vigueta bovedilla

1. UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CUENCA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA, INDUSTRIA Y CONSTRUCCIÓN
INVESTIGACIÓN FINAL
SOBRE UN SISTEMA DE
LOSA ALIGERADO
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
7MO CICLO

2. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
SISTEMA DE: VIGUETA
Y BOVEDILLA
POR: JUAN ÁVILA Y
MICHELLE IÑIGUEZ

3. CONTENIDO
1 Generalidades
2 Proceso Constructivo
3 Desempeño Estructural
4 Stock en Ecuador
5 Ejemplo de Diseño

4. GENERALIDADES
1
1. Definición
2. Ventajas
3. Aplicación
4. Tipos de viguetas y de bovedillas

5. 1.1 DEFINICIÓN
El sistema de losa aligerada de vigueta y bovedilla es un sistema de piso prefabricado a base de viguetas
como elemento portante y bovedillas como elementos aligerados, que en conjunto transfieren las cargas
a columnas, muros y vigas en caso de haber. El sistema también se usa para techos. Se originó en Italia.
El sistema es ampliamente usado en edificios de concreto de varios niveles, debido a las ventajas que
este presenta, aunque también se puede combinar con otros sistemas constructivos (madera y acero).

6. 1.2 VENTAJAS
El sistema de Viguetas y bovedillas presenta las siguientes ventajas en comparación con otros sistemas
de entrepisos:
• Más económica: ocupa menos hormigón.
• Más rápida: lo que influye en abaratar costos.
• Fácil instalación
• Versátil con otros sistemas constructivos.
• Funciona como aislante térmico y acústico.
• Casi no necesita cimbrado porque es
autoportante, lo que reduce desperdicios y costos.

7. 1.3 APLICACIÓN
• Vivienda residencial, media y de interés social
• Oficinas, talleres, almacenes y escuelas
• Edificios de varios niveles: escuelas, oficinas, almacenes, iglesias
• Losa de taponamiento de canales y cisternas
• Puentes peatonales
• Múltiples aplicaciones en claros de 1 a 7.5 metros

8. Las viguetas tienen usualmente forma similar a una I o T invertida, y los dos principales tipos son en hormigón:
Semifabricadas o de alma abierta: compuesto por una armadura triangular de acero formada por 3 varillas
corrugadas unidas al soldar un estribos lisos y un patín de concreto colocado en la parte inferior.
Pretensadas: se pretensa el acero de presfuerzo, se cuela la vigueta y permanece en el proceso de curado con
lo cual se garantiza la calidad del producto. Estas cubren mayores claros sin aumentar peralte, poseen mayor
resistencia y rigidez estructural.
1.4 TIPOS

9. TIPOS DE BOVEDILLAS
Se ubica entre las viguetas a modo de relleno eliminando la necesidad de utilizar encofrado. No se considera
contribución alguna por parte de las bovedillas a la resistencia de la losa, pero si contribuyen al aislamiento
térmico y acústico eficazmente. Existe amplia variedad en su geometría y dimensiones.
Usualmente se fabrican en poliestireno expandido, cemento-arena y barro cerámico, y con menor frecuencia
también existen bovedillas armadas de acero para añadir de esta forma resistencia y rigidez a la losa, esta
solución es evidentemente más costosa y se usa solo en losas que soportan mucha carga, en cuyo caso
también se podría optar por otra solución como losacero.
1.4 TIPOS

10. PROCESO
CONSTRUCTIVO
2
1. Paso a paso de la metodología usual.

11. 2 PROCESO CONSTRUCTIVO
1. Apuntalamiento
-Se colocan puntales y largueros (tirantes) de apoyo y nivelación para soportar temporalmente la
estructura.
-Se colocan postes de 4” x 4” a cada 1.50m y largueros de la misma sección a cada 1.60m para servir de
apoyo provisional a las viguetas.
-Se retiran a los 7 días del colado de la capa de compresión.

12. 2 PROCESO CONSTRUCTIVO
2. Ubicación y alineación de viguetas
-Colocar manualmente las viguetas apoyadas sobre los muros de carga en función de la distribución de
espacios. Las viguetas deberán apoyarse sobre los muros o elementos cargadores por lo menos cinco
centímetros
3. Montaje de bovedillas
-Se colocan bovedillas en los extremos de las viguetas para obtener la separación correcta de estas y
luego se coloca el resto cuidando que queden bien asentadas y lo más juntas posible. La colocación
también se hace de forma manual.

13. 2 PROCESO CONSTRUCTIVO
4. Instalaciones
-Se colocan las mangueras para la instalación eléctrica sobre los muros y por los huecos de las bovedillas.
Donde se requiera una salida para un foco se retira esa bovedilla, se pone la instalación para la salida del
foco, por debajo se pone una cimbra y se refuerza el hueco con unas pequeñas varillas o con malla.
Así también se llevan a cabo las instalaciones hidráulicas y sanitarias que sean necesarias.
5. Malla electrosoldada
-La malla se coloca y se amarra con alambre recocido a la varilla superior de las viguetas y a las cadenas
de cerramiento. f’y= 5000 kg/cm2
NOTA: para capas de 3 a 4 cm se recomienda malla electro-soldada 66x10x10 y para capas de 5 cm
malla electro soldada 66x8x8.
6. Capa de compresión
-Se mojan perfectamente las viguetas y bovedillas y se cuela de 3 a 6 cm de concreto según la malla
utilizada. El concreto deberá de tener una resistencia mínima de f’c= 200 kg/cm2 . Se debe hacer un solo
colado para que la losa sea lo mas monolítica posible.

14. DESEMPEÑO
ESTRUCTURAL
3

15. Según el diseño constructivo y los requerimientos de la edificación, la resistencia de sobrecarga puede
variar en función del tipo de vigueta, su longitud, el peralte y la distancia del claro a cubrir. Varía desde
los 350Kg/m2 para viviendas hasta los 1000kg/m2 si hablamos de naves industriales o edificaciones
comerciales.
Los materiales que se utilizan en su fabricación (acero, concreto e incluso madera) son de alta resistencia
por lo que la losa funciona bastante bien.
La losa trabaja en colaboración con los elementos estructurales, y el sistema se comporta como un
diafragma rígido que absorbe los esfuerzos cortantes del sismo.
3 DESEMPEÑO ESTRUCTURAL

16. STOCK EN ECUADOR
4

17. 4 Stock en Ecuador
En Ecuador se pueden conseguir viguetas pretensadas de sección trapecial en MAVISA en Guayaquil con
f'c= 350 kg/cm2 y varillas Grado 270k que cubren de 3 a 8 m de longitud según las necesidades.
En d’concreto en Quito también se pueden conseguir viguetas de alma abierta y bovedillas.
Las bovedillas macizas de poliestireno expandido se pueden conseguir en CONSTRUEX o PLASTEX, ambos
en Quito.

18. DISEÑO DE LOSA TIPO
VIGUETA Y BOVEDILLA
5

19. Diseñar una losa de viguetas y bovedillas para un entrepiso casa habitación de 4X6 que soportará un
a carga viva 190 kg/m2.
EJEMPLO DE DISEÑO
1. Seleccionar una vigueta y bovedilla del catálogo de “GRUPO NAPRESA”.

20. Vigueta T15 A-4
Características:
Momento flector útil = 650 kg.m
Momento sección compuesta = 880 kg.m
Cortante en sección compuesta = 950 kg
Peso = 24 kg/m
Separación centro a centro = 61cm
Bovedilla de Jalcreto T-15
Características:
Peso = 11.3 kg/pz
Ancho = 20 cm

21. 2. CÁLCULO DE LAS CARGAS QUE ESTAN ACTUANDO.
 ÁREA TRIBUTARIA
Área tributaria = base vigueta + base bovedilla
𝐴𝑡 = 11𝑐𝑚 + 50𝑐𝑚 = 0.61𝑚
 VOLUMEN DEL MÓDULO
Volumen del modulo = AT × ancho habitación × altura incluida la capa a compresión
V= 0.61𝑚 ∗ 4𝑚 ∗ 0.19𝑚 = 0.4636𝑚
 PESO DE LA VIGUETA Y BOVEDILLA
𝑊𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 = 4𝑚 ∗ 24
𝑘𝑔
𝑚
= 96 𝑘𝑔
𝑊𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 = 20𝑝𝑧𝑎 ∗ 11.3𝑝𝑧𝑎 = 226 𝑘𝑔 -------->
𝑊𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 96 𝑘𝑔 + 226 𝑘𝑔 = 322 𝑘𝑔
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 𝑦 𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 =
322 𝑘𝑔
(0.61𝑚 ∗ 4𝑚)
= 131.967
𝑘𝑔
𝑚2
Las piezas (pza) se obtienen de la relación del claro de 4m y el ancho de la bovedilla
0.20 
4
0.20
= 20𝑝𝑧𝑎

22.  PESO DEL RECUBRIMIENTO
Material  (kg/m3) Espesor Carga (kg/m2)
Piso 1250 0.002 25
Pegapiso 1100 0.01 11
Hormigón 1100 0.05 55
Enjarre 1500 0.02 30
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 25 + 11 + 55 + 30 = 121
𝑘𝑔
𝑚2
 CARGA AUMENTADA POR ESPECIFICACIÓN DEL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIÓN
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 40
𝑘𝑔
𝑚2
 PESO DE LA CAPA A COMPRESIÓN
𝑉 = 4𝑚 ∗ 0.61 ∗ 0.04𝑚 = 0.0976𝑚3
 = 2400
𝑘𝑔
𝑚3
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 =
𝑉 ∗ 
á𝑟𝑒𝑎
=
0.0976𝑚3
∗ 2400
𝑘𝑔
𝑚3
0.61𝑚 ∗ 4𝑚
= 96𝑘𝑔

23.  CARGA MUERTA TOTAL
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 𝑦 𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 = 131.967
𝑘𝑔
𝑚2
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 121
𝑘𝑔
𝑚2
 CARGA MAYORADA
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂𝑫𝑰𝑺𝑬Ñ𝑶 = 𝟏. 𝟐 𝑫 + 𝟏. 𝟔 𝑳
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂𝑫𝑰𝑺𝑬Ñ𝑶 = 𝟏. 𝟐 𝟑𝟖𝟗
𝒌𝒈
𝑚2
+ 𝟏. 𝟔 𝟏𝟗𝟎
𝒌𝒈
𝑚2
= 𝟕𝟕𝟎. 𝟖𝟎
𝒌𝒈
𝑚2
3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL.
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 40
𝑘𝑔
𝑚2
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 = 96
𝑘𝑔
𝑚2
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑀𝑈𝐸𝑅𝑇𝐴 = 389
𝑘𝑔
𝑚2
q(kg/m)
Verificación por cortante:
𝑅𝑎 = 𝑅𝑏 =
𝑞∗𝐿
2
=
471 𝒌𝒈
𝒎
∗4𝑚
2
= 940 𝑘𝑔 < 950 𝑘𝑔  SÍ CUMPLE
Verificación por flexión
𝑀 =
𝑞∗𝐿2
8
=
471 𝒌𝒈
𝒎
∗42𝑚
8
= 942 𝑘𝑔 ∗ 𝑚 > 880 𝑘𝑔 ∗ 𝑚  NO CUMPLE
 Se recalcula toda la metodología con una sección de vigueta y bovedilla más grande.
q = 770.8
𝒌𝒈
𝑚2 * 0.61m = 471
𝒌𝒈
𝒎

24. Vigueta T15 A-4
Características:
Momento flector útil = 1000 kg.m
Momento sección compuesta = 1300 kg.m
Cortante en sección compuesta = 1200 kg
Peso = 30 kg/m
Longitud máxima de apoyos = 6.70 m  SÍ CUMPLE
Bovedilla de Jalcreto T-15
Características:
Peso = 18.6 kg/pz
Ancho = 20 cm
2DA REVISION USANDO UNA VIGUETA T20 M-5
1. Seleccionar una vigueta y bovedilla del catálogo de “GRUPO NAPRESA”.

25.  PESO DE LA VIGUETA Y BOVEDILLA
𝑊𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 = 4𝑚 ∗ 30
𝑘𝑔
𝑚
= 120 𝑘𝑔 𝑊𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 = 20𝑝𝑧𝑎 ∗ 18.6 𝑝𝑧𝑎 = 372 𝑘𝑔 ----->
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 𝑦 𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 =
120𝑘𝑔 + 372 𝑘𝑔
(0.61𝑚 ∗ 4𝑚)
= 202
𝑘𝑔
𝑚2
 CARGA MUERTA TOTAL
La bovedilla de h = 20 cm y
ancho = 50cm pesa 18.6
𝑘𝑔
𝑝𝑧𝑎
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑣𝑖𝑔𝑢𝑒𝑡𝑎 𝑦 𝑏𝑜𝑣𝑒𝑑𝑖𝑙𝑙𝑎 = 202
𝑘𝑔
𝑚2
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 121
𝑘𝑔
𝑚2
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 40
𝑘𝑔
𝑚2
• 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 = 96
𝑘𝑔
𝑚2
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑀𝑈𝐸𝑅𝑇𝐴 = 459
𝑘𝑔
𝑚2
 CARGA MAYORADA
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂𝑫𝑰𝑺𝑬Ñ𝑶 = 𝟏. 𝟐 𝟒𝟓𝟗
𝒌𝒈
𝑚2
+ 𝟏. 𝟔 𝟏𝟗𝟎
𝒌𝒈
𝑚2
= 𝟖𝟓𝟓
𝒌𝒈
𝑚2
Verificación por cortante:
𝑅𝑎 = 𝑅𝑏 =
𝑞∗𝐿
2
=
522 𝑘𝑔
𝑚
∗4𝑚
2
= 1044 𝑘𝑔 < 1200 𝑘𝑔  SÍ CUMPLE
Verificación por flexión
𝑀 =
𝑞∗𝐿2
8
=
522 𝑘𝑔
𝑚
∗42𝑚
8
= 1044 𝑘𝑔 ∗ 𝑚 > 1300 𝑘𝑔 ∗ 𝑚  SÍ CUMPLE
3. ANÁLISIS ESTRUCTURAL.
q = 855
𝑘𝑔
𝑚2 * 0.61m = 522
𝑘𝑔
𝑚
2. CÁLCULO DE LAS CARGAS QUE ESTAN ACTUANDO.
 Lo óptimo sería utilizar una vigueta T20 M-5 con una capa a compresión de 4 cm y una bovedilla de 20x50x20.

26. ¡GRACIAS!