Flujo potencial, conceptos básicos y ejemplos resueltos.
LOSAS.pdf
1. Presforzados Mexicanos
de Tizayuca SA de CV
P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X
www.premex.com.mx premexti@prodigy.net.mx
Expositor:
Expositor:
M. en I. Jorge SILVA MIDENCES
M. en I. Jorge SILVA MIDENCES
LOSAS PREFABRICADAS
LOSAS PREFABRICADAS
IV
SIMPOSIO
NACIONAL
DE
MAMPOSTERÍA
Y
VIVIENDA
2. AGENDA
AGENDA
Reflexi
Reflexió
ón
n
Agilizar procesos:
Minimizar C
Costos
Abatir T
Tiempos
con Alta C
CALIDAD
DETALLES CONSTRUCTIVOS
DETALLES CONSTRUCTIVOS
ALGUNAS OBRAS
ALGUNAS OBRAS
NORMA MEXICANA
ASPECTOS ESTRUCTURALES
DIAFRAGMA
DIAFRAGMA
INVESTIGACI
INVESTIGACIÓ
ÓN EN M
N EN MÉ
ÉXICO
XICO
INTRODUCCI
INTRODUCCIÓ
ÓN
N
3. Construir una losa que por un lado sea resistente, y por otro,
sea ligera.
SOLUCIONES CREATIVAS A CONTRADICCIONES
Pensemos en la solución que se le dio a la siguiente
contradicción:
Una contradicción aparece, cuando tratando de mejorar una
propiedad deseable, otra también se deteriora.
Normalmente, para eliminarla se desecha o minimiza una
de las dos características.
INTRODUCCI
INTRODUCCIÓ
ÓN
N
4. - lo cual
supone manipular o extraer material de la misma y por lo
tanto menor peso -
Y al mismo tiempo se desea que la losa sea ligera.
Como es posible observar, la contradicción se genera cuando
se trata de incrementar la resistencia de la losa.
lo cual
supone el empleo de mayor cantidad de material y por lo
tanto mayor peso -
INTRODUCCIÓN
5. El Sistema Vigueta pretensada s
sí
ísmica
smica y bovedilla (cemento
– arena o poliestireno), va más allá….
INTRODUCCIÓN
Esta idea creativa dio origen a las losas aligeradas que se
emplean en la actualidad.
en la actualidad.
La solución encontrada para resolverla fue:
Emplear un material ligero, como bovedilla cemento-arena,
de poliestireno o unisel, combinado con otros resistentes
como el concreto y acero para lograr el efecto deseado.
Altshuller (1996-1998) – Sistema TRIZ (por sus siglas en ruso)
6. INVENCI
INVENCIÓ
ÓN DEL HORMIG
N DEL HORMIGÓ
ÓN ESTRUCTURAL
N ESTRUCTURAL
LOSA MACIZA
LOSA MACIZA
FORJADOS EJECUTADOS
FORJADOS EJECUTADOS
“
“IN SITU
IN SITU”
”
FORJADOS
FORJADOS
PREFABRICADOS
PREFABRICADOS
LOSA NERVADA
LOSA NERVADA
FORJADOS DE VIGUETAS
FORJADOS DE VIGUETAS
AUTORESISTENTES
AUTORESISTENTES
FORJADOS DE VIGUETAS
FORJADOS DE VIGUETAS
SEMIRESISTENTES
SEMIRESISTENTES
FORJADOS
FORJADOS
DE SEMILOSA
DE SEMILOSA
LOSAS ALVEOLARES
LOSAS ALVEOLARES
FORJADOS
FORJADOS
ESPECIALES
ESPECIALES
LOSA
LOSA
ALIGERADA
ALIGERADA
1
7
1
7
FORJADOS SIN
FORJADOS SIN
VIGA
VIGA ALIGERADOs
ALIGERADOs
LOSAS MACIZAS
LOSAS MACIZAS
UNIDIRECCIONALES
UNIDIRECCIONALES
FORJADOS SIN VIGAS
FORJADOS SIN VIGAS
DE LOSA MACIZA
DE LOSA MACIZA J. CALAVERA
J. CALAVERA C
Cá
álculo, Construcci
lculo, Construcció
ón, Patolog
n, Patologí
ía y
a y
Rehabilitaci
Rehabilitació
ón de Forjados de Edificaci
n de Forjados de Edificació
ón
n
7. PUNTOS NEURÁLGICO:
Certidumbre?
Certidumbre?
Trabajo Experimental: Comportamiento de Estructuras de
Concreto Reforzado con sistema de piso de vigueta y
bovedilla. CENAPRED.
CENAPRED.
Diafragma Rígido: Losa Maciza vs. Sist. Vigueta-Bovedilla
Norma Mexicana NMX – C 406 - 1997 – ONNCCE.
Normas y Lineamientos:
Normas y Lineamientos: “Instrucción para el proyecto y la
ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estruc-
tural realizados con elementos prefabricados (EFHE) 6 DE
ENERO 2003, ESPAÑA, HOMOLOGACIÓN A LA UNIÓN EUROPEA.
Manual de Diseño de Estructuras Prefabricadas y
Presforzadas. ANIPPAC
ANIPPAC –
– INSTITUTO DE INGENIER
INSTITUTO DE INGENIERÍ
ÍA
A
UNAM.
UNAM.
Losas Prefabricadas
Losas Prefabricadas –
– Manual T
Manual Té
écnico, PREMEX
cnico, PREMEX
8. •INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
• ASPECTOS ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
• CONCLUSIONES -
ORIENTACIÓN A FUTURO
AGENDA
9. PREFABRICACIÓN
EN LA VIVIENDA,
EDIFICACI
EDIFICACIÓ
ÓN
N
Estos elementos son hechos de concreto de alta
resistencia con f’c= 350 ó 400
400 kgcm2 y armado con
alambre de presfuerzo f’y= 17 000
17 000 kgcm2.
El sistema de Vigueta
Pretensada y Bovedilla de
cemento arena, llegó a
México en 1955 y su uso
actualmente no llega al
10% global de las losas
que se construyen en
México.
VIGUETA DE CONCRETO PRETENSADO.
10. SISTEMA VIGUETA PRETENSADA Y
SISTEMA VIGUETA PRETENSADA Y
BOVEDILLA
BOVEDILLA
El sistema está
compuesto por
lo siguiente:
La vigueta,
vigueta, que es el
portante y se fabrica
con concreto
pretensado
El elemento de
relleno que se llama
bovedilla
bovedilla y se coloca
entre las viguetas.
Muescas
Las Muescas permiten hacer una llave mecánica
con el colado de la losa de compresión, lo que impide
el desplazamiento de las viguetas, en caso de sismo.
Nota:
VIGUETA
PRETENSADA
13
17
Bovedilla de Cemento - Arena
13
75
Vigueta Pretensada
3
Losa (capa) de compresión
Malla Electrosoldada 6-6-10-10
1
Bovedilla P = 13 cm
Vigueta P = 13 cm
Malla electrosoldada
6-6-1010
Capa de compresión
11. Aquí se tienen varios peraltes en donde su única función es
que a mayor peralte mayor es la distancia entre apoyos
(apuntalamiento).
P-13 Vigueta SÍSMICA
P-13 CON PATÍN RECTO y con
muescas en la parte superior
VIGUETA PRETENSADA
P-11 P-13 P-16 P-20
12. BOVEDILLAS.
Estas pueden ser de cemento arena, poliestireno, cerámica
o Fibra de Vidrio (Premexcimbra). Lo mas usual es de
cemento arena aunque el uso del poliestireno se va
incrementando día a día porque tiene una serie de ventajas
que pueden ser:
A) Ligereza para el transporte (a largas distancias el costo
del transporte es bajo por ejemplo a 200 km)
B) Facilidad para el izado en la obra y su colocación.
C) Disminución del desperdicio al no tener roturas.
D) Aislante térmico y acústico.
14. ¿
¿CLAROS GRANDES Y MEDIANOS?
CLAROS GRANDES Y MEDIANOS?
GRANDES… CLAROS
TIEMPO
CAPACIDAD DE
RESPUESTA
DURABILIDAD
DISEÑO ESTÉTICO
DISEÑO FUNCIONAL
ATRIBUTOS:
ATRIBUTOS:
15. ATRIBUTOS
ATRIBUTOS
MÍNIMO COSTO
ALTA RESISTENCIA A FLEXIÓN Y CORTANTE
MENOR PESO DEL TOTAL DE LA ESTRUCTURA
NIMIO MANTENIMIENTO
TÉRMICO ACÚSTICO
…Y CON ALTA CALIDAD
PROFESIONAL
PROFESIONAL
ALTO CONTROL DE CALIDAD
17. CALIDAD DE LOS MATERIALES
La alta calidad de los materiales con que están fabricadas
estas losas:
Placas Alveolares
Placas Alveolares y las Placas TT
Placas TT con:
-) Concreto f’c= 400
400 kgcm2.
-) Acero f’y= 17 000
17 000 kgcm2.
permite aceptar altas cargas vivas y cubrir grandes claros.
18. Este sistema es a base de una losa de
concreto presforzado, con huecos a todo
lo largo de su longitud…
A C O T A C IO N E S E N m m
S E C C IO N D E P L A C A H U E C A
250
22.5
1 8 7 . 5
1 8 5 . 2 5 1 8 7 . 5
1 8 7 . 5 1 8 7 . 5 1 8 7 . 5
1 4 9 5 . 5
1 8 7 . 5 1 8 5 . 2 5
303.75
450
53
60
22.5
1 4 2 5
6 5 . 3 1 2 5 6 3 1 2 5 6 3
Como los pulmones humanos, recibe
el nombre genérico de Alveolares.
PLACAS ALVEOLARES
PLACAS ALVEOLARES
20. ESPECIFICACIONES
Claros mayores que puedan ser de 10 a 14 mts, con
peraltes totales de h = 35 ó 40 cms.
La relación claro peralte por vibraciones
vibraciones, se recomienda
se recomienda
máximo 40 veces.
21. Sobrecarga
Útil
(kg/m²)
T-6
500
500
100
8.00
200
400
300 T-1
Claro (m)
224
9.00 10.00 11.00 12.00
150
211
T-2
380 400
380
T-3
265
335
260
14.00
13.00
392
277
450
1100
800
600
700
900
1000
1200
1300
1500
1400
1600
800
T-4
600
720
750
540 536
722
1 024
T-5
966
1 000
600
1 300 1 300
2200
1900
1800
1700
1 750
2000
2100
2300
2400
2 350
1 750
Gráfica de Sobre carga útil de Placa Alveolar
Peralte P = 30 cm + 5 cm de losa de compresión
30
100
Losa (capa) de compresión espesor = 5 cm
5
6
17 580
22 200
2
3
4
1
11 725
14 829
10 666
8 305
MOMENTOS DE TRABAJO
TRABAJO
(kg-m)
M
TIPO
23. ESPECIFICACIONES
En el montaje, al juntar dos placas ó elementos se forma
una oquedad entre éstos, que al colar la losa de
compresión, se llena de concreto. A esta se le conoce
como llave de cortante.
C O R T E
Estribos
Acero principal Superior Malla Electrosoldada
Llave de Cortante
VISTA DE PLACAS ALVEOLARES
5 ó 10 cm.
30 cm.
La capacidad de carga es alta. Se puede visualizar si se
considera que la placa esta formada por una serie de
viguetas de concreto pretensado.
28. PLACAS “TT”
Es un elemento ideal para:
Entrepisos y Techumbres
claros mayores desde 5 m. hasta 11 m.
ACOTACIONES EN mm
SECCION DE TT
308.7
441
14.7
58.8
58.8
89.67
1465.59
183.75
183.75
29.4
154.35 29.4 154.35 183.75 154.35
154.35 29.429.4 89.67
1.00 mts.
30cm.
29. PLACAS “TT”
Este sistema se basa en una sección transversal
favorecida por su geometría,
ACOTACIONES EN mm
SECCION DE TT
308.7
441
14.7
58.8
58.8
89.67
1465.59
183.75
183.75
29.4
154.35 29.4 154.35 183.75 154.35
154.35 29.4 29.4 89.67
1.00 m.
30 cm.
Se produce en un peralte único de 30 cms. Y al
colocarle la capa de compresión queda de 35 cms ó mas.
38. B E N E F I C I O S ?
B E N E F I C I O S ?
B E N E F I C I O S ?
„ AL CLIENTE:
„ AL CLIENTE:
Claros
Cargas
Dinámica
Peso
Tiempo
$
9 Grandes Claros
9 Grandes Claros
9 Mayores Cargas
9 Mayores Cargas
9 Cargas Dinámicas
9 Cargas Dinámicas
9 Menor Peso Estructura
9 Menor Peso Estructura
9 Menor Construcción
9 Menor Construcción
9 Menor
9 Menor
Ahorro en Climatizaci
Ahorro en Climatizació
ón !
n !
39. •INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
NORMA MEXICANA
• ASPECTOS ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
• CONCLUSIONES -
ORIENTACIÓN A FUTURO
AGENDA
40. VIGUETA
VIGUETA: es el portante y se fabrica con
concreto pretensado
Muescas
Las Muescas permiten hacer una llave mecánica
con el colado de la losa de compresión, loque impide
el desplazamiento de las viguetas, en caso de sismo.
Nota:
VIGUETA
PRETENSADA
“Durante el colado de la losa de compresión, los componen-
tes portantes deben ser capaces de soportar, para el claro
especificado,
*Org. Nal. De Normaliz. y Certif. de la Const. y Edif., S.C. ONNCE – Norma Mexicana NMX-C-406-1997-
ONNCE
el peso propio del sistema,
más una carga viva de 9.81 MPa (100 kg/cm2), sin que
alcance la fluencia…”*
41. Muescas
Las Muescas permiten hacer una llave mecánica
con el colado de la losa de compresión, loque impide
el desplazamiento de las viguetas, en caso de sismo.
Nota:
VIGUETA
PRETENSADA
*Org. Nal. De Normaliz. y Certif. de la Const. y Edif., S.C. ONNCE – Norma Mexicana NMX-C-406-1997-
ONNCE
“...La deformación vertical (flecha) debe ser menor o igual a
L/360
L/360,
en donde L es la distancia a centros de puntales en
centímetros.”
42. BOVEDILLA
BOVEDILLA: elemento de relleno que se coloca entre las
viguetas.
13
17
Bovedilla de Cemento - Arena
13
75
Vigueta Pretensada
3
Losa (capa) de compresión
Malla Electrosoldada 6-6-10-10
1
Bovedilla P = 13 cm
Vigueta P = 13 cm
*Org. Nal. De Normaliz. y Certif. de la Const. y Edif., S.C. ONNCE – Norma Mexicana NMX-C-406-1997-ONNCE
Métodos de prueba: “Se aplica una carga de 981 N (100 kg)
en un área de 100
100 cm2 al centro de la bovedilla”*
43. Método de prueba: “Se aplica
una carga de 981 N (100 kg) en un área de 1.00 m2”*
Bovedilla
Bovedilla de Poliestireno:
*Org. Nal. De Normaliz. y Certif. de la Const. y Edif., S.C. ONNCE – Norma Mexicana NMX-C-406-1997-ONNCE
44. RESISTENCIA A LA RUPTURA POR
PUNZONAMIENTO Y FLEXIÓN
Norma Francesa Homologada NF P 38-401 1980
Traducción Arq. Roberto Cruz y Serrano
152.957
152.957 kgf
kgf
45. ESPESOR DE LA LOSA DE COMPRESI
ESPESOR DE LA LOSA DE COMPRESIÓ
ÓN
N
VIENDO LA NORMA EN SU PÁGINA 6, INCISO 6.6, SE
TRANSCRIBE LA TABLA QUE DE DIFERENTES VALORES
DE t
t PROPUSO EL CENAPRED
CENAPRED:
Ïdem.
h > 13.0
L > 8.0
t >= 6
Ïdem.
h > 13.0
5.5 =< L => 8.0
t >= 5
Revisar el comportamiento de
diafragma rígido ante cargas
laterales.
h > 13.0
4.0 =< L =< 5.5
t >= 4
Estructura a base de muros
h =< 13.0
L =< 4.0
t >= 3
3
Observaciones
Altura de la
Estructura h
(m)
claro L
(m)
espesor t
t
(cm)
De aquí escogemos el t
t inicial, y procederíamos a las
revisiones que fuesen necesarias.
46. DETALLE DELOSAABASEDE VIGUETAY
BOVEDILLA.
P
75
h
ViguetaPretensada
BovedilladeCemento-Arena
MallaElectrosoldada
Losa(capa) decompresión
1,500 kg
CARGAS MÍNIMAS (concentrd) SOBRE LOSA DE COMPRESIÓN:
Estacionamiento: 1,500 kg, en el punto más desfavorable.
Uso Habitacional 100 kg al centro del claro entre 2 elem
portantes o de 150 kg a la mitad del claro libre del
elem. portante.
Oficinas y Labs 150 kg al centro claro entre 2 elem. portantes
o de 500 kg a la mitad del claro libre del elem. portante.
75
PERSPECTIVA DEL SISTEMA
h
Malla Electrosoldada
Modulo de Fibra de Vidrio
Vigueta Pretensada
13
11
47. •INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
• ALGUNOS ASPECTOS
ALGUNOS ASPECTOS .
.ESTRUCTURALES
ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
• CONCLUSIONES - ORIENTACIÓN A FUTURO
AGENDA
48. ELEMENTOS DE CONCRETO PRESFORZADO
Y PREFABRICADO.ciertos conceptos básicos
EL CONCRETO PRESFORZADO CONSISTE EN CREAR
DELIBERADAMENTE
DELIBERADAMENTE ESFUERZOS PERMANENTES EN UN
ELEMENTO ESTRUCTURAL PARA MEJORAR:
COMPORTAMIENTO DE SERVICIO, AUMENTAR SU
RESISTENCIA.
El Sistema Vigueta pretensada- bovedilla: se
orienta, con múltiples usos a:
Edif departamentales
Oficinas
Vivienda
Escuelas
Cines
Hospitales
Hoteles
Estacionamientos
Restaurantes
Puentes Peatonales
P r e s f o r z a d o ?
P r e s f o r z a d o ?
49. PRESFORZAR: Pretensando
Pretensando o Postensado?
PRETENSADO
PRETENSADO:
APROVECHANDO LA PRODUCCI
PRODUCCIÓ
ÓN EN SERIE
N EN SERIE Y SE DESEA
MAYOR RAPIDEZ DE CONSTRUCCIÓN.
MÉTODO EN EL CUAL LOS TENDONES SE TENSAN ANTES
ANTES
DE COLAR EL CONCRETO.
SE REQUIERE DE MOLDES O MUERTOS QUE SEAN
CAPACES DE SOPORTAR EL TOTAL DE LA FUERZA DE
PRESFUERZO DURANTE EL COLADO Y CURADO DEL
CONCRETO ANTES
ANTES DE CORTAR LOS TENDONES
50. El curado se realiza
con vapor de agua,
cubriéndolos con
lonas.
La acción del
presfuerzo en el
concreto es interna
ya que el anclaje se
da por adherencia.
51. Mesa de Colado
Vigueta
Anclaje del
tendón
Tendón
Gato
TRAYECTORIA HORIZONTAL
Fuerza de soporte Fuerza de sujeción
Gato
DESVÍO DE TORONES
FABRICACIÓN DE UN ELEMENTO PRETENSADO
54. + =
+ =
P . e
0
0
P
P
P
e
DIAGRAMAS DE MOMENTOS FLEXIONANTES
55. VENTAJAS *
De acuerdo con lo anterior, la deformación y el agrietamiento
de elementos presforzados disminuyen por la compresión y
el momento producido por los tendones, lo que se traduce en
elementos MÁS EFICIENTES.
Concreto reforzado
Concreto
presforzado
“Manual de Diseño de estructuras Prefabricadas y Presforzadas”, ANIPPAC, Inst. de Ing. UNAM, 2000
56. DIAFRAGMAS
DIAFRAGMAS
...“EL SISTEMA DE PISO
SISTEMA DE PISO DE UNA EDIFICACIÓN DEBE SER
CAPAZ DE TRASMITIR LAS FUERZAS SÍSMICAS ACTUAN-
TES EN EL PISO, A LOS ELEMENTOS O SISTEMAS SISMO-
RESISTENTES, COMÚNMENTE LLAMADOS MARCOS O
MUROS ESTRUCTURALES…” *
CUANDO SE LOGRA ESTE OBJETIVO, SE DICE QUE
EXISTE LA “ACCI
ACCIÓ
ÓN
N DE DIAFRAGMA
DE DIAFRAGMA” O DE “DIAFRAGMA
DIAFRAGMA
R
RÍ
ÍGIDO
GIDO”.
*“Manual de Diseño de estructuras Prefabricadas y Presforzadas”, ANIPPAC, Inst. de Ing. UNAM,
58. EJEMPLO 2
EJEMPLO 3
H
G'
G
D
C
E
F
B
despiece de vigueta y bovedilla
PLANTA BAJA
1.75
3.60
3.60
3.20
3.20
3.20
3.60
3.60
3.60
3.60
2.10
2.10
2.10
3.10
3.10
3.10
1.10
1.10
1.40
1 3
2 4
3.95
3.00
3.00
3.95
3.95
PLANTA DE DESPIECE
VIGUETA Y BOVEDILLA
E
D
1.60
1.60
1.60
3
2
1
3.95
3.70
3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
C
B
A
4.70
4.70
4.70
4.70
4.70
Ejemplo 1 Ejemplo 2
59. Firme y
elementos
prefabricados de
concreto.
Muro
Muro
“Manual de Diseño de estructuras Prefabricadas y Presforzadas”, ANIPPAC, Inst. de Ing. UNAM, 2000
Estas fuerzas, en compresión deben ser resistidas por el concreto del
diafragma, especialmente en las esquinas donde concurren fuerzas de
tensión análogas a las existentes en estribos de una viga.
Esta teoría per
mite detectar
fuerzas en
compresión y
tensión.*
60. Vigas actúan
como tirantes
Cortante
resistido por
muros
Elementos
en tensión
Vigas de borde actúan como elementos en
compresión
Fuerza de
compresión diagonal
en el piso
Vigas de borde actúan como elementos en tensión
Elementos requeri-
dos en la losa o
vigas para
trasmitir cortante
al muro
*“Manual de Diseño de estructuras Prefabricadas y Presforzadas”, ANIPPAC, Inst. de Ing. UNAM, 2000
INVESTIGACI
INVESTIGACIÓ
ÓN EXPERIMENTAL?
N EXPERIMENTAL?
61. Dr. L
Dr. Ló
ópez
pez B
Bá
átiz
tiz
Centro Nacional de Prevención de Desastres – CENAPRED.
62. Dr. L
Dr. Ló
ópez
pez B
Bá
átiz
tiz
Centro Nacional de Prevención de Desastres – CENAPRED.
63. Centro Nacional de Prevención de Desastres
– CENAPRED.
La Vigueta y Bovedilla en conjunto forman un Sistema de
Losa que sustituye al colado tradicional o “losa maciza”.
Las pruebas de laboratorio realizadas al sistema de vigueta
pretensada y bovedilla de cemento-arena, concluyen:
“…
“…No
No se observ
se observó
ó inestabilidad
inestabilidad
ni
ni desprendimiento de las bovedillas,
desprendimiento de las bovedillas,
ni
ni deslizamiento de las viguetas en la zona de apoyo de la
deslizamiento de las viguetas en la zona de apoyo de la
viga portante,
viga portante,
ante cargas laterales de tipo s
ante cargas laterales de tipo sí
ísmico hasta un DRE del 3%,
smico hasta un DRE del 3%,
siendo el m
siendo el má
áximo permisible
ximo permisible,
, seg
segú
ún Reglamento, de 1.5
n Reglamento, de 1.5 -
-
2.0%...
2.0%...”
”
64. Dr. L
Dr. Ló
ópez
pez B
Bá
átiz
tiz
Adherencia bovedilla-concreto losa
Unión bovedilla – losa de compresión
65. Centro Nacional de Prevención de Desastres
– CENAPRED.
Conclusión obtenida del trabajo experimental realizado bajo
la dirección del Dr. Oscar A. L
Dr. Oscar A. Ló
ópez
pez B
Bá
átiz
tiz en el laboratorio de
estructuras del CENAPRED para ANIPPAC,
… y presentado dentro del marco del 1er. Encuentro
Latinoamericano de la Prefabricación y el Presfuerzo,
Veracruz 2000.
2000.
66. •INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
• ASPECTOS ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
• CONCLUSIONES -
ORIENTACIÓN A FUTURO
AGENDA
67. VIGUETAS PRETENSADAS
El primer dato que debe de conocer el calculista y de manera
especial el constructor, es la capacidad de autoportancia
(Laut) de las viguetas como elementos aislados. Bajo esta
premisa, tanto en proyecto como en obra, se debe conocer
que longitud es capaz de soportar la vigueta sin necesidad
de apuntalamiento.
La autoportancia (Laut) marca la pauta para el correcto
manejo de las viguetas durante la fase de colocación de las
bovedillas y el colado de la losa de compresión.
69. A continuación presentamos a ustedes una gráfica con la
capacidad de autoportancia de viguetas, P-20 teniendo en
cuenta, el armado de cada una de ellas y su peralte.
Conociendo el valor de las cargas, se traza una línea
horizontal hasta cortar las curvas de los tipos de viga y en el
eje de las abscisas, se conoce la autoportancia (Laut
Laut).
Autoportancia de la Vigueta P-20
200
1
400
300
500
3
2 6
5
4 7 m.
T-5
T-1
T-4
T-7
T-6
70.
71. REITERAMOS QUE SE TENDRÁ MEJOR
APROVECHAMIENTO DE ESTOS SISTEMAS SI LOS
PROYECTA CON LAS VIGUETAS COLINEALES
VIGUETAS COLINEALES EN
TABLEROS CONTIGUOS Y LOGRE QUE TRABAJEN CON
CONTINUIDAD. A CONTINUACIÓN, MOSTRAMOS LA TABLA
DE MOMENTOS RESISTENTES AL POSITIVO Y AL
NEGATIVO.
72. + -
+
-
+
50 MI
>
50 MI
>
MI
MI
0 2 4 6
1
2
3
4
5
cadenas
o
trabes
1 3 5
•Con 1
1 se encuentra el tipo de viga
tipo de viga ≥ 50% del Isostático en este tramo.
•Con 2
2 se encuentra la cantidad de acero a colocar en el negativo.
negativo.
•Con 3
3 se encuentra el tipo de viga
tipo de viga ≥ 50% del Isostático en este tramo.
•Con 4
4 se encuentra la cantidad de armado a colocar en el negativo.
negativo.
•Con 5
5 se encuentra el tipo de viga ≥ 50% del Isostático en este tramo.
•Con 6
6 se toma el 50% de 5.
•Con 0
0 se toma el 50% de 1.
1
1 3
3 5
5
2
2 4
4 6
6
0
0
73. -Concreto con f’c= 400 Kgcm2. en viguetas
-Acero con f’y= 17 000 Kgcm2.
-Losa de compresión f´c = 250 kg/cm2 colocado en obra
-Acero de refuerzo f´y = 4200 kg/cm2 colocado en obra
CALIDAD DE LOS MATERIALES
La calidad de los materiales con que están producidas estas
viguetas son los siguientes:
Cumplen con la Norma No. NMX-C-406-1997-ONNCCE
-Su uso no está restringido solo a la vivienda, aunque ésta es
donde más se utiliza.
75. La combinación de estos elementos hace una losa muy
eficaz, económica y ligera.
MODULO
VIGUETA
PINZAS
PISO TERMINADO PULIDO
MALLA 6x6-10/10
Vigueta P = 13 cm
Modulo de Fibra de Vidrio
20
15
0.75
PREMEXCIMBRA
Malla Electrosoldada
75 CMS
Vigueta Pretensada
5
Alambre Recocido
76. ALTERNATIV. PARA SIST. DE PISO DE EDIFICIOS
EDIFICIOS
1. Sistema Tradicional: armado, cimbrado y colado todo en
sitio.
2. Sistema prefabricado:
producido en planta, montados y colados finales en
obra, y
3. Sistema Mixto:
trabes y columnas son armadas, cimbradas y coladas
en sitio, las losas son prefabricadas.
Limpieza del terreno, trazo, excavación, armados, cimbrados,
y colados de cimentación. Puede haber actividades simultá-
neas, como habilitar el acero e inclusive armar parte o todo,
habilitado de la madera de cimbra, etc.
77. ALTERNATIV. PARA SIST. DE PISO DE EDIFICIOS
EDIFICIOS
Sistema Tradicional
Sistema Tradicional: armado, cimbrado y colado todo en
sitio.
2a. Etapa: Armado, cimbrado y colado de columnas.
3a. Etapa: Cimbra de trabes y losa, armado de estas y colado
(si la superficie es grande, esta se puede dividir en partes.)
4a. Etapa: Se repite la 2a. Etapa.
5a. Etapa: Se repite la 3a. Etapa y así sucesivamente hasta la
terminación
78. PROCESO CONSTRUCTIVO CON SISTEMA DE
VIGUETA PRETENSADA Y BOVEDILLA
montaje
montaje
montaje
cimbra
montaje
detalle anclaje
SECUENCIA GENERAL
Veamos paso a paso
87. Colocar el total de las bovedillas, haciendo los ajustes necesarios.
88. PROCESO CONSTRUCTIVO
Tender la malla electro-
soldada, traslapando cuadro
por cuadro y amarrándola
perfectamente a las cadenas
o trabes.
MALLA ELECTROSOLDADA
Caminar sobre tablones, NO
NO
pisar las bovedillas
Colocar calzas a media altura
de la capa de compresión.
89. CAPA DE
COMPRESIÓN
Tapar todos
los huecos que
queden en
contacto con
el colado.
Mojar perfectamen-
te la vigueta y
bovedillas,
después se cuela
la…
de los extremos
hacia el centro.
Caminar sobre….
¿Por qué?
90. CAPA DE
COMPRESIÓN…
Tapar todos
los huecos que
queden en
contacto con
el colado.
Mojar perfectamente
la vigueta y
bovedillas, después
se cuela la
de los extremos
hacia el centro.
Procedimiento
de colado?
¿Botes…?
¿Bombeo?
¿Materiales de
elaboración en
la región?
Poliestireno?
Fibra de Vidrio?
Kg/m2
¿Agua?
91. MURO
APUNTALAMIENTO
MADRINA
MALLA ELECTROSOLDADA
6x6-10/10
BASTONES DE
REFUERZO
LOSA (CAPA) DE
COMPRESION
BOVEDILLA
Laut Laut
L > 3.00 m.
La madrina central se retira a los cuatro (4) días….
y los polines perimetrales a los siete (7) días.
LA CIMBRA Y EL COLADO, CON UNA
CUIDADOSA COMPACTACIÓN,
ASEGURAN QUE, UNA VEZ FRAGUADO EL
CONCRETO, LAS PROPIEDADES
MECÁNICAS DEL SISTEMA DE PISO SEAN
ÓPTIMAS.
93. DETALLES
l1 = 10 cm
MALLA
ELECTROSOLDADA
BOVEDILLA
VIGUETA
ARMADO DE
REFUERZO QUE
ABSORBE EL
MOMENTO
NEGATIVO
CAPA DE
COMPRESION
l1
c 10 cm
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR ENTREGA
>
l2 = 6 cm
ARMADO DE
REFUERZO QUE
ABSORBE EL
MOMENTO
NEGATIVO
BOVEDILLA
MALLA
ELECTROSOLDADA
BOVEDILLA
VIGUETA
CAPA DE
COMPRESION
APOYO DOBLE SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR ENTREGA
l2
c 10 cm
>
l2
c 10 cm
>
94. M a d rin a d e n iv e la ció n
y e s trib o s
e s p e c ific a d a e n p ro ye cto
d e 1 /4 @ 1 5 cm s . ó S im ila r
A rm a d a c o n 4 V a rilla s d e O 3 /8 "
C a d e n a d e R e m a te d e M u ro
T ra b e d e c o n c re to a rm a d o d e s e c cio n
A p o y o d e la B o v e d illa e n la T ra b e
L o s a (c a p a ) d e c o m p re s ió n
V ig u e ta P re te n s a d a
M a lla E le ctro s o ld a d a 6 x 6 -1 0 /1 0
DETALLES
95. DETALLES
l1 > 10 cm
l'1 l1
>
ARMADO
DE
ENLACE
BOVEDILLA
MALLA
ELECTROSOLDADA
VIGUETA
ARMADO DE
REFUERZO QUE
ABSORBE EL
MOMENTO
NEGATIVO
CAPA DE
COMPRESION
l1 l'1
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
s 5φ
DETALLE DE ARMADO
DE ENLACE
<
l2 > 6 cm
l'2 l2
>
ARMADO DE
REFUERZO QUE
ABSORBE EL
MOMENTO
NEGATIVO
BOVEDILLA
ARMADO
DE
ENLACE
BOVEDILLA
ARMADO
DE
ENLACE
MALLA
ELECTROSOLDADA
VIGUETA
CAPA DE
COMPRESION
APOYO DOBLE SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
l2
l'2 l2 l'2
98. DETALLES
LOSA ALTA PARA INSTALACIONES
HIDRAULICAS
75
Losa (capa) de
compresión
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Cimbra
Temporal
Vigueta
Pretensada
5
LOSA BAJA PARA INSTALACIONES
HIDRAULICAS
75
Losa (capa) de
compresión
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Cimbra
temporal
Vigueta
Pretensada
5
99. DETALLES
75
Losa (capa) de
compresión
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Bovedilla de
Cemento-Arena
Vigueta
Pretensada
Hueco para inst.
hidráulicas
FALSO PLAFON ROMPIENDO
LA BOVEDILLA
Vigueta
Pretensada
Bovedilla de
Poliestireno
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
75
CIMBRA PARA INSTALACIONES
ELECTRICAS
Losa (capa) de
compresión
Caja para inst.
100.
101. DETALLES
VIGUETA EN CUMBRERA (OPCION "A")
Losa (capa) de
compresión
Malla
Electrosoldada
6x6-10x10
Vigueta
Pretensada
Armado de refuerzo
(bastón)
con long.= 1/4 del claro
Cadena
Bovedilla
VIGUETA EN CUMBRERA (OPCION "B")
Malla
Electrosoldada
6x6-10x10
Losa (capa) de
compresión
Vigueta
Pretensada
Bovedilla
Armado de refuerzo
(bastón)
con long.= 1/4 del claro
Trabe
102. DE
T
A
L
L
E
S
Cadena con var φ 3/8"
soldada al ángulo
Losa (capa) de
compresión
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Armado de refuerzo
(bastón)
con long. = 1/4 del claro
Bovedilla
Cordón de
soldadura Vigueta
Pretensada
Perfil de acero
Vigueta
Pretensada
Bovedilla
COLOCACION DE VIGUETA Y BOVEDILLA
AHOGADA EN VIGA DE ACERO
Angulo
soldado
Cordón de
soldadura
COLOCACION DE VIGUETA Y BOVEDILLA
SOBRE VIGA DE ACERO
Armado de refuerzo
(bastón)
con long. = 1/4 del claro
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Cadena con var φ 3/8"
soldada al patín
superior
Losa (capa) de
compresión
Bovedilla
Vigueta
Pretensada
Perfil de acero
Vigueta
Pretensada
Bovedilla
104. DETALLES
Cadena previamente colada
COLOCACION DE VIGUETAS EN CADENAS O
TRABES PREVIAMENTE COLADAS.
Armado de refuerzo
(bastón)
con long. = 1/4 del claro
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Losa (capa) de
compresión
Bovedilla
Vigueta
Pretensada
Bovedilla
Vigueta
Pretensada
Puntal o Pie Derecho
Madrina de
nivelación
Cadena armada con
4 vars. φ 3/8" y
estribos de 1/4 @15
cms. o similar.
COLOCACION DE DOBLE VIGUETA
PARA UNA MAYOR CAPACIDAD DE CARGA
Malla Electrosoldada
6x6-10x10
Losa (capa) de
compresión
Bovedilla
Vigueta
Pretensada
105. DETALLES
D e t a lle d e C o lo c a c ió n d e d o b le V ig u e t a
P a r a u n a m a y o r c a p a c id a d d e c a r g a .
D o b le V ig u e ta
E s p a c io d e la s B o v e d illa s
D o b le V ig u e ta
M u ro d e B lo c k
C a d e n a ó T ra b e
PRIMER ETAPA
SEGUNDA ETAPA
Bovedilla de Poliestireno
Losa (capa) de compresión
COLAR EN 2 ETAPAS
Vigueta Pretensada
Varilla # 3 @ 20
111. • INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
• ASPECTOS ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
ALGUNAS OBRAS
•
• ORIENTACIÓN A FUTURO
CONCLUSIONES
AGENDA
112. OBRAS CON VIGUETA Y BOVEDILLA
Torre Bellagio 20 niveles
“Puerta de Hacienda“ 15 niveles
Edificio oficinas
6 niveles
Edificio “Alencastre”
16 niveles
130. • INTRODUCCIÓN
• ELEMENTOS Y MATERIALES
• NORMA MEXICANA
• ASPECTOS ESTRUCTURALES
• DETALLES CONSTRUCTIVOS
• ALGUNAS OBRAS
•
• ORIENTACI
ORIENTACIÓ
ÓN A FUTURO
N A FUTURO
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
AGENDA
131. REFLEXIONES
REFLEXIONES
ES FREYSSINET
FREYSSINET QUIÉN IMPULSA ESTE AVANCE DESDE
LOS PRIMEROS AÑOS DEL SIGLO, EXPERIENCIAS QUE NO
PUDIERON FRUCTIFICAR POR LA FALTA DE ACEROS DE
ALTA RESISTENCIA Y HORMIGONES DE ALTA CALIDAD.
EN LA DÉCADA DE 1940 RECIÉN SE DESARROLLA EL
CONCRETO PRETENSADO
CONCRETO PRETENSADO IMPULSADO POR LA AGUDA
ESCASEZ DE ACERO EN EUROPA, AL FINALIZAR LA
GUERRA Y COMENZAR LA RECONSTRUCCIÓN.
1928
1928 REGISTRÓ SU PRIMERA PATENTE Y ESTABLECIÓ SU
TEORÍA DEL CONCRETO PRETENSADO
CONCRETO PRETENSADO.
132. REFLEXIONES
REFLEXIONES
“El sistema de vigueta pretensada bovedilla llegó a México
en 1955”
“Rebolledo elaboró elementos al pie de la obra, para su fácil
manejo y colocación en 1927: vigas de concreto armado de
14 m., de claro para la construcción del hotel Regis.”
“En 1962 la empresa Ordic construyó un conjunto habitacio-
nal en San Juan de Aragón, D.F.: 900 casas-habitación,
empleando una planta prefabricadora en el mismo sitio de la
construcción”
“
“1964: Preparatoria en Mixcoac, y parte de la estructura del
1964: Preparatoria en Mixcoac, y parte de la estructura del
Instituto Mexicano del Petr
Instituto Mexicano del Petró
óleo
leo”
”
“En Acapulco –El Coloso
El Coloso - viviendas unifamiliares y
multifamiliares”
…etc.
134. ...DE INVESTIGACI
...DE INVESTIGACIÓ
ÓN:
N:
CITANDO A ARTHUR H. NILSON (“Design of Concrete
Structures”) .....RELATIVO A LAS PREMISAS
FUNDAMENTALES DE LA MECÁNICA DEL CONCRETO
REFORZADO:
“Los métodos de diseño y análisis, aunque utilizan
estas suposiciones, (premisas), están basados
ampliamente en los resultados de una intensa
intensa
investigaci
investigació
ón experimental.
n experimental.
Estos m
Estos mé
étodos se modifican y mejoran en la medida en que
todos se modifican y mejoran en la medida en que
se dispone de nuevas evidencias experimentales
se dispone de nuevas evidencias experimentales”
”
135. A C O T A C IO N E S E N m m
S E C C IO N D E P L A C A H U E C A
250
22.5
1 8 7 . 5
1 8 5 . 2 5 1 8 7 . 5
1 8 7 . 5 1 8 7 . 5 1 8 7 . 5
1 4 9 5 . 5
1 8 7 . 5 1 8 5 . 2 5
303.75
450
53
60
22.5 1 4 2 5
6 5 . 3 1 2 5 6 3 1 2 5 6 3
“...el más internacional de los componentes prefabricados en
el campo de la industrialización en la construcción mundial..”
“LA LOSA HUECA. Proyecto y utilizaciones” Asociación de Productores de Losas Huecas Pretensadas
ASSAP - ITALIA
Razones técnicas,... Económicas, ...Versatilidad...
¿POR DESARROLLAR AÚN MÁS EN MÉXICO?
“...elevado módulo elástico de al menos 1.5 veces el
hormigón vertido “in situ”
“...resultan losas muy rígidas con flechas elásticas muy
exiguas bajo las cargas de prueba...”
“...se pueden realizar forjados con menor espesor a igualdad
de luz y sobrecargas, respecto a otros forjados...”
136. Paredes de contenci
Paredes de contenció
ón para dep
n para depó
ósitos hidr
sitos hidrá
áulicos,
ulicos,
Muros de contenci
Muros de contenció
ón
n
Paredes de Cerramiento y Portantes en edificaci
Paredes de Cerramiento y Portantes en edificació
ón civil e
n civil e
industrial
industrial
Sistemas de piso,
Sistemas de piso,
Cubiertas,
Cubiertas,
Construcciones subterr
Construcciones subterrá
áneas,
neas,
“ Placa Alveolar y panel de cerramiento.
De camino a la edificación residencial.”
Construcción Alimarket – sept 2004 -España
“...con una tasa de crecimiento anual en volumen superior al
15%...”
137. INTERACCI
INTERACCIÓ
ÓN: EDIFICACI
N: EDIFICACIÓ
ÓN
N
Necesidades
Necesidades en
en Edificaci
Edificació
ón
n
Tecnolog
Tecnologí
ía
a comprobada
comprobada
Seguridad
Seguridad y
y Eficiencia
Eficiencia
Capacidad de Carga
Óptima RCDF
Abatir
Abatir Costos
Costos Construcci
Construcció
ón
n
Aseguramiento
Aseguramiento de
de Calidad
Calidad
Disminuir
Disminuir Tiempos
Tiempos de
de Entrega
Entrega
Capacitaci
Capacitació
ón
n
Abate tiempos – Recuperación de Inversión
Reducción de Secciones
Estructurales y Cimbras –
Costos/Ecología
Seguridad Sísmica
Fácil Montaje – No M.O. Especializada
P R E C I O?
P R E C I O?
138. Sistema Vigueta
Sistema Vigueta
Bovedilla
Bovedilla
W TOTAL
ESTRUCTURA
MATERIALES
Acero y Concreto
DESEMPEÑO
PRECIO?
PRECIO?
CALIDAD
CALIDAD
SEGURO
SEGURO
TIEMPO
TIEMPO
MATERIALES
NO
NO Cimbra
Cimbra
PERSONAL
COSTO
COSTO
INSTALACIONES
REGISTRABLES
FALSO PLAFÓN
CAP. DE CARGA
ÓPTIMA R.C.D.F.
Wpp +
Cargas Vivas
DIMENSIONAMIENTO
Trabes, Columnas,
CIMENTACIÓN
FZAS.
SÍSMICAS
COLADO MÁS
RÁPIDO 4:1
HASTA UN
HASTA UN 20%
20% M
MÁ
ÁS
S
BARATO QUE EN
BARATO QUE EN
LOSA MACIZA
LOSA MACIZA
4 DÍAS P/RETIRAR
APUNTALAMIENTO
LOSA MACIZA 15
DÍAS CIMBRA
APUNTALAMIENTO
ESFUERZO?
Facilidad de
Colocación
DIAFRAGMA
DIAFRAGMA
R
RÍ
ÍGIDO
GIDO
RENDIMIENTO:
33M2/Peón/Jornada
ABATE Demanda
TALA
TALA
FLETES
ASESOR
ASESORÍ
ÍA
A
DEFORM. Y
AGRIET. MAS
EFICIENTE
INVERSIONES?
139. Presforzados Mexicanos
de Tizayuca SA de CV
P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X
www.premex.com.mx premexti@prodigy.net.mx
Expositor:
Expositor:
M. en I. Jorge SILVA MIDENCES
M. en I. Jorge SILVA MIDENCES
LOSAS PREFABRICADAS
LOSAS PREFABRICADAS
IV
SIMPOSIO
NACIONAL
DE
MAMPOSTERÍA
Y
VIVIENDA