Post on 01-Jan-2016
OAXACA DE JUÁREZ, OAXACA. MAYO DEL 2013
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA
TIERRA
INGENIERÍA CIVIL
COMPARACIÓN DE MÉTODOS
CONSTRUCTIVOS DE LOSAS DE CASA
HABITACIÓN
PRESENTA:
C. DAVID ABRAHAM ROJAS MARTÍNEZ
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR
DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICA
INSTITUTO
TECNOLÓGICO
DE OAXACA
ÍNDICE
Pág.
CAPÍTULO I.- ................................................................................................................ 1
1.1 INTRODUCCIÓN. ................................................................................................ 1
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ................................................................. 2
1.3 JUSTIFICACIÓN. ................................................................................................. 3
1.4 METODOLOGÍA. ................................................................................................. 4
1.5 OBJETIVO. .......................................................................................................... 4
CAPÍTULO II.- MARCO TEÓRICO. ............................................................................... 5
2.1 LOSAS PLANAS O MACIZAS. ............................................................................ 5
2.2 LOSA DE ENTREPISO Y AZOTEA M16 NOVIDESA. ....................................... 10
2.3 LOSA RETICULAR O NERVADA. ..................................................................... 15
2.3.1 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA. ......................................................... 15
2.3.2 PROCESO CONSTRUCTIVO. .................................................................... 18
2.4 LOSAS Y VIGUETAS PRETENSADAS. ............................................................ 23
2.4.1 ACERO DE PREESFUEZO. ........................................................................ 23
2.4.2 LOSAS A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLAS PRETENSADAS............... 24
2.4.3 PROCESO CONSTRUCTIVO. .................................................................... 28
2.5 DISEÑO Y CÁLCULO DEL COSTO DE UNA LOSA MÁSIZA. ........................... 32
2.5.1 ANÁLISIS DE CARGAS. ............................................................................. 35
2.5.2 VOLUMETRÍA DE MATERIALES. ............................................................... 41
2.5.2 CALCULO DE COSTOS DE LOS MATERIALES. ................................... 43
2.6 CÁLCULO Y COSTO DE UNA LOSA ALIGERADA. .......................................... 43
2.6.1 PROPUESTA DE LOSA ALIGERADA. ........................................................ 43
2.6.2 CÁLCULO DEL PESO NORMAL DE LA LOSA ALIGERADA. ..................... 48
2.6.3 ANÁLISIS DE CARGAS DE LA LOSA ALIGERADA DE ENTREPISO. ....... 49
2.6.4 ANÁLISIS DE LA VIGUETA PROPUESTA .................................................. 50
2.6.5 Volumetría de materiales para la losa de entrepiso. .................................... 53
2.6.6. CALCULO DE COSTOS. ........................................................................... 54
2.7 DIFERENCIA DE COSTOS. .............................................................................. 54
2.8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DOS TIPOS DE LOSA. ....................... 55
BIBLIOGRFIA. ............................................................................................................. 58
ANEXOS. .................................................................................................................... 59
|
1
CAPÍTULO I.-
1.1 INTRODUCCIÓN.
Son sistemas estructurales en la que una de sus dimensiones es mucho menor que
sus otras dos y reciben cargas predominantemente en la dirección perpendicular a su
plano. Las losas planas son las más comunes en edificios. Por la forma de trabajo de sus
elementos, esto es, la forma en que llevan la carga a sus apoyos, podemos clasificar las
losas en: cáscaras o membranas y en losas planas. Las losas planas llevan la carga a sus
apoyos por trabajo a flexión y cortante de sus elementos constitutivos, en ellas es
importante la rigidez a flexión que depende directamente de la altura de la losa. En las
losas cáscaras la rigidez a flexión es pequeña debido a su poco espesor y el trabajo de
ella se realiza por medio esfuerzos axiales de tracción y de compresión combinada o no
con esfuerzas de flexión o corte.
Este sistema estructural fue ampliamente utilizado en México y en el mundo, sobre
todo después del esquema de la famosa Casa Domino de Le Corbusier. Pero, sus
principales desventajas, es el enorme punzonamiento o cortante que se produce en el
apoyo entre columna y losa (que se puede disminuir con el uso de capiteles), y la relativa
independencia de las columnas, que al no formar un marco rígido se pandean y/o
flexionan a diferentes ritmos cada una. Esto hizo que la mayor parte de los edificios con
este sistema de entrepiso, en México, se colapsara en el sismo de 1985; por lo cual han
entrado en desuso, por esa razón aquí analizaremos las perimetralmente apoyadas, que
sísmicamente funcionan muchísimo mejor. La diferencia entre losas que trabajan en una
dirección y losas apoyadas perimetralmente, puede verse también en la forma que
adquieren las losas cuando se deflexionan bajo la acción de cargas normales a su plano:
las primeras se deforman en curvatura simple mientas que las segundas lo hacen en
curvatura doble. Una característica estructural importante de los apoyos de estas losas es
que su rigidez a flexión es mucho mayor que la rigidez a flexión de la propia losa. Las losa
apoyadas perimetralmente forman parte, comúnmente de sistemas estructurales
integrados por columnas, vigas y losas.
El comportamiento de éstas no puede estudiarse rigurosamente en forma aislada sino
que debe analizarse todo el sistema, ya que las características de cada elemento influyen
en el comportamiento de los otros. Sin embargo, por simplicidad y conveniencia en el
estudio, se consideran las losas en forma aislada. Esto permitirá el planteamiento de
métodos de diseño suficientemente precisos para fines prácticos, siempre que se cumpla
|
2
la hipótesis mencionada de que los apoyos tengan una rigidez a flexión mucho mayor que
el de las losas. La gráfica de esfuerzo deformación en el centro del claro de una losa
apoyada perimetralmente, ensayada hasta la falla, tiene la forma mostrada en la siguiente
figura, en la que se distinguen las siguientes etapas: A. una etapa lineal desde 0 hasta A,
en la que el agrietamiento del concreto en la zona de esfuerzos de tensión es
despreciable
En la actualidad existe una gran cantidad de población que no cuenta con una vivienda
digna ya que la construcción de las mismas tiene un costo muy elevado, debido a los
costos elevados de los materiales y de la mano de obra, a pesar de que actualmente
existen diferentes procesos de construcción se siguen utilizando los métodos tradicionales
debido a la falta de conocimiento de los nuevos métodos, disponibilidad o costos.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En la construcción de casas habitación un elemento estructural muy importante son las
losas, que tardan mucho en construirse con los método tradicionales por lo que se eleva
mucho su costo y una construida con materiales prefabricados es más cara en cuanto al
precio de los materiales, en el estado son más populares las losas macizas en la
construcción de casas habitación que las fabricadas con materiales ligeros las cuales
tienen un mejor comportamiento sísmico pero un costo de materiales más alto, he ahí el
problema de no tener un idea más clara de que tipo de losa es mejor para la construcción
de acuerdo al costo-beneficio, o si hay factores que condicionen para elegir el tipo de
losa.
Mediante un estudio de las propiedades y característica de los sistemas que se ofrecen
en el mercado se puede tener un mejor idea de lo que se quiere ya que cada quien va a
promocionar su producto como el mejor en el mercado, Oaxaca es un estado pobre de
constante actividad sísmica y de terreno inestable por lo que se debe buscar la forma de
construir de manera que se obtenga un mayor costo beneficio. Aunque hay muchas
empresas que ofrecen sus sistemas de losas aligeradas la verdadera competencia la
tienen con las losas construidas de forma tradicional y materiales como la lámina y el
cartón debido a su bajo costó las cuales hoy en día predominan en Oaxaca y en la
mayoría de sus municipios marginados que no tiene acceso a estas nuevas tecnologías
de construcción.
|
3
Una vez conocido esto se debe de buscar la forma de una manera de reducir costos en
la construcción de viviendas para así poder mejorar la calidad de vida de los habitantes
del estado don la mayoría vive en la pobres extrema, se deben de buscar tecnologías más
baratas y de fácil construcción que abaraten los costos de construcción o por lo menos
tener una buena idea de los métodos constructivos actuales.
1.3 JUSTIFICACIÓN.
El presente mercado ofrece gran variedad de sistemas constructivos de losas
aligeradas, aunque el principio es el mismo varían en cuanto sus dimensiones precio y
propiedades, las losas rígidas se encuentran más estandarizadas por eso es necesario
saber los costos que ofrece el mercado ya que el diseño de casas es menos estricto que
en de edificios más grandes donde ya se utilizan mayormente las losas aligeradas gracias
a que favorece más el diseño sísmico, en construcciones pequeñas todavía predominan
las losas rígidas, debido al diferente comportamiento de la estructura donde se deben
construir claros muchos más pequeños. Se debe de tener un estudio accesible para la
población que carece de conocimientos técnicos para decidir qué tipo de construcción es
más conveniente para sus necesidades y posibilidades, en Oaxaca en muchos municipios
por lo regular se utiliza la autoconstrucción con materiales rígidos y/o materiales como la
lámina debido a la accesibilidad, costo falta de conocimientos técnicos para utilizar los
sistemas con materiales ligeros que se tiene para los materiales pero no para mano de
obra.
Este trabajo está enfocado básicamente a las losas de casa habitación en general, con
la finalidad de que el lector sepa los tipos de losas que existen actualmente y a si poder
darle una mejor idea de los costos, procesos y ventajas que puede traer utilizar estos
sistemas constructivos, de que hay algunos donde no se necesita mano de obre
especializada para poder utilizarlos por lo que se ahorrarían considerablemente en la
mano de obra así como tiempo, pero también es importante decir que no siempre va a ser
mejor el uso de estos sistemas, por lo que se debe mencionar cuan si se puede utilizar y
si los benéficos que nos traerán son de acuerdo al costo que tendrán.
Se puede decir que se lleva demasiado tiempo el armado y construcción de una losa
maciza, al aplicar este sistema de losa aligerada le damos más rapidez a la construcción
en general, ya que en cuanto se arme y cuele dicha losa, podemos inmediatamente entrar
con la aplicación de los acabados interiores como son aplanados, yeso, firmes, etc.
|
4
Probablemente tenga el mismo costo la losa maciza que la aligerada, pero al aplicar la
aligerada puede repercutir en tiempo como se mencionó anteriormente, el cual también es
muy importante, con respecto a la mano de obra que se tiene que pagar, ya que el ahorro
que nos daría puede ser aplicado para la compra de más materiales para construcción ó
para pagar más volúmenes de obra como pueden ser muros, castillos, trabes, etc.
1.4 METODOLOGÍA.
Este trabajo se va a realizar mediante la investigación de los diferentes métodos
constructivo a así como la documentación de sus propiedades físicas y geométricas
expuestos en manuales y libros que hagan referencia a las especificaciones, limitaciones
y procesos de construcción así como la diferencias que existan entre ellos, se realizara la
consulta de precios y rendimiento de mano de obra, después se hará la comparación
entre los sistemas de construcción donde se tomaran en cuenta los siguientes aspectos:
1. Precios.
2. Tiempo de construcción.
3. Capacidad de carga máxima.
4. Longitud de claros que se pueden alcanzar.
5. Limitaciones técnicas.
Dado que las losas prefabricadas ya dan una cotización por m2 no será necesario
hacer el cálculo, en cambio con la losa de concreto reforzado si para darnos una idea del
costo por m2 de los materiales que se emplean no se tomara en cuenta la mano de obra
ya que esta varia significativamente de acuerdo a la zona donde se radique, una vez
realizado esto se procederá resaltar la ventajas y desventajas que se tiene al elegir
cualquiera de los sistemas, después se darán las conclusiones y recomendaciones
personales acerca del tema para resumir todo lo investigado en una tabla que compare a
las losas rígidas con el sistema más exitoso de losas aligeradas el cual tras consultar e
expertos en tema considero que se trata del sistema de losa M16 de Novidesa, aunque
también mencionaremos otros como el sistema de losa reticular o nervada y el de vigueta
pretensa los cuales son los más comunes en el mercado.
1.5 OBJETIVO.
Analizar las ventajas y desventajas que se obtienen a elegir los sistemas constructivos
tradicionales o los aligerados tanto en costos como en seguridad en diseño estructural y
sísmico.
|
5
CAPÍTULO II.- MARCO TEÓRICO.
Las losas son una parte muy importante en la construcción, ya que ellas por lo general
son las que mantienen contacto directo con las cargas vivas además de tener que
soportar su propio peso, además de ser un elemento arquitectónico, en la actualidad hay
diferentes métodos de diseño y construcción los cuales se van a utilizar de acuerdo al tipo
de obra que se esté realizando, disponibilidad de los materiales, especificaciones del
proyecto, economía, etc., por lo general las diferencias más visibles entre estos métodos
de construcción se nota en las grades construcciones a continuación se describen los
métodos más conocidos para la construcción de losas.1
2.1 LOSAS PLANAS O MACIZAS.
Una losa de concreto reforzado es una amplia placa plana, generalmente horizontal,
cuyas superficies superior e inferior son paralelas o casi paralelas entre sí. Puede estar
apoyada en vigas de concreto reforzado (y se vacía por lo general en forma monolítica
con estas vigas), en muros de mampostería o de concreto reforzado, en elementos de
acero estructural, en forma directa en columnas o en el terreno en forma continua.2
Las losas se pueden apoyar sólo en dos lados opuestos, como en la figura 2.1.a, caso
en que la acción estructural de la losa es fundamentalmente en una dirección, puesto que
transmite las cargas en la dirección perpendicular a la de las vigas de apoyo. También es
posible que haya vigas en los cuatro lados, como en la figura 2.1.b, de modo que se
obtiene una acción de losa en dos direcciones. Asimismo pueden suministrarse vigas
intermedias, como aparece en la figura. Si la relación entre la longitud y el ancho de un
panel de losa es mayor que un valor alrededor de dos, la mayor parte de la carga se
transmite en la dirección corta hacia las vigas de apoyo y se obtiene, en efecto, acción en
una dirección, aunque se proporcionen apoyos en todos los lados.3
En algunos casos, las losas de concreto se pueden apoyar directamente sobre
columnas, como en la figura 2.1.d, sin la utilización de vigas secundarias o principales.
Estas losas se identifican como placas planas y se utilizan a menudo cuando las luces no
son muy largas y las cargas no son particularmente pesadas. La construcción del tipo losa
plana, ilustrada en la figura 2.1.e. tampoco incluye vigas pero incorpora una región con un
1 Nilson, Diseño de estructuras de concreto, pp. 365, 366.
2 Sut.Ac, Reinforced concrette desiing, s/p.
3 Ídem.
|
6
sobreespesor de losa en la vecindad de la columna y emplea con frecuencia columnas
con forma acampanada en la parte superior; ambos son mecanismos para reducir los
esfuerzos generados por cortante y flexión negativa alrededor de las columnas; por lo
general se llaman paneles con ábacos o sobreespesores y capiteles de columna,
respectivamente. En estrecha relación con la placa plana está la losa con viguetas en dos
direcciones o losa reticular que ilustra la figura 2.1. Con el fin de reducir la carga muerta
de la construcción con losas macizas, se forman vacíos en un patrón rectilíneo mediante
elementos de aligeramiento construidos en metal o en fibra de vidrio. Se obtiene así una
construcción nervada en dos direcciones. Por lo general, los aligeramientos se omiten
cerca de las columnas de manera que se forme una losa maciza para resistir mejor los
momentos y cortantes en estas áreas.4
4 Nilson, Diseño de estructuras de concreto, p. 365, 366.
Figura 2.1. Tipos de losas macizas: a) losa en una dirección; b) losas en dos direcciones; c) losas en una dirección; d) losa de placa plana; e) losa plana; f) losa reticular.
Fuente: Nilson, Diseño de estructuras de concreto, pp. 367.
|
7
Para llevar a cabo la construcción de una losa de este tipo, es necesario realizar el
cálculo de la misma, para obtener la cantidad de acero que se necesitará, el cual
comúnmente tiene una resistencia fy = 4200 kg/cm2. También dentro del cálculo, se
obtiene el espesor de la misma, obteniendo la resistencia del concreto el cual por lo
general tiene un f´c = 250 kg/cm2, lo cual depende del claro que se requiere librar y así
obtener el armado con sus respectivas indicaciones, el diseño en la práctica la función del
armado es normalmente para transportar una carga y esto significa que los anchos de
vigas tienden a ser tan pequeño como sea posible, por lo general determinada por el
deseo de colocar el refuerzo a la tracción en la parte inferior de la sección transversal.5,6
En cuanto a las losas post-tensadas en un aspecto prominente consiste en la
evaluación de los efectos redundantes debido al pretensado que modifican
significativamente la tensiones aplicadas directamente por las vigas de las secciones
transversales, Para los efectos de pretensado en el estado límite último no son
significativamente diferentes de las existentes en la fase de servicio. Es así necesario
introducir en las secciones transversales cantidades adecuadas de refuerzos ordinarios
con el fin de garantizar la capacidad de soporte de carga requerido de la losa De hecho,
un aumento de la carga externa no genera un aumento análogo de las fuerzas que actúan
en los vigas pretensadas de hecho, un aumento de la carga externa no genera un
aumento análogo de las fuerzas que actúan en los tendones de pretensado a
continuación se describe el proceso constructivo de una losa maciza7, 8:
1. Se especifica la resistencia y el tipo de concreto a utilizar, ya sea de planta o
realizado en obra, cuidando que el realizado en obra tenga el proporciona miento
adecuado para obtener la resistencia indicada.
2. Previo al colado, se verifica que la cimbra que se va a emplear para sostener el
concreto a utilizar, cuente con la rigidez necesaria, para evitar deflexiones que
provoquen la deformación de la losa. Así mismo se aplicará diesel o aceite
quemado para evitar que el concreto se adhiera a la cimbra así como también en
caso de que sea cimbra de madera deberá humedecerse para evitar que absorba
el agua del concreto y así evitar problemas como agrietamientos debido a la rápida
5 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, p. 116.
6 Per Gotermann, Reinforced concrete slabs- analysis and desing, p. 2.
7 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, p. 116
8 Ci-Premiere PTD LTE, precast and cast in situ slab, s/p.
|
8
deshidratación del concreto que puedan disminuir la resistencia para la que fue
diseñada losa fig. 2.2.
3. Posteriormente se realiza el armado en base a los cálculos arrojados, así como la
instalación eléctrica necesaria (fig. 2.3) anticipadamente al colado, la cimbra
deberá de humedecerse, para que esta no absorba el agua del concreto, así como
provocar el esponjamiento de la misma.
4. Una vez hecho lo anterior se procede a la colocación del concreto, deberá
contener un aditivo, el cual retardara el fraguado conservando más del 90% del
agua original del mismo por lo menos durante 7 días. Este aditivo reduce la
contracción de volumen, el sangrado, la tendencia al agrietamiento y la
Figura 2.2 Colocación de la cimbra.
Fuente: www.google.com.mx.
Figura 2.3 armado de la base e instalación eléctrica..
Fuente: www.google.com.mx
|
9
permeabilidad, produciendo un concreto más durable alcanzando su resistencia de
diseño fig. 2.4.
El análisis de cada tablero que conforma la losa es relativamente complejo, puesto
que los desplazamientos en cada punto son distintos, lo que conduce a un sistema
muy indeterminado. Existen sin embargo, soluciones aproximadas que están
basadas en la teoría de la elasticidad y que consideran a los bordes de cada
tablero con una rigidez infinita; de esta manera se supone que los tableros son
perimetralmente apoyados. Por lo general estos métodos plantean el empleo de
coeficientes que conducen a la obtecion de momentos flexionantes en franjas
unitarias (de un metro de ancho) que se cruzan en el centro del tablero por
ejemplo el método del RCDF (reglamento de construcciones del d.f.). La solución
de losas se encuentra mediante los coeficientes que proporciona el reglamento. El
método puede aplicarse si se satisfacen las siguientes limitaciones:
a) Los tableros son aproximadamente rectangulares.
b) La distribución de las cargas sobre la losa es uniforme en cada
tablero.
c) Los momentos negativos en el apoyo común de dos tableros
adyacentes no difieren entre sí en más del 50%.
d) La relación de carga viva y muerta no es mayor de 2.5 para losas
monolíticas ni mayor de 1.5 para otros casos.
Figura 2.4 Armado de la base e instalación eléctrica.
Fuente: www.google.com.mx.
|
10
2.2 LOSA DE ENTREPISO Y AZOTEA M16 NOVIDESA.
El panel para entrepiso y azotea M16 NOVIDESA se fabrica con espuma rígida de
poliestireno expandido (EPS) con una densidad nominal de 16 kg/m3 (1.0 lb/ft3). Cuenta
con un agente ignífugo que no propaga la flama.9
Está estructurado con dos canaletas de acero galvanizado3 G60 sección tipo “C”
calibre 22 con troquelados nominales y separados entre sí a cada 30 cm (12”). Funcionan
como soporte del sistema para recibir el peso del concreto al ser colocado y reciben el
acabado en la parte inferior, por su configuración modular se unen dos paneles de
manera que forman una cavidad para colocar armaduras prefabricadas de acero F’y=6000
kg/cm o acero habilitado de F’y=4200 kg/cm2 para constituir trabes tipo “T” integradas a la
capa de compresión del sistema, este sistema de construcción es uniderecional o sea que
es una losa que trabaja en una sola dirección este sistema sustituya al de vigueta y
bovedilla actualmente utilizado véase la fig. 2.5.10
9 Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
10 Ibíd, s/p.
Figura 2.5. Propiedades del panel M16.
Fuente: www.novidesa.com.mx.
|
11
A continuación en la tabla 1 se especifica las propiedades del panel de poliestireno, el
cual ocupa el mayor volumen de la losa aligerada.11
TABLA 1. ESPECIFICACIONES DEL PANEL.
PROPIEDAD VALOR
Conductividad térmica 0.0358 W/m·K
Permeabilidad de vapor de agua 0.0419 ng/Pa·s·m
Absorción de humedad (volumen) 0.026%
*Densidad aparente 16.29 kg/m³
aislamiento acústico (stc) 40 dB
Ancho 60 cm
** Longitud Hasta 12 m
Peralte 15 cm (5.91”)
Peso de panel + canaleta m² 4.84 kg/m².
Peso eps por m² 1.84 kg/m²
Aplicación Cimbra permanente en Losa de entrepiso
Losa de azotea
* Densidad certificada bajo la NOM-018-ENER-2011 **Esta longitud se ajusta de acuerdo a las necesidades de cada proyecto.
11 Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
Fuente: Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
|
12
El canal interno se encarga de dar rigidez al panel de piliestireno dicho canal también
es aligerado para reducir el peso de la losa lo más posible (véase la figura 2.4). En la
tabla 2 se describe las propiedades físicas y mecánicas del canal cuando trabaja en forma
individual.12
TABLA 2. PROPIEDADES DEL CANAL INTERNO
CONCEPTO VALOR
Peralte a 6cm
Peralte b 5cm
Patín c 0.74 cm
Calibre 22
Momento de inercia I(cm4) 8.62 fx 4.34 fy
Radio de giro R (cm) 2.57 Rx 1.83 Ry
Modulo de sección S (cm³) 2.87 Sx 1.73 Sy
Peso de canaleta interna 1.80 kg·ml
La forma geométrica y dimensiones del canal interno favorecen a este tipo de losas ya
que tiene una mejor relación peso resistencia que el acero normal al estar hechos de
aluminio y por lo mismos se reducen mano de obra por la misma ligereas de los
materiales, además de no requerir cimentaciones muy costosas ya losa no va a pesar
mucho.13
12 Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
13 Ídem.
Fuente: Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
|
13
Para un diseño efectivo de la losa a continuación se dan las propiedades del sistema
completo de la losa ya terminada véase la tabla 3.14
TABLA 3. PROPIEDADES DEL SISTEMA.
*Para el cálculo del espaciamiento máximo del apuntalamiento se considera una carga del 100% del concreto en estado
fresco, acumulaciones del mismo equivalentes a 20kg según las N.T.C, así mismo una carga viva de 90kg por el peso de
los operarios dando un total de 288 kg/m2; se verifico de esta forma que los largueros no rebasaran una deformación
máxima permisible de L/240+5 de acuerdo a los criterios de diseño de cimbras para concreto del ACI.
Otro factor importante a considerar son la cargas vivas y muertas, que es en donde
más dudas tienen los constructores a la hora de elegir en la realización de casas
habitación no siempre es llevada a cabo por personas con conocimientos técnicos de
diseño estructural si por personas con conocimiento empírico y a veces creen mayor peso
mayor resistencia sin saber que el peso de la losa afecta la resistencia de la misma.15
14 Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
15 Ídem.
CONCEPTO VALOR
Peralte de losa total 20 cm
Capa de compresión Fc’ 250 kg/cm² 5 cm
Cantidad de concreto 0.0743 m³/m²
Peso propio del sistema 178 kg/m²
*Espaciamiento máximo de apuntalamiento.
1.60 m
kg de acero máximo por m2 (F´y 4200) 9.30 kg/cm²
kg de acero máximo por m2 (F´y 6000) 6.44 kg/cm²
Fuente: Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
|
14
A continuación en la tabla 4 se muestran las cargas que trabajan en la azotea y la losa
de entrepiso, así como la carga considerada para el diseño.16
TABLA 4. CARGAS MUERTAS Y VÍVAS QUE TRABAJAN EN LAS LOSAS.
Cargas mínimas especificadas por el reglamento de construcción del Distrito Federal. Estas cargas son consideradas para los claros que se presentan en las tablas de especificación de claros y armados. *La C.V. en azoteas es la indicada en las N.T.C del apartado criterio y acciones inciso “h” observaciones 4 y 7 para pendientes no mayores al 5%.
En la tabla 5 se presenta el rendimiento de la mano obra.17
TABLA 5. RENDIMIENTO DE MANO DE OBRA.
Fuente: Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
16 Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
17 Ídem.
CARGAS EN LOSA DE AZOTEAS ENTREPISO AZOTEA
C.M. por concepto de acabados 95 kg/m² 153 kg/m²
Suma de peso propio y C.M. 273 kg/m² 331 kg/m²
*C.V. en azotea 170 kg/m² 100 kg/m²
Carga de diseño considerada (kg/m²) 450 kg/m² 460 kg/m²
RENDIMIENTO DE MANO DE OBRA (Cuadrilla de un oficial, dos colocadores y un
ayudante).
Sistema completo 150 m²/Jor
Colocación de producto 250 m²/Jor
Fuente: Novidesa, Ficha técnica M16, s/p.
|
15
2.3 LOSA RETICULAR O NERVADA.
Este tipo de losa se elabora a base de un sistema entramado de trabes cruzadas que
forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados
permanentemente por bloques huecos o materiales como el poliestireno (unicel), estas
losas son capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. También pueden
colocarse, temporalmente a manera de cimbra para el colado de las trabes, casetones de
plástico prefabricados que una vez fraguado el concreto deben retirarse y lavarse para
usos posteriores, un sistema integrado de piso de acero, aislamiento térmico, el refuerzo y
el hormigón es dos a tres veces más ligero que los pisos de concreto convencionales,
proporciona una alta capacidad de carga y puentes y largos períodos económicamente sin
ayuda adicional.18,19
2.3.1 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA.
Utilizado como encofrado perdido en el vaciado de losas nervadas, debido a su
ligereza reduce considerablemente el peso de la estructura, disminuyendo, de esta forma,
la cantidad de concreto y acero de refuerzo requerido véase la fig. 2.6. Adicionalmente, su
fácil manejo permite un rápido armado de la losa, eliminando en un 100% las pérdidas por
rotura de bloque tradicional.20
18 Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
19 Constructalia, Integrated floors, s/p.
20 Manual constructivo bloque para placa, Manica, s/p.
Figura 2.6. Propiedades del panel M16.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
16
A continuación en la tabla 7 se presentan las especificaciones de redimiendo de la
vigueta o nervio de la losa reticular.21
TABLA 7. E PECIFICACIONES DE LA VIGUETA O NERVIO.
Este tipo de losas cuenta con muchos beneficios como la reducción del peso de la
planta, mejor comportamiento sísmico, reducción de la fundación de escape, disminución
de la sección transversal necesaria para vigas y columnas, creación de sección variable
nervaduras con la altura.22
El Bloque para Placa puede ser usado en la construcción de viviendas unifamiliares o
multifamiliares, centros comerciales, locales industriales, o cualquier construcción donde
desee reducir costos y mejorar las características de la edificación, este sistema puede
utilizarse, además tanto para entrepisos como para techos.23
21 Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
22 Geoplast, Safe and cost effctive alternative to traditional concrete slabs, s/p.
23 Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
TIPO DE NERVIO O
VIGUETA
ANCHO (mt) ALTO (mt) LARGO
(mt)
ANCHO UTIL
Prefabricado 0.4 ó 0.6 ´0.1 a 0.25 2 0.35 bloque de 0.40
0.55 bloque de 0.60
Vaciado 0.4 0.1 a 0.25 2
ECO T-100 0.61 0.1 a 0.25 2
Armado en 2 sentidos 0.4 a 0.5 0.1 a 0.25 0.4 a 0.5
IPN 0.6 a 0.8 0.06m a 0.08m 2
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
17
A continuación en la figura 2.7 se presentan ejemplos gráficos de los diferentes tipos
de nervios o vigueta existentes en el mercado.24
24 Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.7. Viguetas o nervios existentes.
Fuente: Manica, manual constructivo bloque para placa.s/p.
|
18
2.3.2 PROCESO CONSTRUCTIVO.
A continuación se describe paso a paso el proceso constructivo de una losa reticular o
nervada cabe mencionar que el proceso es a partir de que ya se tienen bien nivelado la
parte superior de los muros para evitar momentos flexionantes25:
1. Colocación de nervios prefabricados: Los nervios prefabricados se colocan a las
longitudes deseadas y a las distancias requeridas, de acuerdo al ancho del bloque
a utilizar. El Bloque para Placa se debe ajustar tanto como sea posible con los
nervios, para evitar que queden ranuras por donde el mismo pueda fallar al
momento del vaciado, ver la fig. 2.8.
2. Encofrado para nervios vaciados: En el caso de que los nervios sean vaciados,
deberán colocarse el encofrado, el acero y el apuntalamiento necesarios, de la
misma manera que en las construcciones con materiales tradicionales ver fig. 2.9.
25 Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.8. Colocación de nervios prefabricados.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.9. Encofrado para nervios vaciados.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
19
3. Instalaciones eléctricas y sanitarias: Si la losa que se está armando es para un
entrepiso, se debe considerar la ubicación de las instalaciones eléctricas y
sanitarias, posteriormente, se procederá a cortar los bloques donde sea necesario
y a colocar las instalaciones para que queden embutidas dentro de la losa ver fig.
2.10.
4. El bloque para placa también se adapta al sentido del armado de la losa, según
sean los requerimientos del proyecto ver figuras 2.11 y 2.12.
Figura 2.10. Colocación de instalaciones eléctricas y sanitarias.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.12. Losa armada en 2 sentidos.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.11. Losa en 1 sentido.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
20
5. Colocación de malla electrosoldada y acero de refuerzo: Una vez armada la losa y
ubicadas las instalaciones eléctricas y sanitarias, se coloca acero negativo de
refuerzo donde se sea necesario, según las indicaciones de cada proyecto en
particular ver la fig. 2.13.
6. Cuando el armado ya está listo, se coloca una malla electrosoldada debidamente
amarrada con alambre dulce para, posteriormente, proceder al vaciado ver fig.
2.14.
Figura 2.13. Colocación de malla electrosoldada.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.14. Encofrado para nervios vaciados.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
21
7. Apuntalamiento requerido: Se debe apuntalar, y la distancia entre los puntales no
debe ser mayor a 1.20m. De esta forma, se garantiza la perfecta posición de los
Bloques para Placa al momento de recibir el vaciado fig. 2.15.
8. Vaciado: El concreto deberá tener una resistencia de al menos 180 kg/cm², sin
embargo, las características del mismo dependerán, fundamentalmente, de los
requerimientos del cálculo estático de cada obra, los cuales son indicados por el
calculista, Es importante señalar que para realizar el vaciado de la losa debe
caminarse sobre ella por tablas, para no fracturar o debilitar ninguna de las piezas
de Bloque para Placa. El vaciado puede realizarse con baldes o con bomba. Si el
proceso se hace con bomba, debe colocarse una tabla para que el concreto caiga
allí y no directamente sobre los bloques, ya que la fuerza de caída de la mezcla
podría debilitar alguna de las piezas fig. 2.16.
Figura 2.15. Apuntalamiento.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
Figura 2.16. Vaciado del concreto.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
22
9. Frisado: Los recubrimientos, deben tener la propiedad de adherirse a los bloques
por sí mismos. Es importante, de igual manera, elegir correctamente el tipo
recubrimiento para evitar agrietamientos, desconchamientos, etc.
Una vez colocados los bloques y vaciada la losa, se procede a recubrir los bloques
realizando un salpicado como base previa, para garantizar la adherencia del friso.
Se recomienda, para el salpicado, una mezcla que tenga una proporción igual a un
saco de cemento por cada tres carretillas de arena lavada, la cual debe cubrir toda
la superficie.
Es importante aclarar que, debido a que el poliestireno de los bloques no absorbe
agua, los tiempos de fraguado serán distintos a los tradicionales. Se recomienda
esperar 48 horas como mínimo luego del salpicado, para realizar el resto del
procedimiento, una vez fraguada la mezcla del salpicado se procederá a frisar
normalmente fig. 2.17.
Figura 2.17. Frisado.
Fuente: Manica, Manual constructivo bloque para placa, s/p.
|
23
2.4 LOSAS Y VIGUETAS PRETENSADAS.
Se entiende por pretensado a la aplicación controlada de una tensión al concreto,
Mediante el tensado de alambres de acerode alta resistencia, previa a la entrada en
servicio de la estructura ver figura 2.18.26
2.4.1 ACERO DE PREESFUEZO.
Los aceros al carbono o no aleados son aleaciones hierro (fe) - carbono (C), que
contienen pequeñas proporciones de otros elementos, principalmente manganeso (Mn),
silicio (Si), fósforo (P) y azufre (S).27
Los aceros aleados son aquellos que contienen, además otros elementos que se
añaden voluntariamente por encima de determinados porcentajes para conseguir
determinadas propiedades que no pueden lograrse con los aceros al carbono.28
Los aceros empleados en la fabricación de estructuras de concreto pretensado son en
general aceros no aleados ó especiales ya que el acero normal no cumple con las
especificaciones requeridas para el pretensado, su composición química representativa es
26 Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 4.
27 Ídem.
28 Ídem.
Figura 2.18. Pretensado de una viga.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada.
|
24
la que se indica en la siguiente tabla 8.29
TABLA 7. COMPOSICIÓN QUIMICA DEL ACERO DE PREESFUERZO.
2.4.2 LOSAS A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLAS PRETENSADAS
Sistema formado por componentes portantes prefabricados denominados viguetas,
componentes aligerantes llamados bovedillas y por una losa de compresión. El sistema
está perimetralmente confinado con una dala ó viga de concreto reforzado fig. 2.19.30
29 Ibíd, p. 7.
30 Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 7.
ELEMENTO PORCENTAJE MÍNIMO PORCENTAJE MÁXIMO
C 0.75 0.85
Mn 0.60 0.90
Si 0.15 0.35
P - 0.015
S - 0.010
Cr - 0.30
V - 0.10
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 4.
Figura 2.19. Sistema estructural.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 7.
|
25
A continuación se describen cada uno de los componentes de una losa pretensada31:
1. Vigueta pretensada.- Componente portante resistente del sistema, formado por
alambres de presfuerzo y de concreto de alta resistencia, las cuales son de alma
llena mediante fabricación de moldes fijos ó extrusión (molde deslizante) ver figura
2.20.
2. Bovedilla ó componente aligerante de relleno apoyado directamente en las
viguetas, fabricados de materiales con densidad inferior a la del concreto, tales
como cemento-arena, poliestireno, barro ó cualquier otro material que disminuya el
peso y aligere la losa fig. 2.21.
3. No se considera contribución alguna por parte de las bovedillas a la resistencia de
la losa. La separación entre viguetas depende de las dimensiones de la bovedilla
que se utilice, normalmente oscila entre 60 y 75 cm medida centro a centro de
31 Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p.p. 7- 10.
Figura 2.20. Diagrama de la vigueta pretensada.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 7.
Figura 2.21. Tipos de bovedillas.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 8.
|
26
viguetas. La altura de la bovedilla depende del claro de la losa y existen desde 10
cm hasta 20 cm.
4. Losa de compresión.- Concreto colado en obra con el acero de refuerzo requerido,
el cual queda encima de las viguetas y bovedillas, siendo su función estructural
integrar y dar continuidad al sistema, al realizarse el colado del concreto en la
obra, se integra en forma monolítica la vigueta con la capa de compresión (como si
toda la losa se colara al mismo tiempo).
La resistencia mínima del concreto colado en la obra será de f’c = 200 kg/cm²,
fabricado con tamaño máximo de agregado de 19 mm (3/4”) y debe vibrarse para
asegurar su penetración en las cuñas, la cuña de concreto es la porción del
concreto colado en obra que se aloja entre los elementos aligerantes embebiendo
a la vigueta ver fig. 2.22.
Figura 2.22. Colocación de losa de la losa de compresión.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 9.
|
27
La losa de compresión, que se vacía en obra debe tener los espesores (t) mínimos
siguientes, en función de las características del sistema estructural global y de las
longitudes de los claros de soporte ver la tabla 8.
TABLA 7. ESPESORES MINIMOS DE LA LOSA DE COMPRECIÓN.
Acero de refuerzo en losa de compresión.- Se requiere colocar acero de refuerzo
en la capa de compresión para resistir los esfuerzos de flexión que se lleguen a
presentar así como para evitar agrietamientos por cambios volumétricos debidos a
variaciones de temperatura, el acero de refuerzo calculado es el mínimo requerido
por contracción y temperatura además de poner especial atención en el curado de
la capa de compresión.
Área de acero de refuerzo mínimo necesaria para efectos de temperatura:
Área mín. = 66,000 h / fy (100 + h), donde:
a) “a” es el área transversal de refuerzo colocado en la dirección que
se considera, por unidad de ancho de la pieza (cm2/ml).
b) “h” es la dimensión mínima del espesor de la losa de compresión
(cm).
c) “fy” es el esfuerzo nominal de fluencia del acero (5,000 kg/cm2).
ESPESOR “t” (cm) CLARO I (mt) ALTO h (mt)
t>3 l<4 h<13
t>4 4<l<5.5 h>13
t>5 5.5<l<8 h>13
t>6 l>8 h>13
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 9.
|
28
2.4.3 PROCESO CONSTRUCTIVO.
A continuación se describe el proceso constructivo de una losa de vigueta pretensada
el cual es similar al de los demás sistemas de losas aligeradas, pero hay que poner
atención en el proceso de armado ya que aunque sean similares exteriormente su
estructura interna es diferente como ya lo vimos al principio32:
1. Nivelación de los muros: antes que nada antes de colocar algo es
extremadamente necesario nivelar perfectamente los muros para evitar fuerzas
por torsión ver la fig. 2.23.
2. Colocación de viguetas: Se colocan las viguetas en forma manual dentro de la
dala ó cerramiento ó bien sobre los muros cargadores y deberán apoyarse dentro
de la dala por lo menos 7 cm., si se tiene un claro libre de 3.00 m, más 7 cm de
apoyo en cada muro, la vigueta requerida deberá tener 3.14 mt de longitud total
como a continuación se explica:
a) Montaje dentro de la dala: Esta foto ilustra un inadecuado montaje
de la viga, lo correcto es llevarla hasta la mitad ó eje del armado de
la dala ó cadena, (7 cm mínimo de apoyo) fig. 2.24.
32 Manual técnico de vigueta pretensada, Deacero, p.p. 11- 14.
Figura 2.23. Nivelación de los muros.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 11.
Figura 2.24. Montaje dentro de la dala.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 12.
|
29
b) Montaje sobre muros: La recomendación es que la viga apoye todo
el ancho del muro mínimo fig. 2.25.
3. Apuntalamiento: De acuerdo a sus características el sistema de vigueta
pretensada es auto portante (no requiere cimbra de contacto ni apuntalamiento)
hasta 3.0 mts, por lo que en claros mayores en necesario apuntalar siendo este
apuntalamiento el que menos materiales y mano de obra utiliza con respecto a los
sistemas tradicionales.
Como recomendación se apuntala al centro todo claro mayor a 2.5 mts porque al
colar la losa de compresión se pueden usar bombas y al acumularse el concreto
provoca altas concentraciones de carga ver fig. 2.26.
Figura 2.25. Montaje dentro de la dala.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 12.
Figura 2.26. Apuntalamiento.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 13.
|
30
4. Colocación de bovedillas: Una vez apuntaladas las viguetas se procede a la
colocación de las bovedillas tratando de que quede lo más justas posible fig. 2.27.
5. Instalación eléctrica y sanitaria: Después de que las bovedillas han quedado en su
lugar, se colocan las mangueras para la instalación eléctrica de la instalación
sanitaria. Estas se llevan por los muros y por los huecos de las bovedillas ver fig.
2.28.
Figura 2.27. Colocación de bovedillas.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 14.
Figura 2.28. Instalación eléctrica y sanitaria.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 14
|
31
6. Colocación de la malla electrosoldada: La malla soldada se corta en el piso al
tamaño deseado, se sube a la losa en construcción y se amarra con alambre
recocido ver fig. 2.29.
7. Colado de losa de compresión: a losa de compresión será de un espesor de
mínimo 3 cm y resistencia mínima de 200 kg/cm². Es muy importante saturar las
bovedillas previas al colado del concreto y por seguridad para la persona que
labora sobre la losa se recomienda caminar sobre las vigas ó tablones no sobre
las bovedillas ver fig. 2.27.
Figura 2.29. Colocación de la malla electrosoldada.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 15.
Figura 2.30. Colado de la losa de compresión.
Fuente: Deacero, Manual técnico de vigueta pretensada, p. 15.
|
32
2.5 DISEÑO Y CÁLCULO DEL COSTO DE UNA LOSA MÁSIZA.
Para llevar a cabo el desarrollo de este capítulo es necesario realizar un proyecto
arquitectónico, el cual se proyectará en base a las dimensiones de un terreno tipo para
casa habitación, con dimensiones de 8.00 m de frente por 20.00 m de fondo, el cual
tendrá dos niveles del cual solo tomaremos en cuenta la losa de entrepiso ver la fig. 2.3.1
para esto utilizaremos el método RCDF.33
33 Diseño estructural de casas habitación, Gallo, p. 116.
Figura 2.31. Proyecto arquitectónico planta baja.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
33
En la fig. 2.32 podemos apreciar los tableros de distribución de cargas de la losa de
entrepiso de donde tomaremos el tablero número 3 para llevar a cabo el cálculo ya que
es el tablero más desfavorable debido a sus dimensiones.34
34 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, p. 116.
Figura 2.32. Tableros de distribución de cargas planta baja.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
34
En la figura 2.33 se presenta la planta alta que nos sirve para el cálculo de las cargas
adicionales.35
35 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 116- 124.
Figura 2.33. Planta alta.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
35
2.5.1 ANÁLISIS DE CARGAS.
A continuación se realizara el cálculo de la losa de la losa de entrepiso por el método
RCDF para el tablero numero 336:
1. Análisis de las especificaciones.
a1 = 4.08 m
a2 = 5.95 m
a) f’c = 250 kg/cm2
b) fy = 4200 kg/cm2
c) Fc = 1.4 (Factor de carga)
d) Condición para el método RCDF a2 / a1 ≤ 1.5 ; 5.95 / 4.08 = 1.46 <
1.5.
En la figura 2.34 podemos observar podemos ver el corte que indica los
materiales del muro y de la losa de entrepiso.
36 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 116- 124.
Figura 2.34. Materiales del muro.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
36
2. Análisis de cargas muertas. Cargas muertas de la losa de entrepiso se presentan
en la tabla 8.37
TABLA 8. CALCULO DE CARGAS MUERTAS.
3. Cargas vivas: Según el reglamento de construcción de D.F. las cargas vivas a
considerar son 170 kg/m2 entonces 170+494.60=664.6 kg/m2.
4. Cargas adicionales que trabajan sobre la losa de entrepiso (analizadas para el
tablero # 3 de la misma):
a) Muros. (11.10 ml) (2.30 m) (270.00 kg/m2) = 6,893.10 kg
b) Trabe. (11.10 ml) (0.15 m) (0.20 m) (2400kg/m3) = 799.20 kg
c) Carga de las áreas tributarias de la losa de azotea
d) (13.30 m2) (585.23 kg/m2) = 7,783.56 kg.
37 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 116- 124.
CONCEPTO
CONCEPTO
PESO VOLUMÉTRICO
kg/m³
CARGA kg/m²
Vitropiso. Vitropiso. 1800.00 12.60
Pegapiso. Pegapiso. 1333.33 4.00
Entortado de mortero cemento-
arena 1:5.
Entortado de mortero cemento-
arena 1:5. 2000.00 40.00
Losa de concreto armado.
Losa de concreto armado.
2400.00 408.00
Aplanado de mortero mortero-
arena 1:5.
Aplanado de mortero mortero-
arena 1:5. 1500.00 30.00
Carga muerta = 494.60
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 131.
|
37
5. Total de cargas sobre el tablero # 3:
6,893.10 kg + 799.20 kg + 7,783.56 kg = 15,475.86 kg.
Carga sobre tablero # 3 = 15,475.86 kg / 24.28 m2 = 637.39 kg/m2.
6. Aplicación del factor de carga (Fc): en la tabla 9 se calcula el factor de carga de los
muros
TABLA 9. FACTOR DE CARGA DELOS MUROS SOBRE LA LOS DE ENTREPISO.
a) Para muro paralelo al lado corto, interpolando se tiene:
(1.30 + 1.50) / 2 = 1.40.
637.39 kg/m2 x 1.40 = 892.35 kg/m2.
b) Carga total:
664.60 kg/m2 + 892.35 g/m2 = 1,556.95 kg/m2.
c) Aplicando el factor de carga se obtiene finalmente:
1,556.95 kg/m2 x 1.40 = 2,179.73 kg/m2.
d) Cuando:
Fs = 2520 kg/cm2 > 2000 kg/cm2.
w = 1,556.95 kg/m2 > 380 kg/m2.
e) El reglamento de construcciones para el D.F. determina que el
perímetro sufre corrección: 0.032 𝑓𝑠 𝑤 4;
0.032 2100 1556.95 4= 1.36 (factor de corrección).
f) Perímetro final:
ELEMENTO RELACIÓN DE LADOS m = a₁ / a₂
0.50 0.80 1.00
Muro paralelo al lado corto.
1.30 1.50 1.60
Muro paralelo al lado largo.
1.80 1.70 1.60
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 131.
|
38
1.25 (595cm)+408cm+408cm+595=2,154.75cm2,154.75cmx1.36=
2,930.46cm.
g) Obtención del peralte mínimo.
dmín = 2,930.46cm/300=9.77cm;9.77cm+2.00cm=11.77≈12.00 cm.
A continuación en la tabla10 se presenta los coeficientes de
momentos para tableros rectangulares.
TABLA 10. COEFICIENTE DE MOMENTOS PARA TABLEROS RECTANGULARES.
TABLERO MOMENTO CLARO
RELACIÓN ENTRE LADO CORTO Y LARGO, m = a₁ / a₂
0 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
I II I II I II I II I II I II I II
INTERIOR NEGATIVO EN
BORDES
INTERIORES
CORTO 998 1018 553 565 489 498 432 438 381 387 333 338 288 292
TODOS LOS
BORDES
CONTINUOS
LARGO 516 544 409 431 391 412 371 388 347 361 320 330 288 292
POSITIVO
CORTO 630 668 312 322 268 276 228 236 192 199 158 164 126 130
LARGO 175 181 139 144 134 139 130 135 128 133 127 131 126 130
DE BORDE NEGATIVO EN
BORDES
INTERIORES
CORTO 998 1018 568 594 506 533 451 478 403 431 357 388 315 346
UN LADO
CORTO
DISCONTINUO
LARGO 516 544 409 431 391 412 372 392 350 369 326 344 297 311
NEGATIVO EN
BORDES
DISCONTINUOS
LARGO 326 0 258 0 248 0 236 0 222 0 206 0 190 0
CORTO 630 668 329 356 292 306 240 261 202 219 167 181 133 144
POSITIVO LARGO 179 187 142 149 137 143 133 140 131 137 129 136 129 135
DE BORDE NEGATIVO EN
BORDES
INTERIORES
CORTO 1060 1143 583 624 514 548 453 481 397 420 346 364 297 311
UN LADO
LARGO
DISNTINUO
LARGO 587 687 465 545 442 513 411 470 379 426 347 384 315 346
NEGATIVO EN
BORDES
DISCONTINUOS
CORTO 651 0 362 0 321 0 283 0 250 0 219 0 190 0
CORTO 751 912 334 366 285 312 241 263 202 218 164 175 129 135
POSITIVO LARGO 185 200 147 158 142 153 138 149 135 146 134 145 133 144
DE ESQUINA NEGATIVO EN
BORDES
INTERIORES
CORTO 1060 1143 598 653 530 582 471 520 419 464 371 412 324 364
DOS LADOS
ADYACENTES
DISCONTINUOS
LARGO 600 713 475 564 455 541 429 506 394 457 360 410 324 364
NEGATIVO EN
BORDES
DISCONTINUOS
CORTO 651 0 362 0 321 0 277 0 250 0 219 0 190 0
LARGO 326 0 258 0 248 0 236 0 222 0 206 0 190 0
POSITIVO CORTO 751 912 358 416 306 354 259 298 216 247 176 199 137 153
LARGO 191 212 152 168 146 163 142 158 140 156 138 154 137 153
AISLADO NEGATIVO EN
BORDES
DISCONTINUOS
CORTO 570 0 550 0 530 0 470 0 430 0 380 0 330 0
CUATRO LADOS
DISCONTINUOS
LARGO 330 0 330 0 330 0 330 0 330 0 330 0 330 0
POSITIVO
CORTO 1100 1670 830 1380 800 1330 720 1190 640 1070 570 950 500 830
LARGO 200 250 500 830 500 830 500 830 500 830 500 830 500 830
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 121.
|
39
h) Existen dos tipos de caso de acuerdo al tipo de colado que se
realice para lo cual continuación se describen los dos casos a
considerar:
Caso I. Losa colada monolíticamente con sus apoyos.
Para este caso a1 y a2 son claros libres entre paños de vigas.
Caso II. Losa no colada monolíticamente con sus apoyos.
Para este caso a1 y a2 son los claros entre ejes, pero sin
exceder el claro libre más dos veces el espesor de la losa.
i) Coeficientes de momentos para tableros rectangulares tomados
para la losa de entrepiso:
De la Tabla No. 10: Caso interior (Todos los bordes
continuos).
Relación entre lados: m=a1 /a2.
m = 4.08 cm / 5.95 cm; m = 0.69
Para el caso II: Losa no colada monolíticamente con sus
apoyos (Tablero interior) tomamos en cuenta los coeficientes
obtenidos en la tabla número 10 podemos interpolar los valores
para obtener la tabla 11 con los cuales vamos a poder utilizar para
poder obtener los momentos.
TABLA 11 OBTENCION DE COHEFICIENTES.
MOMENTO CLARO INTERPOLACIÓN DE
COEFICIENTEES
Negativo en bordes interiores
Claro corto Claro largo
(548 + 481) / 2 = 514.50 (513 + 470) / 2 = 491.50
Negativo en bordes discontinuos
Claro corto Claro largo
(0 + 0) / 2 = 0 (312 + 263) / 2 = 287.50
Positivo Claro largo (153 + 149) / 2 = 151.00
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 121.
|
40
Obtención de los momentos con (10 -4) (w) (a 12).
(10 -4) (1,556.95) (4.08)2 = 2.59 kg-m
Por lo tanto tenemos los momentos:
Negativo.
Claro corto Ma1 = (2.59 kg-m) (514.50) = 1,332.56 kg-m
Claro largo Ma2 = (2.59 kg-m) (491.50) = 1,272.99 kg-m
Negativo.
Claro corto Ma1 = (2.59 kg-m) (0) = 0
Claro largo Ma2 = (2.59 kg-m) (287.50) = 744.63 kg-m
Positivo.
Claro largo Ma2 = (2.59 kg-m) (151.00) = 391.09 kg-m.
Verificación del peralte propuesto.
d= Ma1/[FRbf´cy 1 − 0.59 ].
y=Ps(fy/f´c); Psmin.=(0.7√f´c)/fy.
Psmin.=(0.7 250)/4200=0.0026.
Y=0.0026(4200/250)=0.044.
d= [133256/[ 0.9 [100][250][0.044][1 − 0.59 ∗ 0.044 ].
d=11.76cm; 11.76+2=13.76=14.cm.
Cálculo de las áreas de acero.
Mu = FR As fy d (1-0.59 y); As = Mu / FR fy d (1-0.59 y).
As = 133256 / (0.9) (4200) (11.76) [1- (0.59 x 0.044)];
2.93cm2.
El reglamento especifica un área de acero mínima.
Asmin=[(0.7√f´c)/4200](b)(d). ;
Asmin=[(0.7√250)/4200](100)(11.76)=310cm2.
SEPARACIÓN DEL ACERO.
Empleando varilla del # 3 (3/8”).
S = (100) (a0) / As; S = (100) (0.71 cm2) / 3.10 cm2.
S = 22.90 cm; Para que sea practico para el albañil se
separara a 20.00 cm.
|
41
j) De acuerdo al reglamento la separación del refuerzo no excederá
de 50 cm, ni de 3.5 veces el espesor de la losa
Nota: La separación de las varillas es la misma en ambos sentidos,
debido a que el área de acero por cálculo y por especificación
resultaron prácticamente iguales.
CÁLCULO DE LA RESISITENCIA DEL CONCRETO A ESFUERZO
CORTANTE.
Resistencia al cortante de la sección o tablero con el que se está
trabajando.
V = {[(a1 / 2)- d](w)}/[ 1+(a1/a2)6].
V = {[(4.08/2)- 0.1176] (1,556.95)}/[1+(4.08/5.95)6].
V = 3,340.53 kg.
Resistencia al cortante del concreto.
VCR = 0.5 FR b d.
Para un f´c = 250 kg/cm2 (f*c = 200 y FR = 0.8).
VCR = (0.5)(0.8)(100)(11.76);VCR = 6,652.47 kg.
VCR > V; 6,652.47 kg > 3,340.53 kg (Por lo tanto es correcto).
2.5.2 VOLUMETRÍA DE MATERIALES.
A continuación se calcularan los volúmenes de materiales que se utilizaran en la
construcción de la losa38:
1. Entortado de mortero - arena 1:5: 105.28m2x0.02m=2.11m3
a) Mortero = 2.11m3x0.36= 0.76Ton.
b) Arena = 2.11 m3 x 1.15 = 2.43m3.
2. Losa de concreto f´c = 250kg/cm2: 105.28m2x0.14m=14.74m3.
a) Cemento = 14.74 m3 x 0.423 = 6.24 Ton.
b) Arena = 14.74 m3 x 0.465 = 6.85 m3.
c) Grava = 14.74 m3 x 0.64 = 9.43 m3.
d) VARILLA DE 3/8”: 1,265.44 ml / 12 ml = 105.45 Pzs.
38 Suárez, Costo y tiempo de edificación, pp. 262- 267.
.
|
42
105.45 Pzs + 5% desperdicio = 110.73 Pzs.
Varilla 3/8” = 111.00 Pzs ó 0.76 Ton.
e) Alambre recocido # 18: 41.00 Pzs x 81.00 Pzs = 3,321.00 Pzs de
amarres losa de azotea: 3,321.00Pzsx0.35ml= 1,162.35ml.
1,162.35 ml x 0.0143 kg/ml = 16.62 kg.
16.62 kg + 30% imprevistos y desperdicio.
Alambre = 21.61 kg ≈ 22.00 kg.
f) CIMBRA: 105.00 m2.
En la fig. 2.35 se puede observar el armado de la losa.
Figura 2.35. Armado de la losa.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
43
2.5.2 CALCULO DE COSTOS DE LOS MATERIALES.
A continuación en la tabla número 12 se calcularan los costos de una losa de entrepiso
maciza39:
TABLA 12 OBTENCIÓN DE COSTOS.
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 122.
2.6 CÁLCULO Y COSTO DE UNA LOSA ALIGERADA.
Las losas son elementos estructurales horizontales o con cierta inclinación destinadas
a soportar cargas vivas, muertas o accidentales para transmitirlas a elementos verticales
de apoyo, como son los muros de carga y las columnas.40
2.6.1 PROPUESTA DE LOSA ALIGERADA.
En la propuesta de esta losa se pretende brindar la misma seguridad y resistencia que
una losa maciza ordinaria, con la diferencia de que esta se construya con mayor rapidez y
eficacia posible.41
Esta losa aligerada se construye a base de viguetas de acero de 4.00 m de longitud
con una altura de 13 cm y un ancho de 16.19 cm en la base, las cuales se componen por
varilla de 3/8” y ángulo de 3” con un espesor de 3/8”, separando una de otra a cada 1.22
39 Suárez, Costo y tiempo de edificación, pp. 262- 267.
40 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 122- 124.
41 Ídem.
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD COSTO TOTAL
Cemento Ton. 6.24 $2,250.00 $13,728.00
Mortero Ton 0.76 $1,500.00 $1,140.00
Arena Camión 1.60 $900.00 $1,140.00
Grava Camión 1.60 $850.00 $1,360.00
Varilla de 3/8 Ton. 0.76 $12,500.00 $9,500.00
Alambre recocido Kg 16.62 $16.50 $274.23
cimbra M2 105 $45.00 $4,725.00
TOTAL $31,867.23
|
44
m, para posteriormente colocar sobre de ellas panel estructural de 3” de espesor, en el
espacio mencionado, amarrándolo a las viguetas con alambre del # 18 ver fig. 2.35.42
Posteriormente se colocan varillas de 3/8” a lo largo de la losa a cada 50 cm, para
evitar el cortante en la superficie y evitar agrietamientos en el concreto. Seguido de esto
se procede a colar el concreto hidráulico, el cual tendrá un espesor promedio de 5 cm.43
Para llevar a cabo el desarrollo de este cálculo se utilizara el mismo proyecto
arquitectónico anterior, el cual se basa en las dimensiones de un terreno tipo para casa
habitación, con dimensiones de 8.00 m de frente por 20.00 m de fondo, el cual tiene dos
niveles.44
42 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 122- 124.
43 Ídem.
44 Ídem.
Figura 2.36. Especificaciones de la vigueta o nervio.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
45
Se calculara la losa de de entrepiso. Para llegar al costo de este tipo de losa, se
tomaran los precios que existen actualmente en el mercado, hasta esta fecha en la fig.
2.37 se presentan las especificaciones del proyecto.45
45Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 122- 124.
Figura 2.37. Proyecto arquitectónico planta baja.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
46
En la fig. 2.38 podemos apreciar los tableros de distribución de cargas de la losa de
entrepiso de donde tomaremos el tablero número 3 para llevar a cabo el cálculo ya que
es el tablero más desfavorable debido a sus dimensiones.46
46 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 122- 124.
Figura 2.37. Tableros de distribución de cargas planta baja.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
47
En la figura 2.38 se presenta la planta alta que sirve para el cálculo de las cargas
adicionales.47
47 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 122- 124.
Figura 2.37. Proyecto arquitectónico planta alta.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
48
2.6.2 CÁLCULO DEL PESO NORMAL DE LA LOSA ALIGERADA.
A continuación se realizara el cálculo y costo de los materiales de una losa aligerada:48
1. Especificaciones de los materiales prefabricados.
a) Varilla de 3/8” de la vigueta.
[(1.00 m / 0.15 m) (2.00 Pzs) (0.15 m) + 2.00 m] (0.57 kg/m)
= 2.28 kg/ml.
b) Angulo de la vigueta de (3”).
(2.00 Pzs) (1.00 m) (10.72kg/m) = 21.44 kg/ml.
2.28 kg/ml + 21.44 kg/ml = 23.72 kg/ml.
Peso de la vigueta = [(23.72 kg/ml) (1.00 m) / (1.22 m) (1.00
m)] = 19.44 kg/m2.
c) Panel estructural de (3”).
Peso = 5.00 kg/m2.
d) Varillas de cortante de 3/8” sobre la losa a cada 50 cm.
Calculando con el tablero # 3, el cual es el más desfavorable de los
dos niveles de acuerdo al plano.
24.28 m2
a1 = 5.95 m
a2 = 4.08 m
[(5.95 m / 0.50 m) + 1.00 Pza] (4.08 m) = 52.63 ml.
[(4.08 m / 0.50 m) + 1.00 Pza] (5.95 m) = 54.50 ml.
(52.63 ml + 54.50 ml) (0.57 kg/m) = 61.06 kg.
61.06 kg / 24.28 m2 = 2.51 kg/m2.
e) Concreto de la losa.
(1.00 m) (1.00 m) (0.05 m) (2200 kg/m3) = 110.00 kg/m2.
f) Peso normal de la propuesta de losa aligerada.
2.28 kg/ml + 19.44 kg/m2 + 5.00 kg/m2 + 2.51 kg/m2 + 110.00
kg/m2 = 139.23 kg/m2
48 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 131- 146.
|
49
2.6.3 ANÁLISIS DE CARGAS DE LA LOSA ALIGERADA DE ENTREPISO.
A continuación se realizara el análisis de cargas que actúan sobre la losa de entrepiso,
en la fig. 2.38 se puede ver las especificaciones de la losa aligerada y de los muros:49
a) En la tabla 13 se presentan los peso y carga de los acabados del
muro y de la losa de entrepiso.
Tabla 13. ANÁLISIS DE CARGAS MUERTAS.
b) Aplicando la mínima carga viva que se puede utilizar para una casa
habitación. 170.00 kg/m2.
49 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 131- 146.
CONCEPTO ESPESOR (m) PESO VOLUMETRICO
kg/m3 CARGA kg/m2
Vitropiso. 0.007 1800.00 12.60
Pegapiso. 0.003 1333.33 4.00
Entortado de mortero cemento-arena 1:5.
0.02 2000.00 40.00
Losa aligerada. 0.13 1071.00 139.23
Aplanado de mortero mortero-arena 1:5.
0.02 1500.00 30.00
Carga muerta = 225.83
Figura 2.38. Especificaciones de la losa de entrepiso y de los muros.
Fuente: www.bibliocad.com.
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 122.
|
50
c) Cargas adicionales que trabajan sobre la losa de entrepiso
(analizadas para el tablero # 3 de la misma).
Muros: (11.10 ml) (2.30 m) (270.00 kg/m2) = 6,893.10 kg.
Trabe: (11.10 ml) (0.15 m) (0.20 m) (2400kg/m3) = 799.20 kg.
Carga de la losa de azotea que actúa sobre los muros del
2do nivel y que transmite a la losa de entrepiso.
(13.30 m2) (515.23 kg/m2) = 6,852.56 kg.
Carga sobre tablero # 3.
Total = 6893 kg + 799.20 kg + 6,852.56 kg = 14,544.86 kg.
= 14,544.86 kg / 24.28 m2 = 599.05 kg/m2.
2.6.4 ANÁLISIS DE LA VIGUETA PROPUESTA
Con el análisis a continuación se demuestra que la vigueta demostrando que soporta
las cargas de trabajo:50
a) Analizando para la carga más desfavorable “losa de entrepiso”.
Carga = 395.83 kg/m2 + 599.05 kg/m2 = 994.88 kg/m2.
b) Calculo para un ángulo de lados iguales (li 3” x 3/8”).
Datos:
A = 13.61 cm2, I = 73.30 cm4, y = 2.26 cm, peso = 10.72
kg/m.
Calculo:
n =modulo de elasticidad del acero
modulo de elasticidad del concreto
n =2,100,000 kg/cm²
10,000 250kg/cm²
n=13.28 (esto indica que el acero es 13.28 más elástico que
el concreto).
W = (994.88 kg/m2) (1.22 m) = 1,213.75 kg/m.
Mx= W (L)²
8 ; Mx:
1,213.75 kg /m (4)²
8 ; Mx= 2,427.50 kg/m.
be ≤ 15.24 cm + (8) (5 cm) ; be ≤ 55.24 cm.
50 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 131- 146.
|
51
bs = 55.24 cm / 13.28 ; bs = 4.16 cm.
A1 = (5 cm) ( 4.16 cm) ; A1 = 20.80 cm2.
A2 = (13.61 cm) ( 2 pzs) ; A2 = 27.22 cm2.
y =[ 20.80 cm 2 10.50cm +(27.22cm 2)(2.26cm )
(20.80cm 2+27.22cm 2)= 5.83cm
Ix = [(73.30 cm4) (2 pzs)] + [(27.22 cm2) (3.57
cm)2] 1,4.16cm (5cm )³
12 + [(20.80cm²)(4.67 cm)2] Ix = 990.48 cm4.
Sxt = 990.48 cm4 / 5.83 cm ; Sxt = 169.89 cm3 + [(20.80 cm2)
Sxa = (990.48 cm4 / 7.17 cm) (13.28); Sxa = 1,834.53 cm3
c) Los esfuerzos permisibles son:
Tensión: Ft = 0.66 fy
Ft = (0.66) (2530 kg/cm2); Ft = 1,670.00 kg/cm2.
Compresión: Fa = 0.5 f’c.
Fa = (0.5) (250 kg/cm2); Fa = 125 kg/cm2.
ESFUERZO DE TENSIÓN.
ft = 242,750.00 kg – cm / 169.89 cm3.
ft = 1,428.87 kg/cm2 < 1,670.00 kg/cm2.
(El esfuerzo es correcto por qué no sobrepasa el límite permisible).
ESFUERZO DE COMPRESIÓN.
fa = 242,750.00 kg – cm / 1,834.53 cm3.
fa = 132.32 kg/cm2 > 125.00 kg/cm2. El esfuerzo lo podemos tomar
como correcto, ya que la cantidad que se pasa del límite
permisible, no es muy relevante, a continuación en la fig. 2.39 se
muestra la posición de los ejes centroidales.
Figura 2.39. Posición de los ejes centroidales.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
52
En la fig. 2.40 se presenta el armado final de la losa aligerada para así poder hacer el
cálculo de volúmenes y costos.51
51 Gallo, Diseño estructural de casas habitación, pp. 131- 146.
Figura 2.39. Armado de la losa de entrepiso aligerada.
Fuente: www.bibliocad.com.
|
53
2.6.5 Volumetría de materiales para la losa de entrepiso.
En seguida se el cálculo de volúmenes de los materiales que constituyen la losa de
entrepiso aligerada:52
a) Entortado de mortero cemento – arena 1:5:
105.28 m2 x 0.02 m = 2.11 m3.
Mortero = 2.11 m3 x 0.36 = 0.76 Ton.
Arena = 2.11 m3 x 1.15 = 2.43 m3.
b) Losa de concreto f´c = 250 kg/cm2:
104.78 m2 x 0.05 m = 5.24 m3.
Cemento = 5.24 m3 x 0.423 = 2.22 Ton.
Arena = 5.24 m3 x 0.465 = 2.44 m3.
Grava = 5.24 m3 x 0.64 = 3.35 m3.
c) Varilla de 3/8”:
739.98 ml / 12.00 ml = 61.67 Pzs.
61.67 Pzs + 5% desperdicio = 64.75 Pzs.
Varilla 3/8” = 65.00 Pzs ó 0.44 Ton.
d) Angulo de 3” x 3/8”:
148.00 ml / 6.00 ml = 24.67 Tramos ≈ 25.00 Tramos.
e) Panel estructural de 3”:
88.37 ml / 2.44 ml = 36.22 Pzs ≈ 36.00 Pzs.
f) Alambre recocido # 18:
17.00 pzs x 33.00 pzs = 561.00 pzs de amarres.
36.00 Pzs x 24.00 Pzs = 864.00 Pzs de amarres.
1,425.00 amarres x 0.35 ml = 498.75 ml.
498.75 ml x 0.0143 kg/ml = 7.13 kg.
7.13 kg + 30% imprevistos y desperdicio.
Alambre = 9.27 kg ≈ 10.00 kg.
52 Suárez, Costo y tiempo de edificación, pp. 262- 267.
|
54
2.6.6. CALCULO DE COSTOS.
A partir de los volúmenes obtenidos realizaremos el caculo de los costos sin
contemplar la mano de obre ya que se encontró que varía mucho los precios incluyen IVA
ver la tabla 14.53
TABLA 14. CALCULO DE COSTOS DE UNA LOSA ALIGERADA.
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD COSTO SUMA
Mortero Ton 0.76 $1,500.00 $1140.00
Cemento Ton 2.22 $2,250.00 $4995.00
Arena Camión .96 $900.00 $864.00
Grava Camión .56 $850.00 $476.00
Varilla de 3/8" Ton 0.44 $12,500.00 $5,500.00
Angulo de 3"
x 3/8" Tramo 36.00 $980.42 $35,280.74
Panel
estructural de
3"
Pza 36.00 $390.00 $ 14,040.00
Alambre Kg 10.00 $16.50 $165.00
TOTAL $62,460.74
2.7 DIFERENCIA DE COSTOS.
El costo de la losa maciza es de $ 31,867.23 y el costo de la losa aligerada propuesta
es de $ 62,460.74, estos costos nos indican que existe una diferencia entre ellas, donde la
losa aligerada es más cara por casi el doble, esta diferencia no indica que se tenga que
53 Suárez, Costo y tiempo de edificación, pp. 262- 267.
Fuente: Gallo, Diseño estructural de casa habitación, p. 122.
|
55
emplear necesariamente la losa maciza por barata se debe elegir la que más se adapte a
nuestras necesidades.54
2.8 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DOS TIPOS DE LOSA.
A continuación se muestra las ventajas y desventajas que existen entre las losas
aligeradas y macizas las cuales van a ser indispensable para llevar a cabo una elección y
así tener la que más se adecue a nuestras necesidades.55,56
a) Ventajas de las losas macizas.
La cimbra es sencilla y se puede colocar fácilmente, también
es reutilizable.
La cimbra proporciona una plataforma de trabajo cómoda,
segura y con menor riesgo de accidentes.
Se elimina la necesidad de manipulación manual de
elementos pesados.
El armado es sencillo y con alto nivel de manejabilidad.
El concreto se coloca fácilmente en obra.
Hay ausencia de nervaduras con elevadas densidades de
armaduras.
Hay ausencia de elementos aligerantes con zonas de difícil
acceso.
Su hiperestatismo y bidireccionalidad proporcionan una
reserva resistente frente a aumentos no previstos en las cargas.
Existe alta ductilidad, la cual mejora el comportamiento frente
al fuego y el sismo.
Adopta casi cualquier forma.
b) Desventajas de las losas macizas.
La colocación de la cimbra es sencilla, pero retarda un poco
el avance de la obra.
Los espesores de las losas hacen que se tornen muy
pesadas, lo cual repercute en la construcción de la cimentación, ya
54 Suárez, Costo y tiempo de edificación, pp. 262- 267.
55 Geoplast, Safe and cost effective alternative to traditional concrete slabs, s/p.
56 Ggiussani, precast and cast in situ slab system for residential buildings, s/p.
|
56
que debe tener dimensiones grandes para soportar su peso, lo que
nos lleva a un mayor costo.
Después de la colocación del concreto, se tiene que esperar
de 15 a 21 días para el fraguado del mismo y tome su resistencia
adecuada, lo cual también retrasa el progreso de la obra.
Si llega a ocurrir un sismo demasiado fuerte puede destrozar
la losa, la cual al momento de caer podría ser fatal para una
persona, ya que el espesor y peso son considerables.
c) Ventajas de las losas aligeradas.
No requiere de la colocación de cimbra para su
construcción, por lo tanto tenemos un ahorro económico.
Su instalación y armado es rápido y sencillo por lo cual nos
ahorra tiempo en el proceso de construcción.
El concreto se coloca fácilmente en obra y el espesor de la
losa es pequeño.
Como su nombre lo dice es aligerada y en caso de existir un
sismo demasiado fuerte, por el tipo de material del que está hecha,
nos da demasiado tiempo para desalojar la casa antes de que
llegue al colapso.
Después de la colocación del concreto no tenemos la
necesidad de esperar el fraguado, ya que por no existir cimbra por
debajo de la losa, podemos meternos a realizar acabados como
son firmes, aplanados, detalles, etc., lo cual nos da mayor avance
en la obra y se aprovecha mejor el tiempo.
También por ser aligerada existe un ahorro en la
construcción de la cimentación, ya que reduce sus dimensiones y
costo de la misma.
d) Desventajas de las losas aligeradas.
Este tipo de losa es solo para casa habitación o edificios
multifamiliares.
No se puede emplear para claros más largos que cuatro
metros, porque si se calculara para un claro más grande, las
dimensiones que arrojaría el cálculo serian demasiado grandes y
por lo tanto muy costoso.
|
57
Una casa habitación construida con este sistema, no puede
ser rentada como bodega o almacén, porque el peso y los
esfuerzos concentrados a los que estaría sometida, sobrepasarían
a las condiciones de carga para las cuales fue diseñada y podría
llegar al colapso.
|
58
BIBLIOGRFIA.
|
59
ANEXOS.