• Author / Uploaded
• Edinson Bautista

Citation preview

Losas Son elementos estructurales superficiales planos, con la carga perpendicular a su plano medio, y que generalmente tienen apoyos lineales: vigas de hormigón, vigas metálicas o paredes portantes. Tipo de Losa según su condición de apoyo Las losas pueden estar soportadas perimetral e interiormente por vigas de concreto armado de mayor altura que la losa vaciadas monolíticamente, o por vigas de otro material integradas a la losa o independientes de la misma, o pueden estar soportadas por muros de concreto armado, de mampostería o de algún otro material; en estos casos se les llama Losa sustentada sobre Vigas (figura 1) o Losas sustentadas sobre Muros, respectivamente.

Figura 1 _ Losa sustentada sobre vigas

Las losas también pueden apoyarse directamente sobre las columnas recibiendo el nombre de Losas Planas (figura 2), las cuales son mencionadas en nuestra Norma de Concreto Estructural como Placas, sin embargo éste tipo de losa ha demostrado un comportamiento inadecuado en zonas de alto riesgo sísmico como las que tenemos en nuestro país debido a que no tienen capacidad suficiente para incursionar en el rango inelástico lo que les resta considerablemente la ductilidad, propiedad indispensable de una estructura sismorresistente. También presentan problemas de punzonado por las altas demandas de fuerza cortante en las zonas cercanas a los apoyos (las columnas).

Figura 2 _ Losa Plana

Para mejorar su comportamiento se le puede agregar al diseño el uso de ábacos y capiteles en la unión losacolumna de manera de integrar ambos elementos más eficientemente y aumentar la resistencia al punzonado y a la flexión negativa, como se puede observar en la figura 3.

Figura 3.3 _ losa Plana con ábacos y capiteles

En edificios de poca altura, no mayor a cuatro pisos, con luces cortas y cargas pequeñas y medianas, se puede mejorar relativamente el comportamiento ante sismos de las losas planas incorporando vigas de banda con ductilidad adecuada embutidas en las mismas. Estas reciben el nombre de Losas Planas con Vigas Embutidas (figura 4).

Figura 4 _ Losa Plana con Vigas Embutidas

También existen losas que están apoyadas directamente sobre el terreno como en el caso de calles, carreteras, aeropuertos, galpones, etc. En las que se debe proporcionar un colchón de piedra picada para asegurar un apoyo uniforme sobre el terreno. En otros casos esa losa sirve para implantar edificios en zonas de poca capacidad de suelo, a éstas se les conoce con el nombre de Losa de Fundación (figura 5).

Tipo de Losa según su la dirección de armado Las losas se pueden armar en una o en dos direcciones, lo que las hace llamar Losa Unidireccional y Losa Bidireccional respectivamente (figuras 1 y 2). La armadura en una o en dos direcciones está asociada a la forma como se distribuyen los esfuerzos internamente en la losa y como ésta los trasmite a sus elementos de apoyo, ésta condición de distribución de esfuerzos depende estrictamente de la geometría de la losa, es decir de sus dimensiones en planta. Cuando ambas dimensiones son muy similares los esfuerzos se repartirán de manera uniforme en ambos sentidos, si por el contrario hay una dimensión considerablemente más grande que la otra los esfuerzos tendrán la tendencia de distribuirse en la dirección más corta. Más adelante se explicará en forma detallada como se determina la dirección del armado, aspecto que será fundamental en el diseño, cálculo y construcción de las losas y por ende en su comportamiento.

Figura 1 _ Losa Unidireccional

Tipo de Losa según la composición de su sección transversal Cuando el concreto ocupa todo el espesor de la losa se le llama Losa Maciza, y cuando se elimina concreto de la sección transversal con la finalidad de restar peso y se sustituye por elementos más livianos o simplemente por espacios vacíos se le llama Losa Aligerada que puede ser Losa Nervada si está armada en una dirección o Losa Reticular si está armada en dos direcciones.

Figura 1 _ Losa Maciza

Las Losas Macizas, mostradas en la figura 1, se utilizan cuando existen cargas concentradas muy altas como es el caso de maquinaria, tanques, multitudes de gente, etc., cuando deben soportar cargas móviles como vehículos o cuando son las más convenientes de utilizar por su facilidad constructiva como es el caso de las losas de escaleras.

Figura 2 _ Losa Nervada

Las Losas Nervadas de las figuras 2 y 3 son ampliamente usadas en la construcción de edificios de varios pisos ya que disminuyen notablemente las cargas permanentes que la estructura debe resistir, sobre todo si se trata de luces grandes, de más de cinco metros.

Figura 3 _ Losa Reticular nervada en dos sentidos

Tipo de Losa según el material y método constructivo En la construcción de edificaciones se utilizan actualmente una gran variedad de materiales y métodos constructivos, con los que se ha tratado de innovar y mejorar las técnicas tradicionales fundamentalmente con el objetivo de acelerar los tiempos de obra, minimizar el desperdicio de materiales y en consecuencia optimizar el manejo de los recursos económicos destinados para la construcción. Las losas no escapan de ésta realidad, y para ello se han diseñado distintos tipos de losas que cubren necesidades propias de cada proyecto, de hecho existe en la construcción común losas que no son de concreto armado sino que utilizan otros materiales combinados con el concreto o incluso dichos materiales por si solos que cumplen determinada función en la edificación. Las Losas de Machihembrado son ampliamente utilizadas como cubiertas de techo en viviendas unifamiliares y multifamiliares debido a su facilidad constructiva, buena apariencia y fácil accesibilidad a los materiales. Constituidas por perfiles metálicos sobre los cuales se coloca un listón de madera conformando lo que se le llama “Correas de Techo”, las cuales son el sustento de la losa; sobre los listones se fijan las tiras de madera que en conjunto conformarán la superficie plana sobre la que se colocará el manto asfáltico impermeabilizante y posteriormente las tejas con el mortero de asiento. Deben tener la pendiente mínima necesaria, generalmente mayor a 15%, para que el agua de lluvia escurra con facilidad sobre las tejas. Si la pendiente del techo es muy pronunciada se deben sujetar las tejas con un anclaje mecánico para garantizar que permanecerán en su sitio. En la figura 1 se puede observar la sección transversal de este tipo de losa.

Figura 1 _ Sección de una Losa de Machihembrado

En edificios de poca altura con luces pequeñas se pueden utilizar las Losas de Tabelones que están conformadas por perfiles metálicos sobre los que se apoyan los tabelones y sobre ellos se hace el vaciado de una loseta de concreto. Ver figuras 2, 3 y 4.

Figura 2 _ Losa de Tabelones

Los Tabelones son bloques de arcilla de sección rectangular hueca, generalmente de seis y ocho centímetros de altura por veinte de ancho y sesenta u ochenta de largo, su longitud determinará la separación de los perfiles y se escogerá de acuerdo a las cargas que deba resistir la losa. Los perfiles se calculan como una viga de acero sometida a flexión, sobre ellos se deben soldar los conectores de corte que permitirán que la loseta de concreto y los perfiles metálicos trabajen en conjunto. La sección conformada por los perfiles metálicos con sus conectores de corte, junto con la loseta de concreto y el aligeramiento de los tabelones hacen que estas losas trabajen como una losa nervada armada en una dirección (la dirección de los perfiles, que debe ser la más corta). Estas losas presentan la ventaja que no requieren de encofrado debido a que los tabelones realizan ese trabajo, disminuyendo los costos de madera para encofrado y acelerando los ritmos de construcción. El calculista debe determinar y especificar en los planos si es necesario el apuntalamiento de los perfiles para garantizar la seguridad durante la etapa constructiva, ya que estos deben resistir cargas durante la construcción que podrían llegar a ser mayores que las cargas de servicio.

Figura 3 _ Sección de una Losa de Tabelones con perfiles IPN

Figura 4 _ Sección de una Losa de Tabelones con perfiles tubulares

Otro tipo sistema de piso ampliamente utilizado en la construcción está constituido por Losas de concreto apoyadas en láminas corrugadas de acero, las cuales funcionan como autoencofrantes, y el acanalado de las láminas funciona como una especie de nervio. Existen diversas empresas que venden este tipo de láminas, pero en nuestro país la primera que las comercializó las denominó Losacero, por lo que coloquialmente el sistema quedo llamado con su nombre comercial. Originalmente éste sistema nace para ser utilizado en estructuras de acero pero debido a su versatilidad se ha instalado con éxito en estructuras de otros materiales.

Figura 5 _ Losacero

El sistema Losacero está constituido por láminas acanaladas de acero galvanizado sobre las que se coloca el concreto formando un conjunto que trabaja en forma integral gracias a la adherencia del concreto a las láminas a través de las muescas que éstas tienen para tal fin y los conectores de corte que se deben colocar de forma adecuada (figuras 5 y 6). Es conveniente la colocación de la malla electrosoldada como acero de repartición por retracción y temperatura. También se puede utilizar un producto llamado tecnofibra que mezclado uniformemente con el concreto trabaja como millones de puentes que distribuyen los esfuerzos internos de tracción que tratan de separar la matriz.

Figura 6 _ Detalle de Losacero con y sin conectores

La lámina de acero galvanizado presenta tres ventajas claramente definidas: funciona como superficie de trabajo durante la construcción, sirve como encofrado permanente y trabaja como acero de refuerzo positivo sustituyendo las cabillas. La Losacero es comúnmente usada en edificios de uso industrial y comercial aunque también se puede utilizar en edificios residenciales siempre que se le dé un acabado inferior adecuado para tal fin. Las especificaciones técnicas en cuanto a capacidad de carga y condiciones de apoyo son suministradas por el fabricante de las láminas, sin embargo se debe tener especial cuidado con las cargas de construcción y el apuntalamiento de las mismas. Las Estructuras Tridimensionales son estructuras formadas por perfiles tubulares en acero de calidad comercial, generalmente tubos cuadrados o rectangulares donde los elementos se conectan a un nodo conector tanto en la malla superior como en la inferior. Son utilizadas en techos, muros, pirámides, esferas, casquetes esféricos, formas planas o inclinadas. En las siguientes imágenes se pueden observar algunas estructuras tridimensionales.

Figura 7 _ Tridilosas.

La Estructura Metálica Tridilosa es una estructura espacial mixta de concreto y acero que se compone de elementos tubulares soldados o atornillados a placas de conexión, tanto la malla de la losa superior como la inferior están embebidas en losetas de concreto armado logrando el conjunto una eficiencia del 95% aproximadamente, lo que permite construcción de estructuras más livianas, resistentes y económicas y en tiempos menores que los sistemas convencionales (figuras 8 y 9). Estas características permiten que la tridilosa sea utilizada eficientemente en la construcción de puentes, hangares, centros comerciales, hoteles, y en general espacios abiertos que por su uso impidan la colocación de apoyos cercanos entre sí.

Figura 8 _ Tridilosa

Figura 9 _ Estructuras ejecutadas con tridilosas

Los dos tipos de losas anteriormente descritos tienen un comportamiento autoportante durante su construcción y sus elementos trabajan bajo las condiciones más elementales, es decir, todos los elementos están sometidos a esfuerzos axiales, bien sea de compresión o tracción.

Figura 10 _ Sección y detalle de un Tridilosa

Losas Postensadas. Las losas unidireccionales y bidireccionales postensadas son una técnica que permite proyectar estructuras de grandes luces entre apoyos y de altura reducida con ritmos de construcción muy elevado. La experiencia con este tipo de losa ha permitido construir edificios con más de mil (1000) metros cuadrados por planta con ritmos de encofrado, armado y desencofrado de solo una (1) semana (figura 11). Un aspecto que ha limitado el empleo masivo de esta técnica es su desconocimiento e incluso no enseñanza en los Centros Universitarios, aunque las técnicas de las losas postensadas están disponibles en la edificación desde la década de 1960 con procedimientos similares a la actualidad.

Figura 11 _ Estructuras ejecutadas con losas postensadas

Losas Prefabricadas. Técnica conformada por elementos vaciados en sitio tales como las columnas y vigas de los pórticos que servirán de asiento a las losas prefabricadas pretensadas. Estas losas prefabricadas son construidas en plantas especializadas con controles de calidad rigurosos, de secciones transversales diferentes según la exigencia del proyecto de tal manera que se tienen losas prefabricadas PI, Te, doble Te, entre otras. Posteriormente a la colocación se vaciará una loseta de concreto armado para garantizar la continuidad estructural y el buen comportamiento antes las cargas actuantes.

Figura 12 _ Losas Prefabricadas

Figura 13 _ Estructura realizada con losas prefabricadas

Losas Nervadas con Nervio Prefabricado. Estas losas están mayormente indicadas para armado en una dirección ya que los nervios de la losa son prefabricados y con ello se puede eliminar el encofrado y disminuir su tiempo de ejecución (figuras 14 y 15). Lo más interesante de esta solución estructural estriba en que el nervio prefabricado tiene que llevar una armadura que haga las veces de conector entre el nervio prefabricado y el vaciado posterior de la losa nervada.

Figura 14 _ Sección de Losa con Nervio Prefabricado