FACULT ACULTAD DE ARQUITECTURA ARQUITEC TURA Y DISEÑ DIS EÑO O ARQUITECTURA Y DISEÑO DE INTERIORES I NTERIORES
LOSAS ALIGERADAS
ALUMNOS(AS): Boñon Paima, Javier Caceda Poma, Maria Fernanda Cespedes Bergaray, Ivonne Gonzales Avalos, Ivanna Saldaña Roncal, Katheryn Vasquez Valdivia, Brayhan
CURSO: Procesos Constructivos II
DOCENTE: Arq. Juan Carlos Gastañadui Gastañadui Luján
Trujillo – Perú 2018 - 1
Clase:
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ....................................................................... ............................................................................................................. ...................................................... ................3 3 OBJETIVOS ........................................................................ ............................................................................................................... ............................................................. ......................3 3 LOSAS ALIGERADAS ....................................................................... ............................................................................................................. ................................................ .......... 4 DISEÑO ARQUITECTONICO ARQUITECTONICO. .................................................................................................. ........................................................................................................... ......... 4 CLASIFICACIONES CLASIFICACIONES. .......................................................................................................... .......................................................................................................................... ................ 6 PROCESO DE CONSTRUCCION.................................... CONSTRUCCION .......................................................................... ................................................................. ........................... 11 ANALISIS DE CASOS ....................................................................... ............................................................................................................. .............................................. ........ 15 VENTAJAS Y DESVENTAJAS ....................................................................... ......................................................................................................... .................................. 25 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................. ..................................................................................... ........ 26
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INTRODUCCIÓN El presente trabajo está realizado con el fin de dar a conocer el adecuado proceso de análisis y diseño de losas aligeradas, para realizarlo se han dado cita a diferentes fuentes bibliográficas físicas y virtuales e la red. Primero se ha de conocer la parte teórica relacionada al tema y posteriormente se desarrolla un ejemplo práctico de diseño de una losa aligerada. Hoy en día se necesitan además de buenos materiales para construir, controlar el peso de los mismos, es por esto que esto que las losas aligeradas son una muy buena opción para que el peso reduzca a menos de la mitad de lo que pesan las losas los as integras de concreto, es por eso que se remplaza parte de este por otros materiales con el ladrillo, formaletas de madera o plástico, plá stico, etc. De esta forma se disminuye el peso de la losa y se pueden cubrir mayores luces de manera más económica, por esta razón es que se debe realizar correctamente la colación de los aceros de refuerzo para evitar que la losa tienda a fallar y consecutivamente al colapso.
OBJETIVO GENERALES
Mediante este informe general y su contenido, se busca brindar información que permita distinguir el tipo de losa que empleara en una vivienda o construcción. Con este sistema existen ventajas interesantes, una losa con viguetas prefabricada prefabricada es muy sencilla de colocar a diferencia de una losa aligerada convencional, convencional, además optimizar los tiempos y mejorar la calidad de construcción. Las viguetas pretensadas forman la estructura principal del techo aligerado y son fabricadas con concreto y acero de alta resistencia.
OBJETIVO ESPECIFICOS
Identificar los diferentes tipos de losas. Conocer los usos y funciones de la losa aligerada. Conocer el sistema y los tipos de losa aligerada con viguetas. Identificar las herramientas y equipos utilizados para realizar la losa. Conocer las ventajas y desventajas.
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DEFINICION DE LOSAS ALIGERADAS Las losas aligeradas son la cubierta de una edificación, son elementos estructurales capaces de transmitir cargas mediante la ayuda de otros elementos, en esta presentación nos dará a la tarea de definir este concepto ya que es parte importante de proceso de construcción. c onstrucción. Es la que se realiza colocando en los intermedios de los nervios estructurales, bloques, ladrillos, casetones de madera o metálicas (cajones) con el fin de reducir el peso de la estructura, y el acero en barras concentrado en puntos llamados nervios.
DISEÑO ARQUITECTONICO ACABADO CON CEMENTO PULIDO: Llamado también acabado final, se coloca sobre la superficie un mortero de cemento + arenilla + cal, el cual le da un acabado liso, finalmente esta superficie es pulida con pasta mural y pintada.
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MODELO ESTRUCTURAL Se utilizó un modelo de losa de cuatro paños de iguales luces con dimensiones de 8.50 x 4.00m continuos, considerando el peso propio de la estructura y de la sobrecarga de diseño, las vigas son de concreto, para lo cual c ual se utilizó un pre dimensionamiento en sus medidas, así también con para las columnas. El cálculo estructural se realizó en el programa SAP 2000 y l uego se realizó el diseño estructural.
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CLASIFICACION La clasificación de losas se realiza según varios criterios: distribución del refuerzo, forma estructural, composición, apoyos y como se realiza su construcción. •
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Según la distribución del refuerzo reforzada en una dirección o Reforzada en dos direcciones o
Según su composición Losa maciza o Losa nervada o losa aligerada o Lamina acanalada de acero o Losa cero o Placa fácil o
Según los apoyos Sobre columnas o Sobre muros o
Según su construcción Vaciadas o Prefabricadas o
SEGÚN LA DISTRIBUCIÓN DEL REFUERZO REFORZADA EN UNA DIRECCIÓN
La relación entre luces es quien define si el comportamiento es en una o dos direcciones, una losa se considera que trabaja en una dirección cuando se cumple una de las siguientes condiciones: •
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Cuando tiene dos bordes libres, sin apoyo vertical, y tiene vigas o muros, en los otros dos bordes opuestos aproximadamente paralelos. Cuando el panel de losa tiene forma aproximadamente rectangular con apoyo vertical en sus cuatro lados, con una relación de la luz larga a la l uz corta.
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Cuando una losa nervada tiene sus nervios principalmente en una dirección.
Nota: La luz es la distancia de los puntos de apoyo de la losa. ejemplo: la distancia que hay entre columnas cuando no hay puntos de apoyos entre ellos como muros u otro soporte.
REFORZADA EN DOS DIRECCIONES Cuando se dispone de muros portantes en los cuatro costados de la placa y la relación entre la dimensión mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 1. 5 o menos, se utilizan placas reforzadas en dos direcciones. El espesor de losa en dos direcciones no depende de las condiciones de apoyo, ni la composición. La ecuación E=perimetro/180 establece el espesor mínimo para este tipo de losa, cabe destacar que el perímetro se refiere al de cada panel, por lo tanto el espesor debe ser el mayor de todos los espesores requeridos para cada panel.
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SEGÚN SU COMPOSICIÓN LOSA MACIZA Son elementos estruturales de concreto armado, de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso, Las losas macizas se c onstruyen en los siguientes espesores: 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28 y 30 cm. Tienen la desventaja de ser pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido, el calor y su costo es un poco mas alto a comparación de otras losas, su ventaja soporta mayor peso que cualquiera de las otras losas, gracias el despiece de acero (ver medidas y peso del acero corrugado). corrugado). En areas pequeñas normalmente son utlilizadas para montar tanques de agua o estructuras pesadas y son fáciles de construir; basta fabricar un encofrado de madera, de superficie plana, distribuir el acero de refuerzo uniformemente en todo el ancho de la losa y vaciar el concreto. Las luces de cada tramo se miden perpendicularmente a los apoyos, cuando éstos no sean paralelos, la luz del tramo será variable y se considerará en la dirección que predomina en la placa. Según sea la forma de apoyo, las losas macizas pueden ser: Armadas en un sentido, si la losa se apoya en dos lados opuestos. o puestos. En este caso el acero principal se colocará perpendicularmente a la dirección de los apoyos. Armada en dos sentidos, si se apoya en los cuatro lados. En este caso se colocarán barras principales en los dos sentidos ortogonales.
LOSA NERVADA O ALIGERADA Las losas nervadas o también conocida como sistema de losa casetonada están constituías por vigas longitudinales y transversales a modo de nervios, de gran rigidez, que enlazan los pies de los pilares. Estas losas se construyen para estructuras de cargas desequilibradas, las vigas de unión de los pilares se calculan como zapatas contínuas bidireccionales. Por lo general, el espesor mínimo de la losa es de 20 cm, Estas E stas losas nervadas definen los arranques de los pilares en los encuentros de las vigas bidireccionales. Este tipo de losas se elabora a base de un sistema de entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados permanentemente por bloques huecos o materiales cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y sean capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. La combinación de elementos prefabricados de concreto simple en forma de cajones con nervaduras de concreto reforzado colado en el lugar que forman una retícula que rodea por
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sus cuatro costados a los bloques prefabricados. A continuación hablaremos de varios modelos de losas nervadas muy usuales en diferentes estructuras. •
Losa Reticulada (dos Direcciones) Losas reticulares este sistema consta de pequeñas vigas en ambos sentidos que al entrecruzarse forman una especie de retícula o entramado, que es de donde toman su nombre, el aligeramiento se logra hoy en día a base de bloques de espuma de poliestireno, llamados también casetones, las pequeñas vigas o nervaduras que ya mencione y que se construyen de concreto reforzado, y una capa de compresión en la parte superior de la losa que tiene como función absorber y distribuir los esfuerzos sobre la losa, esta capa se refuerza con malla electro soldada, cuya única función es evitar que esta capa se agriete por la dilatación y contracción del concreto originada por los cambios de temperatura. Ventaja es que se pueden lograr peraltes muy altos, lo que nos permite salvar claros muy grandes en comparación a una losa maciza tradicional, lo que la vuelve la opción más viable para naves industriales, o en edificios donde se necesiten salvar claros muy grandes entre apoyos de losas. Desventaja es que requiere de una cimbra tradicional, como una losa maciza, lo que hace que se vuelva una opción cara para usarla en edificaciones con claros pequeños, como una casa habitación, aun así algunos diseñadores las usan en viviendas por motivos arquitectónicos o de estética. LOSAS ALIGERADAS A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA B OVEDILLA (UNA DIRECCIÓN) Este otro sistema en su concepto es muy similar al primero, solo que aquí las vigas se colocan en un solo sentido, no se forman retículas, el aligerado se logra con elementos de espuma de poliestireno, las cuales se conocen con el nombre de bovedillas, tienen una ceja para apoyarse directamente en la base o patín de las viguetas. Las viguetas son prefabricadas y pueden venir coladas completamente, o con el alma abierta, lo cual es mucho mejor ya que garantiza que la losa trabaje monolíticamente, al igual que en caso anterior se les coloca también una capa de compresión de concreto reforzado con una malla electro soldada para evitar grietas por temperatura. Ventaja de las losas aligeradas a base de vigueta y bovedilla, es que son autosoportables, lo que quiere decir que se elimina la cimbra de contacto, únicamente requieren de un apuntalamiento al centro de los claros, lo que las vuelve mucho más económicas y que puedan construirse mucho más rápido comparado con la losa reticular y la losa maciza, son una excelente opción para edificaciones con claros pequeños, como los de una casa habitación. Desventaja es que no funcionan muy bien para claros muy grandes, ya que empiezan a requerir viguetas de mucho peralte. Otra desventaja que más bien en funcional, es que a veces hacen ruidos durante el proceso de dilatación y contracción, estos ruidos son provocados por la bovedilla que cruje y como el área de bovedilla es mayor que en una losa reticular estos ruidos son más notorios, pero no representan de ninguna manera una falla estructural.
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Materiales de relleno Son bloques en diferentes dimensiones y pesos, que están construidos en diferentes materiales pero cumplen una misma función, alivianar la losa. Algunos quedan internos
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en las losas otros son retirados por los diferentes diseños de estructuras. Con dimensiones muy variables, cortados para la utilización en el relleno de losas nervadas reticulares. Se obtienen losas de cubierta y de entrepiso de gran ligereza sin sacrificio de sus características estructurales y con ventajas térmicas adicionales, optimizando la utilización del acero en las estructuras. es un sistema constructivo económico, rápido y flexible en la construcción, su aislamiento térmico y acústico, excelente estabilidad dimensional y tiene la posibilidad de ocultar trabes dentro del mismo espesor de la losa. Las presentaciones mas usuales: • • • • •
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Fibra de vidrio. Poli estireno expandido. Combinación de bloques de madera. Metálico. Madera recuperable o no recuperable.
PROCESO CONSTRUCTIVO
FIJAR SOLERAS Operación que tiene la finalidad de fijar cuartones en posición horizontal sobre los pies derechos para apoyar tableros en fondos de encofrados. enco frados.
FIJAR FONDO DE VIGUETAS Operación que tiene la finalidad de fijar tablas sobre soleras las que servirán para soportar ladrillos huecos, armadura y concreto fresco.
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COLOCAR ACERO DE REFUERZO EN LOSA Y EN VIGUETAS Operación que tiene la finalidad de colocarlos fierros en las vigas y en las viguetas de una losa aligerada, de acuerdo a las especificaciones técnicas indicadas indi cadas en los planos. Se realiza usando el tortol, alambre N° 16 y se utiliza una wincha o metro.
ALINEAR LADRILLOS Operación que consiste en colocar, sobre el encofrado de una losa aligerada, ladrillos huecos huec os alineándolos con un cordel.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO. Remoje de nuevo el aligerante y vacíe el hormigón suavemente en los espacios reservados para los nervios. En placas nervadas o aligeradas al igeradas se funden los nervios de un tramo tra mo aproximado de 2.50 m2, que es la distancia para recorrer con el codal y se chuza con un vibrador de aguja o con una varilla. El vibrador se coloca a distancias no mayores de 60 cm y en forma vertical.
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Tener en cuenta que al chuzar el concreto se debe levantar el acero de la formaleta unos 2.5 cm para garantizar que quede cubierto por el concreto.
LECHADA. Si la losa va a servir de techo se recomienda aplicarle una lechada, lo cual consiste en regarle una mezcla de agua con cemento + cal en una cantidad igual al 10% del cemento utilizado. Esta mezcla se prepara en un balde y luego se riega con una escoba sobre toda la superficie de la losa tratando de llenar las grietas que se han hecho por la retracción inicial del hormigón.
CURADO Y PROTECCIÓN DEL HORMIGÓN Deberá hacerse el curado cubriendo totalmente las superficies expuestas con costales o gantes saturados de agua, o regando arena encima de la losa y saturarla con agua, o al menos manteniendo mojada la losa con una manguera El humedecimiento deberá ser continuo mínimo durante 7 días y el agua que se utilice para el curado deberá ser agua limpia.
DESENCOFRADO O RETIRO DE FORMALETAS. Tiempos mínimos de retiro de formaletas cuando no se disponen d isponen de estudios según comité del ACI, según las condiciones de clima en el sitio: Tacos o puntales de losas vigas y escaleras: En clima cálido ……… 11 días En clima frío …………. 15 días
Luces que se c onsideren grandes ………………….. 21 días
Clase:
Clase:
CASO 1 o o o o
Clase:
DEPARTAMENTO: La Libertad PROVINCIA: Trujillo Distrito: San Isidro Calle: Metropolitana 1
ACCESIBILIDAD
Metropolitana Metropolitana II
Metropolitana I
Clase:
VISTAS
X
PASOS
1. Primero se colocan los puntales, con cuñas de madera, la distancia entre cada puntal no debe pasar del metro.
Clase:
2. Después se colocan tablas o tarimas sobre los cargadores.
3. Luego se colocan los ladrillos artesanales: 30 x 30 x 15.
Clase:
Materiales
Vigas de 50 x 30 Viguetas de 5/8 y 1/2
Clase:
PLANOS
Los estribos son de 3/8 1@5 5 @ 10 3@ 15
Sección típica de aligerado a ligerado (h = 20)
Clase:
DETALLES DETALLES DE COLUMNAS
Clase:
PRIMER Y SEGUNDO NIVEL
Clase:
CASO 2
o o o o
Clase:
DEPARTAMENTO: DEPARTAMENTO: La Libertad PROVINCIA: Trujillo Distrito: San Isidro Calle: El Cortijo
ACCESIBILIDAD
Metropolitana Metropolitana II Metropolitana I El Cortijo TERRENO
Clase:
PASOS
1. Primero se colocan los puntales de acero, la distancia entre cada puntal no debe pasar del metro.
2. Después se colocan tablas o tarimas sobre los cargadores.
3. Luego se colocan los ladrillos de 8 huecos
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ANEXO GRUPAL
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VENTAJAS:
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La losa de acero es versátil al permitir su colocación sobre apoyos de metal o bien de concreto. Reduce considerablemente los costos por requerir de menor cantidad de párales para apoyarse, menor cantidad de refuerzo Facilidad de fundición Excelente resistencia estructural El galvanizado de la lámina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental Se obtienen placas más livianas (8 a 10cm de espesor) Se instala de forma rápida y limpia Sencillez y economía en su instalación al disminuir considerablemente la mano de obra requerida. Alta capacidad de soportar cargas Baja cantidad de empalmes por fabricarla del largo requerido
DESVENTAJAS:
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El espesor de la losa es de 8 a 10 cm, lo que permite que sea más liviana, pero se pueden también sentir más vibraciones. Por su espesor y la lámina galvanizada puede aumentar la temperatura en interiores, no se recomienda como losas externas a menos de que este en lugares bien ventilados Su soporte de carga es menor que las losas anteriores
CONCLUSIONES •
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La distancia entre soleras, dependen del tipo de losa que se ejecute, evaluando el peso del techo, el área ár ea de la losa, la carga ca rga que soporte, etc. Para realizar el encofrado de la losa aligerada, este soporte debe estar apoyado sobre una superficie resistente r esistente y segura, y es por ello que el armado de un encofrado para una losa aligerada debe estar sobre un falso piso.
Tomar en cuenta las medidas exactas de los frisos, vigas (según sea el tipo), viguetas para realizar el cálculo de la cantidad de madera que vamos a necesitar para hacer el encofrado. Es necesario asegurar todos los maderos empleados por seguridad.
RECOMENDACIONES
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Se debe asegurar antes de la obra que los materiales sean los adecuados y las cantidades las suficientes. Usar andamios, puntales, pies derechos para asegurar un mejor encofrado.
Es muy importante verificar tanto el nivelado de la losa como el trazado de la misma, para evitar fallas de dimensionamiento de la misma tanto horizontal como verticalmente.
Verificar y confirmar la resistencia del concreto de la losa sea la que el diseño explica, pues muchas veces por ahorrarse en madera para el encofrado tienden a no poner frizo entre la viga y la vigueta de la losa asumiendo que siendo la misma resistencia no necesita un frizo que los separe.
