¿Qué es la Columna?

Una columna es un elemento estructural esencial de la estructura RCC que ayuda a transferir la carga de la superestructura a la cimentación.

Es un miembro de compresión vertical sometido a carga axial directa y su longitud efectiva es tres veces mayor que su dimensión lateral mínima.

Cuando un elemento estructural es vertical y está sujeto a una carga axial conocida como columna, mientras que si es inclinado y horizontal, se conoce como puntal.

¿Qué es Beam?

Es un componente estructural esencial de una estructura de bastidor que resiste principalmente la carga aplicada lateralmente al eje de la viga. Sobre todo es un modo de desviación debido a la flexión.

Debido a la carga aplicada, hay fuerzas de reacción en el punto de soporte de la viga, y el efecto de estas fuerzas produce una fuerza cortante y un momento de flexión dentro de ella, que induce tensión, tensiones internas y desviación de la viga.

Su parte inferior experimenta tensión mientras que la tensión de la parte superior; por lo tanto, se proporciona acero adicional en la parte inferior de la viga que en la parte superior.

Generalmente, las vigas se clasifican de acuerdo con sus condiciones de soporte, condiciones de equilibrio, longitud, forma de sección transversal y material.

¿Qué es Wall?

Es una estructura vertical continua que divide o encierra el espacio de un área o edificio junto con proporciona refugio y seguridad. Por lo general, se construye con ladrillos y piedras.

En un edificio hay principalmente dos tipos de paredes que son la pared exterior y las paredes interiores. La pared exterior ayuda a proporcionar un recinto al edificio.

Mientras que la pared interior divide el área cerrada para proporcionar habitaciones del tamaño requerido. La pared interior también se conoce como pared divisoria.

En un edificio, una pared ayuda a formar una parte fundamental de la superestructura y ayuda a dividir el espacio interior y proporciona privacidad, insonorización y protección contra incendios también.

¿Qué es la losa?

Una losa es un componente estructural ampliamente utilizado que forma los pisos y techos de los edificios. Es el elemento plano cuya profundidad es mucho menor que su ancho y envergadura.

La losa puede ser soportada por muros de mampostería, por viga RCC o directamente por columna. Transporta cargas de gravedad típicamente distribuidas uniformemente que actúan sobre su superficie y las transfieren al soporte por cizallamiento, flexión y torsión.

Tipos de Cálculo de carga en Columna, Viga, Pared y Losa

Peso propio de la columna × Números de pisos

Peso propio de la viga por metro de carrera

Carga de pared por metro de carrera

La carga total en la losa = Carga muerta (debido al almacenamiento de muebles y otras cosas) + Carga viva ( debido al movimiento humano)+ Peso propio

Aparte de la carga anterior, las columnas también experimentan momentos de flexión considerados en el diseño final.

La forma más productiva de diseñar estructuras es utilizar software de diseño estructural avanzado como Staad pro y Etabs.

Estas herramientas ayudan a evitar el método tedioso y lento de cálculos manuales para el diseño estructural. Es muy recomendable hoy en día en el campo del diseño estructural.

Para el trabajo de diseño estructural profesional, hay algunas suposiciones fundamentales que consideramos para los cálculos de carga estructural.

Cálculo De carga En Columna

Sabemos que la densidad del hormigón es de 2400 kg/m3 o 24 KN y la densidad del acero es de 7850 kg/m3 o 78,5 KN.

Consideremos el tamaño de columna de 300 × 600 con 1% de acero y longitud de 3 metros.

• Volumen de hormigón = 0,3 x 0,60 x 3 =0,54 m3
• Peso de hormigón = 0,54 x 2400 = 1296 kg
• Peso de acero (1%) en hormigón = 0,54 x 0,01 x 7850 = 42,39 kg
• Peso total de la columna = 1296 + 42.39 = 1338,39 kg = 13,384 KN

Nota-I KN = 101,9716 kg digamos 100 kg

Cálculo de carga de la viga

Seguimos un procedimiento de cálculos similar para la viga también como para la columna.

Consideremos las dimensiones de la sección transversal de la viga como 300 mm x 450 mm, excluyendo el grosor de la losa.

por lo tanto

• 300 mm x 450 mm, excluido el espesor de la losa
• Volumen de hormigón = 0,3 x 0,60 x 1 = 0,138 m3
• Peso de hormigón = 0.138 x 2400 = 333 kg
• Peso de acero (2%) en concreto = = 0.138 x 0.02 x 7850 = 22 kg
• Peso total de la columna= 333 + 22 = 355 kg/m = 3.5 KN/m

Por lo tanto, el peso propio sería de aproximadamente 3.5 kN por metro.

Cálculo de carga de Pared

Sabemos que la densidad de los ladrillos se encuentra entre 1500 y 2000 kg/m3.

Para una pared de ladrillo de 9″ de espesor, 1 metro de longitud y 3 metros de altura

, La carga / metro es = 0.230 x 1 x 3 x 2000 = 1380 kg o 13 kN / metro.

Este proceso se puede utilizar para cálculos de carga de ladrillo por metro para cualquier tipo de ladrillo.

Para bloques de CAA (Hormigón celular esterilizado en Autoclave), el peso por metro cúbico es de aproximadamente 550 a 700 kg / m3.

Si está utilizando bloques de CAA para construir, las cargas de paredes por metro pueden ser tan bajas como 4 kN/metro. El uso de este bloque puede reducir considerablemente el costo del proyecto.

Cálculo de la carga de la losa

Consideremos el grosor de la losa de 100 mm.

Por lo tanto, el peso propio de la losa por metro cuadrado será

= 0.100 x 1 x 2400 = 240 kg o 2.4 kN.

Si consideramos que la carga viva superpuesta es de aproximadamente 2 kN por metro, y la carga de acabado es de aproximadamente 1 kN por metro.

Por lo tanto, podemos evaluar que la carga de la losa será de aproximadamente 6 a 7 kN (aproximadamente) por metro cuadrado a partir del cálculo anterior.

Cálculo de carga del edificio

La carga del edificio es la suma de carga muerta, carga impuesta o viva, carga de viento, carga sísmica, carga de nieve si la estructura está ubicada en un área de nevada.

Las cargas muertas son cargas estáticas debido al peso propio de la estructura que permanece igual durante toda la vida útil del edificio. Estas cargas pueden ser cargas de tensión o compresión.

Las cargas Impose o vivas son las cargas dinámicas debidas al uso u ocupación del edificio, incluidos los muebles. Estas cargas siguen variando de vez en cuando. La carga en vivo es una de las cargas importantes en consideración del diseño.

Cálculo de carga viva

Para calcular la carga viva del edificio, tenemos que seguir los valores de carga permitidos según IS – 875 1987 parte 2.

Por lo general, consideramos que el valor de la carga viva para edificios residenciales es de 3 KN/m2. El valor de carga viva varía de acuerdo con el tipo de edificio para el que tenemos que seguir el código ES 875 -1987 parte 2.

Cálculo de Carga Muerta

Para calcular la carga muerta del edificio, tenemos que determinar el volumen de cada elemento como zapata, columna, viga, losa y pared y multiplicarlo por el peso unitario del material del que está hecho.

Al agregar la carga muerta de todos los componentes estructurales, podemos determinar la carga muerta total del edificio.

Factor de seguridad

Por último, después de calcular toda la carga en una columna, no olvide agregar el factor de seguridad, que es más vital para el diseño de la estructura de cualquier edificio por su rendimiento seguro y adecuado durante su vida útil.

Es esencial cuando se realiza el Cálculo de carga de la Columna.

El factor de seguridad es 1.5 según IS 456:2000,

Espero que ahora haya entendido cómo calcular la carga en columna, viga, pared y losa.

Gracias!

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