INDICE PRESENTACION 1. CONCEPTOS Y DEFINICIONES 1.1. ANTECEDENTES EN EL MUNDO 1.2. ANTECEDENTES EN EL EL PERU 1.3. CONCEPTO DEL SISTEMA SISTEMA DE TECHO TECHO ALIGERADO – VIGACERO 1.4. USOS Y VENTAJAS 2. COMPONENTES DEL SISTEMA DE TECHO ALIGERADO – VIGACERO 2.1. LA VIGUETA VIGUETA DE ACERO GALVANIZADO 2.2. EL CASETON CASETON DE POLIESTIRENO EXPANDIDO - EPS 2.3. LA MALLA DE TEMPERATURA 2.4. EL CONCRETO 2.5. HERRAMIENTAS 3. INSTALACION DEL SISTEMA DE TECHO ALIGERADO – VIGACERO 3.1. GENERALIDADES 4. TECHOS ALIGERADOS SOBRE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO 4.1. COLOCACION DE VIGUETAS DE ACERO ACERO PREFABRICADO 4.2. MONTAJE DE CASETONES CASETONES - EPS 4.3. INSTALACIONES ELECTRICAS ELECTRICAS 4.4. INSTALACIONES SANITARIAS 4.5. INSTALACIONES SUSPENDIDAS 4.6. COLOCACION DE MALLA DE TEMPERATURA TEMPERATURA 4.7. VACIADO DE CONCRETO 5. TECHO ALIGERADO SOBRE ESTRUCTURAS DE ACERO 5.1. PREPARACION DE ESTRUCTURAS ESTRUCTURAS DE APOYO 5.2. COLOCACION DE VIGUETAS DE ACERO ACERO PREFABRICADO 6. ACABADOS DE CIELORASO 6.1. TARRAJEO CONVENCIONAL 6.2. TARRAJEO CON REFUERZOS 6.3. ACABADOS CON PLACA YESO 6.4. ACABADOS ARQUITECTONICOS ARQUITECTONICOS 7. ANEXO : RES.MIN. 269-2014-VIVIENDA 8. BIBLIOGRAFIA 1 PRESENTACION El presente documento denominado manual del curso “TECHO ALIGERADO CON VIGUETAS PREFABRICADAS DE ACERO GALVANIZADO - VIGACERO”; ha sido elaborado considerando la estructura curricular del curso de similar si milar denominación. El manual contiene información técnica cuyo fin es servir como texto guía en el proceso de aprendizaje del participante, así como el apoyo a los docentes a cargo del desarrollo de los contenidos del curso, facilitando la planificación de los contenidos y su ejecución ordenada y secuencial. La información que contiene es únicamente para uso en SENCICO, como material de estudio o de consulta. Cabe señalar que el manual, como todo documento educativo, será motivo de reajustes permanentes, con la inclusión de temas complementarios a los existentes o nuevos; por lo que para que cumpla su cometido, será permanentemente permanentemente actualizado. En tal sentido los aportes y sugerencias de los usuarios serán recibidos con el reconocimiento de la Gerencia de Formación Profesional del SENCICO. GERENCIA DE FORMACION PROFESIONAL 2 1. CONCEPTOS Y DEFINICIONES 1.1. ANTECEDENTES EN EL MUNDO La losa de entrepiso aligerada es uno de los elementos más utilizados en la construcción. Se usan con la finalidad de conseguir estructuras más ligeras y económicas, las losas son de distintos tipos desde losas macizas que son de acero y concreto y losas aligeradas que tienen el beneficio de disminuir los efectos de las fuerzas originadas por la acción de los sismos, y en tanto sean más aligerados estos techos, pueden disminuir las dimensiones de las cimentaciones y de otros elementos de la estructura portante de las edificaciones. Uno de los edificios más antiguos que tenemos registrado con viguetas de acero es el edificio para la Factoría de Salford (Manchester, Inglaterra, 1801), es un edificio adelantado para su época y representa el primer edificio construido con pilares, vigas y viguetas de hierro en toda la estructura. Es un edificio grande de 42.7 x 12.8 metros y de siete pisos. Esta fábrica de hilados de algodón de Phillips & Lee, construida en Salford, supera a todas las demás edificaciones de su época por la audacia de su diseño y fue el inicio de una serie de edificaciones que a partir de entonces se han realizado en varias ciudades del mundo, y de los cuales aún existen en pie muchas construcciones y en Europa aún se encuentran en uso y son dignas de reconstrucción o remodelación. Los planos de esta fábrica se encuentran en la colección de Boulton y Watt en la Biblioteca de Birmingham, Inglaterra. (1) 3 En este edificio aparece la viga de hierro en doble T, las que se colocan desde un muro al otro a intervalos uniformes. El Ing. escocés William Fairbairn elogió esta primera aplicación de las viguetas en doble T como ejemplo del reconocimiento intuitivo de la forma más eficaz para realizar los techos de entrepiso. En el dibujo se puede apreciar el uso de bovedillas de ladrillos de arcilla en forma de pequeños arcos que cubren la distancia entre las viguetas de hierro y se rellenan con una capa de hormigón simple hasta nivelar la superficie en cada piso. Detalle de las bovedillas utilizadas en muchas construcciones existentes en Europa y traída por los inmigrantes italianos a los puertos de Buenos Aires y Callao durante finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX. Los ladrillos se colocaban en algunos casos de canto o de costado, es decir con los huecos perpendiculares o paralelos a las viguetas doble T. 4 1.2. ANTECEDENTES EN EL PERU En nuestro país existe una experiencia que aún no ha sido valorado en profundidad y es un ejemplo elocuente del uso de las viguetas de hierro en la solución de los techos aligerados para entrepiso. Luego de nuestra Conferencia en el Auditorio del CAP – Arequipa, 11 de Abril 2014, hemos comprobado que luego de uno de los fuertes sismos que afectaron la Ciudad de Arequipa en 1911, se realizó la reconstrucción de muchas edificaciones que hoy tienen aproximadamente 100 años de construidos y se resolvieron con techos aligerados conformados por rieles de ferrocarril separados a 80 cm entre si y entre ellos piedra sillar tallados (a manera de bovedillas o casetones), la parte superior tiene una mezcla de cal y arena y por la parte inferior se enlucieron con cal. Aun podemos observar que estas edificaciones de uno, dos y tres pisos se encuentran habitados y utilizados como viviendas, locales comerciales, hoteles, etc. Sin haber sufrido consecuencias a pesar de los siguientes sismos que suelen ocurrir en esta zona, como los movimientos telúricos de 1960 y el más reciente de junio 2001 que afectó fuertemente el Centro histórico de Arequipa, pero sin afectar estas edificaciones que hoy en día podemos admirar. 5 1.2. CONCEPTO DEL SISTEMA DE TECHO ALIGERADO - VIGACERO El Sistema de Techo Aligerado con Viguetas Prefabricadas de Acero Galvanizado – VIGACERO, es un techo de concreto armado aligerado aprobado con Resolución Ministerial Nº 264-2014VIVIENDA, y ha sido desarrollado para realizar losas de entrepisos más resistentes a los sismos, es de fácil instalación al no requerir encofrado tradicional, consiguiendo ser de gran ayuda incluso en procesos de autoconstrucción de viviendas. La parte estructural del sistema está constituida por viguetas prefabricadas de acero de diseño especial y que constituyen el refuerzo positivo y el encofrado de las losas aligeradas, estas viguetas soportan tanto los casetones de poliestireno expandido - EPS y el concreto. Debido a la gran resistencia de las viguetas prefabricadas de acero galvanizado, el sistema no requiere encofrado en luces libres menores a 4.50 ml y en caso de luces mayores hasta 8.00 ml solo requiere un mínimo apuntalamiento. En la parte superior de los casetones se colocan las instalaciones eléctricas, sanitarias, la malla de temperatura y el acero negativo (opcional para espesores de losas continuas superiores a 20 cm), luego del vaciado de concreto la losa aligerada tiene una sección compuesta por concreto y acero que forman un diafragma rígido conjuntamente con las vigas de borde, y donde todos sus componentes están integrados mediante adherencia mecánica. El sistema es muy flexible a diversos tipos de acabados en su cieloraso y pueden ser utilizados en forma horizontal o inclinada (techos en climas con lluvia o nieve intensa). 1.4. USOS Y VENTAJAS El sistema de Techos Aligerados con viguetas prefabricadas de acero VIGACERO se utiliza con todos los sistemas constructivos como el de albañilería confinada, aporticado, sistema dual y estructuras metálicas entre los más utilizados. Entre las principales ventajas del sistema VIGACERO tenemos: Fácil y rápida instalación, reduce significativamente el tiempo de ejecución del techo aligerado y por lo tanto más económico. No requiere encofrado en luces menores a 4.50 m. y en grandes luces hasta 8 m. sólo requiere mínimo apuntalamiento. Tiene un 40% menos peso por metro cuadrado que otros sistemas de techo aligerado. Excelente comportamiento sísmico y la vigueta estructural más resistente. Fácil de transportar, manipular y apilar en obra. Se puede utilizar en todos los sistemas constructivos. Facilidad de colocación de todo tipo de instalaciones embutidas o suspendidas. Se adapta a una gran variedad de acabados. Mejor comportamiento acústico y térmico, por el uso de EPS densidad 15 kg/m3. Algunas de estas ventajas ya fueron señaladas por la Ing. Maritza Ramos Rugel en su estudio comparativo de losas aligeradas de entrepiso, (pág. 24) Piura, 2002 (2) y comprobadas en todas las obras realizadas en Lima y Provincias. 6 2.2. EL CASETON DE POLIESTIRENO EXPANDIDO - EPS. El poliestireno expandido (EPS) es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y utilizado en el sector del envase y la construcción. La fabricación del material se realiza partiendo de compuestos de poliestireno en forma de perlitas que contienen un agente expansor (habitualmente pentano). Después de una preexpansión, las perlitas se mantienen en silos de reposo y posteriormente son conducidas hacia máquinas de moldeo. Dentro de dichas máquinas se aplica energía térmica para que el agente expansor que contienen las perlitas se caliente y éstas aumenten su volumen, a la vez que el polímero se plastifica. Durante dicho proceso, el material se adapta a la forma de los moldes que lo contienen. En construcción lo habitual es comercializarlo en planchas de distintos grosores y densidades, para nuestro caso los casetones se fabrican con poliestireno expandido EPS tipo F (incomburente) y en densidad: 15 kg/m3. También es habitual el uso de bovedillas de poliestireno expandido para la realización de forjados con mayor grado de aislamiento térmico. Fig. Planta de fabricación de Bloques de poliestireno expandido La funcion del casetón de poliestireno expandido EPS, dentro de las losas aligeradas es aligerar el peso de la losa, así como servir de encofrado al concreto durante el proceso constructivo. El casetón de poliestireno expandido es reutilizable al 100% para formar bloques del mismo material y también es reciclable para fabricar materias primas para otra clase de productos. Dentro de la obra su manejo es cómodo y sencillo hasta su colocación, durante el almacenaje evitar su aplastamiento o deterioro (quiñado) y realizar todas las instalaciones electricas y sanitarias dentro de la misma, a fin de dejar libre las zonas donde el concreto y el acero deben cumplir la función estructural de la losa aligerada. 9 TIPOS DE CASETONES 2.2.1. El Casetón Estándar El casetón de poliestireno expandido EPS estándar es el bloque liso que tiene todas las aristas rectas y cuyas medidas se muestran en la tabla siguiente: ITEM LONGITUD ANCHO MEDIDA (m) 1.00 0.75 ó 0.60 0.15 (*) ESPESOR (*) otros espesores: 0.09, 0.10, 0.12, 0.17, 0.20, 0.25 Y 0.30 m El acabado liso del cieloraso es ideal para acabados con placa yeso, y en caso de tarrajeos es recomendable utilizar mallas o alambres según se indica en el cap. 6.2. 2.2.2. El Casetón Ranurado “Cola de Milano” El casetón de poliestireno expandido EPS ranurado “cola de milano” está diseñado para procurar una mayor adherencia con la mezcla de tarrajeo 10 2.2.3. El Casetón con Mortero Encolado El casetón de poliestireno expandido EPS con mortero encolado en una de sus superficies está diseñado pensando en la mayor facilidad para el constructor que necesita la mayor adherencia y comodidad para la aplicación del mortero de tarrajeo 2.3. LA MALLA DE TEMPERATURA. Este refuerzo de acero no debe apoyarse directamente sobre los casetones del techo, sino sobre dados de concreto previamente elaborados. La función de esta malla es para ayudar a evitar que los cambios de temperatura agrieten el concreto TIPOS DE MALLAS 2.3.1. La malla convencional Armar una malla en forma manual con acero de diámetro 6 mm, formando una cuadricula de 25 x 25 cm sobre todo el techo. El acero se realiza una doblez a 90º para embutirla en las vigas de borde. 11 2.3.2. La malla electrosoldada La malla electrosoldada está conformada por barras lisas o corrugadas, laminadas en frío, que se cruzan en forma ortogonal y están soldadas en todas sus intersecciones. Normalmente se utiliza la malla R80, aunque también puede utilizarse las mallas QE-106 ó Q-139 (ver tabla) El uso de la malla electrosoldada es ideal para grandes paños de techo como el caso de las aulas universitarias de U.A.P. en Tarapoto, y viviendas de tamaño regular. 2.4. EL CONCRETO. Es la unión de cemento, agua, grava o piedra chancada y arena lo que nos da una mezcla llamada concreto. El cemento representa sólo el 15% en la mezcla del concreto por lo que es el que ocupa menor cantidad en volumen; sin embargo su presencia en la mezcla es esencial. La adecuada dosificación es indispensable para poder preparar un concreto con las normas de calidad requeridas. Los materiales y el producto final deben ser controlados y ensayados de acuerdo con la Norma E-060 del Reglamento Nacional de Edificaciones y el código ACI - 318, cumpliendo con las expectativas de falla y criterios de aceptación establecidos por dichos documentos. 12 6.3. ACABADOS CON PLACA YESO Atornillar los paneles de placa-yeso a las viguetas VIGACERO, con tornillo autoperforante cada 40 cm. Acto seguido se cubren las juntas y los tornillos con una capa de masilla aplicada con espátula 6.4. ACABADOS ARQUITECTONICOS Se pueden aplicar masilla o pinturas, debido al acabado limpio que tiene el si stema, en los cielorasos, en este caso, existen en el Perú pinturas antiflamma o incomburente para ser aplicados a las viguetas prefabricadas y luego las pinturas latex para el acabado. Se aplica masilla, pasta de imprimación o chemayolic para alisar las superficies entre casetones y viguetas de acero, y luego aplicar un escarchado convencional y la pintura final. 27 7. BIBLIOGRAFIA (1) Sigfried Giedion. “Espacio, tiempo y arquitectura: el futuro de una nueva tradición ”. Editorial Reverté, Barcelona, 2009. (2) Maritza Ramos Rugel “Análisis técnico y económico de losas de entrepiso ” Tesis para optar el título de Ing. Civil, Universidad de Piura, 2002. (3) Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma Técnica E-060 Concreto Armado, aprobado por Decreto Supremo 010-2009-VIVIENDA del 08 de mayo del 2009. (4) Construcción y mantenimiento de viviendas de albañilería, Manual para albañiles y maestros de obra, Editado por la Pontificia Universidad Católica del Perú y SENCICO. (5) Resolución Ministerial Nº 269-2014-VIVIENDA, publicado en “El Peruano ” el 07 agosto del 2014. 28
