LOSAS
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN.
2.- CONCEPTO DE APLICACIÓN.
3.- CRITERIOS DE DISEÑO Y FORMA DE LAS LOSAS O PLACAS
3.1.- Luces.
3.2.- Juntas estructurales.
3.3.- Condiciones de borde. Zunchos o vuelos.
3.4.- Refuerzos y nervaduras. Su disposición.
4.- FORMA DE TRABAJO Y ARMADURA.
4.1.- Ejemplo de losa continua.
4.2.- Ejemplo de losa con refuerzo.
4.3.- Ejemplo de losa con nervaduras.
5.- TECNICA CONSTRUCTIVA.
5.1.- Descripción del proceso constructivo.
5.2.- Detalles puntuales.
5.2.1.- Cambio de espesor.
5.2.2.- Cambio de nivel.
5.3.- Foso de ascensor.
5.4.- Arqueta.
5.5.- Cambio de dirección de la armadura.
1.- INTRODUCCIÓN
Se denominan losas o placas a todo elemento de cimentación cuyas
dimensiones en planta sean muy grandes comparadas con su espesor y que, en
general, definen un plano sobre el que apoyan los pilares o muros del
edificio. Las losas o placas son como una gran zapata que abarca toda la
superficie cubierta por el edificio.
Las losas trabajan en una dirección y las placas trabajan en dos
direcciones.
La diferencia entre losa o placa no depende de la forma del solar,
sino de la disposición de las cargas o soportes.
Las placas pueden ser parciales o totales, según abarquen parcial o
totalmente el área ocupada por el edificio.
La función de la losa es la de uniformizar las tensiones y hacerlas
asequibles al terreno.
Se pueden distinguir varios tipos de losas: según el tipo de apoyo,
según la dirección de trabajo y según la distribución interior del
hormigón.
2.- CAMPO DE APLICACIÓN:
La cimentación por losa es buena cuando:
La construcción posee una superficie pequeña en relación al volumen
(rascacielos, depósitos, silos).
La superficie de cimentación mediante zapatas aisladas supera el
50% de la superficie del solar.
La capacidad portante del terreno es pequeña y la edificación
proyectada sea importante, resultando zapatas de gran tamaño (del
orden de 4x4 m).
Las zapatas aisladas o cimentaciones corridas no son suficientes
para la transmisión de la carga al terreno.
Los asientos a través de una cimentación directa (por zapatas) sean
superiores a los admisibles, o bien porque la estructura no admita
asientos diferenciales.
El terreno de asiento es flojo y de gran espesor y los pilotes a
colocar serían exageradamente largos.
3.- CRITERIOS DE DISEÑO Y FORMA DE LAS LOSAS O PLACAS.
El diseño de la losa puede ser continuo, con un mismo espesor, de
sección constante; o también, una losa más delgada con refuerzos en los
apoyos de los pilares mediante capiteles. Pueden ser también vigas
longitudinales y transversales que enlazan los apoyos portantes que
soportan una losa más delgada.
La cimentación en losa debe tener un canto mínimo de 30 cm. sobre la base
del hormigón de limpieza. Aunque habitualmente las losas tienen unos cantos
que van desde 50 a 120 cm. según el tipo de edificio que soportan. Las
cimentaciones por losa actúan a través de una superficie de apoyo continua
que iguala las presiones y forma un arriostramiento en todos los puntos de
apoyo
Normalmente en edificaciones las losas de cimentación se construyen de
canto constante por economía, facilidad de encofrado y de colocación de
ferralla.
Para efectos de cálculo es muy importante que los pilares estén
alineados y dispuestos en malla regular. De lo contrario se complica mucho
el cálculo.
Cuanto más rígida sea la losa más homogénea será la respuesta del
suelo. Es por ello y por problemas de punzonamiento que en una losa tiene
importancia fundamental su canto, el cual y como orden de magnitud será:
Siendo K una constante que varía, según la carga, entre 10 y 20 cm.
Debe procurarse que la forma en planta de la losa o placa sea
bastante regular, evitando entrantes y ángulos agudos, que darían lugar a
torsiones y solicitaciones anómalas.
3.1. Luces
Las luces entre pilares no deben ser muy diferentes y las cargas
no deben variar en más del 50% de unos pilares a otros.
Debe evitarse construir losas con pilares ubicados en su
perímetro, por cuanto se somete a la losa a grandes esfuerzos de
punzonamiento y torsión, siendo preferible optar siempre por losas
voladas.
3.2. Juntas estructurales
No deben construirse losas de gran longitud sin disponer de
juntas intermedias. Máxima longitud 30-40 m sin juntas.
Si en el edificio hay zonas cargadas muy desigualmente deben
realizarse losas separadas mediante juntas.
3.3. Condiciones de borde
El bulbo de presiones en las losas es muy importante, aunque
corresponda a presiones del terreno menores, puede afectar a mayor
cantidad de estratos, siendo más alta la probabilidad de encontrarnos
con un estrato débil.
Podría ocurrir que el fallo del terreno debajo de una losa o
placa de cimentación se produjese por corrimiento del terreno, que
fluye alrededor de ella. Para evitarlo es conveniente adoptar una de
las dos soluciones siguientes:
a) Que la placa vuelve alrededor de la línea de fachada del
edificio.
b) Si no es posible la solución anterior, se recurre a crear un
zuncho perimetral, de mayor canto que la losa, que impida ese
corrimiento del terreno.
Para la estabilidad de toda cimentación es condición
indispensable que las resultantes de las cargas del edificio y de las
reacciones del terreno sean colineales, con lo que se evita la
creación de un par de vuelco. En el caso de placas y losas esta
condición es más difícil de lograr. Si el edificio es realmente
importante, podría recurrirse a lastrar alguna zona o ampliar la placa
en alguna dirección para conseguir esta condición de equilibrio.
3.4.- Refuerzos y nervaduras. Su disposición
Atendiendo a sus condiciones geométricas, las losas o placas las
podemos agrupar del siguiente modo:
- De canto uniforme
- Con refuerzos
- Con nervaduras
Las losas de canto uniforme, vistas anteriormente, son las que
tienen el mismo espesor en toda su superficie.
Cuando necesitamos más canto, por tratarse se cargas muy
importantes, o de fuertes punzonamientos, y queremos economizar
hormigón, podemos recurrir al empleo de losas con refuerzos en zona de
pilares. Estos refuerzos pueden ejecutarse por la parte inferior de la
losa o por la parte superior, justamente debajo de los pilares.
El refuerzo por parte inferior de la losa no necesita encofrado
y además tiene la ventaja de que queda uniforme la superficie superior
de la losa.
El refuerzo por parte superior de la losa, aparte de necesitar
encofrado, tiene el inconveniente de que haría falta un forjado o
material de relleno para nivelar la superficie superior.
Otra solución, alternativa a la anterior, y sin aumentar el
canto de la losa, es la utilización de las losas nervadas. Se refuerza
la linealidad entre los pilares a través de unos nervios o vigas.
Si la luz entre los pilares es muy grande, conviene colocar unos
nervios de rigidización intermedios, para evitar el pandeo de la losa
o placa.
La losa que con más frecuencia se utiliza es la de canto
constante, pues no necesita encofrado y el montaje de la ferralla es
realmente sencillo, puesto que el armado de la losa es de doble
parrilla. Suelen utilizarse cuando las luces entre pilares y las
cargas no sean excesivamente grandes.
Las losas nervadas se utilizan con mucha frecuencia cuando las
luces entre pilares y las cargas sean bastante importantes. Al
construir los nervios de la misma conseguimos disminuir la cantidad de
hormigón necesaria y tener gran canto para apoyo de los pilares.
Están prácticamente en desuso las losas con refuerzos bajo
pilares.
4.- FORMA DE TRABAJO Y ARMADURA
4.1. Ejemplo de losa continua.
Los cimientos de losa continua se suelen emplear en casos en los que las
cargas del edificio son tan grandes y el suelo tan poco resistente que las
zapatas por sí solas cubrirían más de la mitad de la zona de construcción.
Consisten en una losa de hormigón armado, que soporta el peso procedente de
los soportes. La carga que descansa sobre cada zona de la losa no es
excesiva y se distribuye por toda la superficie.
4.2. Ejemplo de losa con refuerzo.
4.3. Ejemplo de losa con nervaduras.
Nervadas son un tipo de cimentaciones por losas que están compuestas por
vigas longitudinales y transversales a modo de nervios que trabajan en
colaboración ofreciendo gran rigidez y enlazan los pies de los pilares del
edificio. Las vigas de unión de los pilares se calculan como zapatas
continuas bidireccionales. Estas losas se construyen para estructuras de
cargas desequilibradas y por lo general, el espesor mínimo de la losa es de
20 cm. En la fachada del edificio conviene crear una zanja perimetral
hormigonada en forma de zuncho o que las losas vuelen alrededor de línea de
fachada.
Para absorber bien el cortante, los nervios pueden achaflanarse en las
proximidades a los pilares, con lo cual reforzamos dicho encuentro y le
damos mejor apoyo al pilar, sin ser necesaria armadura especial para estos
chaflanes.
Los nervios también pueden sobresalir por la parte inferior de la
placa, consiguiendo el mismo efecto, con las ventajas de evitar el
encofrado de los mismos y quedar la parte superior de la placa horizontal,
es decir, sin resaltos.
5.- TECNICA CONSTRUCTIVA DE EJECUCIÓN DE LAS LOSAS Y PLACAS
5.1.- Descripción del proceso constructivo.
1. Deberá realizarse el Informe Geotécnico determinando los siguientes
puntos:
Corte estratigráfico y nivel de la capa freática.
Características mecánicas.
Profundidad de la cimentación.
Grado de agresividad del suelo.
2. Trabajos previos de desmonte vaciado, dejando preparada la superficie
con suficiente planeidad.
3. Antes de comenzar con las tareas de cimentación por losa, deberá
verificarse que no existan zonas blandas o cavernosas que dificulten
los trabajos, y tener conocimiento si existe agua en el terreno, a fin
de efectuar los achiques que se requieran. También deberá considerar
las cimentaciones próximas y la existencia de servicios que puedan
afectar el desarrollo de la obra.
4. Comprobar mediante ensayos que el hormigón, materiales y componentes,
sean los adecuados; del mismo modo los equipos de transporte,
colocación y vibrado propuestos.
5. Se comprobará que los elementos componentes del encofrado sean los
propuestos; que posean el dimensionado correcto para resistir su peso
propio y el peso del hormigón y la carga de los encofradores que
deberá sustentar y otras posibles sobrecargas accidentales que pueda
llegar a resistir, sin deformaciones apreciables, considerando el
método de compactación empleado.
6. Los trabajos de replanteo estarán a cargo de un topógrafo quien tendrá
la ayuda de una estación total para obtener mayor precisión en los
datos.
Ejecución
1. Excavación y hormigón de limpieza
Después del replanteo, se inicia la excavación con una retroexcavadora con
cuchara si fuese terreno de tránsito; en caso de terreno rocoso o
conglomerado se emplea martillo, reservando el material acopiado para su
posterior relleno o para transporte a vertedero.
Cuando se llega al fondo de la excavación, se realiza la nivelación y se
comprueba si el terreno es el previsto para cimentar (conforme a
condiciones de tensión admisible). Las dimensiones de la losa serán las
indicadas en los planos con una tolerancia de 5 cm.
Previo a la colocación del hormigón de limpieza, se procede a la limpieza
del fondo, eliminando materiales sueltos para lograr una superficie plana y
horizontal. Se colocan clavos ubicados uniformemente sobre la superficie de
la excavación marcando la cota del hormigón de limpieza que debe coincidir
con la cota inferior de la losa. Si fuese necesario, a continuación se
coloca el encofrado lateral correspondiente comprobando dimensiones y
pendientes. Luego se coloca un hormigón de limpieza nivelando el fondo de
excavación para dejarlo preparado para la colocación de la armadura.
2. Armaduras: Elaboración y Colocación
Las armaduras se preparan previamente de acuerdo a los planos del proyecto.
Se colocan con las separaciones correspondientes y los recubrimientos
consignados en el proyecto, verificando la disposición correcta, en
especial las esperas para efectuar los solapes.
Marcar sobre la armadura principal, la posición de las barras de reparto
antes de su colocación.
Se emplearán separadores de las dimensiones adecuadas para respetar los
recubrimientos indicados en el proyecto, de acuerdo a lo indicado en EHE.
Para piezas hormigonadas contra el terreno, se realizará un recubrimiento
mínimo de 7 cm. Se cuidaran las longitudes mínimas de anclajes y solapes de
esperas, las mismas se ajustarán a la normativa en vigor EHE.
Si las esperas llevan tiempo expuestas a la intemperie, serán limpiadas y
revisadas para comprobar su buen estado de conservación.
Para obtener la rigidez necesaria, se realizará el atado de las armaduras a
fin de impedir movimientos durante el hormigonado y se dispondrán
rigidizadores y pates para mantener la separación entre parrillas, debiendo
controlar que los recubrimientos sean los correctos.
3. El Hormigonado
Ya comprobada la colocación de la ferralla, se realiza el replanteo de la
cota de hormigonado colocando marcas de pintura o barras de acero
laterales. Para facilitar la nivelación de la superficie de hormigón, se
disponen cuerdas entre las marcas indicadas.
Se limpia la zona quitando suciedades y materiales sueltos. La puesta en
obra se efectúa con bomba o grúa con cubilote. El hormigón se vierte en
forma directa desde una altura menor o igual a 1,5 m. evitando la
segregación y tomando las precauciones correspondientes en tiempos de mucho
frío o calor.
Debe cuidarse que con el vertido no se produzcan desplazamientos de
encofrados o armaduras, evitando la formación de juntas, coqueras y planos
de debilidad en estas secciones.
El hormigón se coloca de modo continuo o en capas, con esperas de manera
que cuando se coloca una capa, la anterior aún debe presentar estado
plástico para impedir la formación de junta fría.
La compactación se realiza con vibradores de aguja, cuidando que la aguja
se introduzca en la masa vertical, en forma rápida y profunda y debe
extraerse lentamente y a velocidad constante.
Se compacta en tongadas no mayores a 60 cm.; cuando se hormigona por
tongadas, la aguja del vibrador penetrará en la capa inferior unos 10 a 15
cm.
4. Juntas
Las juntas de hormigonado se preveen en el proyecto. Cuando aparece alguna
junta no prevista, debe ejecutarse normalmente en la dirección de esfuerzos
máximos, y si no se puede realizar, se formará con ella el mayor ángulo que
sea posible lograr.
Si debe interrumpirse el hormigonado, en un plazo entre 4 y 6 horas, se
limpiará la junta por medio de un chorro de aire y agua a presión
garantizando la limpieza de la lechada superficial para que quede el árido
visto. Si fuese necesario disponer de juntas de hormigonado no previstas,
las mismas se situarán en la dirección más normal posible a la de los
esfuerzos de compresión.
5. Curado
El curado se realiza en toda la superficie expuesta por riego de agua
durante 7 días o con un líquido especial de curado. Se efectúa
inmediatamente después de finalizado el vibrado y enrasado final para
evitar la formación de fisuras de retracción plástica con la pérdida de
humedad. Los paramentos encofrados se curan inmediatamente después del
desencofrado.
Los curados con agua se realizan durante un periodo no menor a 4 días. Si
las temperaturas son muy bajas, se extiende el curado a 7 días.
Otros aspectos a tener en cuenta
La profundidad del plano de apoyo de la losa: se situará a la cota
prevista en el proyecto, realizando la excavación inmediatamente antes
del vertido del hormigón de limpieza.
Para que el terreno de cimentación no sufra deterioros, la excavación
permanecerá abierta el menor tiempo que sea posible.
Si después de excavada la losa se comprueba que el cimiento no es el
adecuado, se realiza nuevamente el cálculo.
Para evitar asientos diferenciales, comprobar que el fondo de la
excavación sea homogéneo.
Previo a la reanudación del hormigonado, se limpia a presión la junta
para que los áridos queden al descubierto y se humecta la superficie.
Cuando se realiza la compactación del hormigón, siempre conviene tener
de repuesto otros vibradores para no generar demoras.
Tener dispuesta previamente la conexión y red de puesta a tierra.
5.2.- Detalles puntuales.
5.2.1.- Cambio de espesor
5.2.2.- Cambio de nivel
5.3.- Foso de ascensor
En el caso de encontrarse el nivel freático actuando sobre el foso,
llevará un enlucido interior de impermeabilización con algún producto
especial de reconocida solvencia.
El armado de fondo y los laterales del foso de ascensor deben
comprobarse en función de sus dimensiones. Se recomienda emplear como
diámetro mínimo Ø 12, a una separación mínima igual a la de la losa.
5.4.- Arqueta
5.5.- Cambio de dirección de la armadura