CUBIERTA

1. CONSTRUCCIONES II
TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO......................................................1
0. INTRODUCCIÓN.........................................................3
1. DEFINICIONES Y NOMENCLATURA..........................................4
2. CLASIFICACIÓN DE LAS CUBIERTAS.......................................8
2.1. CUBIERTA DE ASBESTO CEMENTO.....................................10
2.1.1. VENTAJAS DE LA PLACA ONDULADA................................11
2.1.2. PLACAS COMPLEMENTARIAS.......................................12
2.1.3. CORREAS......................................................12
2.1.4. PENDIENTE....................................................13
2.1.5. PROCEDIMIENTO PARA ARMAR LA CUBIERTA.........................13
2.2. CUBIERTA EN TEJA DE BARRO.......................................19
2.2.1. MEDIDAS COMERCIALES DE LA MADERA LABRADA.....................19
2.2.2. VENTAJAS DE LA TEJA DE BARRO COCIDO..........................19
2.2.3. MÉTODO CONSTRUCTIVO..........................................20
2.3. CUBIERTA EN TEJA DE ZINC........................................22
2.3.1. METODO CONSTRUCTIVO..........................................23
2.4. SISTEMA RESIDENCIAL.............................................27
2.5. SISTEMA MIXTO...................................................28
3. VENTILACIÓN NATURAL DE AMBIENTES....................................30
3.1. EL HOMBRE Y EL AMBIENTE.........................................30
3.2. FUENTES DE CALOR................................................31
3.3. VENTILACIÓN EN CONSTRUCCIONES CON CIELO RASO....................32
3.4. VENTILACION EN CONSTRUCCIONES SIN CIELO RASO....................32
3.5. VENTILACIÓN EN EDIFICIOS INDUSTRIALES...........................33
3.6. CIRCULACIÓN Y RENOVACIÓN DEL AIRE...............................33
3.7. CONDENSACIÓN....................................................34
4. CONSTRUCCIÓN DE CASCARONES Y CASCARONES CILÍNDRICOS.................35
4.1. CASCARÓN........................................................35
4.1.1. CONSTRUCCIÓN.................................................38
4.2. CASCARONES CILÍNDRICOS..........................................39
5. ALGUNAS CONSIDERACIONES DE LA NSR-98................................42
5.1. ANÁLISIS DE CARGAS MUERTAS......................................42
1

2. CONSTRUCCIONES II
5.2. ANÁLISIS DE CARGAS VIVAS........................................42
5.3. ANÁLISIS DE LA PRESIÓN DEL VIENTO...............................43
5.4. EMPOZAMIENTO....................................................46
6. BIBLIOGRAFÍA........................................................48
2

3. CONSTRUCCIONES II
0. INTRODUCCIÓN
Los elementos expuestos a la intemperie requieren un alto cuidado en su
diseño, especialmente en las soluciones de cubiertas. Se deben evitar el
empozamiento de aguas lluvias mediante pendientes mínimas y vías de
evacuación adecuadas y, ejecutar una óptima impermeabilización.
Debido a su exposición a la intemperie, los revestimientos de cubiertas y
terrazas están sometidos a importantes cambios dimensionales, por lo que
se requiere diseñar juntas de expansión en todo el perímetro del área a
revestir.
En todos los tipos de cubiertas debe además tenerse en cuenta que no se
produzca condensación del aire interior de la vivienda cuando asciende
hacia cielo-rasos y cubiertas. Por ello debemos evitar que este aire se
encuentre con superficies de menor temperatura.
La construcción de cubiertas se determina generalmente por el estilo
arquitectónico de la época.
Es importante conocer sus formas y tipos para poder definir lo que se va
a emplear en cada caso, teniendo en cuenta los materiales y su
utilización.
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4. CONSTRUCCIONES II
1. DEFINICIONES Y NOMENCLATURA
Una cubierta es el elemento estructural que protege el interior de las
construcciones de la lluvia, el viento, la nieve, el calor y el frío.
Las principales características de una cubierta son:
• Ligereza, para evitar sobrecargas excesivas a la estructura.
• Impermeabilidad, á la lluvia y a la nieve.
• Resistencia a los choques, a fin de soportar granizadas y el eventual
golpeo de alguna piedra.
• Resistencia mecánica, capaz de soportar el peso de una persona.
• Fijeza, de modo que su peso y sistema de enganche o atado sean tales
que el viento no pueda moverlos ni desplazarlos.
• Incombustibilidad.
• Resistencia a los vapores ácidos, que pueden provenir de humos
industriales.
En las cubiertas, se pueden distinguir una serie de elementos
característicos, cuya terminología es la siguiente (Ver dibujo):
1. Faldón: Cada uno de los planos que definen la cubierta.
2. Lima: Arista del ángulo diedro que forman dos vertientes o faldones.
3. Limatesa: Lima correspondiente a un ángulo saliente.
4. Limahoya: Lima correspondiente a un ángulo entrante.
5. Caballete: Arista superior o lomo de una cubierta.
6. Nudo: Vértice de encuentro de limas y caballete:
7. Línea de quiebro: Lima horizontal que forman dos faldones sucesivos de
una cubierta.
8. Cola de vaca: Extremo inferior d un peto que sobresale del muro del
edificio.
9. Alero: Borde inferior del faldón de cubierta que sobresale del muro de
fachada.
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5. CONSTRUCCIONES II
10. Espiga o remate: Adorno que remata un nudo de una cubierta.
11. Bordes laterales: Líneas extremas de la cubierta que sobresalen de
los muros piñones.
12. Peto: Faldón triangular de un tejado limitado o por el alero
testero y las dos limatesas.
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6. CONSTRUCCIONES II
13. Saliente: Fragmento de cubierta que sobresale del muro en la parte
correspondiente a un muro piñón.
14. Gatera: Hueco especial que se deja para ventilación de la
techumbre.
15. Trampa de acceso: Ventanilla que sirve para acceder desde el
interior al exterior de la cubierta y viceversa.
16. Tragaluz: Disposición especial de ventanas sobre un faldón.
17. Vidriera: Ventana fija o rebatible situada en el propio plano del
faldón.
18. Chimenea: Parte exterior o remate de la salida de humos o
ventilación.
19. Rebaba: Lima definida entre la chimenea y la cubierta.
20. Sombrerete: Remate superior de la chimenea.
21. Babero: Lámina destinada a impermeabilizar las limas de cualquier
cuerpo saliente en las cubiertas (chimeneas, claraboyas...).
Para la colocación de algunas cubiertas, algunas veces se emplea el uso
de cerchas. Cuando se desea construir un techo sobre un edificio que no
tiene soporte intermedios y cuyos muros exteriores o columnas están
separados mas de 40 pies, es mas económico recurrir a algún sistema de
estructura que no sea el de vigas simplemente apoyadas. La configuración
estructural que se usa para este propósito se denomina armadura para
techo. Una armadura es una configuración estructural de elementos,
generalmente soportada solo en sus extremos y formada por una serie de
miembros rectos arreglados y conectados uno a otro, de tal manera que los
esfuerzos transmitidos de un miembro a otro sean axiales o longitudinales
a ellos únicamente; Esto es, de tensión o compresión. Un triángulo es el
único polígono es incapaz de modificarse geométricamente sin cambiar la
longitud de uno o mas de sus lados; en consecuencia, una armadura esta
compuesta esencialmente de un sistema de triángulos.
En la selección de un tipo especial de armadura, se deben considerar
varios factores. Lo primero de todo es el contorno o perfil del techo, el
material de que se fabrica la armadura y el claro o luz de la armadura.
6

7. CONSTRUCCIONES II
Los tipos de armadura, más comunes son:
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8. CONSTRUCCIONES II
2. CLASIFICACIÓN DE LAS CUBIERTAS
Las cubiertas pueden clasificarse en diferentes grupos atendiendo a su
estructura, forma, uso, materiales y tamaño de sus elementos.
TIPO DE
CLASIFICACIÓN SEGÚN
Estructura
Simples: Las que cubren una planta regular, sin
originar limahoyas.
Compuestas: Las correspondientes a edificios de
varios cuerpos que se encuentran o cruzan formando
ángulos
Forma
Inclinadas: Con uno o mas faldones planos.
Planas o terrazas: De superficie horizontal.
Curvas: Bóvedas o cúpulas.
Uso
Cubiertas propiamente dichas: Con función
simplemente aislante
Azoteas con doble función: Aislante y transitable.
Materiales
Naturales
Vegetales
Ramaje
Paja
Esterilla
Cañas
Madera
Minerales
Piedra
Tierra
Artificiales
Tradicionales
Pizarra
Tejas cerámicas
Cemento
Metálicas
Varios
Vidrio
Cartón Asfáltico
Caucho
Plásticos
Los tipos de cubierta mas utilizados son:
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9. CONSTRUCCIONES II
CUBIERTAS DE ASBESTO CEMENTO.
CUBIERTA DE TEJA DE BARRO.
CUBIERTA DE TEJA DE ZINC.
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10. CONSTRUCCIONES II
Los materiales a utilizar son: Madera según el diseño, alambre, caucho,
ganchos para placas de asbesto cemento, puntillas, placas de asbesto
cemento, zinc o teja de barro, canales, caballetes, amarres, escuadra,
metro o flexómetro, serrucho, martillo. Las herramientas: Escofina,
formón, azuela, alicates, hilos, lápiz, andamios, escalera.
2.1. CUBIERTA DE ASBESTO CEMENTO
Las placas de asbesto cemento se fabrican con cemento de la mejor
calidad, mezclado con fibras de minerales de asbesto que uniformemente
repartidos, obran como armadura, dándole a los productos una gran
resistencia. Los productos de asbesto cemento son inalterables,
incombustibles, impermeables, de duración limitada, inoxidables e
inatacables por roedores e insectos.
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11. CONSTRUCCIONES II
Los diferentes tipos de placas onduladas se identifican en el comercio
por un número que indica su longitud en pies. El ancho de todas las
placas es de 92 cm. y su espesor es de 6 mm.
2.1.1. VENTAJAS DE LA PLACA ONDULADA
 Tiempo de montaje: debido a que una sola placa ondulada cubre áreas
considerablemente mayores que la teja de barro (1.50 m2
se cubre con 45
tejas de barro, mientras que la misma área se cubre con una sola placa
ondulada) el tiempo de instalación se reduce de una manera apreciable,
ya que justamente la placa ondulada representa un esfuerzo de
prefabricación liviana. Por otra parte la simplificación de la
estructura de apoyo de la placa redunda igualmente en un alto
rendimiento y simplificación en el tiempo.
 Peso por metro cuadrado: un metro cuadrado de placa ondulada pesa
15 kilos, mientras que el mismo m2
de cubierta en tejas de barro pesa
entre 60 y 75 kilos, esta notable diferencia en peso de 4 a 5 veces,
entre los dos materiales se traduce en igual diferencia en la
cantidad, simplicidad y dimensiones en la estructura portante.
 Impermeabilidad: la mínima porosidad de las placas onduladas la
garantizan una absoluta permeabilidad. Debido a que las placas
onduladas son productos fabricados mediante procesos de producción
industrial (máquinas), esto le garantiza una estandarización en la
forma y una uniformidad dimensional, que hace que cada placa calce
perfectamente en el traslapo sobre la inmediatamente inferior,
asegurando un sellamiento perfecto. Además en el caso de techos con
placa ondulada, el número de traslapos que son los puntos de posible
filtración, son considerablemente menores que en el caso de teja de
barro.
 Sistemas de colocación: por ser las placas onduladas, elementos de
longitudes grandes (una placa No. 6 mide 1.83 m de largo) requieren
apoyos a una distancia mucho mayor, que la teja de barro, lo cual
significa que se reducen en forma apreciable el número de correas.
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12. CONSTRUCCIONES II
 Durabilidad: tanto la teja ondulada, por ser cemento reforzado con
fibras de asbesto, como la estructura de apoyo (madera vs. cañabrava),
presentan una mayor durabilidad que el barro cocido y la cañabrava
necesaria para el tendido de la teja de barro.
2.1.2. PLACAS COMPLEMENTARIAS
PLACAS DE VENTILACIÓN: Pieza utilizada para proveer aberturas de
ventilación en la cubierta.
PLACA DE CLARABOYA: Elemento que permite obtener iluminación natural a
través de la cubierta.
PLACA CON TUBO DE SÁLIDA: Placa usada para instalar aspiradoras en la
cubierta.
También hay algunos accesorios complementarios para la terminación de la
cubierta:
CABALLETE TIPO G: Pieza fabricada en 15, 20 o 25, proporciona excelente
acabado a la línea de la cumbrera.
CABALLETE ARTICULADO ONDULADO: Elemento indicado para cubiertas con
declives comprendidos entre 10 y 60.
CABALLETE ONDULADO FIJO: Pieza utilizada como remate de cubierta en la
cumbrera.
CABALLETE DE VENTILACIÓN: Se usa este elemento como complemento de la
placa de ventilación.
Las placas de ventilación de asbesto cemento se pueden fijar con ganchos
o con amarres.
2.1.3. CORREAS
Son piezas que se colocan para recibir las placas. Pueden ser de madera o
metálicas. Las correas de madera que deban cargar sobre culatas, tienen
el problema de verse sometidas a la flexión, por falta de soportes
intermedios. El problema se obvia con el empleo de piezas de sección
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13. CONSTRUCCIONES II
rectangular colocadas oblicuamente de acuerdo con la pendiente de la
cubierta y en el sentido de la mayor dimensión de la sección.
Las correas metálicas tienen varias formas. Se construyen con lámina
calibre 20 o 22 y sus figurados en dobladora. Según los apoyos se
construyen en hierro de #3, #4, #6 o #5.
2.1.4. PENDIENTE
Es el grado de desnivel por unidad de distancia horizontal. Para la placa
asbesto cemento, la pendiente recomendada debe ser del 27% = 15º.
2.1.5. PROCEDIMIENTO PARA ARMAR LA CUBIERTA
1. En las culatas, muros cargueros, cuchillas y hostiales, se debe dejar
una caja igual al grueso de la correa que se va a emplear y a una
distancia igual a la de la placa que se calculó para la cubierta.
2. Asegure las correas en las culatas, éstas quedarán como se muestra a
continuación y deben quedar hiladas
3. La colocación de las placas debe iniciarse por el lado opuesto al
viento.
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14. CONSTRUCCIONES II
4. En la distribución de correas para las cubiertas se debe tener en
cuenta que para las tejas No 8 y 10 se les deben de poner un apoyo
intermedio, pues la luz es muy grande y se debe asegurar.
5. Los traslapos longitudinales deben ir sobre apoyos. Utilizar las
correas para ello. El traslapo longitudinal mínimo es de 14 cm. El
traslapo horizontal, varía según el tipo de tejas.
6. Deben alternarse las juntas de unión de las tejas.
7. Asegurarse que los bordes estén perfectamente a escuadra. Utilizar
hilos, escuadras, etc.
8. No alternar las juntas de unión en la línea de caballetes.
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15. CONSTRUCCIONES II
9. La fijación con amarras de alambre se coloca siempre en la parte alta
del traslapo y en la onda superior.
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16. CONSTRUCCIONES II16

17. CONSTRUCCIONES II
10. La fijación con ganchos, los hay de tres clases según la estructura
a cubrir sea de concreto, metálica o de madera. Se colocan siempre en
la onda y no requieren perforación. Se requieren dos ganchos por teja.
11. Es necesario sellar siempre con igas la perforación para colocar
las amarras.
12. Para claraboyas es necesario colocar un cordón de igas en el borde
del vano teja, antes de asentar el vidrio.
13. Cuando en un techo a dos aguas se presentan pendientes diferentes a
las convencionales (15º
, 20o
, 25º
) deben utilizarse caballetes
universales, que se acomodan fácilmente a cualquier inclinación de las
cubiertas.
14. Por ningún motivo se debe caminar directamente sobre las tejas, se
deben utilizar tablones para trabajar y circular en la cubierta.
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18. CONSTRUCCIONES II
15. Se debe evitar caminar sobre techos húmedos y verificar que las
distancias entre correas estén bien ubicadas.
16. Las tejas se deben colocar por lo general de izquierda a derecha.
Despunte de las placas: Sirve para colocar los traslapos de las tejas, y
que no formen gran volumen.
• Primera fila vertical izquierda
Primera placa: Sin recorte.
Segunda y demás placas: Con la esquina inferior recortada.
Caballete: Con la esquina inferior derecha recortada.
 Segunda y demás filas verticales
Primera fila: con la esquina superior izquierda recortada.
Segunda y demás filas verticales: con las esquinas superior izquierda
e inferior derecha recortadas.
Caballete: con la esquina inferior derecha recortada.
 Ultima fila vertical a la derecha
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19. CONSTRUCCIONES II
Primera placa: con las esquinas superior izquierda recortada.
Segunda y demás placas: con la esquina superior izquierda recortada.
Caballete: sin recorte.
Estas instrucciones se aplican cuando la colocación se hace de izquierda
a derecha.
2.2. CUBIERTA EN TEJA DE BARRO
TEJA: Es un material de recubrimiento durable y muy aislante del calor.
Hay varios tamaños y diseños. Se emplea como elemento de cubierta sobre
una tarima estructural, su peso propio es la razón de dicha exigencia, a
tal punto que son corrientes las casas en una deficiente armazón, para
una cubierta de teja de barro, ocasiona el derrumbamiento total del
techo.
La teja de barro es una placa de cortas dimensiones con la superficie
ondulada. Uno de los extremos es relativamente mas angosto, a fin de que
el traslapo se haga entre la parte angosta de una teja y la parte ancha
de la siguiente, quedando esta en la parte superior.
En la construcción debe siempre elegirse madera que no tenga nudos.
2.2.1. MEDIDAS COMERCIALES DE LA MADERA LABRADA
 Listón 3 x 3 x 300
 Durmiente 5 x 5 x 300
 Repisa 5 x 10 x 300
 Cerco 10 x 10 x 300
 Tabla chapa 2 x (12 - 15 - 20 - 30) x 300
 Tabla burra 3 x (15 - 20 - 30) x 300
 Entresuelos 5 x (15 - 20 - 30) x largo variable
2.2.2. VENTAJAS DE LA TEJA DE BARRO COCIDO
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20. CONSTRUCCIONES II
 Precio: el precio por metro cuadrado de teja de barro, considerándolo
aisladamente, es menor que el precio por metro cuadrado de placa
ondulada, aunque esta diferencia se reduce apreciablemente al
considerar la totalidad de la cubierta, es decir, incluyendo los demás
ítems, tales como: estructura, culatas, mano de obra, cielos rasos,
impermeabilización, etc.
 Aceptabilidad: el ancestro cultural así como el aspecto estético son
argumentos que han marcado la preferencia en el uso de la teja de
barro.
2.2.3. MÉTODO CONSTRUCTIVO
La cubierta en teja de barro necesita una estructura o armazón en madera
que requiere el siguiente procedimiento:
1. Los muros se enrasan a la altura requerida.
2. Colocación de tirantes: estas son maderas de forma rectangular de
dimensiones 3" x 5" y longitudes variables. Estos tirantes se encajan
en los muros de enrase, por lo menos hasta la mitad y se colocan con
una separación de 2.5 m entre una y otra.
3. Colocación de soleras: estas se colocan por encima de las tirantes y
en sentido contrario, se deben hacer ensambles de cola de milano entre
soleras y tirantes, permitiendo así que la solera descanse
directamente sobre el muro que le da mayor resistencia a esta.
Las dimensiones de las soleras dependen del peso del techo, pero las
más comunes son de 2" x 4" o 3" x 5".
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21. CONSTRUCCIONES II
4. Colocación de pendolón y cumbrera: a continuación se procede a medir
el ancho de la luz del techo y se marca la mitad sobre los tirantes; y
este viene a ser el centro para colocar el rey o pendolón; la medida
de la mitad de la luz se multiplica por el porcentaje de la pendiente
y el resultado da el alto del pendolón.
Se clava el rey sobre el tirante en el centro de la luz y se aploma y
arriostra para afirmarlo, haciendo un ensamble en su base para
asegurarlo al tirante. Estos pendolones se colocan uno en cada extremo
y otro en el centro.
A los pendolones de los extremos se les debe colocar tornapuntas o
riostras para que le den mayor firmeza a los pendolones y a la
cumbrera. A continuación se procede a la colocación de la cumbrera
haciendo ensambles con el pendolón. La dimensión de la cumbrera es de
2" x 4".
5. Colocación de alfaradas: las alfaradas, vigas, mordillos, cabios, se
deben colocar con una separación de 40 cm de una a otra. La dimensión
o sección es de 2" x 4" dependiendo del peso del techo y de la luz a
cubrir. Las alfaradas se deben ensamblar con las soleras.
Después de la colocación de las alfaradas se procede al cubrimiento,
el cual puede ser en esterilla de guadua, caña brava o tablilla
machihembrada. Se debe iniciar el cubrimiento de abajo hacia arriba y
clavando sobre las alfaradas puntillas galvanizadas de 11/2 con
cabeza.
El techo debe volar (alero) como mínimo 40 cm, para poder proteger el
muro de lluvia.
Los empalmes entre tablillas o esterillas deben efectuarse en el
centro de las alfaradas y en forma alternada, porque de esta forma se
le da mayor resistencia al entarimado.
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22. CONSTRUCCIONES II
6. Colocación de la teja: la teja se debe asentar comenzando de abajo
hacia arriba y sobre un lecho arcillosos o un mortero con arena fina
de clasificación 1:6.
 Se colocan los hilos en sentido horizontal que sirvan de guía para
la colocación de la teja. Esta debe quedar volada mínimo 10 cm del
alero.
 Se coloca en el sentido ascendente del techo y formando ángulo de
90º con el hilo horizontal.
 Por la dirección que da el hilo ascendente del techo, se coloca el
mortero o barro. Este hilo nos da la dirección o alineación de los
canales.
 Se asienta la teja sobre el mortero, el hilo debe quedar por el
centro del canal.
 Se deja una separación de 12 cm y se procede a la colocación de la
segunda hilada de canales repitiendo el procedimiento anterior; se
debe asegurar rellenar el espacio entre canales al iniciar el
proceso, con pedazos de teja, evitando el movimiento de los
canales.
 Se inicia la colocación del roblón, es decir la teja que va en
sentido contrario a la canal, colocando la parte mas ancha hacia
abajo. Este procedimiento se debe repetir hasta colocar toda la
teja.
 Se coloca un relleno en la unión de las dos aguas, sobre la
cumbrera con pedazos de teja y barro arcilloso o mortero.
 Se inicia la colocación del caballete, dejando la parte mas angosta
sobre la dirección del viento, evitando así que el caballete se
levante.
 Se coloca una base de barro arcilloso o mortero en el traslapo de
caballete, pero por la parte inferior.
2.3. CUBIERTA EN TEJA DE ZINC
Los materiales de la cubierta de zinc deben ser livianos y aceptar las
menores pendientes compatibles con las condiciones atmosféricas del lugar
en que se construye.
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23. CONSTRUCCIONES II
2.3.1. METODO CONSTRUCTIVO
1. La techumbre: la estructura debe ser simple y estar calculada para que
soporte, con relativa facilidad, la cubierta y posibles cargas
accidentales. Esta estructura puede ser de madera (enmaderado de
techumbre).
2. La sujeción de techumbres livianas en los muros se consigue con la
colocación de piezas de madera llamadas tirantes o tensor en cuyos
extremos se coloca otra pieza de mucha importancia en sentido
contrario; esta pieza (solera) debe ir asegurada con un ensamble
llamado cola de milano.
3. En las soleras se anchan las alfaradas que son piezas de 2" x 4" de
sección, con corte especial.
4. La alfaradas en los techos de zinc pueden ir colocadas con una
separación de 60 cm entre eje, por ser una cubierta liviana.
5. Sobre las alfaradas se distribuyen cintas o correas, que son piezas de
madera de 1" x 2" de sección, con una separación de 40 cm.
6. Se debe de tener en cuenta la longitud de la lamina de zinc para
iniciar la colocación de la primera cinta o correa, dejando el vuelo
o espacio normal para la gotera, mínimo unos 14 cm.
7. Se avanza con la separación de cintas de abajo hacia arriba, con la
medida dada, 40 cm, hasta donde termina la longitud de la teje de
zinc.
8. Al continuar con la segunda teja, se debe tener presente el empalme o
traslapo entre una y otra teja mínimo 14 cm y se continua el reparto
hasta terminar el caballete.
23

24. CONSTRUCCIONES II24

25. CONSTRUCCIONES II25

26. CONSTRUCCIONES II
Sujeción de las maderas
Las maderas de techumbre deben quedar bien aseguradas sobre los muros o
puntales de apoyo, para evitar que los fuertes vientos levanten la
techumbre por ser muy liviana.
Se aconsejan diferentes sistemas: uno es colocar la viga de amarre en el
enlace de los muros y en dicha viga colocar pernos que sujetaran las
tirantas y soleras.
Otro es teniendo los muros enrasados a nivel y con una altura necesaria,
se ejecuta una pequeña caja o regata en el sitio donde va a quedar
colocada la tirante y la introduce allí mas o menos a la mitad de la
altura; luego se ejecuta las cajas reglamentarias en la madera para los
ensambles.
La solera debe quedar completamente asentada sobre el muro. En los
empalmes de la tirante y la solera se colocan unas amarras con alambre
dulce # 18 recocido, que quedan aseguradas unas tres hiladas de ladrillo
abajo del enrase, para que la fuerza del viento no levante el techo.
Sujeción de teja
En la teja o lamina de zinc (placa ondulada) se aconsejan dos métodos de
sujeción o asegurados, los cuales son:
 Con clavos: es un clavo especial de cabeza amplia y tiene bajo la
cabeza una arandela de caucho que impide el paso del agua. También se
coloca algún producto basándose en caucho elástico.
 La otra forma de asegurar la teja de zinc es con amarres de alambre,
el cual esta compuesto por una cabeza metálica, una arandela
galvanizada, una arandela de plomo o de caucho y dos alambres calibre
18 con una longitud de unos 28 cm.
Placa plana
Resulta ser de gran utilidad la placa para cubrir techumbre especiales
en beneficiaderos de café y algunas viviendas.
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27. CONSTRUCCIONES II
El enmaderado o estructura es similar al de la placa ondulada. La
sujeción de las placas planas se hace por medio del grafado el cual da
mayor seguridad, en cuanto a evitar goteras y facilidad para la
clavazón, que se hace por la parte inferior, clavando una aleta que se
hace por parte inferior, clavando una aleta que se le saca el grafado a
una distancia de unos 50 a 60 cm una de otra.
2.4. SISTEMA RESIDENCIAL
En Colombia el material de uso tradicional para las cubiertas, ha sido la
Teja de Barro cocido, cuya mayor o menor utilización, varía de unas
regiones a otras de acuerdo con la disponibilidad de terrenos aptos para
su producción.
Ha existido un gran apego a su utilización, no solo por la abundante
existencia, de su materia prima, sino por razones de tradición cultural.
Desde la aparición en el mercado nacional, de las placas onduladas
(ETERNIT), se estableció una competencia permanente entre las ventajas,
desde el punto de vista técnico de las placas onduladas y las cualidades
estéticas y de aceptación tradicional de la teja de barro.
Tomando las ventajas técnicas de los dos materiales se ha desarrollado un
sistema mixto de cubiertas que consiste en la utilización de la teja de
barro sobre la placa ondulada.
27

28. CONSTRUCCIONES II
2.5. SISTEMA MIXTO
 Número de tejas de barro por metro cuadrado: en el sistema mixto
no es necesaria la colocación de la teja de barro que hace las veces
de canal, pues esta función la cumple la onda inferior de la placa
ondulada. Por lo tanto, el número de tejas de barro por metro cuadrado
se reduce en un 50 % o sea que de 30 tejas por m2
que habitualmente
necesita un techo de teja de barro, se reduce a 15 tejas para el mismo
m2
. Esta reducción también disminuye el peso por m2
de la teja de barro
así: 27.62 Kg/m2
de teja de barro seca y 32.93 Kg/m2
de teja de barro
saturada.
 Aspectos técnicos de instalación: las pendientes y traslapos
recomendados para el sistema mixto de cubierta, son los mismos
28

29. CONSTRUCCIONES II
especificados para las placas onduladas así como los sistemas de
colocación y fijación de las mismas.
 Instalación de las tejas de barro: las tejas de barro pueden ser
simplemente colocadas sobre las placas onduladas o utilizando mortero
de paga cuando la pendiente de la cubierta lo exige.
29

30. CONSTRUCCIONES II
3. VENTILACIÓN NATURAL DE AMBIENTES
3.1. EL HOMBRE Y EL AMBIENTE
El organismo del hombre debe considerarse, desde el punto de vista
físico, como una máquina térmica, que en su transformación con el medio
ambiente llega a ceder calor que alcanza aproximadamente 100 Kcal/hora.
Conducción, convención, irradiación y evaporación son los procesos por
los cuales se realiza la transformación de calor entre el cuerpo humano y
el medio ambiente.
Los tres primeros dependen del paso del flujo térmico de un elemento mas
caliente a otro más frío y están directamente relacionados con la
temperatura ambiente.
De otra parte, la capacidad de evaporación del aire, responsable por la
eliminación de sudor es función también de su contenido de humedad.
Calentada la capa de aire mas próxima al cuerpo, su humedad se aumenta
por el sudor formándose como un "envoltorio-hidrotérmico".
Este debe ser removido para obtener condiciones de confort,
justificándose mayores cuidados en la circulación del aire en los locales
de frecuente utilización, (residencias, ambiente de trabajo, etc.).
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31. CONSTRUCCIONES II
3.2. FUENTES DE CALOR
El excesivo calentamiento del medio ambiente resulta de la existencia de
fuentes de calor internas (máquinas en funcionamiento, paredes
calentadas, cuerpo humano, etc.) y externas (principalmente el sol).
La energía solar que incide sobre las paredes exteriores y la cubierta
sufre desdoblamientos: una parte es reflejado; otra parte es absorbido, y
otro lo atraviesa, ocasionando el calentamiento del aire interior.
En caso de la existencia de paneles vidrio, una importante parte de esa
energía pasa a través de los mismos, calentando muros y pisos interiores.
Las radiaciones no visibles (emitidas por ejemplo por paredes
calentadas), no consiguiendo atravesar el vidrio común, concurren para la
formación de un ambiente no confortable (efecto de estufa). Este hecho
debe merecer una justa apreciación, por cuanto el calor recibido, por
irradiación, de las paredes, es ciertamente la principal causa de la
desagradable sensación observada en las proximidades de las mismas, en el
interior de un cuarto. Del resto, el cuerpo humano es mucho mas sensible
a las radiaciones no visibles que a las luminosas.
Es frecuente en los muros de albañilería, por su gran espesor, su mayor
capacidad para acumular calor, lo cual hace que aunque sea interrumpida
la fuente emisora de calor, este continúe irradiándose al medio ambiente.
El desconocimiento de estas nociones elementales han contribuido
enormemente para la errónea suposición que "no-confort térmico" dependa
solamente del material empleado en la cubierta.
Existe en el mercado una línea de productos complementarios para
cubierta, como elementos de ventilación que racionalmente utilizados
permiten una adecuada ventilación a la cubierta logrando ambientes
interiores frescos.
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32. CONSTRUCCIONES II
3.3. VENTILACIÓN EN CONSTRUCCIONES CON CIELO RASO
En estas construcciones aparte del efecto decorativo, el cielo raso tiene
la función de servir de atenuante acústico. Por otra parte, se forma
entre éste y la cubierta, un colchón de aire caliente que puede
representar una nueva fuente de calor
Entonces este aire debe ser removido utilizando aberturas de entrada de
aire frío en la parte baja de la cubierta de aire caliente en la cubierta
o partes altas de la misma.
3.4. VENTILACION EN CONSTRUCCIONES SIN CIELO RASO
Los detalles de ventilación pueden ser semejantes a los utilizados en
construcciones industriales o de tipo económico.
Las corrientes de ventilación natural que se forman, arrastran también el
calor provenientes de las paredes y de otras fuentes internas de calor.
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33. CONSTRUCCIONES II
3.5. VENTILACIÓN EN EDIFICIOS INDUSTRIALES
En proyectos industriales muchas veces se necesitan estudios especiales
de ventilación para determinar el sistema óptimo que permite remover la
gran cantidad de calor desprendida de máquinas, forjas, altos hornos,
etc.
En condiciones normales, la renovación del aire se obtiene por medio de
aberturas que permiten la salida del aire caliente por la parte alta de
la construcción (cumbrera) y aberturas para entrada de aire frío que se
localizarán en la parte baja de la cubierta y a lo largo de las paredes.
3.6. CIRCULACIÓN Y RENOVACIÓN DEL AIRE
Es sabido que el menor peso específico de aire caliente hace que este se
desplace hacia las partes mas altas de las paredes de las cubiertas,
donde por acumulación pueden formarse "colchones" de aire caliente
contribuyendo a agravar la sensación de "incomodidad térmica"
Para evitar esta grave inconveniente es necesario que en los ambientes
interiores se hagan aberturas correctamente dimensionadas y distribuidas
para la salida del aire, proporcionando la renovación de éste y el
33

34. CONSTRUCCIONES II
enfriamiento superficial de las piezas calentadas (efecto del tiraje
natural).
3.7. CONDENSACIÓN
En regiones sujetas a inviernos rigurosos, se recomienda ventilar el
espacio entre la cubierta y el cielo raso, para evitar en los meses
propios de invierno, que el aire húmedo que pueda quedar aprisionado en
este espacio al enfriarse se condense formando gotas perjudiciales al
material del cielo raso.
34

35. CONSTRUCCIONES II
4. CONSTRUCCIÓN DE CASCARONES Y CASCARONES CILÍNDRICOS
4.1. CASCARÓN
35

36. CONSTRUCCIONES II
Cascarón es un elemento estructural o estructura generalmente en forma de
curva, cuyo espesor es pequeño en comparación con las dimensiones de su
sección transversal. Se clasifican en cúpulas y paraboloides elípticos
(cascarones formados por dos familias de curvas con la misma dirección),
cascarones cilíndricos y cónicos (cascarones formados por una sola
familia de curvas) y paraboloides hiperbólicos (paraboloides formados por
dos familias de curvas de direcciones opuestas).
36

37. CONSTRUCCIONES II
Los materiales mas empleados para la construcción de cascarones son
concreto normal, ligero y preesforzado, acero y plásticos. No se
justifica tener una calidad de concreto alta, pues en la mayoría de los
casos lo esfuerzos de trabajo no pasan de 30 kg/cm2
en cascarones
37

38. CONSTRUCCIONES II
cilíndricos y de 10 kg/cm2
en los de revolución y doble curvatura. Se
pueden utilizar concretos con resistencias que no superen los 210 kg/cm2
a
la ruptura. La construcción de cascarones de concreto preesforzado
presentan ventajas como la enorme posibilidad de fabricación en serie,
eliminando las grandes cantidades de formas que se suelen emplear,
disminución de deformaciones, esfuerzos y armados y, por lo tanto,
disminuciones notables en los costos.
4.1.1. CONSTRUCCIÓN
No solo es necesario considerar las cargas para el diseño adecuado de un
cascaron; también es indispensable tomar en cuenta las limitaciones
impuestas por las características físicas de los materiales empleados,
así como las posibilidades de poder ejecutar la obra con coeficientes
adecuados de aproximación con respecto a las hipótesis de cálculo
impuestas. Es justificable el aceptar, en aras de una simplificación en
los procedimientos constructivos, un incremento en el costo de materiales
o de análisis del mismo.
El tipo de refuerzo empleado con mas frecuencia en los cascarones, es
acero de grado estructural, excepto en los elementos preesforzados en los
cuales se emplea acero de alta resistencia.
En cuanto a la dirección de las barras, no resulta práctico en los
cascarones cilíndricos reforzar siguiendo la trayectoria de los esfuerzos
principales; se puede armar formando una parrilla cuyos ejes principales
son el longitudinal y el transversal del cascarón. En el caso de
cascarones de revolución (esféricos) puede colocarse el refuerzo
siguiendo las direcciones de los meridianos y los paralelos.
En la colocada del concreto, es conveniente vigilar su consistencia tanto
para evitar su escurrimiento si la mezcla es muy fluida, como la impropia
colocación de ella si es muy seca. No es recomendable el empleo de
vibradores de inmersión.
38

39. CONSTRUCCIONES II
Lo mejor, es emplear métodos de prefabricación, ya que presentan un mejor
control de calidad, gran economía en las formas, reducción en los tiempos
de construcción y mayor flexibilidad en los procedimientos constructivos.
4.2. CASCARONES CILÍNDRICOS
En su forma general, los cascarones cilíndricos están constituidos,
principalmente, por tres elementos fundamentales: Viga o tensor de borde
(ensanchamiento del cascarón en sus bordes longitudinales), cascara y
tímpanos atiestadores (apoyos transversales).
La forma de la cáscara ha sido construida en varias cantidades de tipos,
he aquí algunos de ellos:
39

40. CONSTRUCCIONES II
Los materiales utilizados son concreto armado, acero y concreto
preesforzado. Como en los cascarones normales, no se necesita un concreto
de mucha resistencia.
Se sintetizará el armado de los cascarones en 10 puntos:
1. Escoger adecuadamente la forma y dimensión del cascarón.
2. Elegir las condiciones de apoyo y tratar de que las deformaciones en
ellos sean lo mas uniformemente posible.
3. No emplear espesores de la cáscara menores de 6 cm. de espesor.
4. Reducir, hasta donde sea posible, la viga de borde convirtiéndola en
tensor de borde.
40

41. CONSTRUCCIONES II
5. Proyectar los cascarones, en forma tal, que la cimbra que se use pueda
emplearse varias veces.
6. Proyectar la cimbra1
, de forma que el descimbrado sea fácil.
7. Procurar que el armado en cualquier parte del cascarón esté
debidamente anclado.
8. Emplear concretos cuyos esfuerzos de ruptura no excedan en demasía a
los 200 kg/cm2
, siempre y cuando los esfuerzos de trabajo no superen a
los esfuerzos admisibles por flambeo en el cascarón y, además no se
olviden los efectos del escurrimiento plástico.
9. Realizar el descimbrado, de modo que no se induzcan en el cascarón
esfuerzos no previstos en el diseño del mismo.
10. Realizar un curado eficiente, por lo menos los ocho primeros días
después del colado.
Y, como recomendaciones complementarias, se puede preesforzar el cascarón
(para grandes economías) y estudiar la posibilidad de emplear concreto
ligero.
1
Armazón de madera utilizado en la vuelta o curvatura de la superficie
interior de un arco o madera.
41

42. CONSTRUCCIONES II
5. ALGUNAS CONSIDERACIONES DE LA NSR-98
A continuación, nos vamos a referir a algunas de las especificaciones que
se deben tener en cuenta según el código para la construcción de
cubiertas. Para el diseños de cubiertas, se debe tener en cuenta las
cargas muertas, cargas vivas, la presión del viento y el empozamiento.
5.1. ANÁLISIS DE CARGAS MUERTAS
Para el análisis de las cargas muertas, se utilizan las densidades de la
NSR-98, Capítulo B3.
Canaleta 43 0.30 Kn/m2
(30 kgf/m2
)
Canaleta 90 0.22 Kn/m2
(22 kgf/m2
)
Teja de lámina galvanizada (zinc) 0.05 kN/m2
(5 kgf/m2
)
Teja de aluminio 0.02 Kn/m2
(2 kgf/m2
)
Teja de barro (incluido el mortero) 0.80 Kn/m2
(80 kgf/m2
)
Alistado en cubiertas de concreto por
mm de espesor
0.022 kN/m2
(2.2 kgf/m2
)
Impermeabilización 0.15 Kn/m2
(15 kgf/m2
)
Cielos rasos livianos pegados a la
losa
0.05 a 0.10 kN/m2
(5 a 10 kgf/m2
)
Cielos rasos de yeso, suspendidos 0.25 kN/m2
(25 kgf/m2
)
Cielos rasos de madera 0.10 a 0.50 kN/m2
(10 a 50 kgf/m2
)
Cielos rasos de malla y pañete 0.80 a 1.00 kN/m2
(80 a100 kgf/m2
)
Para otros productos debe utilizarse el peso especificado por el
fabricante o a falta de éste, debe evaluarse analítica o
experimentalmente.
5.2. ANÁLISIS DE CARGAS VIVAS.
Las cargas vivas en las cubiertas son aquellas causadas por:
(a) Materiales, equipos y trabajadores utilizados en el mantenimiento de
la cubierta y
42

43. CONSTRUCCIONES II
(b) Durante la vida de la estructura las causadas por objetos móviles y
por las personas que tengan acceso a ellas.
El uso de cargas vivas en cubiertas, son valores relativamente bajos, de
0.35 kN/m2
(35 kgf/m2
) son exclusivamente para cubiertas inclinadas sobre
estructuras metálicas o de madera, con pendientes mayores del 20% y de
0.50 kN/m2
(50 kgf/m2
) para pendientes menores del 20%. Si las cubiertas
pueden verse sometidas a cargas superiores, se utilizan las cargas
utilizadas en el resto de la edificación.
5.3. ANÁLISIS DE LA PRESIÓN DEL VIENTO.
En la construcción de cubiertas, también se deben analizar las fuerzas
del viento. Se puede realizar un análisis simple, si las fuerzas del
viento no son determinantes en el diseño. De lo contrario, se debe hacer
un análisis completo.
ANÁLISIS SIMPLE
Presión producida por el viento:
p = Cp q S4 (kN/m²)
Cp= Coeficiente de presión.
q= Presión dinámica del viento
S4= Coeficiente que tiene en cuenta la densidad del aire.
Los valores de q para diferentes intervalos de altura se obtienen de la
tabla B.6.4-1 de la NSR-98. :
Altura
(m)
Velocidad (kph)*
60 70 80 90 100 110 120
0 – 10 0.20 0.27 0.35 0.45 0.55 0.67 0.79
10 – 20 0.22 0.30 0.40 0.50 0.62 0.75 0.89
20 – 40 0.27 0.37 0.48 0.61 0.75 0.91 1.08
40 – 80 0.33 0.45 0.59 0.74 0.92 1.11 1.32
80 –150 0.40 0.54 0.71 0.90 1.11 1.34 1.59
> 150 0.50 0.68 0.88 1.12 1.38 1.67 1.99
Valores de q en N/m2
43

44. CONSTRUCCIONES II
*Los valores del viento, para Colombia, se observan en el gráfico
siguiente.
44

45. CONSTRUCCIONES II45

46. CONSTRUCCIONES II
Tabla de los valores de Cp (Tabla B.6.4-3 de la NSR-98):
Inclinación de la cubierta
(grados)
Barlovento2
Sotavento3
0 - 10.0 - 0.8 - 0.5
10.1 - 20.0 - 0.7 - 0.5
20.1 - 30.0 - 0.4 - 0.5
30.1 - 40.0 - 0.1 - 0.5
40.1 - 50.0 + 0.2 - 0.5
50.1 - 60.0 + 0.5 - 0.5
60.1 - 70.0 + 0.7 - 0.5
70.1 - 80.0 + 0.8 - 0.5
Para efectos de computar la presión del viento sobre una cubierta curva,
ésta debe dividirse como mínimo en cinco segmentos iguales. La presión en
cada segmento, positiva o negativa, debe determinarse usando los valores
de Cp que para la pendiente respectiva aparecen en la tabla B.6.4-3.
Tabla para S4 (Tabla B.6.6 de la NSR-98):
Coeficiente S4
ALTITUD (m) S4
0 1.00
500 0.94
1000 0.88
1500 0.83
2000 0.78
2500 0.73
3000 0.69
Para realizar un análisis completo de la presión producida por el viento,
mirar la sección B.6.4.3. DE LA nsr-98.
5.4. EMPOZAMIENTO
A menos que la superficie de cubierta tenga una pendiente suficiente
hacia puntos de drenaje libre o drenajes individuales adecuados que
prevengan la acumulación de aguas lluvias, el sistema de cubierta debe
2
Dirección de donde viene el viento.
3
Dirección hacia donde va el viento.
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47. CONSTRUCCIONES II
investigarse por análisis racional para asegurar su estabilidad bajo
condiciones de empozamiento.
47

48. CONSTRUCCIONES II
6. BIBLIOGRAFÍA
• AUTOCONSTRUCCIÓN, SENA. Unidad 17.
• CATALOGO GENERAL, ETERNIT.
• V. MAS SARRIÓ. CUBIERTAS, 1ª PARTE.
• NORMA SISMO RESISTENTE DE 1998.
• OLVERA López A. Análisis, cálculo y diseño de las bóvedas de cascara.
Compañía editorial continental, S.A. México, 1976.
• Catálogo general de productos, Colombit.
• PARKER, Harry. Diseño simplificado de armaduras de techo para
arquitectos y constructores. Editorial Limusa-Wiley, S.A. México,
1972.
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