LOSA DE CONCRETO ARMADO Una Una losa losa de conc concre reto to arma armado do,, es la superf superfic icie ie plan plana a hori horizo zonta ntall de una constr construcc ucción ión,, prefer preferent enteme emente nte entrep entrepiso iso y azotea azoteas, s, se dice dice que es armada armada porque en su interior está compuesta de concreto y una especie de "red" o malla llamada parrilla, compuesta de varillas amarradas entre si por alambre recocido, las varillas que se colocan en ambos sentidos van del No. 3 hacia denominaciones mayores, según las características de peso y claro que quieras salvar, también pueden tener dobleces a 45º para lograr mayor resistencia y la distancia entre ellas generalmente es entre los 5 o 10 cm., mientras que el ancho de la losa o mejor llamado como espesor generalmente es de 10 cm. hasta los 15 dependiendo nuevamente la distancias que quieras cubrir, todo esto en su perímetro o intermedio reforzado por vigas o cadenas de concreto también armado que son tipo castillos horizontales y van armados igualmente de varilla y estribos, y que sus dimensiones dependerán del cálculo previo a las características del espacio que necesitas. Las losas son elementos estructurales bidimensionales, en los que la tercera dimensión es pequeña comparada con las otras dos dimensiones básicas. Las cargas que actúan sobre las losas son esencialmente perpendiculares al plano principal de las mismas, por lo que su comportamiento está dominado por la flexión.
TIPOS DE LOSAS Las Las losa losas s pued pueden en esta estarr sopo soport rtad adas as peri perime metr tral al e inte interi rior orme mente nte por por viga vigas s monolític monolíticas as de mayor peralte, peralte, por vigas vigas de otros materiales materiales independientes independientes o inte integr grad adas as a la losa losa;; o sopo soport rtad adas as por por muro muros s de conc concre reto to,, muro muros s de mamp mampos oste terí ría a o muros muros de otro otro mate materi rial al,, en cuyo cuyo caso caso se las las llam llama a Losas Sust Susten enta tada das s sobr sobre e Viga Vigas s o Losa Losas s Sust Susten enta tada das s sobr sobre e Muro Muros s, respectivamente.
Las losas pueden sustentarse directamente sobre las columnas, llamándose en este caso Losas Planas, que en su forma tradicional no son adecuadas para zonas de alto riesgo sísmico como las existentes en nuestro país, pues no disponen de capacidad resistente suficiente para incursionar dentro del rango inelástico de comportamiento de los materiales, con lo que se limita considerablemente su ductilidad. Pueden utilizarse capiteles y ábacos para mejorar la integración de las losas planas con las columnas, y para mejorar la resistencia de las losas al punzonamiento.
Las losas planas pueden mejorar relativamente su comportamiento ante los sismos, mediante la incorporación de vigas embebidas o vigas banda, con ductilidades apropiadas, en cuyo caso se llaman Losas Planas con Vigas Embebidas, que pueden ser útiles para edificios de hasta 4 pisos, con luces y cargas pequeñas y medianas.
Si la geometría de la losa y el tipo de apoyo determinan que la magnitud de los esfuerzos en dos direcciones ortogonales sean comparables, se denominan Losas Bidireccionales. Si los esfuerzos en una dirección son preponderantes sobre los esfuerzos en la dirección ortogonal, se llaman Losas Unidireccionales.
Cuando el concreto ocupa todo el espesor de la losa se la llama Losa Maciza, y cuando parte del volumen de la losa es ocupado por materiales más livianos o espacios vacíos se la llama Losa Alivianada o Losa Aligerada.
Las losas alivianadas son las más populares en nuestro país por lo que, a pesar de que los códigos de diseño prácticamente no las toman en consideración, en este documento se realizará un análisis detallado de las especificaciones que les son aplicables. Los alivianamientos se pueden conseguir mediante mampuestos aligerados de concreto (son los de mayor uso en nuestro medio), cerámica aligerada, formaletas plásticas recuperables o formaletas de madera.
LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA Descripción
El sistema de vigueta y bovedilla está constituido por los elementos portantes que son las viguetas de concreto pre esforzado y las bovedillas como elementos aligerantes. Las viguetas se producen en diferentes tamaños (sección geométrica) y diferentes armados, así mismo las bovedillas tienen diferentes secciones tanto en longitud, ancho y peralte, de tal forma que se tiene una gran variedad de combinaciones que pueden satisfacer cualquier necesidad. Podemos asegurar que hasta 6.00 m. De claro es el sistema más económico de losas. Las viguetas se fabrican por diferentes procesos que pueden ser: colado en moldes múltiples de metal y con máquinas extrusoras. Las bovedillas se producen usando máquinas vibro compresoras en donde se intercambian los moldes para los diferentes tipos de secciones, usando por lo general materiales ligeros. Aunque inicialmente se concibió este sistema para su aplicación en las viviendas, en la realidad se ha aplicado en casi todo tipo de losas y entrepisos, debido a su bajo peso, estos elementos permiten que se efectúe su montaje manualmente, eliminando el costo de equipos pesados. Existen tipos de viguetas con conectores para anclar la malla a este sistema lo que permite tener la capacidad necesaria para tomar los esfuerzos razantes por viento o sismo, Así mismo actualmente se fabrican viguetas sísmicas, que tienen un relieve en la parte superior de setas formando una llave mecánica que permite un mejor trabajo junto con la losa (capa) de compresión. A continuación se muestran las características de los elementos y sistemas, tablas y gráficas de autoportancia y capacidades de carga vs. claros a cubrir de los diferentes fabricantes. Nuestra recomendación es que la relación máxima de claro a peralte de losa no sea mayor a l/h=25 con bovedillas de cemento arena y usando bovedillas de poliestireno l/h=20, y siempre que sea posible haga
trabajar a estos sistemas continuos (colinealidad en las viguetas) y armado para tomar el momento en la continuidad (negativo).
Viguetas
Características Claros VIGUETAS
y
Tablas
de
TIPO
PREVI
Características forjados
Mecánicas
Garantizadas
para
los
Descripción y Características Geométricas
Con el empleo de este sistema, se logra una gran economía, debido a la eliminación de cimbra, rapidéz de colocación, reducción de tiempos muertos, costos financieros y de supervisión. Un sistema versátil, aislante térmico y acústico. Las viguetas pretensadas autoresistentes con perfil de doble “T” que permiten la entrada de la bovedilla y penetración del concreto de la capa de compresión de 3 cm. de espesor que le da perfecto monolitismo evitando fisuras. ESPECIFICACIONES Acero de presfuerzo fsr 17,500 kg/cm² Acero estribos fy 4,000 Kg/cm² Concreto f’c 350 Kg/cm² Las bovedillas son componentes de concreto ligero vibrocomprimido para colocar entre las viguetas como cimbra y parte integral de la losa. ESPECIFICACIONES B-62 12.30 B-85 15.60 A-62 13.50 A-85 18.00 Concreto f’c 140 Kg/cm²
Rendimientos
Kg/pza Kg/pza Kg/pza Kg/pza
Tabla de Sobrecargas
Descripción y Tabla de Sobrecarga
Bases del diseño: Acero de presfuerzo, alambres aliviados de esfuerzos de acuerdo con norma ASTM-A421 y NMX-B-293 con la siguiente resistencia a la tensión. Alambre de 5 mm. Ø fpu = 17,500 Kg/cm² Con el sistema de vigueta y Alambre de 6 mm. Ø fpu = bovedilla, se pueden cubrir claros 17,000 Kg/cm² hasta de 6.3 mts. con la sección que se muestra. La fuerza inicial de tensado será La separación entre viguetas es la correspondiente al 70% de la de 75 cms. de centro a centro de resistencia última de tensión de viguetas. los alambres. En este sistema la vigueta es prefabricada y lleva presfuerzo El módulo de elasticidad del tipo alambre dentado de 5, 6 y 7 acero es de aproximadamente Es mm. = 1,997,000 Kg/cm² y se tiene un de Ø. límite elástico aparente de fy = El concreto es de alta resistencia 0.8 fpu. f’c = 350 Kg/cm². Sobre la superficie de la vigueta y Se usa para la vigueta bovedilla lleva un colado prefabricada de concreto f’c = complementario de compresión 350 Kg/cm² a la edad de 28 días, de 4 cms. de espesor que hará pero para la etapa de trabajar la losa como sección transferencia del presfuerzo se compuesta reduciendo deberá tener como mínimo de vibraciones y deformaciones. resistencia en el concreto de f’ci = 280 Kg/cm². El sistema no requiere cimbra para Para el firme de compresión o claro menores de 4 mts. y para losa colada en sitio, el concreto claros mayores requiere deberá tener una resistencia de únicamente apuntalamiento al f’c = 200 Kg/cm² a la edad de 28 centro del claro y debe ser días. colocado inmediatamente después del montaje de las Las cargas del sistema son las viguetas, ha ciendo apenas contacto con siguientes: estas. Peso propio de vigueta 30 Kg/m. Peso de la bovedilla 20 Kg/pza. Peso del concreto (firme) 130
Peso Propio del Sistema de Viguetas y Bovedillas
Tabla de Capacidad de Carga de las Losas a base de Viguetas sismicas Pretensadas. 1) Claros máximos entre ejes de apoyo (muros, cadenas, trabes, etc.). 2) Las vigas penetrarán 10 cm. En las cadenas y trabes para un mejor apoyo, y estarán confinadas con una cadena armada con 4 varillas y estribos rigurosamente. 3) Las cargas son totales (muertas + vivas) y los claros están en metros. 4) En vigas mayores de 3 m. Se deberá colocar un apuntalamiento al centro, por lo menos durante cinco días.
Con Bovedilla Cemento Arena
Con Bovedilla Poliestileno
Gráfica de Campo de utilización y Sobrecarga
ARMADO, CIMBRADO Y COLADO DE LA LOSA ARMADO DE LOSAS. Dependiendo de lo que diga el plano estructural se calculara muy bien todo lo que se refiere a la losa, grosor, separación de las varillas en el armado ( refuerzo), para que cuando se quite la cimbra no se cuelgue. Hay unos planos que dicen el tamaño de la varilla que se va a usar y que distancia debe haber entre una y otra. Para todos los cálculos es recomendable se acuda con una persona experta en construcción de losas. CIMBRADO DE LOSAS. Para el cimbrado de la losa, lo primero que se tiene que hacer es calcular la altura a la que quedara la losa, es conveniente marcar varios puntos. Ya calculada la altura de la losa se pondrán los puntales con polines de 4” x 4” (pulgadas). La distancia entre cada puntal no debe pasar de un metro; hay que clavar los cargadores para que no se caigan los puntales. Abajo del puntal se coloca una rastra y dos cuñas de madera, estas sirven para que no se hunda el puntal y para que se pueda bajar o subir. Luego se amarran los puntales con contravientos diagonales para que no se mueva la cimbra a la hora del colado. Los contravientos deben estar clavados firmemente a los puntales. Por ultimo se colocan tablas o tarimas sobre los cargadores. Se debe cuidar que la cimbra quede a un solo nivel y sin huecos. La cimbra la hace un carpintero de obra negra y se usan clavos galvanizados de cuatro pulgadas y dos y media pulgadas, tarimas y tablones. Después se arman las trabes:
Cuando la cimbra esta lista, con lápiz, crayon o gis se marcara la separación de las varillas, los ganchos y los bastones, sobre la cimbra. Nota: por su seguridad siempre suba a la cimbra con zapatos y no con tenis para evitar accidentes. Luego se doblara la varilla con la grifa, ayudándose con un tubo de media pulgada para hacer palanca, empezando a hacer el armado de la parrilla. Después se acomodan las varillas que se van a “bayonetear” y se agregan los bastones. Después de colocar el refuerzo se deja lista la instalación eléctrica que va en el techo. Cuando se hacen los colados hay que cuidar que al picar el concreto no se dañe la tubería de poliducto y vigilar que no se salgan las tuberías de las cajas de conexiones.
COLADO DE LOSAS Despues se coloca el armado con pedaceria de piedra o grava. Se debe calcular cuanto material se va a ocupar para tenerlo listo en el momento que se va a usar, por ejemplo: Si se tiene un cuarto de 12 m 2 y se quiere una losa de 10 cm. de espesor y una resistencia de 200 kg/cm 2 osea f´c = 200 kg/cm2 Se necesitara lo siguiente: TRABAJO
MATERIALES
Cimbra
50 tablas de 2.40 x 0.10 1 carpintero m de largo x 1” (pulgada) 1 ayudante de grueso. 36 polines de 4” x 4” x 2.20m, 24(dos días tablas de 1” x 1m, 1 kilo trabajo) de clavo de 4” y 5 litros de aceite quemado.
Armado
Concreto
PERSONAS
de
15 varillas de 3/8” de 12m 1 albañil de largo, medio kilo de 1 ayudante alambre recosido # 18
9 bultos de cemento, 381 albañil botes de arena, 5 botes 6 peones de grava y 15 botes de agua. (1 día de trabajo)
Nota: Recuerde que antes de armar la losa se debe barnizar la madera con aceite quemado o diesel, para facilitar el descimbrado. Mientras se hace el colado se revisa que no se mueva ningún puntal o contraviento de la cimbra. Se debe evitar que la mezcla se acumule en un solo lugar. Ya que se extiende el concreto con la cuchara, se utilizara el escantillón para nivelarlo. Cuando el concreto empieza a fraguar y ya se pueda pisar entonces se apisona con un pison de madera. Es muy importante que después, cuando empieza a endurecer la loza, el colado se riegue tres veces al dia durante una semana para evitar que se agriete. Nota: en lugares calurosos debe regarse 4 veces al dia, si no se cuenta con mucho agua se pone una cama de arena mojada sobre toda la losa y se riega. DECIMBRADO DE LOSAS Pasados 15 dias se quita la cimbra, acomodándola por tamaños y dándole su pasada de aceite a la madera. Se retiran los contravientos y los arrastres del medio central de la losa.
Los polines verticales quedaran colgando, tome todas las precauciones necesarias, ya que alguno se puede desprender. Ya retirada la cimbra, se colocan varios puntales bien calzados en el centro y se deja otra semana. Cuando las losas o trabes están colgadas se debe a una falta de acero o a un mal proporcionamiento del concreto. ( mucha agua, o poco cemento o a que la cimbra no se puso a nivel ) Se debe consultar a un profesionista.
