se recomienda sea de f’c 200 kg/cm2 . La cimentación para viviendas unifamiliares se puede resolver en la- mayoría de los casos con una plancha o losa de concreto reforzado y se recomienda usar Qualycimiento para lograr un mejor anclaje de elementos verticales de carga. 4
  • 5. Ventajas Las principales ventajas del sistema covintec son: 1.Menor peso propio en comparación con otros sistemas construc- tivos, lo cual implica ventajas constructivas y eficiencia estructural, debido a ahorros en elementos de cimentación y disminución de las fuerzas de inercia en casos de sismos. 2.Rapidez del proceso constructivo. Los muros se instalan mediante un proceso de montaje-ensamble sencillo con operaciones simples, y repetidas que requieren pocos accesorios de fácil manejo y operación, con herramientas comunes, no requieren de mano de obra especia- lizada. 3.Se logra suficiente continuidad y monolitismo para el compartimien- to estructural satisfactorio de las diversas edificaciones que se reali- cen principalmente en vivienda, fachadas, construcciones para ofici- nas, edificios escolares, etc.. 4.Eficiente aislamiento térmico y acústico debido al núcleo de poli- estireno expandido y a la separación de las dos capas de mortero. Lo que ahorra energía en el hogar y evita el ruido. 5.La colocación de ductos para las instalaciones hidrosanitarias y elec- trícas, es sencilla y menos costosa que en los sistemas tradicionales de tabiques y bloques. 5
  • 6. Algunas de las características de los paneles modulares del Sistema Covintec se encuentran en las tablas M1- M5, la información sirve de ayuda para la revisión del cálculo estructural de los muros de carga, techos y losas de entrepiso. largero superior largero transversal zig-zag largero inferior Figura 1. Esquemaque muestra el refuerzo de los elementos. R 6
  • 7. R R 7
  • 8. R R 8
  • 9. Algunas consideraciones para el Diseño Un criterio general de aplicación es: Panel Covintec muros de carga cuando las cargas son para dos o tres niveles. Qualy Panel Covintec muros de carga cuando las cargas son para uno o dos niveles. EconoPanel Covintec muros divisorios o tapón con cargas bajas. QualyLosa Covintec losas de entrepiso y azotea hasta 5.00mts. de claro. Sin embargo, para cada caso particular el diseñador podrá proponer diferentes arreglos según sus necesidades, siempre y cuando se veri- fiquen los requisitos de seguridad y servicio de acuerdo a este manual, y la normativa aplicable. También se podrá agregar refuerzo convencio- nal en los casos en que se requiera. Los elementos estructurales para este sistema se pueden diseñar y revisar con los procedimientos conocidos de la Ingeniería estructural y en particular por ejemplo con el contenido de las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal o bien otras normas generales como al ACI-318. Este manual contiene recomendaciones y ayudas de diseño especí- ficas para el Sistema Covintec con el propósito de que el diseñador cuente con herramientas específicas aplicables a los casos más u- suales, aclarando que en aplicaciones especiales se requerirán pro- cedimentos más generales, es decir, no consigna todos los requisitos que se deben cumplir para todas las posibilidades; en casos de aplica- ciones especiales el diseñador deberá recurrir a la normativa general. 9
  • 10. Consideramos como base el criterio de estados límite. Para estados límite de resistencia se ocuparán los siguientes factores de carga y de reducción de la resistencia. Factor de carga, para cargas verticales 1.4 Para estructuras del grupo B (vivienda, oficinas, etc.). 1.5 Para estructuras de grupo A (escuelas por ejemplo). Factor de carga para combinaciones de cargas verticales y horizon- tales por cargas accidentales 1.1 En todos los casos. Factor de reducción (FR) Flexión 0.9 Flexión y carga axial 0.6 Compresión 0.6 Cortante 0.8 Se podrá especificar más adelante un factor de reducción diferente en algunos casos especiales. Para estados límite de servicio se establecen los limites de las defle- xiones siguientes: Cuando no hay elementos no estructurales que se puedan dañar Cuando existan elementos no estructurales que se puedan dañar Principales cuidados que se deben seguir para lograr las mejores ca- racterísticas del sistema: 1. Toda obra requiere de una buena supervisión. 2. En estructuras de más de un nivel los muros de carga deben co- incidir de una planta a la otra. En caso de que un muro superior no coincida con el inferior se recomienda hacer el primero como división sin función estructural. 10
  • 11. 3. El mortero debe dosificarse para una resistencia mínima de 70 kg/ 2 cm2 , siendo más recomendable 100 kg/cm . Para lograr uniformidad se debe colocar una primera capa de aproximadamente 10 mm que cubra el refuerzo y posteriormente capa final para completar el espe- sor total de 25 mm. El mortero ya colocado deberá aplicarse adecua- damente para evitar fisuras por curados tardíos. 4. Los detalles de unión que recomendamos permiten la correcta trans- misión de cargas de un elemento a otro, esto incluye la unión entre paneles de muros, entre paneles de losa, la unión cimentación-muro y la unión muro-losa. 5. En la etapa de colocación, se deberán apuntalar las Qualylosas con madrinas en sentido transversal al refuerzo de zig- zag apoyadas sobre puntales a no más de 90 cm de distancia entre madrinas. Se dará una contraflecha como se establece más adelante al tratar la revisión de deflexiones. El apuntalamiento se puede remover después de 7 días de colocada la capa de compresión para claros de menos de 4 mts. 6. El concreto de la capa de compresión se recomienda con resisten- cia de 200 kg/cm2 o mayor y una vez colocada esta capa se deberá curar con procedimientos efectivos. 11
  • 12. Algunas consideraciones para la Revisión Estructural con el Sistema Covintec La determinación de las fuerzas internas en los muros se hará por medio de procedimientos que tomen en cuenta el comportamiento elástico de los elementos estructurales. Se podrán usar programas de cómputo para otros tipos estructurales siempre y cuando se modelen correctamente los elementos estructurales de forma que se tome en cuenta la disminución de rigidez por agrietamiento y flujo plástico del mortero y del concreto. Para el análisis por cargas verticales, de casos que cumplan con los requisitos mínimos de regularidad, se pueden determinar las cargas verticales que actúan en cada muro mediante el procedimiento que comúnmente se denomina bajada de cargas con las áreas tributarias respectivas. Para el análisis por cargas laterales de casos que cumplan con requi- sitos mínimos de regularidad, se supondrá que la fuerza cortante que toma cada muro es proporcional a su área transversal sin tomar en cuenta los efectos de tensión y el momento de volteo. En los casos que no cumplan los requisitos de regularidad se deberán repartir las cargas laterales considerando la rigidez relativa de cada muro y los efectos de torsión, y los muros se revisarán por cortante y por mo- mento de volteo. En todos los casos se deberá cumplir que el efecto de las cargas factorizadas obtenidas del análisis como cargas axiales, momentos flexionantes, fuerzas cortantes, momentos de volteo, momentos de torsionantes, etc. deberán ser menores o iguales a las resistencias nominales de los paneles estructurales del sistema covintec. 12
  • 13. Resistencias Nominales Para el cálculo de las resistencias nominales se aplicarán en general las hipótesis básicas que se establecen para el concreto reforzado. Por ejemplo para flexocompresión. a) La distribución de deformaciones unitarias longitudinales en la sec- ción transversal de un elemento se toma como lineal (plana). b) Existe adherencia entre concreto y acero. c) El concreto no resiste esfuerzos de tensión. d) La deformación unitaria útil del concreto en compresión se puede tomar igual a 0.003. e) La distribución de esfuerzos de compresión en el concreto en la etapa de resistencia máxima se puede suponer rectangular con una profundidad de 0.85 la correspondiente al eje neutro y un esfuerzo uniforme igual a 0.85 f’c. f) El acero se comporta como material elástico hasta el esfuerzo fy y una deformación unitaria de εu, y a partir de allí con comportamiento plástico (plataforma de comportamiento plástico). En lo que sigue se presentan procedimientos prácticos para calcular la resistencia para diferentes elementos y condiciones de carga, de la siguiente manera: Muros: Resistencia a cargas verticales excéntricas. Resistencia a cargas laterales. Losas: Resistencia por flexión criterio elástico. Resistencia por flexión criterio de resistencia. Revisión de deflexiones. Cimientos: Carga que trasmite al terreno cortante, flexión. 13
  • 14. Resistencia a cargas Verticales Excéntricas Se establecen tres criterios para la revisión de la capacidad de los muros sometidos a cargas verticales excéntricas. 1. Criterio basado en esfuerzos de diseño. PR= ƒ AT D AT=tL ƒD .- Esfuerzo de diseño (en kg/cm2 ), que ya toma en cuenta el factor de reducción y el factor de esbeltez por excentricidad perpendicular al plano del muro. AD .- El área total (en cm2 ) del muro calculada como la longitud del muro (L) por el espesor (t). El esfuerzo de diseño se establece en la tabla M6 para los diferentes tipos de paneles. Espesor del Panel Esfuerzo de Diseño ƒD (in) (kg/cm ) 2 4" 12 3" 10 2" 8 Tabla M6. Esfuerzos de diseño 2. Criterio como muro de mampostería. PR= FRFE PO 14
  • 15. PO.-Carga axial resistente como muro corto, se calcula con: PO= 2t P LƒM + 2ASP ƒS tp .- Es el espesor de una de la capas de mortero (aplanado del muro) comúnmente 2.5cm. L.-Longitud del muro que se está revisando (cm). fM.- Esfuerzo útil del mortero igual a 0.85 de la resistencia nominal del mortero del aplanado (kg/cm2). ASP.-área de acero en una de las caras en el sentido de la aplicación de las cargas (cm2 ). fS.- Esfuerzo útil en el acero, se toma como el correspondiente a una deformación unitaria de 0.002, se puede tomar igual a 4000kg/cm2. FE .- Factor de reducción por excentricidad y esbeltez. ( )[ ( 30t ) ] 2 2e’ H’ E t e’=e C+ t 24 eC.- Excentricidad calculada, para proyectos que cumplan las condicio- nes de regularidad (NTC 4.1.3) se puede tomar igual a t/6. H’.- Es la altura efectiva del muro. H.- Es la altura neta no restringida. H’=.0.8H.- Para muros limitados por dos losas continuas a ambos lados del muro (muros interiores). H’=H.-Para muros exteriores en que se apoyan losas (muros exte- riores). H’=2H.-Para muros libres en su extremo superior (bardas) o que apo- yen techumbres simplemente apoyadas. Nota.-Se deberán tomar en cuenta explícitamente los casos donde existan volados. 3. Criterio basado en diagramas de interacción. En el anexo A (pag.27) se presentan diagramas de interacción para los ti- pos de paneles más comunes y para espesor de recubrimiento de 2.5cm en cada cara así como una resistencia del mortero de 100kg/cm2. 15
  • 16. Los diagramas de interacción ya consideran los efectos de esbeltez para una altura de 2.20m (para fines prácticos estos diagramas son aplicables para alturas libres de 2.0m a 2.4m). Para usar estos diagramas, se calcula la excentricidad (e’) ya sea con la fórmula del criterio anterior o por medio de un análisis elástico y por medio del diagrama, interpolado entre los valores marcados, se obtiene el valor de P que es la fuerza resistente nominal por unidad de longitud. Para obtener la fuerza resistente de diseño se aplica: PR = PNFRL P N=Es la resistencia Nominal (ton) calculada con aguda del diagrama de interacción. FR=Factor de Reducción. L=Long. del muro que se esta revisando. 16
  • 17. Resistencia a Carga Lateral Se debe revisar el efecto de la fuerza cortante y el momento fle- xionante en su plano (momento de volteo). Se propone dos criterios alternativos. 1. Criterio como muro de concreto. La contribución del acero queda implícita. R R T 2tP t ƒc*=0.8ƒ’c FR=0.8 FR= Factor de Reducción. tp.- Espesor de una capa de mortero de recubrimiento. t.- Espesor total. Para el caso común con aplanado de mortero de 100 kg/cm2 y espe- sor de mortero de 2.5cm en cada lado del muro, se pueden usar los valores de la tabla M7. Espesor del Panel (in) Espesor total t (cm) Esfuerzo cortante V*(kg/cm2) Calculado Valor-práctico 2" 8.18 4.65 4 3" 10.72 3.55 3 4" 13.26 2.87 2.5 Tabla M7. Esfuerzos cortantes para muro de concreto 17
  • 18. Por lo tanto la resistencia cortante se calcula con: VR= FRν*Lt 2. Criterio como muro de mampostería. VR= FR(0.5ν* AT+0.3 p) m 2tP m t m f* =0.8ƒ'c m AT= Lt p.- Carga vertical actualmente de servicio (sin factor de carga). Para el caso más práctico con mortero de 100 kg/cm2 y tp=2.5cm se pueden usar los valores de la tabla M8. Espesor del Panel (in) Espesor total t (cm) Esfuerzo cortante Vm*(kg/cm2) Calculado Valor-práctico 2" 8.18 5.47 5 3" 10.72 4.17 4 4" 13.26 3.37 3 Tabla M8. Esfuerzos cortantes Cuando no se cumplan los requisitos del método simplificado de di- seño sísmico (NTC 4.1.3) se deberá revisar la resistencia a flexión en el plano del muro. La resistencia a flexión en el plano del muro se puede calcular con las hipótesis básicas para flexocompresión o de la forma aproximada con: MR= FRF(0.9L) FR=0.9 F=2000kg para Panel 2” y 3” F=2500kg para Qualy Panel 2”, 3” y 4” 18
  • 19. Diseño por flexión de elementos Horizontales (qualylosa) La nomenclatura básica para los cálculos es la que se muestra en la figura 2, los valores más comunes son los que se presentan en la tabla M9. caja de compresión de concreto fc A´s e1p e1 eES tn t As e2 e2p B recubrimiento de mortero Figura 2. Nomenclatura básica para losas. Tipo A's(cm ) A's(cm ) e1(cm) e2(cm) e1p(cm) e2p(cm) eEs(cm) tn(cm) t(cm) 2 2 3.25 0.879 1.44 5 1.5 0.95 0.95 8.26 10.16 14.76 4.06 0.879 1.93 6 1.5 0.95 0.95 8.26 10.16 15.76 5.01 0.879 2.91 6 1.5 0.95 0.95 8.26 10.16 15.76 5.01 0.879 2.91 7 1.5 0.95 0.95 8.26 10.16 16.76 Tabla M9. Variables para un ancho unitario B=100cm. 1. Criterio elástico. Cálculo del momento de inercia de la sección transformada agrieta- da: n s= Es Ec Se utiliza un módulo de Elasticidad del acero (Es) de 2.08x106 y del concreto de Ec=12000 ƒ’c en kg/cm2. Se puede usar un valor diferente de Ec si se tiene evidencia experi- mental (prueba de módulo elástico para el (concreto utilizado). 19
  • 20. 100 Kd e1-0.95 d nsA's nsAs d=t-0.55 2 kd= 2 Donde: kd≤e1 -Para que sea valido el procedimiento B= ns (A’s+As) 50 ns 1 50 3 100(kd) 2 2 e 3 s s 1 s s Momento resistente para la etapa elástica, el menor de: M E= Ie(0.45ƒ’c) kd M E= Ie(0.6ƒy) s Este momento se compara con el momento por carga de servicio sin factorizar (MA), se debe cumplir ME>MA. Para el caso en que se use concreto de f’c=200kg/cm2 y para los tipos de losa comunes se pueden usar los valores de la tabla M10, en este caso se utiliza el valor de 0.6fy=4164kg/cm2. Tipo d(cm) kd le(cm )4 Me(kg-cm) ns 3.25 14.21 2.16 2934 82800 12.24 4.06 15.21 2.55 3784 101719 12.24 5.01 15.21 3.02 6255 174563 12.24 5.01 16.21 3.15 7208 187557 12.24 Tabla M10. Valores de momento resistente elástico. * en todos los casos rige 0.6fy 20
  • 21. 2. Criterio de resistencia última. a=0.85c 0.003 0.85f'c a c Cc A's ε's T's As Ts εs Si εs>εy, ε’s>εy Ts=Asƒy T’s=A’sƒ’y CC=0.85ƒ’c(100)(0.85c)=72.25ƒ’ c C c= ASƒY+A’S ƒ’Y 72.25ƒ’Cc e1–0.95–c S c Comprobar que ε’s>εy de lo contrario se debe replantear la ecuación de equilibrio. Para el caso de que si el acero superior fluya. ( ) MN=C C d– 0.85c –A’S ƒY(t N ) ...................................(1) 2 Se puede obtener un valor aproximado si no se toma A’s. a= ASƒY 85ƒ’ C ( ) MN=A’ ƒY d– a ....................................................(2) S 2 Para el caso en que se use concreto de f’c=200kg/cm2, fy=6940kg/ cm2 y f’y=6570kg/cm2 y para los tipos de losas comunes se pueden usar los valores de la tabla M11. 21
  • 22. M (kg cm) Tipo d(cm) Ts T's C Cc a (1) (2) 3.25 14.21 9994 5775 1.091* 15769 0.59 158094 139072 4.06 15.21 13394 5775 1.327* 19169 0.79 222075 198446 5.01 15.21 20195 5775 1.797* 25970 1.19 316495 295179 5.01 16.21 20195 5775 1.797* 25970 1.19 322631 315365 Tabla M11. Valores de momento último Se debe comprobar que FR MN >MU, MU es el momento actualmente para las cargas factorizadas. Revisión de deformaciones verticales Fórmula general para el cálculo de la deformación a largo plazo: ∆T=∆i+λ∆ip ∆i Deformación instantánea para carga total (muerta más viva). ∆ip Deformación instantánea para carga permanente (muerta). λ Factor de flujo plástico. ∆T=Di+λ∆ip 4 CM CV 384EcIe 4 CM 384EcIe le Momento de inercia de la sección transformada agrietada (según fórmula de criterio elástico). E c Con resultados experimentales o bien de forma aproximada Ec=12000raiz(f'c). α Se obtiene con análisis alástico convencional. Para fines prácticos se puede interpolar para diferentes grados de restricción en los apoyos en función del momento flexionante negativo que se puede generar en los apoyos en funcion de los detalles particulares de conexión, con- forme a la figura 3 y la tabla M12 siguientes: l momento flexionante negativo. + M+ - - M- Figura 3. Diagrama de momento.ESe 2e 21tBtne 1e 22
  • 23. Condición Momento Negativo α Articulado 0 1.0 Poca restricción ωL2/40 0.76 Mediana restricción ωL2/30 0.68 2 Alta restricción ωL /18 0.47 Empotramiento ωL2/12 0.20 Tabla M12. Valores de α Para volados y otras condiciones de apoyo se deberá hacer el análisis con método elástico. Factor de flujo plástico 2 p’= A’s 1+50p’ 100d La deformación calculada se compara con los límites permisibles en la tabla M13: Caso 1 L +0.5cm Cuando no existen elementos no estructurales que se puedan 240 dañar, L es el claro libre en centímetros. Caso 2 L +0.3cm Cuando existen elementos estructurales que se puedan dañar. 480 Tabla M13. Valores límites permisibles Para controlar las deflexiones se podrán colocar contraflechas con el sistema de apuntalamiento, la contraflecha no deberá ser mayor que la deformación por carga permanente afectada por el factor de flujo plástico, o sea λ∆ip. Pero se deberá cuidar que el valor absoluto de la contraflecha menos la deformación instantánea por carga total (∆i) no sea mayor de L/240 para el caso 1 y L/480 para el caso 2. 23
  • 24. Ejemplo de aplicación 1 2 3 E 1.25m 4 I D L 4.5m 2m 5 .75m 1.25m J 6 F 7 C 8 4.5m A K H 9 10 11 B 2.5m G 12 13 3.8m 4.9m 3.9m Análisis de carga de azotea Concepto Peso propio de la Qualylosa Covintec 5.90 kg/m2 Peso del concreto capa de compresión 140.00 kg/m2 Peso del mortero capa inferior 30.00 kg/m2 Relleno para pendiente 120.00 kg/m2 Impermeabilizante 20.00 kg/m2 Total 315.90 kg/m2 Carga viva 100.00kg/m2 415.90 kg/m2 carga factorizada 582.26 kg/m2 24
  • 25. Datos Resistencia a la compresión del mortero f’c= 100.00 kg/cm2 Esfuerzo util del mortero fm=0.85f’c 85.00 kg/cm2 Area de acero del panel As= 0.62cm2 fs= 4000.00 Espesor delmuro t= 10.72 cm Espesor del muro tm= 2.50 cm e'=0.208 x 10.72 2.23 cm H'= 240.00 cm Muro exterior H'= 192.00 cm Muro interior FR = 0.70 cm Cálculo de la resistencia del muro B Obteniendo la resistencia del muro B por los dos métodos Area tributaria=16.420 cm Longitud L=6.000 m Carga=Carga factorizada x Area tributaria Carga=582.26 kg/m2 x 16.420 cm2 Carga=9560.709 kg Area total del muro AT=Lxt At=6432.000 cm2 Criterio basado en esfuerzos de diseño. PR=fDA t fDlo obtenemos de la tabla M4 que para un panel de 3" tiene un valor de 10 kg/cm2 PR=10 kg/cm2x 6432.0 cm2 PR=64320.000 Kg Criterio como muro de mamposteria. PR=RRFE Po Po=2tpLƒm+2A SPƒs ( )[ ( ) ] 2 F E= 1– 2e’ 1– H’ t 30t FE=0.259 cm 2 Po=279236 cm2 PR=50578.690 kg Factor de seguridad =PR /carga actuante FS=50057.69/9560.709 PS=5.3 El muro pasa por cargas verticales 25
  • 26. Cálculo de la resistencia a cargas laterales del muro B Datos Area tributaria= 16.420 cm2 Longitud L= 6.000 m Espesor tp= 10.720 cm Coef sísmico= 0.240 V*m= 4.170 Carga w= 582.26 kg/m2 Carga de diseño sísmico= 0.7 x w Carga de diseño sísmico wu= 407.58 kg/m2 Carga de media= 1.1 x wu Carga de media= 448.34 kg/m2 Calculo de la carga actuante = carga media x A x Coef. Ssísmico Va= 1766.819 Kg La formula para cálculo como muro de mampostería es: VR =FR (0.5v*AT+0.3p) m v*= 0.85 f* 2t m m t ƒ*=0.8ƒc m AT=Lt 0.5vm T=*A 13411 kg 0.3 P= 2008 kg entonces VR =FR (0.5v*AT+0.3p) m V =0.7(0.5v*AT+0.3p) m Vr=10793 kg Vr/Va=6.11 El muro pasa por cargas laterales Diseño de losas Claro de losa L= 4.90 m Carga actuante Fact. Wau= 582.26 kg/m2 Momento actuante factorizado Mau= Wau L2/8 Mau= 1747.51 kg-m Carga actuante Serv Wa= 415.90 kg/m2 Momento actuante serv Ma= WauL2/8 Ma= 1248.22 kg-m Criterio Elástico ME=1745.60 kg-m (valor de la tabla M8 del manual) Factor de seguridad FS=M E /MA FS=1.63 26
  • 27. Criterio de Resistencia Mn=2848.46 kg-m (valor de la tabla M8 del manual) Factor de seguridad FS=Mn/M AU FS=1.63 Revisión de deformaciones verticales considerando poca restricción Momento de Inercia Ie=6255.00 cm (valor de la tabla M8 del manual) Considerando un a=0.76 Δi= 2.24 cm Δ ip= 1.70 cm L 100.00 cm A=S 0.879 cm4 Peralte efectivo= 15.79 cm p= 0.000557 λ= 1.9458 ΔT= 5.54 Δ= 2.54 Limite del RDF Se puede colocar una contraflecha de 3.30 cm la deflexión a largo plazo 2.24 cm 27
  • 28. Anexo A 50 45 40 e=0,005 35 e=0,01 30 e=0,015 P (ton) e=0,005 25 e=0,02 e=0,025 20 e=0,03 15 e=0,035 10 e=0,04 5 e=0,06 0 Mn=0.24 0 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 M (tm) Tabla 1. Ayuda de diseño QualyPanel 2" 28
  • 29. 50 45 e=0,005 40 e=0,01 35 e=0,015 e=0,02 30 e=0,025 P (ton) e=0,03 e=0,035 25 e=0,04 20 15 e=0,06 10 5 e=0,1 0 0 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 M (tm) Tabla 2. Ayuda de diseño QualyPanel 3" 70 60 50 e=0,005 e=0,01 P (ton) 40 e=0,015 e=0,02 e=0,025 e=0,03 30 e=0,035 e=0,04 e=0,06 20 10 e=0,1 0 0 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 M (tm) Tabla 3. Ayuda de diseño QualyPanel 4" 29
  • 30. 60 50 e=0,005 40 e=0,01 P (ton) e=0,015 30 e=0,02 e=0,025 e=0,03 e=0,035 20 e=0,04 10 e=0,06 e=0,1 0 0 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 M (tm) Tabla 4. Ayuda de diseño Panel Covintec 2" 60 50 e=0,005 40 e=0,01 e=0,015 e=0,02 P (ton) 30 e=0,025 e=0,03 e=0,035 e=0,04 20 e=0,06 10 e=0,1 0 0 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .90 1.00 1.10 1.20 M (tm) Tabla 5. Ayuda de diseño Panel Covintec 3" 30
  • 32. 32
  • 33. AMARRE DE PANEL A CIMENTACIÓN 33
  • 34. CORTE ANCLAJE DE MURO A CIMENTACIÓN ANCLAJE DE MURO A CIMENTACIÓN 34
  • 35. 35
  • 36. 36
  • 37. 37
  • 38. 38
  • 39. notas 39