UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA __________________________________ FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL “SISTEMA DE CUBIERTAS PREFABRICADAS’’ CURSO : MATERIALES DE CONSTRUCCION ALUMNOS : AGUILAR HUICHO, Edgar : ARROYO OSORIO, Jose : JANAMPA QUISPE, Juan Carlos : MAJERHUA QUISPE, Ruben : ORE MENDOZA, John DOCENTE : Ing. Pedro Jose Cardenas Miranda FECHA DE ENTREGA : 15/07/2013 AYACUCHO – PERÚ MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA CUBIERTAS A. Objetivos: Conocer los principales tipos de cubiertas y diferenciar sus partes principales, función de cada una y comportamiento general. Analizar las soluciones de cubierta concretas considerando los aspectos constructivos y su comportamiento mecánico e higrotérmico. B. Definiciones: Es la parte superior del cerramiento, que cierra y protege el edificio (quinta fachada). Su objetivo principal impedir el paso de los agentes ambientales, en especial de las precipitaciones y el soleamiento directo (evitando las condensaciones). En todos los tipos de cubiertas existen los siguientes componentes: estructura soporte, superficies que conforman la cubierta (Paños o faldones), capa impermeable al agua (y acabado en algunos casos) un sistema de recogida y evacuación de agua. C. Evacuación de aguas: Las funciones principales que cumple la cubierta son: Recoger el agua: impidiendo que penetre al interior (debe cubrir toda la parte superior de los espacios habitables) Canalizarla: limitando la acumulación y la velocidad excesiva (mediante la inclinación/geometría de sus paños) Expulsarla (hacia afuera): mediante sistemas de drenaje abiertos (vertido por el alero) o cerrados (sumideros, canalones y bajantes). D. Técnicas para conseguir su estanquidad: Todas las cubiertas tienen una capa de material continuo e impermeable al agua, que permite evacuar el agua sin que ésta penetre al interior. Además la colocación del material depende del formato con que llega a obra y de la técnica de unión. Podemos distinguir tres técnicas de unión principales: Superposición: se colocan capas de placas unas encima de otras que impiden el paso del agua, pero no del aire. Solape: se utilizan tejas o chapas que se montan en sus extremos (permeables al aire) Continuidad (Impermeabilización): el material y las uniones son impermeables al agua y al aire. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA E. Tipos de cubierta: Por su geometría y la manera de evacuar el agua, se distinguen dos tipos principales de cubierta: Cubierta inclinada: La evacuación del agua se realiza hacia fuera, por inclinación de los faldones, realizando el drenaje por su disposición geométrica. (La pendiente de los faldones es elevada) Cubierta plana: El agua se recoge en un vaso impermeable con ligera pendiente y se evacua a través de un desagüe (sumidero o gárgola). (La pendiente de los faldones es muy pequeña) Comportamiento higrotérmico Las variaciones higrotérmicas producen movimientos en la cubierta (dilatación/contracción) y requieren de juntas de movimiento. Las cubiertas deben satisfacer las exigencias de aislamiento evitando condensaciones. La convección del aire se produce (entre otras razones) por diferencia de temperatura (el aire caliente tiende a subir porque es menos denso) lo que produce: Que el aire interior más cercano a la cubierta es más caliente y contiene más humedad. Por la cubierta se pierde mucho calor (necesita más aislamiento) Hay mayor riesgo de condensaciones (humedades) MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA F. Cubierta inclinada: La evacuación del agua se realiza hacia fuera, por inclinación de los faldones, realizando el drenaje por su disposición geométrica. La definición geométrica es importante, dado que la superficie e inclinación de los paños condiciona la cantidad y velocidad del agua a evacuar. La inclinación de los faldones permite emplear soluciones de cobertura superpuestas, solapadas o continuas. Las uniones de los faldones son puntos clave (estanquidad y dilatación de los paños). Tipos de Cubiertas inclinadas Por su geometría: Constituidas por faldones planos: a un agua, a dos aguas, en pabellón, en chapitel, en diente de sierra, etc. Constituidas por superficies curvas: Abovedadas, cúpulas, superficies de doble curvatura, etc. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Por su composición: Ventiladas; existe un espacio entre el espacio habitable y el material de cobertura No ventiladas; el material de cobertura se coloca en contacto con el elemento constructivo que delimita el espacio habitable. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Elementos de las Cubiertas inclinadas Los elementos principales constitutivos de las cubiertas son los faldones (elementos planos). Los encuentros entre los faldones se denominan: Cumbrera; encuentro superior de dos faldones con pendientes contrapuestas (a dos aguas) Limatesa; encuentro convexo (dividen las aguas) Limahoya; encuentro cóncavo (recogen las aguas) Los Elementos de canalización evacuan las aguas (Canalones, bajantes, gárgolas). • Además, en las cubiertas aparecen otros elementos que producen discontinuidades (chimeneas, casetones, lucernarios, claraboyas, …) G. Cubierta plana: Consiguen la impermeabilidad mediante materiales y uniones impermeables (normalmente láminas continuas). Sufren movimientos higrotérmicos muy acentuados. Recogen y acumulan el agua en vasos que drenan a través de sumideros. Los faldones (paños o cuarterones) tienen muy poca pendiente (1 a 5 %) y la evacuación es muy lenta. Configuran una superficie (más o menos plana) que puede ser utilizada (cubierta transitable). Tipos de Cubiertas planas Dependiendo de su uso: Transitables, se puede utilizar la superficie. No transitables; paso sólo para mantenimiento (sin uso). Ajardinadas; con capa de tierra y plantas. • Dependiendo de su composición: Caliente; de una hoja. Puede ser convencional (aislamiento por el interior) o invertida (exterior) Fría; con cámara ventilada bajo la superficie impermeable Flotante; cubierta plana de una hoja (caliente) sobre la que se constituye una superficie transitable sobre apoyos puntuales. Suele ser invertida. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Elementos de la Cubierta plana De acuerdo con el proceso de construcción, se pueden diferenciar los siguientes elementos: Estructura de Soporte: puede ser un forjado o una estructura de elementos lineales (pares y correas). Faldón: constituido con mortero de pendiente (ligero) o un tablero (cerámico, chapa tipo “deck”) Impermeabilización y aislamiento Protección del impermeabilizante: el tipo de material depende de la posición del aislamiento y de si es transitable. Drenaje: conjunto de sumideros, cazoletas, bajantes, etc. que canalizan el agua al exterior. H. Encuentros de la cubierta: Son puntos singulares de la cubierta que requieren de una solución constructiva diferente: Limas: Requieren de un material de cobertura (inclinada) o sellante (plana) que garantice la estanquidad Juntas: de movimiento (planas) o de discontinuidad Aleros: La cubierta sobresale respecto al plano de fachada (inclinadas y tipo “deck”). Cornisas: La fachada rebasa la cota de cubierta (plana) Chimeneas: Para salida de humos y ventilación. Deben rebasar holgadamente la cota de cubierta. Lucernarios: Puntos de entrada de luz y ventilación. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA I. Discontinuidades y huecos en cubierta: Los encuentros de cubierta son discontinuidades del cerramiento (diferente comportamiento higrotérmico). Además de un problema de estanquidad, pueden suponer puentes térmicos y generar riesgo de condensación. El cambio de materiales (una solución constructiva diferente) supone un cambio del comportamiento. Por tanto, requieren, además de impermeabilidad, de un aislamiento adecuado y juntas de movimiento. Los huecos en cubierta necesitan detalles específicos. TIPOS DE CUBIERTAS SEGÚN SU MATERIAL 1. EL FIBROCEMENTO ¿QUE ES EL FIBROCEMENTO? Podemos definir al fibrocemento como un material derivado del cemento, en realidad podría decirse que es una mezcla de cemento Pórtland y fibras y se utiliza para fabricar placas ligeras y de tipo rígidas las cuales se utilizan en demasía en el campo de la construcción. Las placas hechas en fibrocemento son muy fáciles de perforar como de cortar, sus aplicaciones son variadas, pero se observan más en los acabados de cubiertas y como recubrimientos exteriores para proteger a una superficie de la lluvia. También podemos señalar que este material se emplea en otras áreas como la fontanería; hoy en día son varias las tuberías que están explorando con fibrocemento. USOS DEL FIBROCEMENTO El fibrocemento se puede usar en la construcción de las siguientes estructuras: Planchas onduladas para cubiertas. Paneles Sandwich para naves ganaderas. Paneles para fachadas ventiladas. Tubos para agua a presión (riego o abastecimiento de agua potable). Tubos para drenaje o alcantarillado por gravedad. Depósitos de almacenamiento de agua de pequeño tamaño. Chimeneas... MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA CARACTERISTICAS DEL FIBROCEMENTO Muchos desconocen su nombre como sus usos pero el fibrocemento se ha utilizado a lo largo de los últimos años para realizar varias construcciones; es un material bastante económico y por ende se emplea en mayor medida para llevar a cabo edificaciones populares tales como almacenes, cobertizos, naves industriales e instalaciones ambulatorias. Las placas de fibrocemento pueden ser tanto onduladas como lisas y vienen en distintas longitudes; además éstas se emplean en la fabricación de remates, faldones y cumbreras. Pero a la hora de elegir el tipo de fibrocemento, debemos aclarar que las que poseen amianto son perjudiciales para la salud, se ha comprobado a través de estudios que existen altas probabilidades de que ocasionen cáncer, además de estar Prohibidas en España para sus posibles reutilizaciones. Aunque es casi imposible ya encontrar en el mercado este material combinado con amianto, el fibrocemento ahora posee fibras de vidrio las cuales no son dañinas en absoluto. Las placas hechas de fibrocemento se suelen colocar mediante ganchos de sujeción y tornillo especiales que se encajan directamente sobre la estructura; además de poder realizar placas con él, el fibrocemento para la fabricación de tuberías y conducciones de piezas de conexión que permite que la totalidad de su red se conforme con dicho material. Debido a sus características podemos asegurar que estas placas son recuperables, aunque su gran fragilidad puede limitar este aspecto; tiende a deteriorarse demasiado cuando están expuestas a trabajos de montaje y desmontaje. Las ondulaciones en las placas de fibrocemento tienen la finalidad de asegurar la rigidez de la pieza. Las placas puede ser de color natural, también se le puede adicionar color a la mezcla o recibir sobre la superficie una capa incolora o de color. LAMINAS DE FIBROCEMENTO Estas cubiertas se componen de placas de fibrocemento de forma rectangular cuyas dimensiones máximas son de 3m. de longitud por 1 m de ancho y un espesor en 3, 4 y 6 mm. Presentan su superficie ondula longitudinalmente. Propiedades del fibrocemento Estas son algunas de las principales propiedades del fibrocemento como material: Impermeable. Incombustible. Imputrescible. Resistente a los cambios bruscos de temperatura. Resistente a la acción de termitas. Módulo de elasticidad: 200000 kg/cm2. Coeficiente de dilatación hídrica: 0.001 m/m. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Coeficiente de dilatación térmica: 0.01 mm/m°C. Coeficiente de conductividad térmica: 0.23 w/m°C. CARACTERISTICAS DEL FIBROCEMENTO Resistencia climática La pared exterior está expuesta a un clima hostil como la luz del sol, la lluvia,..etc. Este panel adopta una resistencia superior al clima, manteniendo una mayor resistencia en el tiempo en decoración, reduciendo los costes de mantenimiento. Durabilidad Este adopta una dureza estable puesto que no se deforma con elevadas temperaturas, evitando las contracciones debido a la sequedad o expansión debido al calor. Resistencia a insectos y roedores Este material, tras muchos años de investigación, adopta una etnología especial en la cual ni insectos ni roedores pueden vivir, al igual que no permite que puedan crecer plantas. Resistencia al fuego Para prevenir incendios es necesario contar con las medidas de seguridad necesarias y de unos materiales decorativos no inflamables. El panel de fibrocemento con propiedades máximas de resistencia al fuego no provocara grietas, ni fundido debido al fuego. Seguridad y ecología Este producto no contiene asbesto. El asbesto es un material que se utiliza en construcción que resulta dañino para la salud, que puede desembocar en cáncer de pulmón. Aislamiento acústico EL panel de fibrocemento tiene una función de aislante acústico, la cual puede ser comparada con las ventanas tipo Climalit. Los ruidos causeados por aviones, coche, autobuses y varios ruidos típicos de zonas residenciales son altamente reducidos. En particular, puede ejercer una función de entre 2501000hz de frecuencia. Resistencia a los impactos El fibrocemento está compuesto de fibras orgánicas y de madera, lo que hace que tenga una gran resistencia al tiempo y los impactos. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Tipos De Cubiertas De Cubierta Fibrocemento Las Cubiertas de Fibrocemento se presentan en placas de distintos tipos, a saber: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ondulada de onda grande. Ondulada de onda pequeña. Ondulada curvada. Nervada. Autoportante. Grecada. Lisa. Existen placas del típico gris cemento y además otros colores: verde, blanco, rojo y rosa. Normalmente estas placas son planas, aunque también se fabrican curvadas con radios tipificados. Poseen dimensiones variadas de acuerdo al tipo y marca. Una de las dimensiones más corrientes es de 1,25 m x 2,50 m. a.) LA LÁMINA ONDULADA ESTÁNDAR La lámina ONDULADA ESTÁNDAR P-7 de 6 ondas puede ser utilizada como techo único en vivienda, industria o el sector agropecuario. Aportará a su construcción belleza y resistencia por estar fabricada con fibras minerales, cemento y agregados de la más alta calidad. Se puede instalar sobre estructuras de madera, metálicas o de concreto, sin importar condiciones climáticas. Sólo basta colocar este producto siguiendo las normas básicas de instalación. Está disponible en gris natural y pigmentado en su masa en color rojo. También se le puede aplicar Pintura Colorcel para darle más vida a su techado. Consulte nuestra gama de colores. b.) LÁMINA ONDULADA CURVA P-7 La lámina ONDULADA ESTANDAR P-7 está disponible en espesores de 5.0 y 6.5 mm. Colores disponibles: Gris Natural y Rojo MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA La lámina ONDULADA CURVA P-7 en espesores de 5.0 y 6.5 mm es ideal para cubrir superficies curvas como: Naves industriales, bodegas, centros comerciales, viviendas, etc. Se encuentra disponible en color gris natural, sin embargo usted puede aplicarle Pintura Colorcel, con fórmula especial para fibrocemento, para realzar su techado. Consulte nuestra gama de colores. c.) LA MEXALITA LÁMINA RURAL La lámina RURAL P-4, por su diseño en 6 y 12 ondas, puede ser utilizada como techo único en vivienda, industria o el sector agropecuario. Aportará a su construcción belleza y resistencia por estar fabricada con fibras minerales, cemento y agregados de la más alta calidad. Está disponible en color gris natural y pigmentado en su masa en color rojo. Para dar más vida a su techado, pintelo con Pinturas Colorcel, especialmente formuladas para techados de fibrocemento. Consulte nuestra gama de colores. Colores disponibles: gris natural y rojo. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA d.) LÁMINA ESTRUCTURAL PERFIL "V" Y "M" Se utiliza para cubrir grandes claros sin usar apoyos de intermedios, generando ahorro importante. Se usa principalmente en cubiertas para industrias, viviendas, comercios, granjas, etc. Espesor: 7 mm. Disponible en color gris. Ancho útil: 885 mm. Ancho nominal: 975 mm. e.) MULTITEJA II y III La Teja Multiteja III, está diseñada con las técnicas más avanzadas en el mercado de la construcción, logrando de esta manera un producto moderno, que aportará a su construcción belleza, color y resistencia por estar fabricada con fibras orgánicas naturales y sintéticas, cemento y agregados de la más alta calidad. Se puede instalar sobre estructura de madera, metálica o losa de concreto, sin importar condiciones climáticas, sólo basta colocar la teja siguiendo las normas básicas de instalación. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA 2. TEJAS CONTINUAS La teja es una pieza con la que se forman cubiertas en los edificios, para recibir y canalizar el agua de lluvia, la nieve, o el granizo. Hay otros modos de formar las cubiertas, pero cuando se hacen con tejas, reciben el nombre de tejados. La forma de las piezas y los materiales de elaboración son muy variables: las formas pueden ser regulares o irregulares, planas o curvas, lisas o con acanaladuras y salientes; respecto a los materiales pueden ser cerámicas (elaborada con barro cocido), plásticas y bituminosas (fabricadas con polímeros plásticos derivados del petróleo u otra materia prima), de madera, de piedra (como la pizarra). TIPOS: a) teja continua curva b) teja continua apaisada TEJA CONTINUA CURVA Es una cubierta habitacional de acero de largo continuo, con claras ventajas estructurales y de estanqueidad. Su sistema de traslapo lateral corta la filtración de agua por capilaridad. TEJA CONTINUA APAISADA Estas tejas proporcionan un carácter estético superior. Gran vida útil de la cubierta ya que es fabricada con acero zinc-aluminio, más un sofisticado esquema de pintura. Su gran avance útil y formato de largo continuo, favorece la velocidad del montaje de la cubierta. Dado su bajo peso, se obtienen las siguientes ventajas: Ahorro en la estructura soportante de la techumbre. Menor carga sísmica, ya que el peso de la cubierta disminuye a un 10% con respecto a su símil del acero y hasta un 40% de las tejas tradicionales. Ejemplo: TEJA CONTINUA CURVA MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA TEJA CONTINUA APAISADA INSTALACION Puede instalarse horizontal o verticalmente con un traslape no menor a 150 mm. Si se instala horizontalmente el pliego superior debe ir por encima del inferior. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA Instalación mínima e instalación costanera. La pendiente mínima de las tejas continuas es de 15%. Las costaneras se instalan de abajo hacia arriba cada 70 cm máx. La primera costanera se fija a 1 cm del borde. Vista lateral Se recomienda que el instalador pise sólo donde están las costaneras, cada dos pasos como se indica en la figura. También se puede utilizar un entablado o placa con goma eva o antideslizante (para evitar las ralladuras) al momento de la colocación de manera de facilitar el desplazamiento del instalador sobre la techumbre. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA ACCESORIOS DE UN TEJADO CONTINUA CURVA O APAISADA Cada tipo de Teja Continua; Curva o Apaisada, posee su Tapa onda respectivo. El caballete, limahoya y forro frontal son comunes para ambas. 1. tapa onda superior. Impide el paso de agentes externos al interior de la techumbre. De carácter estético, otorga continuidad al caballete. 2. Caballete curvo. Se fija al Tapa Onda Superior. Entrega belleza, robustez y volumen. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA 3. Caballete Liso. Solución con atiesado en la cresta 4. Limahoya. Utilizada como bajada de agua en encuentros de pendientes 5. Forro Frontal El forro frontal es utilizado en frontones. El caballete curvo también puede ser usado en frontones. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA 6. tapa caballete curvo Otorga calidad de terminación y estanqueidad. MATERIALES DE CONSTRUCCION UNSCH