Manual técnico - Elementos Estructurales Prefabricados SA de CV

MANUAL TÉCNICO
INFORMATIVO Y DE APLICACIÓN
2010
MANUAL TÉCNICO
INFORMATIVO Y DE APLICACIÓN
Contenido
1.- EEPSA Quienes somos, Objetivos, Misión y Visión ………………………………………………… 3
2.- Ubicación ……………………………………………………………………………………………………. 4
3.- Productos y servicios …………………………………………………………………………………….. 4
3.1.- Productos …………………………………………………………………………………………………. 4
3.1.1.- Losafast …………………………………………………………………………………………………. 4
3.1.2.- Características físicas generales de los componentes de Losafast ………………………… 6
3.1.3.- Características generales del presfuerzo ………………………………………………………
8
3.1.4.- Ventajas del sistema …………………………………………………………………………………. 11
3.1.5.- Aplicaciones generales del sistema Losafast …………………………………………………
12
3.1.6.- Consideraciones generales para el diseño ……………………………………………………… 12
3.2- Servicios ………………………………………………………………………………………………….. 12
4.- Normatividad aplicada …………………………………………………………………………………… 13
4.1.- Objetivo …………………………………………………………………………………………………... 13
4.2.- Campo de aplicación …………………………………………………………………………………... 13
4.3.- Definiciones de la Norma ……………………………………………………………………………… 13
4.4.- Clasificación ……………………………………………………………………………………………... 13
4.5. Especificaciones …………………………………………………………………………………………. 14
4.6.- Métodos de prueba ……………………………………………………………………………………... 15
5.- Estibado y almacenado ………………………………………………………………………………….. 15
6.- Procedimiento Constructivo ……………………………………………………………………………. 16
6.1.- Preparación de los elementos de apoyo como muros u otro elemento de soporte ……….. 16
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
2
6.2.- Colocación de las viguetas y bovedilla……………………………………………………………….16
6.3.- Habilitado de la malla ………………………………………………………………………………… 17
6.4.- Colado de la capa de compresión …………………………………………………………………… 17
6.5.- Descimbrado …………………………………………………………………………………………… 17
7.- Detalles Constructivos …………………………………………………………………………………… 17
8.- Conceptos generales del Análisis y diseño estructural del sistema de piso …………………. 20
8.1.- Análisis de las viguetas del sistema sin continuidad y con continuidad …………………….. 20
8.2.- Tablas de aplicación de viguetas …………………………………………………………………….. 20
8.3.- Doble vigueta …………………………………………………………………………………………….. 21
8.4.- Diseño del sistema de piso (Diafragma rígido) ……………………………………………………. 21
9.- Tablas y gráficas de aplicación …………………………………………………………………………. 24
9.1.- Dimensiones de los diferentes tipos de viguetas …………………………………………………. 24
9.2.- Tablas de aplicación de Viguetas de H=11 cm ………..………………………………..………….. 24
9.3.- Tablas de aplicación de Viguetas de H=14 cm……………………………………………………… 25
9.4.- Tablas de aplicación de Viguetas de H=17 cm …………………………………..………………… 29
9.5.- Tablas de aplicación de Viguetas de H=14 cm. Aplicación para claros mayores con bovedilla
de altura variable …………………………………………………………………….………………………… 30
9.6.- Tablas de aplicación de Viguetas de H=17 cm. Aplicación para claros mayores con bovedilla
de altura variable ………………………………………………………………………………………………. 31
10.- Comparativa de costos de distintos tipos de losas ………………………………………………. 32
11.- Certificación y calidad del sistema…………………………………………………………………… 36
12.- Referencias ……………………………………………………………………………………………….. 40
Autores del Manual
Ing. Domingo Ricardo Mora Cruz - Consultor Externo Ing. Daniel Camacho Moreno - EEPSA MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
3
EEPSA, Elementos Estructurales Prefabricados SA de CV, asociada a Grupo de Oro y PREMIX,
es una empresa dedicada a la prestación de servicios y producción de sistemas constructivos prefabricados
eficientes, económicos y de aplicación en la industria de la construcción.
Vista general de la planta y oficinas
1.- DEFINICIONES
Objetivo
Ofrecer servicios y productos mediante sistemas estructurales con base en nuestros elementos
precolados y presforzados de concreto, que resuelvan las necesidades constructivas de cada obra con
economía, seguridad y calidad.
Misión
Proveer insumos para la construcción, fabricados con tecnologías innovadoras y cumpliendo con los
más altos estándares de calidad, precio competitivo y entregas oportunas; que contribuyan al crecimiento y
mejores márgenes de obra de nuestros clientes, que disminuyan los tiempos de construcción en el mercado
nacional y que garanticen sustentabilidad ecológica.
Visión
Indicadores de productividad, competitividad, calidad y servicio inalcanzables por nuestros
competidores.
Valores
Respeto, puntualidad y responsabilidad con la sociedad, el medio ambiente, nuestros clientes,
nuestros empleados y nuestros accionistas.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
4
2.- UBICACIÓN
menores costos y una mayor calidad en las obras
(ver fig. 1).
Nicolás Ballesteros # 1200
Manzana "M" Ciudad Industrial
4a. etapa
C.P. 58200
Morelia, Michoacán
Teléfonos (443) 323 7000
01800 EEPSA 00
(01800 33772 00)
Para mayor información se puede
consultar la página de internet www.eepsa.com.mx
o
dirigirse
al
correo
electrónico
[email protected].
Fig. 1 LOSAfast y elementos de peralte mayor
3.1.1- Losafast
Localización de la planta (Cd. Industrial)
3.- PRODUCTOS Y SERVICIOS
3.1.- Productos
EEPSA ha desarrollado el sistema de losa
denominado Losafast (marca registrada), óptimo
para la construcción de losas de entrepiso y azotea
en
viviendas,
edificios,
oficinas,
centros
comerciales, bodegas, etc, produciendo en planta
las viguetas precoladas presforzadas de concreto,
parte primordial en la composición del sistema.
Adicionalmente, se proyecta la producción y
comercialización de elementos precolados de
mayor peralte, como trabes tipo AASHTO y Cajón
para la construcción de puentes, y secciones T y
TT para la conformación de losas con cargas y
claros mayores, lo cual optimizará los procesos de
construcción que redundará en menores tiempos,
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
Es un sistema de construcción de
losas rápido, seguro, eficiente y económico.
El sistema Losafast (ver fig. 2) está
conformado por los siguientes elementos:
a. Elementos de soporte precolados
pretensados (viguetas).
b. Elementos aligerantes (bovedillas
de poliestireno o cemento-arena)
c. Cuña de concreto
d. Conectores
de
cortante
de
acuerdo
a
necesidades
específicas del diseño de cada
losa.
e. Capa de compresión de concreto
premezclado (f’c=250 kg/cm2)
f. Elemento para refuerzo y control
de
agrietamiento
(malla
electrosoldada).
g. Elemento de unión en el lecho
inferior de la losa, colocado en la
5
zona de la junta generada por la
vigueta y la bovedilla (metal
desplegado).
Cuña de
Concreto
Bovedilla de
Poliestireno
Malla Electrosoldada
Vigueta Pretensada
EP-14 ó EP-17
Capa de compresión
LOSAFAST POLIESTIRENO
Cuña de
Concreto
Malla Electrosoldada
Bovedilla de
Capa de compresión
Vigueta Pretensada
cemento - arena
EP-14 ó EP-17
vacio
vacio
vacio
LOSAFAST CEMENTO ARENA
Fig. 2 Sistema Losafast con bovedilla de
poliestireno y bovedilla de cemento-arena
Fig. 3 Viguetas EP-11, EP-14 y EP-17
b).- Elementos aligerantes del sistema.
El sistema Losafast es un sistema con un peso
menor a los sistemas tradicionales, que como
veremos más adelante, ofrece grandes beneficios
a la estructura y costo de la edificación en general;
una parte importante para reducir peso al sistema
es el elemento denominado bovedilla, el cual
puede ser de poliestireno o de cemento-arena. La
bovedilla se acomoda de tal manera que parte de
esta se apoye en los patines de las viguetas
precoladas presforzadas. Su función principal es
como ya mencionamos, aligerar el sistema,
sirviendo a la vez de molde para el colado de la
cuña de concreto y capa de compresión (ver figs. 2
y 4).
ancho variable
Longitud variable
a).- Elementos de soporte. Estos
componentes son los encargados de soportar el
peso de todo el sistema y las cargas inducidas, en
especial la flexión producida por estas. Además,
estas viguetas transmiten el peso hacia los
elementos de soporte de la construcción
correspondiente, ya sean muros o trabes. Las
dimensiones y refuerzo serán de acuerdo a las
necesidades propias del proyecto, claro y cargas
por soportar. Estos elementos se fabrican bajo
estricto control de calidad con alambre de
presfuerzo y concreto de alta resistencia.
En nuestra planta fabricamos tres tipos de
viguetas denominadas EP-11, EP-14 y EP-17 con
peralte de 11, 14 y 17 cm respectivamente (ver fig.
3).
GEOMETRIA
VIGUETA H=11cm
GEOMETRIA
VIGUETA H=14cm
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
altura variable
Longitud variable
ancho variable
altura variable
Fig. 4 Bovedilla de poliestireno y bovedilla de
cemento-arena
c).- Cuña de concreto. La cuña de
concreto es la zona de concreto colado en obra
que queda entre la bovedilla y la vigueta precolada;
su función es unir la capa de compresión con la
vigueta, además de aumentar la sección y
proporcionar más resistencia al elemento (ver figs.
2 y 5).
GEOMETRIA
VIGUETA H=17cm
6
Cuña de
Concreto
Cuña de
Concreto
Fig. 5 Detalle de cuña de concreto
d).- Conectores. En el momento de
fabricar las viguetas en nuestra planta, colocamos
en caso de ser necesario, conectores de cortante a
cada 50 cm. Estos conectores son de varilla de
Ø=5/32” y de fy=6000 Kg/cm2 y cuya función
principal es resistir el cortante generado entre la
capa de compresión y la vigueta (ver fig. 6). En
caso de no ser necesario poner los conectores se
coloca alambre recocido para amarre de la malla a
este.
Capa de compresión
Capa de compresión
Bovedilla de
cemento-arena
Bovedilla de
poliestireno
Fig. 7 Detalle de capa de compresión
f).- Elemento para refuerzo y control de
agrietamiento (malla electrosoldada).
Para reforzar la capa de compresión a la
flexión y tener un control de agrietamiento del
concreto, se coloca malla electrosoldada 6x610x10 o según el requerimiento del sistema de
piso. La malla tiene un fy=5000 kg/cm2. (ver fig. 2).
g).- Elemento de unión en la parte baja
de la losa (metal desplegado). Cuando se utilizan
bovedillas de poliestireno, es necesario integrar a
la bovedilla con la vigueta para evitar
agrietamientos en la junta generada entre estos
elementos, por lo que se coloca metal desplegado
que abarque tanto a una sección de la bovedilla
como a la vigueta (ver fig. 8).
Fig. 6 Detalle general de
Conectores de cortante
e).- Capa de compresión. Es la parte
superior de todo el sistema Losafast. Está
formada por concreto premezclado ó colado en
obra y reforzado con la malla electrosoldada. Su
función principal es integrar a todos los elementos
componentes del sistema en uno solo para que la
losa y la vigueta trabajen en colaboración, teniendo
con esto una sección compuesta (ver figs. 2 y 7).
30
Metal
desplegado
Fig. 8 Detalle de colocación de metal
desplegado (plafón)
3.1.2- Características físicas generales de los
elementos del sistema Losafast
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
7
Como se mencionó previamente, el
sistema Losafast está conformado por la unión de
varios elementos cuyas características especiales
y particulares, nos llevan a tener gran calidad,
seguridad, durabilidad y bajo costo del sistema.
Las características de cada uno de ellos
se describen a continuación con el objetivo de
tener una idea más clara de sus propiedades y de
su contribución a la resistencia integral del sistema.
a).- Elementos de soporte. Los
elementos de soporte formados por las vigas
pretensadas precoladas denominadas EP-11,
EP-14 y EP-17, están conformados por dos
componentes principales: el concreto con una
resistencia a la compresión de f’c=350 kg/cm2 ó
f’c=400 kg/cm2 y el acero de presfuerzo con un
esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un
esfuerzo de fluencia de fy=17600 kg/cm2 para
alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión
de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de
fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
Es de resaltar que el concreto posee hasta
el doble de resistencia que los concretos utilizados
habitualmente en la construcción de obras. Como
ejemplo de su resistencia cabe señalar que un
castillo de 15x15 cm resistiría hasta una fuerza de
compresión simple de 72000 kg sin sufrir daño
(equivalente al peso aproximado de un tráiler
completamente cargado). Por lo anterior, resulta
muy claro que el concreto con que están
elaboradas las viguetas, garantiza una resistencia
mayor y por lo tanto un mejor comportamiento,
garantizando mayor seguridad. Además, el
concreto se produce en una planta concretera, en
la que la dosificación de los materiales (arena,
grava, agua, aditivos y cemento) con que es
elaborado, se hace de manera precisa según las
propiedades de cada uno, lográndose con esto
garantizar la resistencia nominal del concreto
establecida en el diseño y por ende, una mejor
calidad. Para garantizar lo anterior, se realizan
pruebas de laboratorio de todas y cada uno de los
coladas realizados.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
El otro elemento que conforma la vigueta
es el acero de presfuerzo, encargado de inducir la
fuerza de compresión a la vigueta. Es un alambre
de acero de alto carbono y sometido previamente a
un proceso térmico de relevado de esfuerzos y de
baja relajación, que garantiza que dicho alambre
no sufriría perdidas en su resistencia ni se alargará
lo suficiente para perder sus propiedades con el
tiempo. Dicho alambre con un diámetro de
solamente 5 mm, puede lograr resistir hasta una
fuerza de tensado de 2670 kg sin que sufra
deterioro o se rompa.
Fig. 9 Producción de viguetas en la planta de
EEPSA
b).- Elementos aligerantes del sistema.
Los elementos aligerantes son básicamente la
bovedilla de poliestireno ó la de cemento-arena.
La bovedilla de poliestireno tiene como
característica principal su bajo peso: tiene una
densidad mínima garantizada de 11.2 kg/m3 y con
la suficiente resistencia para servir de molde para
el colado del concreto de la capa de compresión.
Además, es un aislante térmico y acústico y se
consume bajo la acción del fuego (autoextinguible
o retardante de flama; se funde pero no propaga la
llama).
El otro tipo de bovedilla es la denominada
de cemento-arena. Estos elementos se construyen
utilizando la técnica de vibrocomprimido. Su peso
promedio varía, según largo y peralte, desde 6 a
8
12 kg por pieza y su resistencia nominal es de
f’c=200 kg/cm2.
c).- Cuña de concreto. La cuña de
concreto, con una resistencia mínima a la
compresión de f’c=250 kg/cm2, se elabora con
concreto colado en obra pero hecho en planta
especializada para garantizar su resistencia y
calidad.
detalles
generales
y
siguiendo
las
recomendaciones del fabricante. La malla se
fabrica en plantas especializadas en elaborar
aceros de alta resistencia, por lo que su calidad y
buen desempeño están garantizados.
g).- Elemento de unión en la parte baja
de la losa (metal desplegado).. El metal
desplegado es una malla calibre 26, con aberturas
de 8*25 ó 5*11 mm. con un ancho de 91 cms. y
acero SAE 1010.
3.1.3.- Características generales del Presfuerzo
Vista de cuña de concreto y conectores de
alambre recocido y varilla 5/32”
d).- Conectores de cortante. Los
conectores de cortante utilizados son varillas de
fy=6000 kg/cm2 y con un diámetro de Ø=5/32”
para el caso general ó de diámetros mayores de
acuerdo a los requerimientos del diseño. En caso
de no colocar conectores se coloca alambre
recocido para el amarre de la malla.
e).- Capa de compresión. Conformada
por una capa de concreto y malla electrosoldada
amarrada a las viguetas mediante conectores de
alambre ó varilla. El concreto tendrá una
resistencia mínima de f’c=250 kg/cm2 y un espesor
variable de acuerdo con las necesidades del
proyecto y de la norma correspondiente. La malla
electrosoldada, encargada de reforzar la capa,
posee una resistencia a la fluencia de fy=5000
kg/cm2, teniendo una resistencia mayor a las
varillas de uso más común; facilita y reduce los
tiempos de colocación y se tiene un menor
desperdicio de material.
f).- Elemento de refuerzo y control de
agrietamiento (malla electrosoldada). La malla
tendrá un fy=5000 kg/cm2 como mínimo y se
utilizará como mínimo la malla 6x6-10x10 o de
acuerdo al diseño del sistema de piso. Su
colocación será de acuerdo a lo indicado en los
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
Como se mencionó en párrafos anteriores,
el sistema Losafast está compuesto por viguetas
presforzadas
precoladas
que
son
parte
fundamental del sistema. Cabe señalar que el
presfuerzo se puede describir como la
característica principal de un sistema constructivo
aplicado a elementos de concreto principalmente y
como su nombre lo indica, es la aplicación de
esfuerzos previos a un elemento mejorando su
comportamiento al momento de ser sometido a las
cargas y fuerzas por soportar, aumentando su
resistencia con dimensiones menores a las de un
elemento de concreto reforzado común y con un
mejor control de calidad que los elementos colados
en sitio.
El presfuerzo es inducido a los elementos
de concreto mediante la utilización de alambres o
cables de presfuerzo que colocados de manera
estratégica, producen esfuerzos y deformaciones
que contrarrestan a los creados por las cargas que
soportaran dichos elementos.
Un elemento puede ser presforzado de
dos maneras diferentes: de forma pretensada o
postensada. El concepto en general no cambia
para uno u otro sistema constructivo, pero cada
uno tiene sus propias características.
La mayoría de los elementos presforzados
se hacen precolados en moldes fuera de su
ubicación final y generalmente en otro sitio
diferente al de la obra. El pretensado, como su
9
nombre lo indica, se basa en la colocación y
tensado de los alambres o cables de presfuerzo
previo al colado del concreto. Este procedimiento
se realiza en las denominadas camas de
presfuerzo (ver figs. 9 y 9a) las cuales son líneas
de construcción longitudinales donde se colocan
los moldes de la sección correspondiente; en un
extremo se anclan los alambres o cables y en el
otro, se tensan mediante gatos eléctricos de
potencia hidráulica. Posteriormente se realiza el
vaciado del concreto en los moldes y una vez que
éste alcanza una determinada resistencia, se alivia
la tensión de los alambres cortando los mismos,
por lo que estos tienden a acortarse en su longitud
inicial previa al tensado pero no lo hacen debido a
que están ligados al concreto por la adherencia
creada entre ambos materiales, induciendo
mediante este fenómeno, una fuerza axial al
elemento que produce los esfuerzos y
deformaciones deseados, para soportar y
contrarrestar las cargas y deformaciones en su
etapa de servicio.
gato para tensado
Viga
alambre de presfuerzo
gato para tensado
Cama de presfuerzo
CAMA DE PRESFUERZO PARA ELEMENTOS PRETENSADO
Fig. 9a Pretensado de un elemento
El postensado en cambio, es el
procedimiento constructivo en el que se cuela el
elemento de concreto antes del tensado de los
cables, dejando al interior ductos con la trayectoria
deseada para la posterior colocación de los cables
y su tensado (ver fig. 10). Una vez que el concreto
ha alcanzado cierta resistencia, se colocan los
cables y se procede a su tensado mediante gatos
hidráulicos; luego se anclan al concreto mediante
herrajes especiales produciendo al igual que en el
pretensado, los esfuerzos y deformaciones
deseados para soportar y contrarrestar las cargas
y deformaciones en su etapa de servicio. Posterior
al tensado de los cables, se procede a rellenar los
ductos con lechada de cemento o mortero, con la
finalidad de proteger a los cables de la corrosión y
evitar movimientos relativos entre los cables
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
durante la acción de cargas dinámicas como las
producidas por sismos o vientos.
Viga
anclaje
alambre de presfuerzo
VIGA PRECOLADA Y POSTENSADA
Fig. 10 Postensado de un elemento
El concepto del presfuerzo fue comenzado
a ser estudiado alrededor del año 1911 por el Ing.
francés Eugene Freyssinet, teniendo su primera
aplicación real y más notable en la construcción del
puente sobre el río Marne en 1940, con lo que
alcanzo gran renombre y credibilidad en la
utilización del presfuerzo. Desde entonces el
sistema ha evolucionado y ha sido mejorado
alcanzando un alto grado de desarrollo y de
aplicación en varios rubros de la industria de la
construcción, produciéndose con este sistema
diferentes elementos como trabes, losas,
columnas, muros, fachadas, etc.
Para ejemplificar mejor el concepto del
concreto presforzado véase la fig. 11, en la cual se
muestra una viga simplemente apoyada y cargada
por una fuerza de valor w uniformemente repartida;
se muestran el momento y los esfuerzos
producidos por dicha carga y sus respectivos
diagramas de esfuerzos. Este caso el más común
para un elemento cargado para una viga de
concreto reforzado.
w
h
Mw
fc
h
ft
Fig. 11 Viga sometida a una carga w
10
Ahora véase la fig. 12, en la cual a la
misma viga se le aplica una carga axial longitudinal
en el centroide de su sección. Dicha carga produce
un esfuerzo de compresión uniforme en la sección,
buscándose contrarrestar con esto, los esfuerzos
por tensión en la parte inferior de la viga, pero
aumentando los esfuerzos de compresión en la
parte superior de la sección. La fuerza P aplicada
es la fuerza de presfuerzo, que de acuerdo con las
características geométricas del elemento y la carga
w será de cierta magnitud para alcanzar el estado
de esfuerzos deseados para proporcionarle la
resistencia requerida al elemento, sin exceder los
esfuerzos
permisibles
indicados
en
los
reglamentos y normas vigentes.
w
al elemento, ya que su estado de esfuerzos es
básicamente de compresión y no ofrece mayor
ventaja ya que el concreto resiste adecuadamente
estos esfuerzos. Sin embargo, si al mismo
elemento se le aplica una fuerza de presfuerzo
excéntrica por debajo de su centroide se presenta
el sistema de esfuerzos ilustrado en la fig. 13, en la
que se observa como con dicha fuerza se trata de
inducir esfuerzos de compresión y tensión muy
similares a los producidos por la carga w pero de
sentido contrario. Es decir, la fuerza de presfuerzo
produce un momento constante y una deformación
contrarios a los producidos por las cargas
impuestas al elemento, reduciendo con esto los
esfuerzos generados por las cargas hasta un límite
admisible y sin necesidad de tener un elemento
más robusto.
P
e
w
P
Mw
Mw
M(P)=P(0)=0
M(P)=P(0)=0
fc
fc
fc
h
M(Pe)=P(e)
fc
fc=ft
ft
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
Esfuerzos totales
fc
fc
ft
h
Esfuerzos al centro del claro
ft
fc
fc
fc
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
Esfuerzos M=Pe
fc
Esfuerzos totales
Esfuerzos al centro del claro
h
0
fc
fc
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
h
Fig. 12 Viga sometida a una carga w y a una
carga de presfuerzo P sin excentricidad
Como se observa en la fig. 12, se han
contrarrestado únicamente los esfuerzos por
tensión dado que la fuerza de presfuerzo
únicamente genera esfuerzos de compresión, lo
que a simple vista no ofrece un beneficio sustancial
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
ft
0
fc
Esfuerzos totales
Esfuerzos en los extremos
ft
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
Esfuerzos M=Pe
fc
Esfuerzos totales
Esfuerzos en los extremos
Fig. 13 Viga sometida a una carga w y a una
carga de presfuerzo P con excentricidad
En la fig. 13 la fuerza P tiene una
excentricidad “e” constante. Sin embargo, dicha
excentricidad puede ser variada a lo largo del
elemento (ver fig. 14) de tal manera que los
11
esfuerzos y deformaciones producidas por este
sean de la misma magnitud que los producidos por
la carga w en cada sección del elemento, lo que
nos lleva a que prácticamente el elemento tenga
esfuerzos únicamente de compresión.
w
P
P
vigas y en general se amplían notablemente las
aplicaciones posibles del concreto y del presfuerzo
como tal.
Es por todo lo anterior que al utilizar las
vigas precoladas pretensadas para el sistema
Losafast, se garantiza un sistema integral con
calidad.
3.1.4.- Ventajas del sistema Losafast
Mw
El sistema Losafast tiene un gran número
de ventajas con relación a los sistemas
tradicionales de losa, tanto desde el punto de vista
constructivo como el económico. A continuación se
enumeran algunas ventajas:
M(P)=P(0)=0
M(Pe)=P(e)
fc
fc
ft
fc
-
Se reducen los tiempos de construcción
hasta en un 50%.
-
Se reduce el volumen del concreto hasta
en un 60%.
-
Se reduce el costo por desperdicios de
acero de refuerzo.
-
Se elimina el 100% de la cimbra de
contacto.
-
La cimbra de apuntalamiento se puede
reducir hasta en un 100% en claros en
que la viga es autoportante y en un 90%
para la generalidad de los casos.
-
Su montaje es fácil ya que no requiere
mano de obra especializada y se puede
habilitar con el personal empleado
normalmente en la obra.
-
No requiere almacenamiento bajo techo,
reduciendo costos de operación y espacio.
-
El sistema cumple plenamente con la
normatividad y reglamentación vigente.
-
El sistema es adaptable a diferentes tipos
de claros y cargas.
h
ft
fc
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
Esfuerzos M=Pe
fc
Esfuerzos totales
Esfuerzos al centro del claro
fc
h
0
fc
0
fc
Esfuerzos w
Esfuerzos P
fc
Esfuerzos M=Pe
Esfuerzos totales
Esfuerzos en los extremos
Fig. 14 Viga sometida a una carga w y a una
carga de presfuerzo P con excentricidad
variable
Cabe señalar que se puede buscar una
trayectoria y magnitud de la fuerza de presfuerzo
que produzca un estado de esfuerzos de tensión
prácticamente nulo, teniendo con esto esfuerzos
de compresión únicamente. Sin embargo, en la
práctica se permiten ciertas tensiones que pueden
ser resistidas por el concreto. Es importante
señalar que el concreto presforzado mejora su
comportamiento bajo las cargas de servicio, se
tiene un mejor control de agrietamiento y
deflexiones y además, permite la utilización de
materiales eficientes de alta resistencia, se
reducen las dimensiones de los miembros y son
más ligeros, se reduce la relación de carga muerta
a carga viva, se pueden amentar los claros en
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
12
-
-
Permite
habilitar
las
instalaciones
eléctricas e hidrosanitarias al no estar
embebidas en el concreto.
El sistema provee aislamiento térmico y
acústico.
-
Ante
eventos
sísmicos,
cumple
cabalmente con la normatividad vigente al
comportarse como diafragma rígido.
-
Gracias a su peso ligero, reduce los
costos de estructura y cimentación.
-
Los materiales y elementos con que está
fabricada Losafast, son de la más alta
calidad y son producidos bajo estrictos
estándares y controles.
-
El sistema es ecológico al eliminar el uso
de la cimbra de madera.
3.1.5.- Aplicaciones
Losafast
generales
del
Casas de habitación
Edificios de varios niveles
Áreas comerciales
Áreas de oficinas
Bodegas
Hospitales
-Las viguetas precoladas pretensadas se diseñan
para resistir todos los esfuerzos que se presentan
desde la etapa de producción hasta su etapa de
servicio. Dichas etapas son:
a.- Etapa de fabricación, en la que debe
resistir los esfuerzos generados por el
presfuerzo y su peso propio. Se incluye su
comportamiento
en
la
etapa
de
almacenamiento, izaje y transporte.
b.- Etapa constructiva. Fase en la cual la
vigueta resistirá el peso del concreto de la
capa de compresión sin fraguar, el peso de
la bovedilla, la malla, equipo menor de
construcción y el peso de los trabajadores.
c.- Etapa de servicio. En esta etapa la
vigueta trabaja en colaboración con la
capa de compresión cuando ya ha
alcanzado su resistencia. El sistema
resistirá el resto de las cargas muertas
como
los
acabados,
instalaciones,
cancelería, etc. y la carga viva
correspondiente.
3.2.- Servicios
para
el
El sistema Losafast se diseña tomando en
cuenta la normatividad y reglamentación vigente.
El diseño tiene los siguientes objetivos:
- Buscar la resistencia y comportamiento adecuado
de todos los componentes del sistema, para
soportar las cargas y esfuerzos a que estará
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
- Exhaustivo control de calidad de todos los
materiales que componen el sistema.
sistema
El sistema Losafast se puede aplicar en
todo tipo de edificaciones ya que es versátil y se
puede adaptar a los claros y cargas por soportar.
3.1.6.- Consideraciones generales
diseño del sistema Losafast
sometido durante las etapas de producción,
construcción y servicio.
Con el propósito de ofrecer la mejor
solución constructiva para las obras, contamos
con los siguientes servicios:
a. Diseño estructural de acuerdo a los planos
o croquis
b. Suministro en obra de los elementos que
componen la Losafast
c. Izaje, colocación y armado de los
elementos que integran la losa.
d. Colado del concreto de la capa de
compresión.
13
Sistema estructural formado por componentes
portantes prefabricados denominados viguetas,
componentes aligerantes llamados bovedillas y por
una losa de compresión. El sistema esta
perimetralmente confinado con una dala o viga de
concreto reforzado.
4.3.2.- Componente portante
Es una vigueta, banda o placa de sección
constante prefabricada de concreto reforzado o
presforzado, para resistir la flexión del sistema de
losa.
Construcción en proceso del sistema Losafast
con bovedillas de poliestireno y cemento-arena
en vigueta doble y vigueta sencilla
4.- NORMATIVIDAD APLICADA
Dado que uno de los objetivos de EEPSA
es proporcionar servicios y productos de calidad,
es necesario garantizar estos mediante la
aplicación de la normatividad vigente, en especial
la Norma Mexicana NMX-C-406-1997 ONNCCE
“Sistema de vigueta y bovedilla y componentes
prefabricados similares para losas”, la cual
contiene los lineamientos generales y conceptos
de este tipo de sistema; entre los más relevantes
están los siguientes:
4.1.- Objetivo
- Esta Norma establece las especificaciones y
métodos de prueba que deben cumplir los
sistemas de vigueta y bovedilla y de componentes
prefabricados que se utilizan para la construcción
de losas en las edificaciones.
4.2.- Campo de aplicación
Esta Norma es aplicable a los sistemas de vigueta
y bovedilla, incluye componentes prefabricados
para losas, tales como bandas, placas, viguetas de
alma abierta y similares. (Se excluye las viguetas
metálicas y las vigas de madera).
4.3.- Definiciones de la Norma
4.3.1.- Losas a base de vigueta y bovedilla
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
4.3.3.- Bovedilla o componente
estructuralmente no resistente.
aligerante
- Componente aligerante de relleno colocado en
las secciones de la losa, fabricados con materiales
de densidad inferior a la del concreto, tales como:
concreto ligero, cerámica, poliestireno, cartón o
cualquier otro material que disminuya el peso,
incluyendo la cimbra de módulo recuperable.
4.3.4.- Cuña de concreto
Es la porción del concreto colado en obra que se
aloja entre los elementos aligerantes, embebiendo
al componente portante.
4.3.5.- Losa de compresión (capa)
Concreto colado en obra con el acero de refuerzo
requerido y cuya función estructural, es integrar y
dar continuidad al sistema.
4.3.6.- Peralte del sistema
Altura de la bovedilla + el espesor de la capa de
compresión.
4.3.7.- Vigueta
Componente portante resistente del sistema,
formado por concreto y/o acero, que puede ser de
alma maciza de concreto o de alma abierta.
4.4.- Clasificación
Para efectos de aplicación de esta Norma, se
establece la siguiente clasificación de sistemas:
a.-Vigueta y bovedilla
14
b.-Vigueta de alma abierta y bovedilla
c.-Componentes prefabricados similares
- Bandas y placas
- Vigueta y cimbra recuperable
4.5. Especificaciones
4.5.1.- Componentes portantes
Para componentes de concreto pretensado, la
resistencia de diseño mínima del concreto debe
ser igual o superior a 34,3 MPa (350 kg/cm) y el
porcentaje de refuerzo será según los
requerimientos del cálculo, pero no menor de
0.0015.
Durante el colado de la losa de compresión, los
componentes portantes deben ser capaces de
soportar, para el claro especificado entre
apuntalamientos, el peso propio del sistema, más
una carga viva de 9,81 MPa (100 kg/cm), sin que
alcance la fluencia. Para el caso de vigueta de
alma abierta, además deberá revisarse para la
misma condición de carga, que el acero de
compresión no pierda su estabilidad lateral
(pandeo). La deformidad vertical (flecha) debe ser
menor o igual a L/360, en donde L es la distancia a
centro de apuntales en centímetros. Ningún
elemento portante presforzado, deberá presentar
deflexión hacia abajo (flecha) al momento de
colocarse en obra.
Para verificar el cumplimiento de los requisitos de
los componentes portantes, se aplicará lo
establecido en el numeral 8.1. de éste manual.
4.5.2.- Componentes aligerantes
El diseño de los componentes aligerantes debe
permitir durante el proceso constructivo soportar
directamente el peso del concreto cuando éste se
vacía en el momento del colado sin sufrir
deformaciones, fisuras o fracturas que afecten la
seguridad de la estructura. Esto se comprueba de
acuerdo a lo indicado en el punto 8.2.
Deben permitir mediante su diseño geométrico, la
penetración del concreto en las cuñas durante el
colado, con excepción de los sistemas que no
requieran de la cuña de concreto con fines
estructurales superior de la vigueta, ver figs. 4 y
15. Esto no es necesario en el caso de las
viguetas con conectores metálicos. El perfil del
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
componente aligerante debe corresponder con la
configuración del componente portante.
Cuando los componentes aligerantes son de
poliestireno o materiales susceptibles del ataque
del fuego, deben quedar protegidos con materiales
incombustibles, aislantes y/o retardantes de fuego,
ya sea directamente o mediante plafón
incombustible, de acuerdo a lo establecido por los
reglamentos de construcción vigentes.
4.5.3.- Concreto colocado en obra
El concreto que se cuela en la obra debe tener una
resistencia de diseño mínima de 19,6 MPa (200
kg/cm2), fabricado con tamaño máximo de
agregado de 19 mm (3/4”) y debe vibrarse para
asegurar su penetración en las cuñas.
4.5.4.- Deformación y carga máxima del sistema.
Después de retirar los apoyos provisionales el
sistema debe cumplir con lo siguiente:
- El sistema de losa
El sistema de losa debe ser capaz de soportar la
carga total de diseño, según los factores de carga
que establece el reglamento de construcción
correspondiente. La deformación (flecha) del
sistema de losa medida respecto al plano
horizontal y para la carga de servicio no excederá
de L/360, donde L es la distancia entre centros de
apoyos expresada en centímetros.
Para cargas de larga duración se debe garantizar
que la flecha cumple con la deformación a largo
plazo indicada por el reglamento de construcción
correspondiente.
- Cargas mínimas sobre losas de compresión.
Para uso habitacional el sistema debe diseñarse
para que la losa de compresión soporte una carga
concentrada de 981 N (100 kg) al centro del claro
entre dos elementos portantes (viguetas, bandas o
placas), o de 1 471,5 N (150 kg) a la mitad del
claro libre del elemento portante (en lugar de la
carga viva uniforme). En oficinas y laboratorios las
cargas anteriores serán de 1 471,5 N (150 kg) y
4905 N (500 kg) respectivamente. Para
estacionamientos la carga aplicada debe ser de
14 715 N (1500 kg) en el punto más desfavorable.
15
4.5.5.- Anclajes
Certificación debidamente acreditado en
fabricación de los componentes del sistema.
Los componentes portantes deben garantizar una
continuidad estructural para que los sistemas de
vigueta y bovedilla y prefabricados similares
queden debidamente apoyados en sus extremos
con un mínimo de:


2 cm para los sistemas que
cuentan con anclaje.
5 cm para los sistemas sin
anclaje.
4.5.6.- Losa de compresión (capa de compresión)
La losa de compresión, que se vacía en obra debe
tener los espesores “t” mostrados en la tabla
siguiente, en función de las características del
sistema estructural global y de las longitudes de
los
claros de soporte:
Cuando la estructura de apoyo de la losa sea a
base de muros de mampostería y los espesores de
la losa cumplen con lo estipulado en la Tabla 1, se
podrá emplear el método simplificado para la
revisión del comportamiento de la estructura ante
cargas laterales. En caso de no ser así deberá
revisarse el comportamiento de diafragma rígido
ante cargas laterales.
Espesor t
(cm)
t ≥3
t ≥4
t ≥5
t ≥6
Claro L
(m)
L≥ 4
4 ≤ L≤ 5
5.5 ≤ L ≤ 8
L≥ 8
Altura de la
estructura L (m)
h ≤ 13
h > 13
h > 13
h > 13
Observaciones
Estructura a base de muros
Revisar comportamiento del
diafragma rigido ante cargas
laterales
4.5.7.- Peraltes mínimos del sistema
Serán del claro (L) entre 25 y en volados la
longitud (Lv) entre 10.
la
- Resistencia del sistema a la carga
Para los sistemas de losa las pruebas se
realizarán 28 días después de haber sido colada la
losa de compresión.
4.6.2.- Componentes aligerantes
- Preparación de la muestra
Se satura por inmersión el componente antes del
ensaye durante 24 h. Se apoyan los componentes
en sus cejas, sobre elementos portantes o sobre
tablones.
- Procedimiento
Se aplica una carga de 981 N (100 kg) en un área
de 100 cm al centro de la bovedilla. Otros
materiales que se puedan clasificar dentro de este
tipo deben ser capaces de soportar la carga antes
mencionada. La bovedilla de poliestireno se
probará aplicando una carga de 981 N (100 kg) en
un área de apoyo de 100 cm, ver fig. 15.
Resultados
Después de 24 h de realizado el ensaye, se
efectúan las mediciones de las deformaciones
producidas y se registran, no debiendo
presentarse deformaciones, fisuras y /o fracturas
que afecten la
seguridad
estructural
del
sistema.
Los
componentes aligerantes deben cumplir la
especificación indicada en 6.2.
981 N
100 kg
Area de carga
100 cm2
4.6.- Métodos de prueba
4.6.1.- Componentes portantes
Bovedilla
Fig. 15 Carga sobre bovedilla
Para verificar lo especificado en 6.1, el fabricante
debe establecer controles de calidad internos de
acuerdo a las normas respectivas, por lo que
deberá presentar los documentos que acrediten
dicha calidad de los insumos empleados, pudiendo
ser utilizados los emitidos por un Organismo de
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
5.- ESTIBADO Y ALMACENADO
Una vez que el concreto alcance la
resistencia de transferencia del presfuerzo y se
proceda al corte de los alambres, se retiraran las
16
viguetas de los moldes para su almacenamiento y
estibado.
Las piezas se apoyarán sobre durmientes
capaces de soportar el peso de las viguetas y la
superficie de apoyo de estas deberá ser lo
suficientemente
resistente
para
evitar
asentamientos que pudieran provocar daños a las
piezas ya estibadas. Entre cada estiba deberá
colocarse un durmiente y se permitirá un máximo
de 7 líneas de estiba (ver fig. 16).
La separación entre viguetas ya estibadas
deberá ser la adecuada para permitir la sujeción e
izaje adecuado de las piezas de acuerdo con los
procedimientos por seguir. Así mismo, no deberán
estibarse piezas de diferente longitud o peralte.
Máximo 7
estibas
arreglo del proyecto estructural
correspondiente. (ver fig. 17).
Dala
Cimbra
perimetral
de
la
losa
Dala
Madrina Madrina
Cimbra
perimetral
Madrina
Muro de
mampostería
Muro de
mampostería
Puntal
Puntal
Puntal
Fig. 17 Preparación para colocación de
viguetas
6.2.- Colocación de las viguetas y
bovedilla. Se izaran y colocaran las viguetas
dentro de las dalas para que estas apoyen sobre la
mitad del ancho del muro pero nunca una distancia
menor de 5 cm. Estas se colocarán a la separación
indicada en el proyecto y se procederá a colocar la
bovedilla ya sea de poliestireno o de cementoarena (ver figs. 18 y 19).
Durmiente
Vigueta
Dala
Dala
Cimbra
perimetral
Superficie libre de
asentamientos
Cimbra
perimetral
Madrina Madrina
Fig. 16 Estibado de viguetas
Madrina
Muro de
mampostería
Muro de
mampostería
6.- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
Puntal
Puntal
Puntal
El procedimiento constructivo del sistema
Losafast es fácil de ejecutar y no requiere mano
de obra especializada. Los pasos a seguir son:
6.1.- Preparación de los elementos de
apoyo como muros u otro elemento de soporte.
En caso de que la Losafast apoye sobre muros de
mampostería, estos deberán de prepararse
colocando las dalas perimetrales de cerramiento,
sobre las cuales se colocaran las viguetas
precoladas. Posteriormente, se procede a la
colocación de las madrinas y puntales perimetrales
para apoyo y nivelación, y los puntales y madrinas
centrales verificando que el espaciamiento entre
estas no sea mayor al indicado en el plano de
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
Apoyo a la mitad del muro
pero no menor de 5 cm
Dala
Cimbra
perimetral
Vigueta
Madrina
Fig. 18 Colocación de viguetas y detalle de
apoyo
17
Vigueta
bovedilla de
poliestireno
volumen vaciado en un solo punto para evitar el
colapso de la vigueta o bovedilla (ver fig. 21).
Vigueta
Capa de compresión
Malla
Madrina
Fig. 19 Colocación de bovedilla
6.3.- Habilitado de la malla. Una vez
colocadas las viguetas y las bovedillas, se procede
a colocar la malla electrosoldada, la cual deberá
ser amarrada a las dalas perimetrales y conectores
y deberá estar separada de la vigueta y bovedilla 2
cm para garantizar un adecuado recubrimiento.
Para asegurar lo anterior, se deberá calzar la
malla. Además, se deberán de respetar todas las
recomendaciones para la utilización de la malla
indicadas por el fabricante (ver fig. 20).
Vigueta
bovedilla de
poliestireno
Malla
Madrina
Madrina
bovedilla de
poliestireno
Fig. 21 Capa de compresión colada
6.5.- Descimbrado. Una vez colado el
concreto se procederá a su curado siguiendo los
procedimientos
usualmente
utilizados.
Posteriormente se retirarán las madrinas y
puntales centrales a los cuatro días y los
perimetrales a los siete días.
7.- DETALLES CONSTRUCTIVOS DEL SISTEMA
LOSAFAST.
A continuación se presentan detalles
constructivos generales del sistema Losafast.
Estos detalles son representativos por lo que
deberán analizarse y diseñarse para los elementos
mecánicos correspondientes, ya sea flexión,
cortante o torsión.
Fig. 20 Colocación de malla
6.4.- Colado de la capa de compresión.
Para proceder al colado de la capa de compresión
se deberá mojar uniformemente la vigueta y
también la bovedilla, en el caso de ser de cementoarena. El concreto tendrá una resistencia mínima
de f’c=250 kg/cm2 y se colocará comenzando
desde los extremos hacia el centro y se esparcirá
uniformemente para alcanzar el espesor deseado
en toda el área; cuando el concreto es bombeado,
la manguera se deberá apuntar siempre a las
viguetas y nunca a las bovedillas; así mismo,
deberá tenerse cuidado de no concentrar el
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
En nuestra guía de montaje y página de internet,
aparecen cada uno de los casos gráficamente
explicados.
18
Refuerzo para
momento negativo
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Trabe
Bovedilla
Vigueta
L1 = 5
L1
Refuerzo para
momento negativo
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Bovedilla
Bovedilla
Vigueta
- Apoyo sencillo y doble sobre muro
Vigueta
L1 = 5
Trabe
L1
Refuerzo para
momento negativo
Capa de
compresión
L1
Malla
Electrosoldada
Apoyo al interior de viga de acero y sobre la
viga.
Dala
Bovedilla
Vigueta
Muro de
mampostería
L1 = 5
Capa de
compresión
Refuerzo para
momento negativo
Malla
Electrosoldada
L1
Refuerzo para
momento negativo
Dala
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Bovedilla
Bovedilla
Vigueta
Vigueta
L1 = 5
Angulo de apoyo
L1
Bovedilla
Dala soldada al
angulo de apoyo
L1
Bovedilla
Vigueta
Muro de
mampostería
Vigueta
L1 = 5
L1
L1
Capa de
compresión
Refuerzo para
momento negativo
Bovedilla
Malla
Electrosoldada
Bovedilla
Vigueta
Vigueta
L1 = 5
Dala soldada a
la viga metálica
- Apoyo sencillo y doble sobre trabe
L1
L1
- Detalle de volado con vigueta y con losa
maciza.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
19
Refuerzo para
momento negativo
en el volado
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
- Detalle de apoyo de vigueta en losa con
pendiente.
Capa de
compresión
Trabe o Dala
Bovedilla
Gotero
Bovedilla
Vigueta
Muro de
mampostería
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Malla
Electrosoldada
L1 = 5
L1
L1
Vigueta
Vigueta
Trabe
Bovedilla
Refuerzo para
momento negativo
en el volado
Bovedilla
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Capa de
compresión
Zona de refuerzo
Gotero
Losa
maciza
Trabe o Dala
Malla
Electrosoldada
Bovedilla
Vigueta
Muro de
mampostería
L1 = 5
Vigueta
Vigueta
L1
Bovedilla
- Apoyo sobre dala o trabe colada.
40 cm mínimo o de acuerdo
al cálculo
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
Bovedilla
- Detalles para instalaciones menores.
Malla
Electrosoldada
Capa de
compresión
Gancho para
conexión en
cada vigueta
y entre estas
7 cm
Bovedilla
Vigueta
12 cm
Vigueta
Plafón
L1 = 5
Trabe o Dala
Conductores
eléctricos o
similares
Vigueta
Muro de
mampostería
L1
Tuberias de PVC
o similar
Capa de
compresión
Relleno y
firme
Malla
Electrosoldada
- Detalle de vigueta y apoyo de bovedilla en
dala o trabe.
Vigueta
Vigueta
Capa de
compresión
Malla
Electrosoldada
- Detalles para instalaciones mayores.
Trabe o Dala
Madrina
Bovedilla
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
Vigueta
20
es la sobrecarga y “L” es el claro de la vigueta
medido al centro de los apoyos.
Malla
Electrosoldada
Capa de
compresión
w
Soportes
Vigueta
L
Ducto de aire
Plafón
2
Malla
Electrosoldada
Capa de
compresión
M1=
wL
8
Los momentos y cortantes que la vigueta
tendrá que soportar en sus diferentes etapas,
producidos por las cargas externas e internas,
podrán ser evaluadas mediante los procedimientos
comunes para elementos simplemente apoyados.
Soportes
Soporte para
instalaciones eléctricas
o hidráulicas
Soporte para
tuberías
Plafón
8.- CONCEPTOS GENERALES DEL ANÁLISIS Y
DISEÑO ESTRUCTURAL DEL SISTEMA DE
PISO LOSAFAST.
8.1.- Análisis de las viguetas del sistema sin
continuidad y con continuidad.
Para el diseño del sistema Losafast se
toman en cuenta las etapas de producción,
construcción y de servicio a la que estarán
sometidas todas las partes componentes del
sistema y de las cuales se hizo una descripción en
el inciso 3.1.6.
Sin embargo, las viguetas se pueden
diseñar con continuidad, es decir, como una viga
con varios apoyos teniendo con esto una
estructura hiperestática, lo que lleva a tener un
mejor comportamiento para resistir tanto la carga
vertical como los efectos producidos por las
fuerzas sísmicas de acuerdo con estudios
realizados por diferentes autores. Lo anterior, para
el caso de los sistemas de piso con base en
vigueta y bovedilla, se logra colocando de manera
colineal las viguetas, lo que lleva a tener también
un momento negativo en los apoyos intermedios y
con continuidad, teniendo con esto la necesidad de
colocar el refuerzo necesario para tomar dicho
momento. Sin embargo, la continuidad permite
disminuir los momentos positivos, teniendo un
menor refuerzo en la vigueta ya que se tendría que
el momento positivo Mb<M1. Esto se puede
observar en la figura siguiente:
Se considera que las viguetas, elementos
portantes del sistema, son adecuadas para trabajar
como simplemente apoyados con un ancho
tributario de acuerdo a su separación y sin
continuidad en los extremos. Al tratarse de
elementos isostáticos, se puede evaluar el
momento máximo al centro del claro directamente
como se muestra en la siguiente figura, donde “w”
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
21
w
a
w
b
L/2
c
L/2
d
L/2
e
L/2
L
correspondiente al momento positivo del mismo
tramo, pero considerado como simplemente
apoyado.
L
Mc
Me
Ma
Mb
M1
M1>Mb
Md
M1
M1>Md
8.2.- Tablas de aplicación de viguetas.
Las tablas de aplicación de las viguetas de
EEPSA correlacionan la sobrecarga, el tipo de
vigueta, su separación y el claro libre; fueron
calculadas para elementos simplemente apoyados.
En dichas tablas la sobrecarga incluye la carga
muerta adicional al peso propio del sistema y la
carga viva correspondiente. El peso propio del
sistema conformado por la vigueta, la capa de
compresión y la bovedilla de poliestireno, ya fueron
tomados en cuenta al momento del diseño y
elaboración de tablas. Así mismo, se han
considerado los factores de carga y resistencia
correspondientes.
Para el caso del momento negativo, este
será resistido únicamente por bastones de refuerzo
que se colocarán en la capa de compresión. La
malla no deberá considerarse para resistir dicho
momento, por lo que el acero necesario será
adicional a esta. Se deberá también considerar en
el apoyo discontinuo un momento negativo, el cual
es producido por la rigidez a torsión de la viga o
punto de apoyo de la vigueta, ya sea trabe o muro.
Dicho momento no deberá de ser menor de la
mitad del momento positivo del tramo sin la
continuidad, es decir el Ma=Mb/2. El área de acero
para tomar el momento negativo se puede evaluar
con la siguiente fórmula:
As (-)=
M(-)
0.9 fy (0.9d)
As Varillas
T
Para la aplicación de estas tablas en
sistemas de piso con continuidad, es necesario
que se transforme la sobrecarga de diseño
indicada en las tablas en el momento de diseño,
mediante la siguiente expresión:
(w dis) (L)
Mdis=
8
2
Donde “L” es la longitud del claro en
cuestión y “w dis” es la carga equivalente de la
sobrecarga. Una vez obtenido el “Mdis” se
compara con los momentos positivos obtenidos en
el análisis de las viguetas con continuidad y si este
es mayor, el tipo de vigueta y separación es la
adecuada
para
soportar
la
sobrecarga
correspondiente.
Al
realizar
el
análisis
correspondiente de las viguetas con continuidad se
tiene que verificar que el momento positivo en cada
tramo sea igual o mayor al momento “M1/2”
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
d
C
Es importante resaltar que las viguetas,
para el caso de considerar su diseño como
elementos continuos, se diseñaran como
elementos simplemente apoyados en las etapas de
fabricación y construcción, ya que hasta no colar la
capa de compresión es que se garantiza la
continuidad de los elementos.
8.3.- Doble vigueta.
Puede surgir la necesidad de soportar una
sobrecarga mayor a la establecida en las tablas de
diseño anexas, para lo cual se podrá aumentar la
capacidad de carga del sistema de losa colocando
dos viguetas juntas en lugar de una, teniendo con
esto la capacidad de soportar una sobrecarga,
22
cargas concentradas, cargas de muros, equipos,
etc. El diseño se hará utilizando los mismos
criterios que para los sistemas donde se utiliza una
sola vigueta. En la siguiente figura se presenta un
detalle del arreglo en general.
Así mismo, otra opción para aumentar la
capacidad de carga de Losafast es incrementar el
peralte de la bovedilla, teniendo con esto la
capacidad de abarcar claros más grandes.
8.4.- Diseño del sistema de piso (diafragma
rígido).
Para el diseño de un edificio con base en
muros de mampostería o marcos rígidos, se
considera que el sistema de piso se comporta
como un diafragma rígido, es decir, que
proporciona continuidad entre todos los elementos
del piso y distribuye las fuerzas sísmicas
horizontales a los elementos laterales resistentes
de la fuerza sísmica.
Para cumplir con lo anterior, la norma
mexicana indica que para las edificaciones de poca
altura y que cumplan con las recomendaciones de
la tabla 1 de la sección 6.6 de dicha norma con
relación al espesor mínimo de la capa de
compresión
colada
sobre
los
elementos
prefabricados, el análisis para revisar el
comportamiento de la estructura ante cargas
laterales se podrá hacer empleando el método
simplificado. Así mismo, el refuerzo de la capa de
compresión tiene que cumplir con lo indicado en el
RCDF 2004, NTCD secciones 5.7 y 6.6.5.
En caso de que se tenga una construcción
muy alta o se tenga incertidumbre en el
comportamiento del diafragma rígido, se deberá
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
analizar este de acuerdo a las recomendaciones
para el diseño de diafragmas sujetos a acciones
sísmicas. Dichas recomendaciones se encuentran
en la sección 6.6 de las NTC y las cuales son de
manera general las siguientes:
Sección 6.6.2. Firmes colados sobre elementos
prefabricados. “En sistemas de piso techos
prefabricados se aceptará que un firme colado
sobre los elementos prefabricados funcione como
diafragma a condición de que se dimensione de
modo que por sí solo resista las acciones de
diseño que actúan en su plano. También se
aceptará un firme que esté reforzado y cuyas
conexiones con los elementos prefabricados de
piso estén diseñadas y detalladas para resistir las
acciones de diseño en el plano”.
Sección 6.6.3. Espesor mínimo del firme. “El
espesor del firme no será menor que 6 cm, si el
claro mayor de los tableros es de 6 o más. En
ningún caso será menor que 30 mm”.
Sección 6.6.4. Diseño. “Los diafragmas se
dimensionarán con los criterios para vigas
comunes o vigas diafragma, según su relación
claro a peralte. Debe comprobarse que posean
suficiente resistencia a flexión en el plano y a
cortante en el estado limite de falla, así como que
sea adecuada la transmisión de las fuerzas
sísmicas entre el diafragma horizontal y los
elementos verticales destinados a resistir las
fuerzas laterales”.
Sección 6.6.5. Refuerzo. “El refuerzo mínimo por
fuerza cortante, será el indicado en el inciso
6.5.2.5.c Si se utiliza malla soldada de alambre
para resistir la fuerza cortante en firme sobre
elementos prefabricados, la separación no
excederá de 250 mm. El refuerzo por fuerza
cortante debe ser continuo y distribuido
uniformemente a través del plano de corte”.
El inciso 6.5.2.5.c, referente al refuerzo mínimo,
separación y anclaje del refuerzo indica que las
cuantías de refuerzo horizontal y vertical no serán
menores de 0.0025. Sin embargo, en la
23
generalidad la capa de compresión de los sistemas
de vigueta y bovedilla únicamente llevan refuerzo
mínimo por cambios volumétricos. Con relación a
esto las NTC en la sección 5.7 indican que el área
de acero transversal por cambios volumétrico se
obtiene con la siguiente fórmula:
as1=
(660) x1
fy(x1+100)
donde as1 es el área de acero, x1 es la dimensión
mínima del miembro medida perpendicularmente
al refuerzo y fy es el esfuerzo de fluencia del acero
considerado.
Por practicidad se puede emplear un
porcentaje de acero de 0.002, indicado también en
la sección 5.7 del reglamento en las NTC.
Para el cálculo de las fuerzas sísmicas
que actuaran sobre el sistema de piso en las NTC
se indica el procedimiento a seguir en la sección
8.4 del apartado de diseño por sismo y el cual dice
lo siguiente:
cuando se valúan las fuerzas laterales sobre la
construcción.
Se incluyen en este requisito los parapetos,
pretiles, anuncios, ornamentos, ventanales, muros,
revestimientos y otros apéndices. Se incluyen, así
mismo, los elementos sujetos a esfuerzos que
dependen principalmente de su propia aceleración
(no de la fuerza cortante ni del momento de
volteo), como las losas que transmiten fuerzas de
inercia de las masas que soportan”.
En la formula ao es la aceleración que
corresponde a T=0 en los espectros de diseño.
Una
vez
obtenidas
las
fuerzas
correspondientes para cada entrepiso, hay que
transformar estas en acciones internas en el
diafragma, lo cual se podrá hacer utilizando el
método puntal y tirante, para después proceder al
diseño de acuerdo a lo indicado en las NTC.
“Para evaluar las fuerzas sísmicas que
obran en tanque, apéndices y demás elementos
cuya estructuración difiera radicalmente de la del
resto del edificio, se supondrá que sobre el
elemento en cuestión actúa la distribución de
aceleraciones que le correspondería si se apoyara
directamente sobre el terreno, multiplicada por:
1+
c'
ao
Donde c’ es el factor por el que se multiplican los
pesos a la altura de desplante del elemento
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
24
9.- TABLAS DE APLICACIÓN DE LAS VIGUETAS
A continuación se presenta un resumen de algunas tablas de aplicación para los diferentes tamaños
de viguetas y calidades de concreto y refuerzo; dichas tablas corresponden al tipo de vigueta, separación,
sobrecarga, f’c de la vigueta, f’c de la capa de compresión y refuerzo. Cabe resaltar que contamos con tablas
que contemplan una gran variedad de claros, sobrecargas y combinaciones de refuerzo, por lo cual estamos
en capacidad de diseñar estructuralmente cualquier losa con claros hasta de 9 m de longitud.
Se considerará como refuerzo de la capa de compresión de hasta 5 cm de espesor la malla 6x6-10x10
y para 6 cm la malla 6x6-8x8.
9.1.- Dimensiones de los diferentes tipos de viguetas
GEOMETRIA
VIGUETA H=11cm
GEOMETRIA
VIGUETA H=14cm
GEOMETRIA
VIGUETA H=17cm
9.2.- Ejemplo de tabla de aplicación de Viguetas de H=11 cm
Datos generales
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
25
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=350 kg/cm2
- Calidad del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
L2
L1
9.3.- Ejemplo de tablas de aplicación de Viguetas de H=14 cm
9.3.1 Datos generales < f´c = 400 Kg/cm2 >
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=400 kg/cm2
- Calidad del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
26
L4
L3
L2
L1
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
27
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
28
9.3.2 Datos generales < f´c = 350 Kg/cm2 >
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=350 kg/cm2
- Calidad del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
L4
L3
L2
L1
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
29
9.4.- Ejemplo de tablas de aplicación de Viguetas de H=17 cm
Datos generales
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=400 kg/cm2
- Calidad del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
L5
L4
L3
L2
L1
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
30
9.5.- Ejemplo de tablas de aplicación de Viguetas de H=14 cm. Aplicación para claros mayores con
bovedilla de altura variable.
Datos generales
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=400 kg/cm2
- Calidad del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
Se deberá de apuntalar al centro del claro la vigueta correspondiente y no se retirará en
apuntalamiento hasta que el concreto de la capa de compresión haya alcanzado la resistencia
nominal, garantizando con esto que el sistema de losa trabaje como una sección compuesta. El
apuntalamiento deberá ser lo suficientemente rígido para garantizar que la vigueta no se deforme más
de la línea del plano horizontal.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
31
L4
L3
L2
L1
9.6.- Ejemplo de tablas de aplicación de Viguetas de H=17 cm. Aplicación para claros mayores con
bovedilla de altura variable.
L5
Datos generales
L4
L3
- Calidad del concreto de la vigueta f’c=400 kg/cm2
- CalidadL2del concreto de la capa de compresión f’c=250 kg/cm2
L1
- Acero de presfuerzo con un esfuerzo a la tensión de fst=15840 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia de fy=17600
kg/cm2 para alambres con Ø=3 mm y un esfuerzo a la tensión de fst=15210 kg/cm2 y un esfuerzo de fluencia
de fy=17000 kg/cm2 para alambres con Ø=5 mm.
- Lechos de refuerzo
- Se deberá de apuntalar al centro del claro la vigueta correspondiente y no se retirará en apuntalamiento hasta
que el concreto de la capa de compresión haya alcanzado la resistencia nominal, garantizando con esto que el
sistema de losa trabaje como una sección compuesta. El apuntalamiento deberá ser lo suficientemente rígido
para garantizar que la vigueta no se deforme más de la línea del plano horizontal.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
32
10.- COMPARATIVA DE COSTOS ($/M2) DE DISTINTOS TIPOS DE LOSAS (Enero de 2010)
Una de las principales ventajas de Losafast es el menor costo que tiene con relación a otros sistemas
de piso. Con el objeto de cuantificar este diferencial, se realizó un análisis de costos para una losa maciza de
concreto reforzado, una losa aligerada conformada por nervaduras de concreto reforzado y casetón de
poliestireno, losacero y finalmente la Losafast. Enseguida se muestran los resultados del análisis para estos
tres diferentes sistemas considerando, un tablero de 4x4 m y una sobrecarga de 350 kg/m2.
10.1.- Losa maciza
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
33
Losa maciza de 10 cm de espesor, armada con varillas Ø=3/8” a cada 25 cm de fy=4200 kg/cm2, concreto
reforzado f’c=250 kg/cm2, agregado máximo de 3/4”, bombeado, vibrado y curado.
Importe
Concepto
1.- Concreto f´c=250 kg/cm2, agregado máximo de 3/4”,
Unidad
Cantidad
P.U. ($)
($)
bombeado y con acelerante. Incluye 3% de desperdicio
2.-Acero de refuerzo de Ø=3/8”, fy=4200 kg/cm2,
m3
0.103
1,304.00
134.31
habilitado y armado. Incluye 3% de desperdicio.
3.- Alambre recocido. Incluye 3% de desperdicio.
4.- Cimbra en losa
5.- Mano de obra
Kg
Kg
M2
M2
6.85
0.19
1
1
13.26
13.00
168.13
183.54
90.83
2.47
168.13
183.54
Importe
IVA
Total
579.28
92.68
671.96
Losa
Apoyo, Muro
o trabe
Apoyo, Muro
o trabe
10.2.- Losa aligerada (nervaduras de concreto reforzado y casetón de poliestireno)
Losa aligerada de 20 cm de espesor, nervaduras de 10 cm de ancho armadas con 3 varillas Ø=3/8” de fy=4200
kg/cm2, concreto f’c= 250 kg/cm2, agregado máximo de 3/4”, vibrado y curado y casetón de poliestireno de
40x40x15 cm.
Concepto
Importe
1.- Concreto f´c=250 kg/cm2, agregado máximo de 3/4”,
Unidad
m3
Cantidad
0.107
bombeado y con acelerante. Incluye 3% de desperdicio.
2.-Acero de refuerzo de Ø=3/8”, fy=4200 kg/cm2,
Kg
9.92
P.U. ($)
1,304.00
($)
139.53
13.26
131.54
habilitado y armado. Incluye 3% de desperdicio.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
34
3.- Alambre recocido. Incluye 3% de desperdicio.
4.- Cimbra en losa
5.- Casetón de poliestireno de 15x15x5 cm
6.- Mano de obra
Kg
M2
Pzas.
M2
Capa de
compresión
0.27
1
4
1
13.00
168.13
12
183.54
3.51
168.13
48.00
183.54
Importe
IVA
Total
674.25
107.88
782.13
Malla electrosoldada
Casetón
Nervadura
10.3.- Losacero
Losacero sección 4, reforzada con malla 6x6-10x10, con una capa de compresión de concreto reforzado
f’c=250 kg/cm2 de 8 cm sobre la cresta del acanalado, agregado máximo de 3/4”, bombeado, vibrado y curado.
Concepto
Importe
1.- Losacero sección 4 calibre 24. Incluye 3% de
Unidad
M2
Cantidad
1.03
P.U. ($)
169.00
($)
174.07
desperdicio.
2.- Concreto f´c=250 kg/cm2, agregado máximo de 3/4”,
m3
0.118
1,304.00
153.87
bombeado y con acelerante. Incluye 3% de desperdicio.
3.-Acero de refuerzo malla electrosoldada 6x6-10x10 de
M2
1.03
13.26
13.66
Pza.
M2
M2
2
1
1
5.5
168.13
183.54
11.00
168.13
183.54
fy=5000 kg/cm2, habilitado y armado. Incluye 3% de
desperdicio.
4.- Pernos para fijación
5.- Cimbra en losa
6.- Mano de obra
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
35
Importe
IVA
Total
704.27
112.68
816.95
10.4.- Losafast (losa vigueta pretensada H=14 y bovedilla de poliestireno)
Losa de viguetas pretensadas de h=14 cm de f’c=400 kg/cm2 a cada 70 cm, reforzada con 2 alambres Ø=5
mm y Ø=3 mm en el lecho inferior y 1 alambre Ø=3 mm en el lecho superior, capa de compresión de 4 cm de
espesor de f’c=250 kg/cm2 bombeado y curado, reforzada con malla electrosoldada 6x6-10x10 fy=5000
kg/cm2 y bovedilla de poliestireno de 61x14x100 cm. Peralte total del sistema H=18 cm.
El sistema Losafast se cotiza por M2 y en la misma se incluye:
a.
Elementos de soporte precolados pretensados (viguetas).
b.
Elementos aligerantes (bovedillas de poliestireno)
f.
Elemento para refuerzo y control de agrietamiento (malla electrosoldada).
g.
Elemento de unión en el lecho inferior de la losa (metal desplegado).
e.
Capa de compresión de concreto premezclado (f’c=250 kg/cm2)
f.
Mano de obra
Para evaluar el costo por M2 para el tablero de 4x4 m y una sobrecarga de 350 kg/m2, se tomaron los mismos
valores unitarios de los insumos de la losa maciza y la aligerada (cuando corresponden). Su costo es:
$ 365.02 + IVA = $ 419.78
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
36
Malla electrosoldada
Cuña de
Concreto
Bovedilla de
Poliestireno
Vigueta Pretensada
LF-14 ó LF-17
Capa de compresión
Peralte del
sistema
70
En resumen, LOSAfast es más económica por M2 que la losa maciza, la losa aligerada ó reticular, y la
losacero:
Insumos para producir 1 M2 de losa en tablero
UNIDAD Canti
de 4m * 4m y sobrecarga de 350 kgs/ M2
dad
M3
Concreto f´c=250 kg/cm2. Inc 3% de desperdicio
Concreto f´c=250 kg/cm2. tamaño máximo 3/4"
bombeado y con acelerante. Inc 3% de desperdicio
Acero de refuerzo de Ø=3/8”. Inc 3% de desperdicio.
Precio
unitario
Losa aligerada (reticular)
Total
Canti
dad
0.10 $1,304.00 $134.31 0.11
Precio
unitario
Total
Alambre recocido. Incluye 3% de desperdicio
Pernos para fijación
Cimbra en losa (costo diferido 3 usos)
de
de
0.12
6.85
$13.26
$90.83 9.92
1.03
0.19
1.00
$13.00
$2.47 0.27
$168.13 $168.13 1.00
4.00
$183.54 $183.54 1.00
Subtotal $579.28
16 % IVA $92.69
TOTAL $671.97
Costo sin mano de obra
16% IVA
Costo ($/ m2) sin mano de obra
$395.74
$63.32
$459.06
Diferencia de precios contra LOSAfast :
+ 48.05%
LOSAfast es más económica en siguiente % :
- 32.46%
11.- CERTIFICACION Y CALIDAD DEL SISTEMA
Con el fin de proporcionar al cliente un
producto garantizado, se procedió a obtener la
certificación de calidad del sistema Losafast de
acuerdo a la norma NMX-C-406-1997-ONNCCE
“Industria de la Construcción-Sistemas de Vigueta
y Bovedilla y Componentes Prefabricados
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
$13.00
Sistema LOSAfast
Canti
dad
Precio
unitario
0.05
$1,304.00
1.25
$13.66 1.12
$80.00
$13.26
$5.50 $11.00
$168.13 $168.13 0.15
0.12
$168.13
$550.00
Total
2.00
$168.13 $168.13 1.00
$12.00 $48.00
$183.54
Subtotal
16 % IVA
TOTAL
Total
$1,304.00 $153.87
$13.26
$3.51
1.03
1.00
Precio
unitario
$13.26 $131.54
M2
M2
M2
Losacero
Canti
dad
$1,304.00 $139.53
M3
Kgs
M2
Kgs
Pza
M2
M3
Malla 6x6-10x10 de fy=5000 kg/cm2.
Casetón de poliestireno
Losacero sección 4 calibre 24. Incluye 3%
desperdicio.
Sistema LOSAfast (incluye concreto capa
compresión)
Mano de obra
Losa maciza
$183.54 1.00
$674.25
$107.88
$782.13
$169.00 $174.07
$183.54
Subtotal
16 % IVA
TOTAL
1.00
$183.54 1.00
$704.27
$112.68
$816.95
$271.27
$120.00
Subtotal
16 % IVA
TOTAL
$271.27
$120.00
$391.27
$62.60
$453.87
$490.71
$78.51
$569.22
$520.73
$83.32
$604.05
$271.27
$43.40
$314.67
+
72.32%
+ 80.00%
0.00%
-
41.97%
- 44.44%
0.00%
Similares para Losas-Especificaciones y Métodos
de prueba”. Dicha certificación se encomendó al
Laboratorio de Materiales “Ing. Luis Silva Ruelas”
de la Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo y cuyo procedimiento realizado para emitir
dicha certificación se baso en la norma
mencionada.
37
En dicha norma se especifican las
pruebas
a
desarrollar
para
estudiar
el
comportamiento y calidad del sistema y de los
materiales con los que están elaborados cada uno
de los componentes.
Como se menciona en la norma
es necesario mediante una prueba de carga
determinar la flecha o deformación máxima del
sistema, la cual no deberá de exceder de una
deformación de L/360 ó bien que la recuperación
sea del 75% de las deflexiones, es decir no deberá
de exceder la flecha máxima de 2mm+L2 /(20,000
h) con base en lo estipulado en el reglamento de
construcciones del Distrito Federal. En las
expresiones anteriores L es claro y h el peralte
total del sistema.
Preparación para colar losa
de 9.00 mts vigueta y bovedilla
11.1.- Prueba de carga
Se procedió a realizar pruebas de
carga para lo cual se acondicionaron soportes fijos
de acero, donde se apoyaron las viguetas
precoladas pretensadas con las características del
claro a probar (4.00 y 9.00 mts), posteriormente se
colocaron los componentes aligerantes (bovedilla
de poliestireno), malla electrosoldada y se procedió
al colado de la cuña de concreto y capa de
compresión de concreto. Todos los componentes
se habilitaron con la calidad y resistencia
especificada en este manual. Al terminar de
acondicionar los sistemas se procedió a realizar la
prueba, para lo cual se colocó la carga en cuatro
etapas como indica el procedimiento, realizando
las mediciones de la deformación en cada etapa y
una vez alcanzada la carga de diseño se dejo 24
hrs. y se tomó la lectura. Posteriormente se
descargaron las losas y a las 24 hrs. se midió la
deformación final. Los resultados de las pruebas
fueron satisfactorios ya que se obtuvo una
deformación final menor a la especificada como
máxima en la norma. En las siguientes imágenes
se muestran las diferentes etapas de las pruebas.
Carga parcial sobre la losa
Colocación de micrómetros para la
medición de la deformación del sistema
Losa totalmente cargada
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
38
Vista de la medición total del sistema
11.2.- Certificados de calidad y resultados de
pruebas en materiales y componentes del
sistema.
Con relación a la calidad del concreto
hidráulico empleado para la elaboración de las
viguetas es adecuado y cumple con la resistencia
mínima de proyecto. En las pruebas realizadas al
cemento hidráulico, éste cumple con la norma
NMX-C-414_ONNCCE-2004. Así mismo, la calidad
del alambre, de acuerdo con los resultados
obtenidos son satisfactorios en la prueba de
tensión y doblado, como son esfuerzo de fluencia,
esfuerzo de ruptura, porcentaje de estiramiento,
etc.
Los datos específicos de procedimiento y
prueba del sistema, así como la prueba a los
materiales fueron emitidos por el laboratorio
mencionado y yacen como material de consulta en
la planta de producción del sistema Losafast.
Como resultado de todos los estudios el
Laboratorio de Materiales “Ing. Luis Silva Ruelas”
de la Universidad Michoacana de San Nicolás de
Hidalgo, emitió certificados de calidad de fecha 11
de enero de 2010 para elementos de 4.00 mts de
longitud y de 15 de abril para elementos de 9.00
mts de longitud, donde certifica al sistema
Losafast. En las imágenes siguientes se muestran
dichos certificados.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
Certificación del sistema LOSAfast para
elementos de 4.00 y 9.00 mts
Se muestra también en las imágenes
siguientes los informes y certificados calidad y
resistencia de materiales y componentes utilizados
para la elaboración del sistema Losafast.
39
Informe de Calidad del concreto
Informes de reporte de prueba en alambres de
preesfuerzo (varillas) de 5 mm
Informes de reporte de prueba en alambres de
preesfuerzo (varillas) de 3 mm
Certificado de calidad para alambres de 3 mm
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
40
Certificado de calidad para alambres de 5 mm
Certificado de calidad de bovedilla de
poliestireno
12.- REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA
1. Norma Mexicana NMX-C-406-1997 ONNCCE, “Sistema de vigueta y bovedilla y componentes
prefabricados similares para losas”. Publicación en el Diario Oficial de la Federación 19 de Marzo de
1998
2.
NTCDC 2004, “Normas técnicas complementarias para diseño y construcción de estructuras de concreto del
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal”. Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal,
México D.F. 2004.
3.
NTCDS (2004), “Normas técnicas complementarias para diseño por sismo del Reglamento de
Construcciones del Distrito Federal”. Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal, México D.F. 2004.
4.
Arthur H. Nilson. “Diseño de Estructuras de Concreto Presforzado”. Traducción de Luis Consiglieri Echave.
Editorial Limusa, México, 1990.
5. Edward G. Nawy. “Prestressed Concrete a Fundamental Approach”. Prentice Hall International. Edición año
2000.
6.
Manual de Diseño de Estructuras Prefabricadas y Presforzadas. Publicación Anippac e Instituto de
Ingeniería de la UNAM.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
41
7. Oscar López Bátiz. Comportamiento de Estructuras de Concreto Reforzado con Elementos Precolados en el
Sistema de Piso.
8.
López Bátiz O., Silva Olivera Toro H., Cazamayor C.H. y Ortiz V.E., “Estudio experimental sobre el
comportamiento de estructuras con sistema de piso de vigueta y bovedilla sujetas a cargas laterales”.
Memoria del XIII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica. Guadalajara, Jal. Noviembre, 2001.
9. Computers and Structures, Inc. “SAP 2000, Estructural Analysis Program, Nonlinear Version 10.0.1”.
Berkeley, California, 2005.
MANUAL TECNICO SISTEMA LOSAfast
42