La Techos y entrepisos Introducción

Techos y entrepisos
Introducción
La
vivienda tiene como elemento esencial la cubierta, al grado de utilizarse como sinónimo de
ésta; la ilusión de toda familia es tener un techo bajo el cual vivir. La edificacion de cimientos
muros en la vivienda tienen sus problemas pero el elemento más delicado y expuesto a fallas de
servicio o total es el techo, por eso la importancia de pensar bien su solución y ejecución.
En la actualidad existe aún gran variedad de cubiertas, unas muy antiguas que han sido heredadas
por la costumbre, y otras de nueva creación que se han generado aprovechando el desarrollo de
sistemas constructivos e industriales.
Por su geometría, las cubiertas pueden distinguirse como bóvedas, losas horizontales, techos
inclinados, cascarones, lonarias, etc. Por el material con que se construyen los techos se pueden
mencionar los que están hechos con métodos tradicionales como los techos de vigas y cubierta
de madera, etc. (figuras 12-1) Los métodos constructivos más usados en la actualidad son las
losas macizas de concreto reforzado, de vigueta y bovedilla, etc. (figuras 12-2, 12-3, 12-4, 12-5 y
12-6).
La ventaja de las losas planas es que facilita su utilización como entrepiso o azotea, pero las
cargas se transmiten por medio de esfuerzos flexionantes, el menos eficiente de los trabajos
estructurales, con un consumo de materia inerte muy alto para obtener el peralte que permita
ofrecer un momento resistente similar a la demanda solicitada por la fatiga.
Las dimensiones aceptables son menores de 5 metros; cuando los claros son mayores se tiene
que recurrir a la utilización de trabes o vigas que dividan el trabajo y transmitan los esfuerzos a los
extremos. El trabajo estructural en dos direcciones es el más recomendable en cuanto a la
eficiencia estructural, y se realiza cuando el techo es de forma aproximadamente cuadrada y se
apoya en las cuatro direcciones para transmitir las cargas hacia todos los elementos de apoyo que
la soportan.
El trabajo estructural en una sola dirección es más desfavorable y se realiza cuando la losa tiene
una proporción alargada o los apoyos están dispuestos paralelamente, con separaciones entre sí,
pequeñas en comparación con su longitud, apoyadas en un solo sentido.
En este capítulo se tratarán solamente losas o techos construidos por métodos industriales, de
geometría plana, seleccionando el caso de losa maciza de concreto reforzado como representativa
del trabajo estructural en dos direcciones, y el de losa de vigueta de concreto y bovedillas como
ejemplo de trabajo estructural en una sola dirección. (ver nota 1).
Las losas macizas de concreto consisten en una placa de concreto cuyo espesor varía
comúnmente entre 8 y 15 cm, colada monolíticamente con toda o parte de la estructura que la
soporta. Esta placa de concreto se refuerza con varillas corrugadas de acero para uso estructural,
dispuestas en forma especial de acuerdo con la carga que soportan, las dimensiones de cada
tablero, el espesor de la losa y la resistencia del concreto que la constituyen (figura 12-7).
Nota 1 . Lo mencionado anteriormente es válido cuando las losas están apoyadas a lo largo de sus bordes, ya sean
muros, dalas, cadenas o trabes. Si las losas o techos tienen apoyos sólo en columnas aisladas o en muros y columnas
combinados, voladizos, etc., el trabajo estructural será distinto al descrito anteriormente y su descripción queda fuera
de los objetivos de este manual.
Por experiencias en estructuras destinadas a viviendas, se ha podido comprobar que las
dimensiones de los tableros de losas que ofrecen mayor economía en materiales, cimbra y mano
de obra son los tableros cuadrados o rectangulares continuos con relación ancho o a largo entre 1
y 2, con dimensiones por lado que varían entre 2.50 y 4.00 m.
Estas dimensiones dependerán de la distribución del proyecto arquitectónico, sin embargo, en el
proyecto sugerido en el capítulo 4 se utilizan las dimensiones óptimas para losas. ( figura 12-8).
El espesor de la losa será el primer parámetro por definir una vez que hayan sido establecidas las
dimensiones del tablero. Este espesor podrá definirse dependiendo de las dimensiones del tablero
y de la carga a que estará sujeta la losa, donde para los fines del capítulo sólo distinguiremos
entre losas de cubierta o azotea y losa de entrepiso (figura 12-9 y tablas 12-1 y 12-2) llamaremos
azotea a aquella que recibirá carga viva sólo ocasionalmente, y entrepiso a la que deberá resistir
cargas mayores a su propio peso.
El peralte se puede establecer utilizando las tablas 12-1 o 12-2, según corresponda. Se escoge la
zona donde se unen las líneas que corresponden a las dimensiones de los lados A y B. El siguiente
paso será determinar el refuerzo, la cantidad de varillas necesarias de acuerdo con el peralte
seleccionado y con la carga que soportará la losa. Para lograrlo, se determinará el refuerzo
considerando por separado cada una de las dos direcciones del tablero, usando el claro libre de la
losa, es decir, la distancia entre los dos bordes paralelos que sirven de apoyo en esa dirección
(tabla 12-3).
Para cada dirección se determinará la cantidad de acero en el lecho inferior y en cada extremo del
tablero en el lecho superior usando la tabla 12-3; se determinará según el peralte de la losa, el
número y separación de varillas necesario (figura 12-10).
Para la construcción de la losa, generalmente será necesario construir una cimbra de madera, que
sea capaz de soportar el peso del concreto fresco, las varillas y los trabajadores de la construcción
mientras el concreto alcanza un fraguado y resistencia final.
Sobre la cimbra se colocarán las varillas del lecho inferior, para lo cual se recomienda colocar
primeramente en una dirección varillas paralelas a todo lo largo de la losa (en todos los tableros en
una dirección) separados por 60 cm.
Después, dependiendo de las separaciones de varilla calculadas, se colocarán bastones o varillas
rectas en cada tablero para completar las varillas necesarias.
Estos bastones se colocarán con las dimensiones mostradas en la figura 12-11. Se repetirá la
misma operación para todos los tableros pero ahora en la dirección perpendicular. Habiéndose
colocado todas las varillas del lecho inferior en las dos direcciones, se procederá a calzar o
levantar las varillas para darles un recubrimiento al separarlas de la cimbra de tal forma que
durante el colado pueda penetrar el concreto entre las varillas y la cimbra. La separación adecuada
será aquella que corresponde al tamaño máximo de la grava (agregado grueso) que se usará, que
para casos como losas de uso habitacional es comúnmente de 15 mm.
La separación debe darse con elementos separadores que no se muevan fuera de su lugar durante
el colado y pueden ser pedazos de varilla amarrado o bien pequeños bloques de concreto
fabricados especialmente para ese fin con alambre ahogado. No es recomendable el uso de
piedras o pedazos de madera (figura 12-12). El armado del lecho superior se hará con bastones o
varillas rectas dependiendo de la cantidad necesaria, según la tabla 12-3, en cada borde de la losa,
con las dimensiones indicadas en la figura 12-13.
Para los tableros de losa de orilla en los que el borde de la losa no es continuo, deberá usarse la
misma dimensión anterior pero colando un anclaje en escuadra o gancho. Es muy importante que
las varillas del lecho superior estén colocadas lo más cercano posible al nivel superior de la losa,
para la cual es común habilitar y colocar silletas hechas con varilla doblada y colocada en
separaciones lo suficientemente cercanas entre sí para garantizar que permanecerán en el
mismo sitio durante el colado del concreto, aunque sean pisadas por los trabajadores durante este
proceso. No se recomienda el uso de maderos o piedras para este fin. (figura 12-15) Otra opción es
reforzar la losa con malla soldada que tiene la ventaja de requerir poca mano de obra y es más
económica que la varilla. (Tabla 12-4)
El proceso de colado del concreto se hará en la forma usual según se ha descrito en otros
capítulos, sólo que en este caso se recomienda colocar el concreto con más cuidado en los lugares
de difícil acceso, por ejemplo sobre las trabes o en lugares donde haya castillos. En estos casos,
se recomienda utilizar un vibrador especial mecánico o eléctrico, o utilizar varillas y picar la zona
exhaustivamente para evitar que se formen huecos en el concreto.
Es de suma utilidad en la nivelación del concreto el uso del escantillón de varilla, con una marca
con alambre bien apretado, para controlar que el espesor de la losa sea siempre el mismo.(figura
12-16). El apisonado se realiza con un pisón de mano, golpeando la superficie ligeramente, para
cerrar las grietas naturales de fraguado (especialmente en lugares cálidos). (figura
12-17).
Al concluir se iniciará el proceso de curado, que consistirá en regar con agua o cubrir con papel o
plástico el concreto para que se mantenga húmeda la superficie, como mínimo.
Losas de vigueta y bovedilla
Se forman básicamente por dos elementos prefabricados, la vigueta y la bovedilla, sobre los cuales
se vacía una losa de concreto de pequeño espesor denominada capa de compresión.
Las bovedillas pueden ser de diferente material, dimensiones y peso dependiendo del fabricante.
Las hay de poliestireno (unicel) que son las más ligeras y más aislantes, de arena-cemento que
son las más pesadas pero generalmente las más económicas y también las hay de barro.
Las viguetas pueden ser pretensadas de alma llena (ver
figura 12-19) o reforzadas de alma abierta (ver figura 12-19). En estas últimas, el fabricante solo les
hace un colado en la parte inferior que servirá de apoyo para las bovedillas quedando expuesto el
acero de la parte media y superior que permitirá tener mejor adherencia con el concreto colado en
la obra.
El fabricante surte las viguetas con la resistencia necesaria
de acuerdo al claro y cargas de cada losa, de manera, que
ya no es necesario colocar más acero en la obra, a excep-
ción de la malla soldada que se debe colocar en lo que se
denomina capa de compresión.
Según sean la forma y el material, las bovedillas ofrecen un buen aislamiento térmico y acústico.
Las viguetas pretensadas o de alma llena son elementos largos y esbeltos de sección transversal,
en forma de ‘‘I’’ fabricadas industrialmente con concreto de alta resistencia
y alambres de acero pretensados. Se adquieren según la medida exacta del claro a centros de los
apoyos y no se pueden cortar o ajustar en la obra. (figura 12-20).
Las viguetas de alma abierta son armaduras de acero de forma triangular, en donde la base del
triángulo se ahoga en un patín de concreto. Su fabricación se hace indistintamente, en la obra o
industrialmente pudiéndose ajustar su longitud al recortarlas fácilmente en la obra. (figura 12-21).
Los claros en este tipo de losa que ofrecen mayor economía varían desde 2.50 hasta 4.50 m,
según el fabricante.
Para construir una losa de vigueta y bovedilla no es necesario construir una cimbra completa, sin
embargo, es necesario colocar un apuntalamiento para todas las viguetas en los extremos y un
apuntalamiento en el centro del claro, sólo para claros mayores de 3 metros. (figura 12-22). Se
colocan puntales de madera de 4 pulgadas por 4 pulgadas y largueros de apoyo y nivelación de 4
pulgadas por 4 pulgadas.
Este apuntalamiento se coloca a cada 1.50 m y podrá retirarse a los 7 días del colado de la capa
de compresión. Se colocan las viguetas paralelas a partir del muro de arranque, apoyándolas por lo
menos 5 cm en los muros a una distancia tal que pueda colocarse una bovedilla entre ellas, y
después se coloca otra en el extremo opuesto a manera de escantillón. (figura 12-23).
Se colocan las bovedillas de los extremos para dar la separción correcta entre viguetas. (figura 1224 ). Se colocan las bovedillas, procurando que queden bien asentadas y ajustadas, tanto como
sea posible. (figura 12-25).Se hacen las instalaciones eléctricas y sanitarias. (figura12-26) Debe
tenerse el cuidado de colocar andadores o pasillos sobre las viguetas para evitar pisar las
bovedillas, ya que pueden romperse y ocasionar un accidente. (figura 12-27).
Terminada la colocación de viguetas y bovedillas se procederá a colocar una capa de malla
electrosoldada 66-1010 (es decir alambres núm. 10 en ambas direcciones, separados 15 cm entr
sí) o bien una parilla de varilla núm. 3 cada 25 cm en ambas direcciones. (figuras 12-28 y 12-29) y
se amarra con alambre recocido a la variila superior de las viguetas.
La malla deberá colocarse lo más próximo posible al nivel superior de la losa, para lo cual deberá
calzarse adecuadamente en la misma forma como se indicó para losas macizas. (figura 12-28)
Se tapan los huecos de las bovedillas extremas, se mojan perfectamente las viguetas y bovedillas y
se procede al colado de la capa de compresión que tendrá un espesor de acuerdo a la tabla 12-5.
(figura 12-31).
Las losas de vigueta y bovedilla tienen la ventaja de que requieren muy poca cimbra y se utilizan
elementos prefabricados por lo que aumenta la calidad de la construcción, se reducen el costo de
la losa y el tiempo de ejecución.
Entrepisos
El entrepiso, además de la división entre plantas de una edificación, sostiene lo que hay en cada
planta. Las vigas ayudan a la sustentación; además de distribuir las cargas hacia las columnas
estas vigas o trabes deben soportar las cargas transmitidas por su propio peso, las sobrecargas
previstas según su uso y la cubierta. El entrepiso puede ser:
• Plano: Es el sistema más sencillo, ya que se realiza sobre una cimbra a base de tarimas o tablas.
Además, es bastante económico, aunque, es muy pesado, y se deben hacer las preparaciones
necesarias para las instalaciones, para no romper en algunos casos, o pasar por arriba del
entrepiso, aumentando su espesor.