Las vigas colocadas a nivel de planta baja se denominan vigas de forjado. El tamaño de las vigas de piso está diseñado para acomodar las cargas verticales sobre las vigas, las cargas transmitidas por las losas del piso y las cargas aplicadas por las excentricidades de los pilotes de las columnas. La construcción de la viga de piso como una unidad sirve como piso rígido para controlar las deformaciones laterales.
Especialmente en edificios altos, se proporcionan vigas más profundas para poder aplicar cargas más altas y aumentar la luz de las vigas en niveles más bajos.
En última instancia, la planta baja será un plano rígido con una rigidez lateral comparativamente mayor, que puede minimizar las deformaciones laterales del edificio.
Además de las cargas del piso, las vigas del piso están diseñadas para soportar cargas axiales de las columnas cuando el pilote es excéntrico.
Cuando pilotes individuales soportan columnas, siempre es aconsejable tener en cuenta la excentricidad permitida del pilote al diseñar. Generalmente, las empresas de cimientos de pilotes tienen una tolerancia de diseño de 75 mm. Por lo tanto, siempre es aconsejable dimensionar las vigas de piso según la excentricidad permitida del pilote cuando pilotes individuales soportan una columna.
Después de montar los pilotes, se verifica la excentricidad de cada pilote comparando las coordenadas reales con las coordenadas de diseño.
Si un pilote excede el límite de excentricidad de diseño (75 mm), se debe informar a los ingenieros y se debe cambiar el diseño de las vigas del piso.
Dimensionamiento de vigas de piso para excentricidades de pilotes
El efecto de la excentricidad del pilote sobre las vigas del forjado sólo se puede considerar si la columna está soportada por un solo pilote. y cuando hay dos pilotes y la excentricidad es en la dirección de los pilotes, no es necesario considerar el efecto de la excentricidad del pilote ya que solo aumenta la carga del pilote.
Dado que los pilotes tienen un importante margen de seguridad, esto no afecta a la construcción de los pilotes.
Sin embargo, la excentricidad es diferente de la dirección de los pilotes, se debe tener en cuenta la excentricidad de los pilotes y la viga debe diseñarse con una excentricidad mínima.
Si hay series de pilotes que pueden diseñarse para excentricidad, el diseño debe tener en cuenta todas las combinaciones de carga posibles.
Aunque la posición del pilote cambia, la construcción se realiza colocando el pilote de forma fija y variando las posiciones de las columnas aplicando las cargas de las columnas con una excentricidad de 75 mm .
El siguiente diagrama muestra los posibles casos de carga para tres pilotes.
Esencialmente, hay cuatro casos que pueden considerarse para su análisis. En base a los momentos flectores debidos a la excentricidad se pueden diseñar los pilotes.
La siguiente figura muestra la curva del momento flector que se consideró al diseñar el refuerzo de la viga del piso.
El diseño debe realizarse para momentos flectores como se analizó y el diseño para fuerzas cortantes se puede evitar ya que la carga excéntrica está dentro de la placa del bloque.
El bloque debe diseñarse para esta excentricidad. Tener en cuenta una excentricidad de 75 mm no cambia significativamente los requisitos de refuerzo de la placa del bloque.
Además, el refuerzo determinado a partir de este análisis y diseño debe sumarse a los demás requisitos de refuerzo debidos a las cargas del piso y de las vigas.
El tamaño de una viga de doble arriostramiento se puede obtener en un artículo de esta web, y también está disponible literatura adicional sobre otras categorías de diseño de vigas.
