construcciones 2
Rocío González | Cátedra Gómez Diz | 2008
trabajo final
Construcciones 2
Cátedra Gomez Díz
Alumna Rocío González
DNI 31 337 810
Cursada 2do cuatrimestre, 2006
Mesa 6
Final Julio 2008
Índice
hormigón armado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
generalidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Estructuras de hormigón armado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
elementos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
columnas
vigas
losas
fundaciones
tipos de estucturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
edificio Pirelli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
edificio IBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Edificio ProUrban. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
relaciones entre los elementos de hormigon armado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
losa / viga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
viga/columna/losa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
losa/columna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
viga/columna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
sistemas de ejecución de estructuras de hormigón armado. . . . . . . . . . . . . . 57
1. artesanales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2. racionalizado | chapa colaborante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
consideraciones generales
armados mixtos acero-hormigón
productos para armados mixtos de chapa colaborante
3. industruializado | prefabricado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
columnas
vigas
losas
Cerramientos de estructuras de hormigón armado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
cerramientos verticales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
convencionales
no convencionales
cerramientos horizontales
Steel frame. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Generalidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
del sistema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
antecedentes del framing
características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
conceptos que definen el steel framing
conceptos que definen el acero galvanizado para steel framing
sistemas estructurales típicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
detalles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
8
eum, New
us
Whitney M
Wolfsburg
, Alemania
. Zaha Ha
did
l Breuer.
York. Marce
hormigón armado
hormigón armado
Phaeno
10
generalidades
Desde el punto de vista de la mecánica la teoría del hormigón
armado se funda, básicamente, en la distribución de dos tipos de
tensiones unitarias, compresión y tracción, producidas en las
estructuras, entre dos materiales de construcción, respectivamente
hormigón y acero que, a pesar de su naturaleza esencialmente
distinta, actúan en forma perfectamente combinada y solidaria.
La factibilidad del trabajo conjunto y selectivo, de dos materiales
tan disímiles, se debe principalmente a sus dos propiedades
fundamentales: ambos tienen el mismo coeficiente de dilatación por
temperatura, y el cemento posee una gran capacidad de adherencia
al acero.
hormigón armado
Frente a la necesidad de protección contra la intemperie,
combustibilidad y acción de los microorganismos, de la madera; y de
las dificultades para evitar la corrosión y deformabilidad ante el fuego,
del acero; la aparición del hormigón armado a fines del siglo XIX
representó un extraordinario hallazgo para los estamentos técnicos
de aquella época, que venía a solucionar en forma económica
aquellos y otros problemas en la mayoría de las estructuras donde el
factor peso propio no incidiera en exceso.
A la vez, dado que el hormigón debe rodear completamente al
acero para que se verifique la total adherencia del mismo, esa propia
disposición constructiva necesaria garantiza la protección del acero
contra la corrosión.
En el mencionado esquema de la mecánica, la adecuación de
esfuerzos se produce dado que el hormigón se diseña ubicado para
absorber los esfuerzos de compresión para lo cual es apto, y el acero
para los de tracción (en algunos casos el acero comparte con el
hormigón los esfuerzos de tracción).
Seguidamente, y evitando entrar en los cálculos propiamente
dichos, describiremos cómo se aplica el concepto de la teoría en las
partes más habituales en que se subdividen las estructuras y cómo
se produce la distribución de los esfuerzos mencionada hacia cada
uno de los dos materiales constituyentes.
12
Estructuras de hormigón armado
elementos
columnas
características
En la Fig. 28 observamos una columna que soporta el peso de
una fuerza P; los 4 puntos en las esquinas representan al acero, y la
superficie rayada al hormigón. Toda la carga P se distribuye entre
las superficies de ambos materiales, resistiendo cada superficie en
proporción a su resistencia unitaria.
En la Fig. 29 se observa la armadura de acero solamente, con
sus estribos que tienen por objeto confinar el hormigón, y evitar que
se alabeen los hierros verticales cuando actúa la fuerza P.
Si la columna es esbelta, va a flexionar lateralmente (efecto de
pandeo Fig. 30) mucho antes de que las resistencias unitarias lleguen
a su máximo.
hormigón armado
La proporción de la superficie del acero respecto de la del
hormigón, está reglamentada dentro de ciertos límites prefijados.
En estos casos, los reglamentos establecen que la
superficie de la sección necesaria de la columna debe calcularse
con una fuerza P incrementada ficticiamente en proporción a su
esbeltez - según se establece en tablas apropiadas-, a fin de
evitar el efecto del pandeo.
formas
Según su sección transversal, existen columnas cuadradas,
columnas rectangulares, columnas circulares, columnas en L,
columnas en T, columnas en cruz, etc.
Según su comportamiento ante las solicitaciones, existen
fundamentalmente dos tipos de columnas de hormigón armado:
columnas con estribos y columnas zunchadas.
14
Jo
Frank Lloyd
Wright.
hormigón armado
n Building,
inistratio
hnson Adm
vigas
normales
Si a nuestra viga cargada con la fuerza P, de la Fig 2, la
cortamos como en Fig 12, podemos suplantar - en sentido
figurado - la mitad de la derecha de la viga, con nuestras manos,
empujando con la de arriba y tirando con la de abajo, como vemos
en Fig. 13.
Si el corte de la viga está más cerca del apoyo, como en
Fig. 14, podremos intuir que la fuerza que deberemos hacer con
ambas manos es menor, pues el largo del trozo de viga a sostener
es también menor. Esto quiere decir que el esfuerzo de flexión
es máximo en el centro de la luz de la viga y disminuye hacia los
extremos.
16
En la Fig. 17 observamos en la parte superior de la viga, 2
hierros indicados con m, llamados “perchas”, que están al solo
efecto de sostener los estribos y no cumplen ninguna función de
soportar esfuerzos.
Las losas también llevan parte de sus hierros doblados
hacia arriba cuando llegan a los apoyos con el fin de absorber los
esfuerzos tangenciales, pero no requieren de estribos pues en
ellas los esfuerzos tangenciales no son tan importantes como en
hormigón armado
Como consecuencia, de la cantidad de acero que preveímos
para el centro de la viga, parte está sobrando cuando se llega al
apoyo.
Si insistimos en incrementar la fuerza P en la viga de Fig.
2, se producirán fisuras y roturas como las de la Fig. 15, donde
las señaladas con j ya fueron solucionadas con el acero que
colocamos en Fig. 3, pero las indicadas con k en Fig. 15, deberán
ser soportadas también con aceros, doblando en forma inclinada
hacia arriba (Fig. 16) los que, como vimos en el final del punto III,
nos sobran de la flexión en los extremos de la viga, y con estribos
(Fig. 17). De este modo las posibles fisuras indicadas con en Fig.
18, producidas por los llamados “esfuerzos tangenciales”, quedan
absorbidas por el acero (acero doblado y estribos), como se ve en
la misma Fig. 18.
las vigas.planas
Se las denomina vigas planas o placa por la colaboración que
le brinda a la viga en la zona comprimida de ésta. Esto se debe
a que , siendo el hormigón armado un material escencialmente
monolítico, no existe un límite preciso entre las distintas partes
estructurales que lo componen como sucede con el acero o la
madera, donde estamos acostrumbrados a identificar claramente
cada miembro de la estructura. Entre la losa y la viga hay una
continuidad natural que no permite definir conexactitud dende
termina una y empieza la otra. Trabajan conjuntamente.
Beneficios: gran aumento del área comprimida del hormigón
en relación a la misma de una viga rectangular lo que trae gran
incremento de la capacidad resistente de la viga, en la cual influye
además un aumento del brazo elástico.
18
planas
Se las denomina vigas planas o placa por la colaboración que
le brinda a la viga en la zona comprimida de ésta. Esto se debe
a que , siendo el hormigón armado un material escencialmente
monolítico, no existe un límite preciso entre las distintas partes
estructurales que lo componen como sucede con el acero o la
madera, donde estamos acostrumbrados a identificar claramente
cada miembro de la estructura. Entre la losa y la viga hay una
continuidad natural que no permite definir conexactitud dende
termina una y empieza la otra. Trabajan conjuntamente.
hormigón armado
Beneficios: gran aumento del área comprimida del hormigón
en relación a la misma de una viga rectangular lo que trae gran
incremento de la capacidad resistente de la viga, en la cual influye
además un aumento del brazo elástico.
losas
características
Las losas son elementos estructurales bidimensionales en
elos que la tercera dimensión es pequeña comparada con las
otras dos dimensiones básicas. Estas lozas actúan por flexión,
ya que las cargas que actúan sobre estas son fundamentalmente
perpendiculares al plano principal de las mismas. Se pueden
distinguir varios tipos de losas; según el tipo de apoyo se pueden
encontrar, Según la dirección de trabajo y según la distribución
interior del hormigón.
Cuando el hormigón ocupa todo el
espesor de la losa se la llama losa maciza,
y cuando parte del volumen de la losa y
es ocupado por materiales más livianos
o espacios vacíos se conoce como losa
aligerada o losa alivianada
20
hormigón armado
Librería Travessa Leblon, Río de Janeiro
simples: en 1 o 2 sentidos
Si la geometría de la losa y el tipo de apoyo determinan que
la magnitud de los esfuerzos en dos direcciones ortogonales sean
comparables, se denominan losas bidireccionales. Si los esfuerzos en
una dirección son preponderantes sobre los esfuerzos en la dirección
ortogonal, se llaman losas unidireccionales.
Las losas cruzadas son aquellas en que la carga se reparte en 2
direcciones en forma proporcional a la rigidez.
22
hormigón armado
La armadura resistente se reparte en ambas direcciones. Va
abajo la que corresponda a la dirección de mayor momento flector,
pues esta, naturalmente necesita un mayor brazo elástico.
Cuando la relación de luces es igual o mayor a 2, practicamente
casi toda la carga es tomada por la luz menor, y se transforma en
una losa simple amrada en una dirección, convirtiéndose a su vez
la armadura superioren armadura de repartición, con una sección
suficiente para absorber el pequeño momento flector que pudiera
corresponderle a la luz mayor.
24
complejas
alivianadas nervuradas
Estan constituidas por una serie de nervios longitudinales
donde va alojada la armadura resistente separados por materiales
alivianados. El más frecuentemente utilizado es el ladrillo hueco.
Conviene utilizar este tipo de losas cuando las losas son
de grandes luces y por lo tanto de espesores considerables. El
peso propio se incrementa demasiado, resultando entonces más
económico colocar en la zona traccionada materiales que alivianen la
estructura.
hormigón armado
La losa nervurada poseé una versatilidad formal muy amplia
que que las formas disponibles son muy variadas si se conocen las
propiedades estructurales
26
ejemplo
El panel de cubierta Pretensada TT-35 nervurado, está realizado
con hormigón de alta resistencia, aplicando las más modernas
técnicas de pretensado, sobre moldes metálicos , que le confiere
una excelente terminación superficial. La utilización de este elemento
permite satisfacer los más variados requerimientos estéticos y
económicos de los proyectos de salones, depósitos, supermercados,
en donde puede ser utilizado a la vista como elemento decorativo.
Peso propio
134 kg/m2
Altura total
0.35 m
Ancho útil
2.50 m
Sobrecarga real
65 kg/m2
hormigón armado
Características
Este tipo de cubierta posibilita una óptima distribución de
iluminación cenital, debido a que en su diseño se contemplan
espacios para lucernarios optativos (fig. 1). Si el proyecto lo requiere,
también puede pensarse en lucernarios corridos entre paneles.
Los paneles pueden apoyarse sobre vigas transversales de
hasta 25 m. de longitud, tabiques premoldeados de tipo portante,
muros de mampostería o cualquier otro tipo de estructura “in situ”.
El escurrimiento del agua de lluvia se realiza en el sentido
longitudinal del elemento, desde el centro hacia los extremos
cerrados, debido a la contraflecha con que se fabrican. El sistema,
en el caso del apoyo sobre viga doble T, se completa con el
hormigonado in situ y posterior al montaje de la canaleta sobre la
cabeza de la viga (fig. 2), con pendientes hacia las columnas que
llevan incorporadas los caños de bajada pluvial.
La impermeabilización de la cubierta se consigue mediante la
colocación de membrana asfáltica en toda la superficie.
28
hormigón armado
complejas: waffle o casetonado
30
hormigón armado
32
fundaciones
características
Como vemos en la Fig. 32, las bases son planas, pero,
siguiendo nuestra modalidad, hemos esquematizado en Fig. 33 la
base bajo el efecto de la carga P y también las pequeñas reacciones
de la tierra en forma de múltiples pequeñas flechas, que son las
que producen las deformaciones por flexión que se observan, por
lo que la armadura de acero se coloca en la parte inferior (tracción)
como se indica en la Fig. 34, formando una malla cruzada en ambas
direcciones.
hormigón armado
Al llegar las columnas a la tierra firme, se deben trasladar las
cargas que soportaba la sección (superficie) de la columna, a un
material (tierra) de una resistencia unitaria mucho menor. Como
consecuencia, la superficie de tierra que debe soportar a aquella
fuerza P debe ser mucho mayor que la superficie de hormigón y
acero de la sección de la columna. Por ello las bases toman la forma
de la Fig. 31.
En la Fig. 35, se ha completado la misma base anterior con
los hierros de la columna (y con sus estribos), que llegan hasta los
hierros de la base.
34
hormigón armado
tipos de estucturas
36
edificio Pirelli
Año : 1975
Arquitecto: Mario Bigongiari
La forma pentagonal del terreno determinó en buena
parte la morfología de este interesante edificio,
requerimientos programáticos que incluyeron un
helipuerto, junto con oficinas para la empresa Pirelli, otras
independientes para renta y un área cultural.
con
hormigón armado
Tiene una estructura colgante. los pisos cuelgan
de dos pisos estructurales por tensores perimetrales sin
columnas intermedias, ubicados uno a media altura y
otro al final del edificio, que conducen las cargas a tierra
pasándolas a un núcleo estructural ubicad en el centro.
Este es un tabique central donde se alojan los servicios.
38
edificio IBM
Año : 1979-1983
Arquitecto: Mario Roberto Alvarez y Asoc.
La obra configura un edificio contemporáneo, funcional,
eficiente y económico, que sin ser una extravagancia, es
diferente a sus vecinos. Un edificio producto de interpretar
y cumplir los criterios, objetivos y conceptos del comitente,
compatible con sus vecinos pero distinto de las cajas de cristal
circundante de Catalinas Norte.
•
•
•
•
•
•
Todas las restricciones del Código de Edificación.
Máxima superficie en planta.
Planta libre (estructura clara y simple sin columnas
interiores).
Máximo perímetro de iluminación natural.
Ponderación de la escala peatonal y jerarquización de los
accesos en planta baja.
Modulado de fachadas y cielorrasos que permita obtener
hormigón armado
Las premisas de diseño para éste proyecto fueron las
siguientes:
•
•
•
la mayor cantidad de despachos posibles y de ahí en mas
flexibilidad en la partición presente y futura.
Máximo aprovechamiento de planta.
Cumplimiento de todas las normas de seguridad del
Comitente.
Solución integral al problema de mantenimiento de fachada
y escape a escalera exterior de incendio, como así también
protección solar, mediante alero perimetral.
Consideraciones de tipo arquitectónico e ingenieril
dieron como resultado el esqueleto estructural propuesto,
que resultó ser el mas práctico y económico.
La planta tipo está sustentada por dos núcleos
centrales y una serie de columnas perimetrales, con un
módulo de 1.50 metros toda la estructura externa. Los
dos núcleos centrales descansarán sobre fundaciones
directas. Las columnas perimetrales no llegan al suelo,
sino que transfieren su carga a los núcleos centrales
por intermedio de un sistema estructural especial. Esta
estructura de transición consiste básicamente en dos
placas, inferior y superior. La placa inferior sube de los
núcleos hacia el borde en pendiente e intercepta la placa
superior, que es horizontal en la línea de las columnas. De
40
esta manera la carga de las columnas perimetrales se
desvía suavemente hacia los núcleos por intermedio
de una estructura lógica y económica. Esta estructura
sobresale de la línea de las columnas, distribuyendo
sus cargas y creando un espacio para anclaje de
las barras de hormigón. La estabilidad necesaria y
la sustentación de cargas verticales y asimétricas se
obtienen por medio de un emparrillado de vigas.
La ventana típica es de aluminio anodinado con
vidrio superior atérmico. El antepecho, un compacto
de vítrea pintado y horneado al exterior. Cada dos
ventanas, una de ellas con una banderola de abrir para
ventilar en caso de emergencia, de ésta forma ninguna
oficina mínima de 3x3 dejará de tener ventilación. En
cada una de las fachadas un módulo de éstos se abre de
hormigón armado
Esta concepción modulada de la estructura
permite el máximo de flexibilidad en planta para ubicar
las oficinas según los óptimos de IBM y tener dos
rangos de oficinas mínimas de 3 m. y un corredor
de 1.50 metros. Un alero perimetral con parasoles le
darán seguridad y servirá también de medio de escape
hacia una escalera de incendio adicional exterior.
42
Edificio ProUrban
hormigón armado
Año : 1977
Arquitecto: M | SG| S | S | S
La obra consiste en una estructura portante en un
nucleo central y un muro externo. El edificio no tiene
columnas sino que se sostiene con el “tronco central” y una
“lámina exterior de hormigón armado”.
El muro en este caso no es el de “curtail wall” como
los otros eificios sino que es un muro portante de hormigón
con ventanas. Solsona dice que “ la idea de resolución del
tipo curtain wall nunca nos convención” y que por eso el
edificio forma parte de un grupo de obras de los 70s donde
volvieron a “una resolución más tradicional”.
44
hormigón armado
relaciones entre los elementos
de hormigon armado
46
Para que el hormigón trabaje bien a la tracción, se le agregan barras de
acero, por lo que se transforma en hormigón armado. La cantidad de barras
dependerá de las cargas que debería soportar y la distancia entre sus apoyos.
losa / viga
Las experiencias han verificado que las vigas que se encuentran
íntimamente ligadas a las losas, arrastran en su deformación una parte de
ésta. Por este motivo, la sección de la viga no será rectangular
sino en forma de T o L.
hormigón armado
Las vigas te o ele constituyen sin duda una solución
estructural muy racional en hormigón armado, siempre que la losa
se disponga del lado de las compresiones. En estas condiciones,
la viga cuenta con una gran cantidad de material sujeto a
compresión y puede resistir grandes momentos flectores, aún con
alturas reducidas.
48
hormigón armado
50
hormigón armado
viga/columna/losa
unidireccional
52
bidireccional
losa macisa
con capiteles
con capiteles
techo reticular
hormigón armado
losa/columna
54
hormigón armado
viga/columna
56
hormigón armado
sistemas de ejecución de
estructuras de hormigón
armado
58
1. artesanales
Se coloca el armazón p hierro.
Se realiza el encofrado (que es el molde del elemento)
hormigón armado
El hormigón elaborado de buena calidad es aquél que une a
la resistencia mecánica solicitada, la durabilidad que lo mantenga
en buenas condiciones durante el tiempo de la obra en servicio, y
es obtenido a un precio razonable de modo que no pueda ser
reemplazado por otro material.
60
hormigón armado
Se le reconocen dos estados físicos:
El de hormigón fresco, que es mientras se mantiene
en estado plástico cuando aún no ha iniciado el proceso
de fraguado. Este proceso se puede graficar con el
ensayo IRAM 1662 (se mide la resistencia del hormigón
a la penetración). Si esta resistencia no supera los 3,4
MPa (35 kg/cm2) se dice que no se inició el fraguado,
y es lo que se llama el período o momento reológico
del hormigón, caracterizado porque en él se produce un
verdadero acomodamiento de las partículas que lo constituyen, en
ese medio semilíquido en que se están gestando las reacciones
químicas producidas por la hidratación del cemento Pórtland.
Un hormigón con los mismos materiales constituyentes, con un
período reológico más prolongado, tendrá mayor resistencia y en
general mejores atributos de calidad.
El hormigón endurecido se caracteriza por su dureza y
rigidez, que se produce cuando termina el fraguado, momento que
se puede medir con el ensayo ya mencionado, y que está fijado
por la misma Norma en 27.4 MPa (280 kg/cm2) de resistencia a la
penetración, a partir de la cual el conjunto de materiales granulares,
pulverulentos y aguas se ha convertido en una verdadera piedra
artificial.
62
2. racionalizado | chapa colaborante
En los edificios con estructuras metálicas, los hormigones
armados están constituidos, normalmente, por un entramado de
vigas, el armado propiamente dicho, así como los revestimientos
inferior (falso
techo) y superior (aislante, capa de nivelación, suelo). La función
resistente básica de los hormigones consiste en la transmisión de las
cargas verticales que actúen sobre ellos hacia los apoyos (pilares).
Otra función estructural de relevancia consiste en la transmisión hasta
los arriostramientos verticales de las fuerzas horizontales debidas al
viento y al sismo, ya que actúan como arriostramientos horizontales
de las estructuras de edificación. Aparte de sus funciones
estructurales, los hormigones armados también desempeñan las
funciones de protección contra el ruido, el
Fuego, el calor y la humedad y, finalment, sirven para alojar
las instalaciones de un edificio. En edificios de una cierta altura se
usan elementos repetitivos. Por este motivo, resulta ventajoso prever
soluciones estructurales que cumplan con los siguientes requisitos:
• Altura reducida.
• Peso propio reducido.
• Montaje rápido.
hormigón armado
consideraciones generales
Es en este contexto donde los armados mixtos de chapa
colaborante resultan particularmente competitivos, especialmente
en combinación con las estructuras metálicas aunque en algunos
casos también se han aplicado en combinación con estructuras de
otros materiales constitutivos, por ejemplo madera u hormigón. En
todo caso, su campo de aplicación no está limitado a los edificios
de altura. En términos generales, los armados de chapa colaborante
constituyen una solución particularmente atractiva en todos los casos
en los que prevalece cualquiera de los requisitos arriba mencionados.
armados mixtos acero-hormigón
Un armados mixto de chapa colaborante está constituido por
una chapa grecada de acero sobre la cual se vierte una losa de
hormigón que contiene una malla de armadura, destinada a mitigar
la fisura del hormigón debida a la retracción y a los efectos de la
temperatura (Foto 1). En este tipo de armado, la chapa grecada
sirve de plataforma de trabajo durante el montaje, de encofrado
para el hormigón fresco y de armadura inferior para el armado
después del endurecimiento del hormigón. También puede servir de
arriostramiento horizontal de la estructura metálica durante la fase
de montaje, siempre y cuando su fijación con ésta sea la adecuada.
Las chapas grecadas deben tener una resistencia y una rigidez
suficientes para desempeñar la función de encofrado, en la medida
de lo posible sin apeos provisionales. Además, para asegurar una
64
Para asegurar la
colaboración deseada entre el
acero y el hormigón, la conexión
entre las vigas metálicas y el
armado mixto debe transmitir
los esfuerzos rasantes y limitar
hormigón armado
buena conexión entre acero y hormigón, deben disponer de un perfil
particular en cuanto a la forma de las grecas y de las denominadas
indentaciones. Los armados mixtos de chapa colaborante están
apoyados, normalmente, en un entramado de vigas metálicas. Son
bien conocidas las ventajas que se pueden obtener al incorporar un
armado en el mecanismo resistente de estas vigas, aprovechando
mejor las características de cada uno de los materiales puestos en
obra. A estos efectos se requiere una conexión adecuada entre el
armado y las vigas metálicas que impida los deslizamientos relativos
entre estos elementos. Al conectar el armado mixto de chapa
colaborante con las vigas
mediante conectadores, el
conjunto resultante constituye
un armado mixto de chapa
colaborante con vigas mixtas
acero–hormigón
(Figura 1).
los deslizamientos que se producen en la interfaz. Esta conexión
se materializa a menudo mediante pernos soldados con las alas
superiores de las vigas metálicas (Fotos 1 y 2). La realización de estas
soldaduras puede presentar algunas dificultades relacionadas con
la corriente eléctrica necesaria, con la presencia de humedad en las
superficies metálicas, así como con la presencia de una protección
contra la corrosión de las vigas (pintura) y de la chapa (galvanizado).
Con el fin de evitar estos problemas se han desarrollado
conectadores cuya fijación con
las vigas metálicas se realiza
mecánicamente mediante
clavos. Este tipo de conexión
se presta particularmente para
las aplicaciones con chapas
grecadas ya que su fijación a
través de éstas se puede realizar
sin dificultades.
En la mayoría de los
armados mixtos, las chapas
grecadas son continuas sobre
las vigas metálicas (Figura
1). Consecuentemente, los
armados de chapa colaborante
66
En algunos casos puede interesar reducir el espesor del
armado a un mínimo. Para ello se puede adoptar una solución que
integra las vigas de acero
dentro del espesor ocupado
por las chapas grecazas y
el hormigón. Este tipo de
solución se ha empezado a
emplear en los años 1980
en los países nórdicos y en
el Reino Unido y se conoce
bajo su nombre inglés slim
floor (armado con vigas
integradas). Aparte de
un espesor mínimo, esta
solución también ofrece una
buena protección de las
vigas metálicas contra los
incendios.
hormigón armado
suelen ser continuos sobre varios vanos y requieren la disposición
de una armadura superior de refuerzo para resistir los momentos
negativos.
68
hormigón armado
productos para armados mixtos de chapa
colaborante
Sistema mixto de construcción de un armado formado por un perfil
de acero que además de actuar como encofrado del hormigón,
colabora en la resistencia de la losa de hormigón sustituyendo total o
parcialmente a las armaduras
tracción o positivos. La acción
mixta se fundamenta en la
adherencia entre la chapa
colaborante y el hormigón
fraguado, que debe ser superior
al esfuerzo rasante solicitado,
y junto con las armaduras
adicionales formar un solo
elemento estructural.
70
hormigón armado
72
hormigón armado
Colocación de conectores
74
hormigón armado
3. industruializado | prefabricado
columnas
Las columnas transmiten los esfuerzos verticales de
las estructuras. Las cargas se trasmiten al suelo mediante
empotramientos previstos en las bases.
Las dimensiones en planta y las longitudes pueden ser
adaptadas a distintos requerimientos de los proyectos de ingeniería o
arquitectura.
Es posible alcanzar, en forma
normal, alturas de 15 m., sin uniones
intermedias.
Las secciones mas comunes
son las rectangulares o cuadradas,
de dimensiones variables según se
muestra en la fig 1.
Los conductos de desagüe de la
cubierta, pueden ser incorporados en el
interior de las columnas, en estos casos
la sección mínima recomendable será 40
x 40 cm (fig 2).
El caño de desagüe inserto en
las columnas es de P.V.C. reforzado y
76
hormigón armado
su diámetro puede variar entre 4” y 8”, de acuerdo a la superficie a
desagüar o a las necesidades específicas de proyecto.
En la parte inferior de la columna, a 20 cm por debajo del nivel
de piso terminado, se deja prevista la salida del caño. Se prevee a
dicha altura un rebaje perimetral en el hormigón, a efectos de facilitar
el ensamble in situ de los tramos horizontales de conexión a la
cámara (fig. 3).
En muchos casos será necesario incorporar a las columnas,
apoyos para vigas de entrepisos, vigas carrileras p/ puente grúa o
vigas de cubierta. Dichos apoyos o ménsulas podrán ser de forma
variada y se ejecutarán a distintos niveles según necesidades del
proyecto.
Sobre las ménsulas se dejarán pernos de anclaje para
conformar una articulación en el apoyo de las vigas y tacos de
neopreno en el apoyo propiamente dicho (fig 4, 5 y 6).
78
hormigón armado
Los edificios que superan los 15 metros representan un caso
especial, en donde las columnas se deben ejecutar por tramos,
pudiendo variar su sección en altura. La unión entre las mismas
puede ser encastrado verticalmente o soldado entre sí, según se
muestra en fig 7.
En el caso de la unión por encastre, el tramo superior se
posiciona en forma análoga al empotramiento de la columna en el
tintero de la base.
Para la solución por placas soldadas, éstas deben ser previstas
en los extremos de los tramos, debidamente ancladas para transmitir
los esfuerzos de tracción a la armadura longitudinal de la columna.
80
hormigón armado
montaje, traslado y acopio
Las columnas tendrán previstas armaduras adicionales para neutralizar
las tensiones producidas en el momento del desmolde, traslado y acopio previos al montaje.
Se dejarán previstos cáncamos de acero en una de las caras de la columna para permitir ser tomada por la grúa.
82
hormigón armado
vigas
viga rectangular
Son utilizadas para casos de luces reducidas y también como dinteles
de portones.
Pueden premoldearse con armaduras pasivas tradicionales o
pretensadas.
84
viga doble t
hormigón armado
Sección ideal para cubrir grandes luces con cargas importantes
de cubiertas y entrepisos. Debido a su excelente diseño se obtienen
óptimos resultados con dimensiones relativamente pequeñas.
En la siguiente tabla de predimensionamiento se pueden
apreciar algunas alturas usuales para diferentes cargas y luces de
apoyo.
La forma habitual de vinculación de las vigas con las columnas
es mediante un macizado del extremo con rebaje a mitad de la altura.
En el cabezal macizo de los extremos de las vigas , se dejará
previsto un orificio para anclaje del perno previamente dejado en el
apoyo de la columna. Dicho orificio deberá ser llenado in situ ,con
mortero fluido en el momento del montaje (fig 1). Es posible dejar, en
el alma de las vigas, pases previstos en el proyecto para conductos
de ventilación, aire acondicionado , etc.
Las vigas de sección doble T, pueden utilizarse también como
vigas portapanel (para apoyo de paneles de cerramiento). En estos
casos, trabaja como viga de fundación apoyada en las paredes de
los tinteros de las bases.
Es necesario preveer en el premoldeado, una armadura
adicional sobre una de las alas de la viga que servirá de estribos al
hormigón de cierre que se debe ejecutar in situ.
86
hormigón armado
viga cruz
Este tipo de sección permite reducir la altura del paquete
estructural en caso de apoyos de entrepisos
Su geometría permite el apoyo de los elementos del entrepiso,
minimizando la altura de la solución..
Se puede diferenciar dos tipos según su ubicación en la
estructura: de borde o intermedias (fig.1).
En caso de necesidad, se puede mejorar el comportamiento
estructural de la viga ejecutando in situ la cabeza comprimida
mediante la utilización de los elementos que resuelven el solado,
como encofrado (fig.2).
Una solución similar se obtiene con la viga T invertida.
88
hormigón armado
viga canaleta
Por la forma de su sección es ideal para conducir las aguas pluviales
hasta los conductos de desagüe alojados en las columnas, evitando
conductos a la vista.
La vinculación a las columnas es mediante pernos de anclaje, similar al
de la viga Doble “T”, y se diferencia dos tipos de conductos de desagüe :
a) Canaletas continuas (fig.1),
b) Canaletas por tramos (fig.2).
90
Son elementos prefabricados alivianados por la
presencia de perforaciones longitudinales, de caras planas
superior e inferior y cantos diseñados para su vinculación.
Las losas huecas se producen en distintosanchos y espesores.
La fabricación se realiza en pistas de pretensado con máquinas
deslizantes de última generación, que mediante un correcto vibrado
posibilitan el uso de hormigones de muy baja relación agua/cemento,
con lo que se consiguen máximas resistencias en corto tiempo.
La forma de la sección transversal y la presencia de acero
pretensado, optimizan el aprovechamiento del hormigón, y lo hacen
un elemento ideal para entrepisos y cubiertas, por su elevada
resistencia a la flexión.
La producción en pistas metálicas de las losas huecas , asegura
una excelente terminación inferior de hormigón visto.
Es utilizada también como cerramiento vertical, con distintas
variantes en la forma de colocación y diseño.
Algunos otros usos se mencionan en este manual, pero lo
cierto es que la posibilidad de contar con un elemento premoldeado
de caras planas, de destacadas características resistentes y a
bajo costo, amplia el campo de aplicación de las losas huecas
pretensadas al límite que fije el proyectista.
hormigón armado
losas
losa hueca
entrepiso de losas huecas
Conformación:
Las losas huecas pretensadas permiten materializar una
superficie capaz de resistir cargas, pero para que el conjunto de
ellas conforme un verdadero entrepiso, es necesario proveer una
continuidad transversal. Esto se consigue con el llenado de juntas.
En efecto, el perfil transversal de las losas es tal que al adosar
una con otra, se establece el contacto sólo en el borde inferior
(achaflanado para una mejor terminación). El espacio que queda por
arriba es de mayor ancho en su parte media que en la parte superior,
el cual al ser macizado con hormigón genera una interacción que
proporciona la continuidad requerida (fig. 1).
Las juntas permiten el trabajo conjunto entre las losas a partir
de uniformizar las deformaciones. Dicho en términos sencillos: la
losa más cargada se apoya sobre las contiguas,lo que produce una
redistribución de esfuerzos verticales.
La transmisión de los esfuerzos horizontales que se producen
en una estructura, como los debidos al viento, frenado de vehículos
o empujes, son también transmitidos en el entrepiso a
través de la continuidad proporcionada por las juntas
(efecto diafragma).
92
acopio, transporte y montaje:
Las losas pueden ser apiladas unas sobre otras utilizando
por lo general tirantes de madera como separadores, los
cuales deben quedar alineados en vertical y ubicados cerca
de los extremos de las losas para evitar voladizos y momentos
negativos que puedan producir fisuras en la cara superior.
A excepción de la mini losa, cuya colocación se verá en
detalle más adelante, el resto de las losas huecas pretensadas
debe ser montado con el apoyo de medios mecánicos
adecuados.
Estos pueden ser grúas telescópicas, grúas torre,
autoelevadores, etc. La elección del equipo a utilizar en cuanto a tipo
y capacidad depende entre otros de los siguientes factores:
•
•
Distancia máxima de montaje y peso de los elementos.
Superficie de trabajo: en caso de tener pavimento o terreno
compactado y nivelado puede emplearse (siempre que la altura
lo permita) un autoelevador. Este equipo puede representar
alguna ventaja económica, pero tiene ciertas limitaciones para la
hormigón armado
En el acopio en planta de prefabricación o en obra, así
comon el transporte de las losas a obra, deben tenerse ciertos
cuidados para no alterar la calidad final del producto.
•
•
•
•
94
colocación en posición definitiva de los elementos.
Infraestructura de obra: en obras de importancia suele recurrirse
al uso de grúas torre para movimiento de materiales y máquinas.
En dichas obras es muy frecuente el uso de losas huecas
pretensadas, las cuales pueden ser montadas con ese tipo de
maquinaria.
En algunos casos en que no es posible el montaje directo con
grúas hasta posiciones distantes, puede recurrirse al deslizado
de las losas sobre zorras o carros que corren sobre las vigas de
apoyo. Una vez en posición, mediante gatos hidráulicos manuales
se retiran estos elementos auxiliares y se apoyan las losas.
Debe tenerse en cuenta la posibilidad de ingreso de camiones
y grúa a obra, espacios de maniobra, radios de giro, estado
del terreno, etc., para que puedan realizarse sin mayores
inconvenientes las tareas de montaje.
El mínimo personal necesario es de dos operarios en el camión
para la sujeción de la losa a elevar, y dos operarios para el
posicionado definitivo. El montaje no requiere mano de obra
especializada y puede realizarse con la misma gente de obra. La
dirección puede estar a cargo de personal idóneo de la empresa
contratista.
hormigón armado
panel portante
El panel de cerramiento autoportante U35, esta constituido por una
placa de hormigón armado, diseñado para resolver a la vez, cerramiento
vertical y estructura portante, reemplazando de esta manera el uso de
columnas y vigas.
No requiere ningún tipo de terminación superficial, manteniendose
inalterable a través del tiempo y la acción de los agentes climáticos. En
caso de requerimientos estéticos o arquitectónicos puede recibir pintura o
revestimientos diversos.
A los fines de ventilación e iluminación es posible colocar aberturas de
medidas variables, en el espacio entre nervios (fig.1).
Se adapta a cualquier tipo de cubierta premoldeada, (panel TT, panel
casetonado, losa hueca, canalón) permitiendo una solución optima y
económica para cada requerimiento.
La altura máxima, esta en función de las cargas permanentes y
accidentales, transmitidas por los distintos tipos de cubierta y por las cargas
de viento, que se trasladan a la base en la cual se empotran.
Estas serán tinteros, donde se alojarán las patas de los nervios de dos
paneles contiguos. Usualmente este tipo de fundaciones se comporta como
macizos empotrados en el suelo.
96
montaje
hormigón armado
Para el montaje de estos elementos se deja
previsto , en el premoldeado, cárcamos de izaje
en la cabeza maciza.
Una vez posicionado dentro de los tinteros
se aplomará, y se rellenarán los espacios con
hormigón in situ, previo apuntalamiento en ambas
caras con puntales telescópicos (fig. 2).
Sobre el apoyo de los paneles portantes se
pueden materializar las canaletas de desagüe.
Para las mismas se dejarán previstas en la cabeza
del panel los huecos necesarios para las bajadas
verticales (fig 3).
En la figura 4, puede observarse la geometría de los paneles
para el caso de cubierta canalón con descarga libre, y la solución de
viga pantalla para eventuales portones.
Este panel, puede ser usado como cerramiento no portante,
según lo requieran las necesidades del proyecto, en las caras de la
nave que no reciben cargas.
En estos casos se apoyará sobre viga de fundación continua,
hormigonada in situ (fig. 5).
casa de hormigón prefabricado steel frame + cemento
98
hormigón armado
El panel de cerramiento U35, se presenta como una excelente
opción para el caso de proyectos de salones, cocheras, depósitos
de mercaderías, talleres etc. de altura media y sin posibilidades
decrecimiento lateral.
losas huecas
detalles | apoyos directos
Reciben esta denominación los asientos de losas pretensadas
sobre estructuras resistentes existentes al momento del montaje,
ubicados total o parcialmente debajo de ellas.
El apoyo puede hacerse sobre vigas o tabiques de hormigón
in-situ, vigas pretensadas, perfiles metálicos o muros de mampostería
(fig.1). En este último caso deberá ejecutarse un encadenado
superior para una mejor repartición de las cargas.
Las vigas de hormigón pueden completarse
en segunda etapa junto con el llenado de las juntas,
aprovechando de esa forma el espesor de las losas
para aumentar la altura estática.
100
detalles | apoyos indirectos
El apoyo indirecto se da cuando las losas descargan sobre
vigas planas incorporadas parcial o totalmente en el espesor del
entrepiso. Las piezas montadas son apoyadas sobre estructuras
auxiliares provisorias (fig. 16).
Se debe prever armadura inferior de enlace de la propia de la
losa pretensada con la rama inferior de los estribos de la viga. Se
disponen también barras superiores para los momentos negativos de
alguna de las formas que fueron descriptas.
Las losas huecas pretensadas pueden ser cortadas o
perforadas para ajustarlas a las dimensiones de planta y accidentes
en ella como pueden ser columnas, pasaje de cañerías, etc. Es
deseable realizar la menor cantidad posible de este tipo de ajustes.
Pueden por lo general hacerse tanto en obra como en planta de
prefabricación. En este último caso es necesario el replanteo exacto
de los mismos para evitar diferencias durante el montaje.
Se describen a continuación los tipos de cortes más frecuentes
en losas huecas y algunas posibles formas de evitarlos:
hormigón armado
Cortes y agujeros en las losas
• Cortes longitudinales: se deben realizar por lo general cuando
•
•
102
la distancia a cubrir no es múltiplo de los anchos de las losas o
combinación de ellos. Este corte se hace en correspondencia
con alguno de los alvéolos. Puede evitarse si se separan entre
sí las losas, en un máximo de 25cm. La separación puede ser
cubierta también con la interposición de una vigueta pretensada.
Estas alternativas desmejoran la terminación inferior, lo que no
tiene mayor importancia cuando está prevista la colocación de
cielorraso.
Cortes transversales: se tienen cuando los apoyos no son
paralelos o se requieren voladizos con determinados contornos.
Puede resultar conveniente en ocasiones hacer los cortes
normales en forma escalonada para luego completar con
hormigón in-situ el sector faltante en cada losa (esto es posible
sólo en el caso de voladizos).
Recortes: se realizan por lo general para sortear columnas
o permitir pasaje de cañerías o conductos (fig 7). Si están en
los apoyos debe tenerse en cuenta la estabilidad de la losa y
si se encuentran en un borde libre de losa, verificar la flexión
transversal.
Cerramientos de estructuras de
hormigón armado
cerramientos verticales
convencionales
La construcción de paramentos con ladrillos huecos es la solución más
simple, pues el ladrillo hueco es buen aislante precisamente por ello,
pero si el propietario pretende tener ladrillos a la vista deberá buscarse
una solución alternativa, cuyas posibilidades pasarán por construir una
pared doble con ladrillo macizo, dejando una cámara de aire de 2 cm
entre ambos paramentos o una pared doble con ladrillo visto exterior y ladrillo hueco interior, mejorando esta solución, si se mantiene
la cámara de aire entre ambos, además la pared de ladrillos huecos
permitirá que se pueda aislar el paramento vertical por medio de una
pintura asfáltica que quedará tapada por la pared de ladrillos macizos.
hormigón armado
ladrillo hueco 0.12/0.18
no convencionales
mampuesto | retak
La mampostería de HCCA, brinda todas las ventajas del
HCCA en piezas de dimensiones estudiadas que permiten ejecutar
muros portantes (exteriores e interiores) y tabiques divisorios de
simple cerramiento. Estas características junto a su exactitud
dimensional, permiten colocar muy fácilmente, utilizando una
delgada capa de mortero adhesivo, ahorrando tiempo y dinero.
104
muros portantes
doble pared
La mampostería de HCCA es óptima para
construir paredes exteriores simples, reemplazar
paredes dobles (con cámara de aire intermedia), o
combinarse con otros materiales. Sus excelentes
propiedades higrotérmicas hacen innecesario
agregar otros materiales aislantes. Con solo
15 cm de espesor, un muro , supera un 20%
la aislación térmica que puede ofrecer un muro
doble de mampostería tradicional con cámara de aire intermedia.
Comparativa de muros portantes exteriores:
hormigón armado
estructura independiente
la mampostería de HCCA cumple con
los requerimientos estructurales para ejecutar
paredes portantes exteriores en edificios de
hasta tres plantas sin necesidad de estructura
independiente (columnas y vigas)
azotado hidrófugo
Su estructura celular disminuye el paso del agua por lo cual
no es necesario agregar otros materiales aislantes como el azotado
hidrófugo.
revoque grueso
La exactitud dimensional, que presentan los bloques , así como
el sistema de junta delgada empleado para su colocación, confieren
al muro una planitud y aplomo que permiten prescindir la realización
del jaharro (revoque grueso) permitiendo revestir directamente la
pared en mínimos espesores.
El espesor mínimo para paredes portantes y/o exteriores es 15
cm.
tabiques divisorios
La mampostería de HCCA optimiza la realización de paredes
interiores debido a su velocidad de ejecución , simplicidad de
construcción y bajo peso, adaptándose a todo tipo de obras nuevas
o remodelaciones.
106
bastidor
madera
El concepto básico del Balloon Framing es la utilización de
montantes que tienen la altura total de la construcción, con las vigas
del entrepiso sujetas en forma lateral a los montantes, quedando
así contenido dentro del volumen total del edificio. Esta forma
constructiva evolucionó hacia lo
que hoy se conoce como Platform
Framing, que se basa en el mismo
concepto constructivo que el Balloon
Framing, con la diferencia que
los montantes tienen la altura de
cada nivel o piso, y por lo tanto el
entrepiso que los divide es pasante
entre los montantes. De esta
manera, el entrepiso transmite
sus cargas en forma axial, y no en
hormigón armado
Un “frame” es un esqueleto estructural compuesto por
elementos livianos diseñados para dar forma y soportar peso.
Así, “framing” es el proceso por el cual se unen y vinculan estos
elementos.
forma excéntrica como en el caso del Balloon Framing, resultando
en montantes con secciones menores. La menor altura de los
montantes del Platform Framing es otra ventaja de esta variante, ya
que permite implementar el panelizado en un taller fuera de la obra
dado que no hay limitaciones al transporte, obteniendo así una mejor
calidad de ejecución y un mayor aprovechamiento de los recursos.
ventajas del sistema
108
•
Ahorro de tiempos y recursos: es la primera de las mayores
ventajas del sistema, que por ser liviano y fácilmente racionalizable
nos permite rapidez de ejecución en panelizados, montajes,
instalaciones, y un consiguiente mejor aprovechamiento de
materiales, mano de obra y tiempos. Fundamentalmente,
permite ahorrar los desperdicios de material al final de la obra
cuyos costos nunca se tienen en cuenta en construcciones
tradicionales.
•
Mayor confort y ahorro de energía: los materiales utilizados
otorgan un confort y calidad de vida ideal, permitiendo además
tener costos en calefacción y refrigeración inferiores al 50% de los
necesarios para una construcción tradicional. Recordemos que
la madera tiene un aislamiento térmico natural 1300 veces mayor
que el acero, 40 que el ladrillo y 10 que el concreto. Además, la
presencia de la madera permite la expulsión normal y permanente
•
Liviano: pesa menos del 25% que una construcción tradicional,
por lo que se hace ideal para construir en plantas altas de
edificaciones, en especial donde no se conoce su estado
fundacional y es costoso realizar estudios previos.
•
Abierto: se puede combinar con otros materiales y/o sistemas
constructivos dentro de una misma estructura.
•
Flexible: se puede diseñar sin restricciones, planificar etapas de
ampliación o crecimiento, debido a que no tiene un módulo fijo,
y permite cualquier tipo de terminaciones tanto exteriores como
interiores.
•
Versátil: permite ampliaciones tanto en planta baja como en alta,
reciclados, etc.
•
Modular: está compuesto por sub- sistemas (estructurales,
de aislaciones, de terminaciones exteriores e interiores, de
instalaciones, etc.) funcionando en conjunto de manera
relacionados, generando optimización de recursos de materiales,
mano de obra y tiempos de ejecución y como consecuencia final
la optimización de los costos. ·
•
Antisísmico: no permite la actuación sobre la estructura de los
hormigón armado
de la humedad del ambiente, proveyendo así un confort especial
para gente con problemas respiratorios o reumáticos.
110
efectos de los sismos.
•
Resistente y durable: puede soportar las exigencias climáticas
más severas debido a sus estructuras modulares con materiales
nobles como la madera y el acero.
•
Aislaciones eficientes: permite pensar y ejecutar de una
manera más eficiente las aislaciones térmicas y acústicas, y todos
los ítems que redundan en un mayor confort de la construcción y
un importante ahorro de energía para el usuario.
•
Menor costo de mantenimiento: las reparaciones son muy
simples y la detección de los problemas de pérdidas en cañerías
de agua es inmediata.
fundaciones:
La edificación se puede realizar sobre fundaciones de pilotines
o plateas de hormigón armado. Si se pretende modificar la altura se
puede agregar mampostería o encadenados donde luego se coloca
la estructura resistente de correas y clavadores.
paredes:
Las paredes se pueden confeccionar con montantes de madera
hormigón armado
detalles del sistema
tratada secada a horno (Platform Framing) o acero (Steel Framing),
con calibres y medidas acordes a las necesidades de la estructura y
del cliente.
La cara interior de las paredes puede llevar placas de
roca de yeso (tipo durlock), aglomerado de alta densidad, OSB,
multilaminado fenólico, chapadur o madera machihembrada. Éstos
materiales pueden revestirse con pintura látex, empapelado, etc.
Asimismo, es posible colocar, entre la placa interior y los
montantes, barreras de vapor (polietileno, lámina aluminizada, etc.)
para impedir la humedad en las paredes interiores por condensación.
Entre los montantes verticales se pueden alojar materiales
aislantes termoacústicos (como lana de vidrio, poliestireno
expandido, etc.) con calibres y medidas variadas, de modo de
impedir el paso de temperaturas y/o sonidos no deseados. Esto
generalmente se usa en paredes exteriores y cielorrasos, pero es
factible hacerlo en cualquier pared.
Sobre los montantes hacia el exterior se pueden instalar
paneles de rigidización de multilaminado fenólico u OSB según las
necesidades estructurales, y más exteriormente barreras de agua y
viento que aseguren el aislamiento -en especial el hidrófugo- desde el
exterior, en caso de que el material exterior final así lo requiera.
Finalmente, en la cara exterior de las paredes pueden
instalarse placas de multilaminado fenólico, PVC, madera
machihembrada o cemento fibrado del alto impacto (Eternit,
112
Superboard, Pizarreño, Siding, etc.). Estas placas permiten
terminarlas con revestimientos de pintura látex, ladrillo visto,
salpicré, piedra, laja, o cualquier otro material tradicional usado para
terminaciones.
cañerías:
Las instalaciones de agua pueden ser con caños termofusión
o roscados. Para el gas es posible optar por cañerías galvanizadas
o termofusión. En el caso de la luz, se colocan caños corrugados y
las cajas correspondientes. Todas estas instalaciones van colocadas
en las paredes y quedan con las bocas de salida para conexiones
necesarias posteriores.
hormigón armado
techos:
Los techos interiores pueden ser con cielorrasos de madera
machihembrada, con placas de roca de yeso, aglomerado de alta
densidad, OSB, multilaminado fenólico o cemento fibrado (en el caso
de baños), o bien con vigas y madera machihembrada a la vista.
Los techos exteriores se construyen a una, dos o cuatro
aguas, regulares o irregulares, y pueden llevar chapa galvanizada
natural o color, pizarra asfáltica o tejas coloniales o francesas de
cerámica. Pueden llevar aleros o soleras para evitar la instalación de
cañerías de desagotes.
aberturas:
Las aberturas pueden ser de aluminio anodizado (prepintado
con material epoxi y secado a horno) madera o chapa, y se puede
optar por que incluyan vidrios, rejas, mosquiteros, postigones, etc.
114
hormigón armado
placas H˚ A˚
116
abado liso
paneles de cerramiento
vertical con junta de uni
ón a media altura .
hormigón armado
nto horizontal de ac
paneles de cerramie
carpintería integral
Cerramiento de pileta climatizada, con formato a dos aguas,
con accionamiento mecánico manual de módulos corredizos.
Construído en un 80 % con estructura de aluminio color blanco. La
estructura de soporte se construyó en hierro tubular tratado con
pintura epoxi. La cubierta traslúcida se realizó con policarbonato
alveolar opal de 8 mm de espesor.
118
Tabiques divisores de oficina construídos con carpintería de
aluminio esmaltada horneada con paneles fijos acristalados con float
de 4 mm de espesor o revestimientos decorativos provistos con
puertas con todos sus accesorios.
hormigón armado
Los cielorrasos suspendidos son de paneles de fibra de vidrio
con terminación vinílica a la vista, con artefactos de iluminación.
120
espacial
hormigón armado
courtain wall
Seagram Building, New Yok. Mies Van der Rohe.
122
hormigón armado
cerramientos horizontales
pisos
124
hormigón armado
entrepisos
convencionales | de madera
126
hormigón armado
no convencionales | entrepiso técnico
128
hormigón armado
cubierta
La cubierta es el cerramiento superior horizontal de los
espacios arquitectónicos.
Esta está dividida en dos partes, en la estructural que será
la encarga de transmitir su peso y las cargas generadas en la
cubierta hacia los apoyos, la otra parte es la cubierta, es decir, el
material que realmente cubrirá.
La cubierta debe ser aislante térmica, acústica,
climatológica, debe tener ligereza para escurrir el agua,
impermeable, liviana y económica.
La cubierta puede ser continua o discontinua, con
pendiente fuerte, mediana o baja. Esto según el material,
las cubiertas de alta pendiente como las tejas que son
discontinuas son con mucha pendiente para que el agua
corra más rápido y no halla peligro de que el agua entre por las
juntas, en las juntas hay un solape que es mayor con menos
pendiente. Las cubiertas de mediana pendiente como la chapa,
y las de baja pendiente como la loza que es continua.
130
Aislaciones Térmicas y Acústicas: cuando la cubierta no
brinda las aislaciones necesarias para el local se hace una cámara
de aire, con la ayuda del cielorraso, esta cámara no debe superar
los 10 cm. Si se requiere aislamiento hidráulico se pone sobre el
entablonado una membrana impermeable.
hormigón armado
Para cubiertas accesibles la aislamiento se utilizan tablas
aislantes pegadas con asfalto a la estructura resistente y luego el
contrapiso.
aislaciones
La cubierta plana tradicional o convencional puede
presentar una serie de efectos perniciosos para el sistema
de impermeabilización ya que, al instalar la membrana de
impermeabilización por encima del aislamiento, queda sometida a:
•
“choque” térmico, tanto diario como estacional / anual.
•
daños mecánicos, en particular durante la obra.
•
degradación por radiación ultravioleta.
•
degradación -también del aislamiento- por humedad atrapada
bajo la impermeabilización, procedente de lluvia durante
la instalación, de la propia humedad de los materiales de
construcción, o de condensación intersticial.
En la cubierta plana invertida, al “invertir” las posiciones
convencionales de impermeabilización y aislamiento térmico,
colocando el aislante sobre la impermeabilización (figura 01), la
durabilidad de cualquier impermeabilización aumenta notablemente al
suprimir del todo los efectos perjudiciales mencionados.
132
hormigón armado
Así ocurre, por ejemplo, con el “choque” térmico: en la
figura 02 se reflejan las variaciones anuales de la temperatura
de la impermeabilización en los casos de cubierta convencional
y cubierta invertida. Se puede apreciar que las variaciones
de la temperatura de la impermeabilización en la cubierta
invertida son sustancialmente inferiores a las de una cubierta
convencional. En la figura 03 se ve específicamente una
probable situación comparativa durante un día soleado en
verano.
Construc
ción en s
n
Construcció
e
en steel fram
teel frame
frente a S
t.
Mary Axe
, Londres
.
Steel frame
Generalidades
del sistema
El Steel Framing es un sistema constructivo liviano, ya que no necesita
equipos y maquinaria pesada para su uso, y abierto, dado que permite
cualquier tipo de terminación exterior e interior. Este sistema de última
generación no es mas que la evolución del “ballon frame” Americano que se
utiliza con estructura de madera desde hace muchísimos años.
baloon framing
Para entender el concepto de Steel Framing, comenzaremos
definiendo el término “Framing”. “Frame” quiere decir conformar un
Esqueleto estructural compuesto por elementos livianos diseñados para dar
forma y soportar a un edificio. “Framing” es el proceso por el cual se unen y
vinculan estos elementos.
Para definir los antecedentes históricos del Framing tenemos que
remontarnos alrededor del año 1810, cuando en los E.E.U.U. comenzó la
conquista del territorio, y hacia 1860, cuando la migración llegó hasta la
costa del Océano Pacifico. En aquellos años la población se multiplico por
diez, y para solucionar la demanda de viviendas se recurrió a la utilización
de los materiales disponibles en el lugar (madera), y a conceptos de
platform framing
steel frame
antecedentes del framing
practicidad, velocidad y productividad originados en la Revolución
Industrial. La combinación de estos conceptos y mateariales
gestaron lo que hoy conocemos como Balloon Framing (1830).
El concepto básico del “Balloon Framing” es la utilización
de Studs (Montantes) que tienen la altura total del edificio
(generalmente dos plantas), con las vigas del entrepiso sujetas
en forma lateral a los studs, quedando así, contenido dentro del
volumen total del edificio. Esta forma constructiva evolucionó
hacia lo que hoy se conoce como “Platform Framing”, que se basa
en el mismo concepto constructivo que el “Balloon Framing”, con la
diferencia que los studs tienen la altura de cada nivel o piso, y por lo
tanto el entrepiso que los divide es pasante entre los montantes.
De esta manera, el entrepiso transmite sus cargas en forma
axial, y no en forma excéntrica como en el caso del “Balloon
Framing”, resultando en studs con secciones menores. La menor
altura de los studs del “Platform Framing” es otra ventaja de esta
variante, ya que permite implementar el panelizado en un taller fuera
de la obra dado que no hay limitaciones al transporte, obteniendo así
una mejor calidad de ejecución y un mayor aprovechamiento de los
recursos.
antecedentes : primeras obras realizadas en acero.
Crystal Palace y Torre Eiffel.
138
•
La optimización de la utilización de la Energía.
•
La optimización de la fabricación de acero y su calidad.
•
El crecimiento de la Industria de las Maquinarias y
Herramientas El concepto de Producción en masa o en
gran escala, la llamada línea de montaje o producción
La utilización del Steel Framing en
los edificios comerciales es de larga data.
En cambio, en el rubro “viviendas” solo
después de la segunda Guerra Mundial se
comenzaron a ver los primeros ejemplos.
Actualmente dentro de la construcción de
viviendas el acero se posiciona mejor que
su competidor la madera, a raíz de los
movimientos ecológicos, las fluctuaciones
de su precio, y su calidad, que permite
que el acero se consolide en el mercado
de viviendas en forma creciente.
La tradición constructiva en
la Argentina tiene sus raíces en sus
Colonizadores. La inmigración que hubo
steel frame
Los cambios en el concepto de fabricación, tienen
aspectos tecnológicos muy relevantes :
fue mayormente de origen mediterráneo, donde la piedra, el adobe y la
cerámica son los materiales característicos. La tradición constructiva de
países como E.E.U.U., Japón, y China, con condiciones climáticas mas
severas que las nuestras, siempre fue distinta. En general, ha estado
orientada a materiales más livianos como la madera, sin que esto implique
menor categoría o calidad de los edificios. Incluso en países con tradición
tipo Mediterránea como la nuestra, la evolución de los sistemas y materiales
esta dirigiéndose a los sistemas constructivos denominados livianos, ya que
son objetivamente mas eficientes. En nuestro país, esta evolución comenzó
en la década del 60, con ejemplos dirigidos a un mercado especifico: el
de muy bajos recursos. Esto originó que la población en general asociara
equivocadamente el término “Prefabricación” o “Industrialización” con este
tipo de construcción.
La definición de “Industrialización” o “Prefabricación” dista mucho
de lo que la gente en general, tenía como concepto de ellas, pero el
tiempo y la realidad han permitido que esto cambie rápidamente. Se está
comprendiendo que evolución, prefabricación e industrialización, no son
sinónimos de baja calidad, sino de parámetros necesarios de la era en que
vivimos, y la construcción no es una excepción.
140
características
•
Los perfiles de acero que conforman la estructura se
corresponden con los huesos del cuerpo humano.
•
Las fijaciones y flejes de la estructura del edificio se
corresponden con las articulaciones y tendones.
•
Los diafragmas de rigidización en el edificio se corresponden
con los músculos.
•
Las diferentes aislaciones, ventilaciones y terminaciones del
edificio se corresponden con la piel y los mecanismos de
Montaje de estructuras
steel frame
Anteriormente, al definirse los conceptos de “Frame” y
“Framing”, se ha hecho referencia a las características principales
que describen al Steel Framing como un sistema liviano y, a
la vez, muy resistente. Asimismo, otro aspecto particular del
Steel Framing, que lo diferencia de otros sistemas constructivos
tradicionales, es que está compuesto por una cantidad de
elementos o “sub- sistemas” (estructurales, de aislaciones,
de terminaciones exteriores e interiores, de instalaciones,
etc.) funcionando en conjunto. Como ejemplo y para una fácil
comprensión, podríamos compararlo con el funcionamiento del
cuerpo humano, infiriendo las siguientes asociaciones:
respiración y transpiración.
Es decir que el conjunto de “sub- sistemas” y el modo en que
los mismos están interrelacionados, es lo que hace posible el correcto
funcionamiento del edificio en su totalidad como un macro sistema. Por ello,
la elección y selección de materiales idóneos y recursos humanos, influirá
en un mayor rendimiento de los mismos y en un correcto funcionamiento
del edificio. Estos conceptos llevan a una optimización de recursos de
materiales, mano de obra y tiempos de ejecución y como consecuencia final
la optimización de los costos.
142
conceptos que definen el steel framing
Abierto Es abierto porque se puede combinar con otros materiales
dentro de una misma estructura, o ser utilizado como único elemento
estructural. En edificios en altura se utiliza para las subdivisiones interiores
y para la estructura secundaria de revestimiento de fachadas. En edificios
entre medianeras logra adaptarse perfectamente a las exigencias y
situaciones existentes. En viviendas, y en otros edificios de menor altura,
puede ser el único material estructural utilizado, haciendo de base a
substratos en cubiertas y fachadas.
Racionalizado Se lo considera racionalizado por sus características
y procesos, ya que establecen la necesidad de pensar y trabajar con 3
decimales, lo cual hace mas precisa la documentación de obra, y del mismo
modo, su ejecución. Una de sus cualidades más destacadas, es la precisión
propia del material en su conformación, permitiendo un mejor control de
calidad. En situaciones de trabajos de gran envergadura, la estandarización
se hace notable y contribuye a la disminución y optimización de los
recursos.
steel frame
Flexible El proyectista puede diseñar sin restricciones, planificar
etapas de ampliación o crecimiento, debido a que no tiene un modulo fijo
sino uno recomendado de 0,40/ 0.60 mts. o menos. Admite cualquier tipo
de terminaciones tanto exteriores como interiores.
Confort y Ahorro de Energía El sistema permite pensar y ejecutar
de una manera mas eficiente las aislaciones, las instalaciones y todos
los ítems que redundan en un mayor confort de la construcción. El Steel
Framing, es especialmente apto para cualquier tipo de clima y situación
geográfica, sobre todo las extremas.
Optimización de Recursos Por ser un sistema liviano nos
da la posibilidad de rapidez de ejecución incluyendo el panelizado,
y posterior montaje. La ejecución de las instalaciones es realmente
sencilla y muy eficiente. Estas características influyen en gran medida en
el aprovechamiento de los materiales y de la mano de obra, ya que la
planificación se hace mas sencilla y precisa, pudiendo cumplir las metas
fijadas en cuanto a los recursos económicos y de tiempo. Las reparaciones
son muy simples y la detección de los problemas de pérdidas en cañerías
de agua es inmediata.
Durabilidad El Steel Framing utiliza materiales inertes y nobles como
el acero galvanizado, lo cual lo convierte objetivamente en extremadamente
durable a través del tiempo.
Reciclaje La composición del acero producido en la actualidad
incluye más de un 60% de acero reciclado, por lo que, desde un punto de
vista ecológico, lo caracteriza como muy eficiente.
144
•
Es un material de los llamados “nobles”, tiene una gran estabilidad
dimensional.
•
Como material fue utilizado en la construcción con anterioridad que
el Hormigón Armado, por lo cual es considerado “tradicional”
•
El Acero Galvanizado Liviano es una evolución tecnológica de
Acero Laminado y todo indica que en el siglo XXI esta evolución
continuará. (por ejemplo, en los autos del 2000 se utiliza el 50%
menos de acero que en 1960 y las piezas son un 30% mas livianas
pero con mayor resistencia, debido justamente al empleo de acero
galvanizado en las carrocerías.)
•
En la Argentina, con recubrimiento estándar Z275, reúne las
características aptas para un clima marítimo. Esto implica una
mayor “barrera” o “defensa” a la corrosión por algún tipo de
infiltración de la humedad.
•
Es un material no combustible con una gran resistencia al fuego.
Protegido con los elementos inertes correspondientes ese valor
steel frame
conceptos que definen el acero galvanizado para steel
framing
aumenta a niveles comparables a los de materiales de los sistemas
de construcción tradicional o sistemas húmedos.
•
No es atacado por termitas ni otros animales otorgando, sin
embargo, el espacio para albergar la aislación requerida.
•
Construcción en steel frame. Vista interiror.
146
100% reciclable.
sistemas estructurales típicos
steel frame
Los perfiles constituyen barras esbeltas.
Las barras son capaces de soportar esfuerzos axiles de tracción,
compresión y flexión
Permiten desarrollar sistemas de bastidores portantes, para muros y
entrepisos de luces cortas, (en general menores de 6,00 m)
También reticulados triangulados y vigas vierendell para mayores
luces, o mayores cargas, en techos y entrepisos.
Son estructuras de gran resistencia, escaso peso
propio y “transparentes”.
barras
Los perfiles constituyen barras esbeltas
Las barras son capaces de soportar esfuerzos axiles (según su eje) de:
tracción
compresión
flexión
150
barras compuestas
sistema cerrado
steel frame
sistema abierto
bastidores
Permiten desarrollar sistemas de bastidores portantes, para muros y
entrepisos de luces cortas, (en general menores de 6,00 m)
También reticulados triangulados y vigas vierendell en techos y
entrepisos, para mayores luces o mayores cargas.
152
organización por plataformas
steel frame
Sistema típico para estructuras de muros portantes
plataforma de fundación
Estructura completa de la plataforma durante la tarea de nivelación
154
steel frame
Fundación en espera hasta completar la nivelación de la plataforma
Vigas principales de la plataforma antes de recibir las viguetas del piso
156
steel frame
Fundaciones consolidadas y plataforma nivelada
panelizado sobre la plataforma
Vista de un panel portante construído utilizando la plataforma como
matriz en los momentos previos a su montaje
158
montaje de la estructura vertical
steel frame
aparece el volúmen de la obra
160
motaje de entrepisos y cubiertas
steel frame
se cierra el volumen de la obra
162
ventajas del muy bajo peso propio
steel frame
vivienda de 120 m2 montada sobre una casa chorizo y apoyada sobre
muros existentes de mampostería portante
alojamiento de las instalaciones
ubiación de los caños
164
steel frame
alojamiento de las aislaciones
aparecen las barreras térmicas, hidrófugas y acústicas
Lana mineral desnuda espesor 50 mm + film de
polietileno 100 mic
166
steel frame
terminaciones
exteriores e interiores
168
steel frame
170
detalles
tipos de perfiles
perfil U
perfil Z
perfil galera
perfil omega
steel frame
perfil C
composición del panel
con EIFS ( Exterior Isolation Finishing System)
aislación externa
174
steel frame
con siding
vano de panel portante
176
steel frame
tipos de tornillos utilizados
tipos de cabriadas
178
steel frame
180
vigas de entrepiso
steel frame
sin voladizo
sobre panel portante exterior
182
steel frame
instalaciones
fundaciones
encuentro de barrera de agua entre pared y cimiento
184
steel frame
sobre platea
variantes de fundaciones
186
steel frame
vigas de piso sobre zapata corrida de H˚A˚
188
cursada cuatrimestre 2, 2006.
final julio 2008.