Steel Framing
STEEL FRAMING http://construccionesdh.blogspot.com.ar/ 1- INTRODUCCION 2- PANELES 3- RIGIDIZACION 4- CUB
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STEEL FRAMING http://construccionesdh.blogspot.com.ar/
1- INTRODUCCION
2- PANELES
3- RIGIDIZACION
4- CUBIERTAS
5- PISOS – ENTREPISOS - ESCALERAS
6- FIJACIONES
7- ANCLAJES
8- AISLACIONES
9- REVESTIMIENTO EXTERIOR VERTICAL
10- REVESTIMIENTO INTERIOR HORIZONTAL
11- REVESTIMIENTO INTERIOR VERTICAL
12- REVESTIMIENTO EXTERIOR HORIZONTAL
13- PREDIMENSIONADO
INTRODUCCION El sistema constructivo Steel Framing es una construcción en seco compuesta de un entramado metálico de perfiles de acero galvanizado liviano, vinculados con tornillos y fijado a una base de hormigón armado, mas una serie de revestimientos destinados a cumplir distintas funciones para obtener ambientes confortables. Obteniendo así espesores de muro sensiblemente menores a muros tradicionales de similares características, con la posibilidad adicional de poder soportar entrepisos. Es un sistema constructivo abierto y liviano, donde los elementos que la componen no superan los 100kg y pueden reemplazarse o intercambiarse por otros de otro sistema constructivo. ANTECEDENTES Sus antecedentes se la encuentra en el sistema constructivo Balloon Frame, es una estructura de listones delgados de dimensiones normalizadas colocadas a distancias moduladas y fijados por clavos. Un entramado de tablas en diagonal le asegura resistencia contra el viento y un segundo entramado de tablas machimbradas protege al edificio de la acción climática. Su limitación es la manera en la que resuelve el entrepiso, por causa de sus montantes de doble altura, las vigas del entrepiso deben fijarse lateralmente y por lo tanto la descarga del peso se efectúa de manera excéntrica. Este inconveniente logra solucionarse y el sistema constructivo muta al denominado Platform Frame, en donde la altura de las montantes es igual a la altura del cielorraso y las vigas del entrepiso apoyan sobre estas descargando su peso de manera axial. Después de la segunda guerra mundial y gracias al auge económico y a la disposición de hierro, el sistema muta nuevamente hasta convertirse en el denominado Steel Framing.
PERFILES Son perfiles abiertos de chapa de acero galvanizado conformados en frio para estructuras portantes. Se obtienen cortando una chapa galvanizada de una bobina, que pasa por una serie de rodillos que le imprime una forma geométrica simple que se mantiene en toda su longitud. Estos perfiles tienen sus caras planas y zonas dobladas a diferentes ángulos.
Los perfiles que se utilizan son los de sección “C” y “U”, su espesor varía según calculo y van desde el espesor mínimo permitido para construir con este sistema de 0.90mm a los 2.5 mm. Todos poseen un recubrimiento galvanizado que los hace resistente a la corrosión. No debe confundirse con los perfiles utilizados para tabiques divisorios no portantes denominado Drywall o mas vulgarmente “Durlock”, cuyos espesores no superan los 0.50 mm y no son aptos para usos estructurales. Perfiles del tipo “C” o PGC (montantes) • Se usan en muros portantes y no portantes, entrepisos (vigas), techos (cabriadas, cumbreras, cabios), estructuras especiales (dinteles, escaleras) • Las dimensiones del alma y espesor de chapa están dados por el cálculo estructural, los diámetros de las instalaciones que pasan en su interior, espesores de aislación térmica. Perfiles del tipo “U” o PGU (soleras) • Se usan únicamente como elemento que mantiene a los perfiles “C” en posición. Los perfiles “C” encastran dentro de los “U”, siendo fijados por tornillos autoperforantes y su espesor de alma será siempre igual al espesor del alma de los perfiles que contiene. • No cumplen función estructural • Se usa para armar conjuntamente con los “C” elementos tales como: dinteles, vigas de apoyo. MODULACIÓN Y GRILLA DE REFERENCIA La elección de la modulación (40cm o 60cm. De separación entre montantes) dependerá de la elección de sustratos a colocar y de la solicitación estructural. Modular la estructura, implica que cada elemento debe seguir esa modulación de referencia, se utiliza una grilla referencial cuadriculada de 40x40 o 60x60 cm para garantizar el posicionamiento de cada perfil, las cotas van desde el alma del primer perfil hasta el alma del siguiente. Las cargas que viajan desde la cubierta y entrepisos hasta los paneles portantes deben evitar excentricidades. FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL El tipo de estructura que adopta el sistema constructivo Steel Framing se la puede clasificar como “Puntales uniformemente distribuidos”. Se compone por una serie de montantes (columnas) que reducen la luz entre apoyos a su mínima expresión, permitiendo una menor sección y peso propio de dichas montantes. Las cargas que absorben son puntuales pero de pequeña magnitud y pueden apoyar sobre la fundación corrida o platea y descargarse en forma uniformemente distribuida sobre el terreno natural. Su deformación por efecto de cargas laterales va a depender de la rigidez de los nudos N y de las barras que concurren al nudo. Los nudos del sistema Steel Framing son articulados, por estar materializados con tornillos, y no pueden absorber esfuerzos horizontales. Para lograr absorberlos es necesario recurrir a elementos adicionales para soportar y transmitir dichos esfuerzos a la fundación. Los sistemas de rigidización mas utilizados son: • Cruces de San Andrés • Diafragmas de rigidización vertical y horizontal Las reacciones R, tienen que estar tomadas por anclajes que contrarrestaren las fuerzas de arrancamiento, este esfuerzo es mas critico en las esquinas de la construcción, y está sujeto a calculo estructural, que determinara su valor y el tipo de anclaje.
PANELES Los paneles se materializan mediante el ensamblado de los perfiles PGC (montantes) y PGU (soleras), cumplen la misma función que los muros en un sistema constructivo tradicional. Las cargas ben viajar desde la cubierta hasta la fundación a través de la almas de las montantes, por ello debe haber coincidencia entre estas. Esto se define como estructura alineada o en línea, cuando esta coincidencia no se produce debe ser resuelta con una viga de repartición que transmitirá por flexión las cargas hacia otras montantes. La ubicación de las montantes responden a la modulación del proyecto que varía de 40 a 60cm. Los paneles podrán ser: • Paneles portantes y no portantes ciegos
• Paneles no portantes con vanos
• Paneles portantes con vanos
• Encuentros con vanos
RIGIDIZACION La estructura del sistema solo pueden recibir y transmitir cargas axiales y de flexión. No son capaces de absorber cargas horizontales provenientes, por ejemplo, del viento, por ello es necesario utilizar los elementos de rigidizacion para poder transmitir las cargas horizontales a la fundación, estructuras de apoyo o entrepisos. Se utilizan para esta función las Cruces de San Andrés y/o Diafragmas de Rigidizacion.
CRUZ DE SAN ANDRES Son flejes colocados diagonalmente más un anclaje en coincidencia con la llegada de los mismos a la fundación. Son utilizados generalmente en paneles ciegos ya que para su correcto funcionamiento deben estar tensos y formar un ángulo comprendido entre 30 y 60ª. En primer caso porque la tensión disminuye y el fleje pierde su capacidad para evitar deformaciones. En segundo caso la tensión aumenta y se necesitaría flejes y anclajes de mayor sección. Es la solución más económica.
DIAFRAGMA DE RIGIDIZACION Son placas / paneles que se fijan a la perfilaría desde el exterior con el fin de recibir y resistir las cargas horizontales. Esta resistencia depende del espesor y tipo de placa, de la distancia y tipo de tornillo, de la altura y longitud de los paneles, de la modulación y tipo de perfiles adoptados. Las más usadas son multilaminados fenolico de 10mm y 5 capas y el OSB (Oriented Strand Board) de 12.5mm de espesor mínimo. Esta solución permite paneles con vanos. Deben disponerse en forma vertical y no deben coincidir las juntas de las placas con los vértices de las aberturas. Los tornillos que se fijan deben estar desfasados entre sí para no debilitar la montante en el mismo sector. Tampoco debe coincidir la unión de las placas con la unión de los paneles, para evitar el efecto bisagra. Los tornillos deben colocarse cada 10cm en el borde de la placa y cada 20cm en el interior siempre sobre las montantes, y cada 20 cm sobre las soleras.
Las características principales que debe tener una placa que actue como Diafragma de Rigidizacion son: • Capacidad para absorber tensiones en su plano sin que los tornillos que la vinculan a la estructura la desgarren. • Capacidad de efectuar cortes internos (vanos), sin que las tensiones concentradas en los angulos la desgarren.
FLEJE ANTIPANDEO (STRAPPING) El fleje antipandeo se utiliza para rigidizar los paneles portantes y evitar la deformación de las montantes por el esfuerzo de flexo torsión. BLOQUEO SOLIDO (BLOCKING) Si la carga es mayor se recurre al bloqueo solido, se lo puede utilizar también en los extremos del panel y junto a las aberturas si se requiera.
CUBIERTAS CABRIADAS Las cabriadas son un conjunto de perfiles PGC unidos entre si que permiten cubrir grandes luces entre apoyos. Los elementos de una cabriada son: • Cordón superior: son los perfiles que le dan forma y la pendiente a la cubierta • Cordón inferior: son los perfiles que le dan forma a la pendiente del cielorraso • Pendolones: son los perfiles verticales que vinculan los cordones superiores con los inferiores • Diagonales: son los perfiles inclinados que vinculan los cordones superiores con los inferiores • Rigidizadores: son los trozos de perfil que van colocados en los puntos de apoyo de la cabriada, en donde se produce la transmisión de los esfuerzos, de manera de evitar la abolladura del alma de los perfiles del cordón superior e inferior. • Tornillos: se utilizan los de cabeza hexagonal, punta mecha 2, diámetro 10 y ¾” de largo.
CUMBRERA – CABIO Es otra manera de resolver la cubierta. Los perfiles PGC se utilizan a modo de vigas inclinadas apoyando en un panel portante o en una viga tubo.
PISOS – ENTREPISOS ‐ ESCALERAS Se encuentran constituidas por Vigas estructurales PGC cuyas almas coinciden con las de las montantes de los paneles portantes de la planta inferior. Por ello se respetara la modulación de los paneles en la distribución de las vigas del entrepiso. A mayor carga corresponderá una mayor sección o espesor y altura del alma de las vigas. Dada la asimetría de los perfiles y a la no axialidad de las cargas aplicadas, tiende a rotar sobre uno de sus ejes. Por ello se los arriostra. En la cara superior el arriostre esta dado por la colocación del sustrato que forma el piso, ya sea multilaminado fenolico u otro. En la cara inferior se deberá utilizar un fleje metálico que los vincule e inmovilice (Strapping) cada 1.5mts. La placa de roca de yeso que normalmente se aplica en la cara inferior no es un diafragma de rigidizacion. Por ello es necesario utilizar el Strapping en todos los casos, y cuando se deba lograr mayor rigidez para cubrir grandes luces entre apoyos se utiliza el Blocking.
En el caso de entrepiso sujetos a estructuras tradicionales (muros de hormigón o mampostería), se debe fijar un ángulo L fijado a la pared, que brindara el apoyo necesario a la cenefa que recibe las vigas del entrepiso. Cuando se necesite tener un acceso al entrepiso ubicado en el medio del mismo, se deben colocar vigas compuestas o tubos dobles a ambos lados en forma paralela a la dirección de las vigas que interrumpen. Estas vigas recibirán las dos vigas compuestas, sobre las cuales descargan los esfuerzos de las vigas que fueron cortadas.
El dimensionamiento de estas vigas compuestas o tubo consiste en contar cuantas vigas se cortan, dividir esa cantidad por dos (en caso de ser impar se le suma una), y repartir esta cantidad a ambos lados del mismo. BALCON – VOLADIZO Cuando las vigas del entrepiso y del voladizo tienen la misma dirección, estas se prolongan, teniendo en cuenta que la distancia del voladizo debe ser duplicada en el empotramiento del tramo entre apoyos. En el caso que la dirección de las vigas del voladizo sea ortogonal a las vigas del entrepiso, las vigas del voladizo deben prolongarse dos veces la longitud de vuelo hacia adentro, sujetándose en su extremo en una viga tugo.
ENTREPISO HUMEDO El entrepiso húmedo, por su masa, posee un buen comportamiento ante la transmisión de vibraciones producto del tránsito es su superficie. Es también la única alternativa para materializar sistemas de calefacción por losa radiante. Sobre las vigas del entrepiso se coloca un material flexible que atenúa el puente acústico entre el entrepiso y la estructura, por ejemplo: caucho butílico o similar, generalmente autoadhesivo. Luego se atornillan las chapas sinusoidales que funcionan como encofrados perdidos y actúan también como diafragma de rigidización horizontal. Sobre las chapas se coloca otra capa de aislación acústica, polietileno o lana de vidrio de alta densidad. En caso de optar pos lana de vidrio se coloca sobre esta un film de polietileno para evitar humedecer el aislante. A continuación se coloca una malla electro soldada de 4.2mm y se cola el hormigón mas la carpeta de nivelación, con un espesor de 5 a 6cm (este hormigón no es estructural). Sobre esta se coloca la terminación final del piso: piso flotante, cerámica, alfombra, etc. La malla evita probables fisuras en el hormigón. En los bordes del entrepiso se coloca un perfil “L” de chapa galvanizada que funciona como encofrado perimetral perdido. El espacio entre vigas se las debe rellenar con lana de vidrio de 100 mm, que aportara a la aislación acústica
ENTREPISO SECO Por su característica de construcción seca, esta solución constructiva es más coherente con la integridad conceptual del sistema, la materialización es más rápido, posee menor carga por peso propio. Pero posee una baja resistencia ala transmisión acústica.
Sobre las vigas del entrepiso se coloca un material flexible que atenúa el puente acústico entre el entrepiso y la estructura, por ejemplo: caucho butílico o similar. Se atornilla luego placas de laminado fenólico u OSB, usualmente de 25mm, o placas cementicias de 15mm, ambas servirán como rigidizador del plano superior del entrepiso y como sustrato del piso. En caso de utilizar placas cementicias, la separación entre vigas no podrá ser mayor de 40 cm. Las placas, tipo y espesores, dependerán de la separación de las vigas y del tipo del solado elegido. Por ejemplo, si se opta por un piso cerámico, se deberá colocar sobre la placa de fenólico u OSB, una placa cementicia que permite el adhesivo. Si se opta por alfombra o piso flotante se debe colocar un bajo alfombra que amortigüe el puente acústico.
Para aumentar la resistencia acústica se recomienda hacer un sándwich colocando paneles rígidos de lana de vidrio entre dos placas de fenolico u OSB, o la placa superior cementicia para piso cerámico.
El espacio entre vigas se las debe rellenar con lana de vidrio de 100 mm, que aportara a la aislación acústica
ESCALERAS La estructura de la escalera es un objeto casi independiente del sistema constructivo. Algunas de las soluciones utilizadas son: • Panel con pendiente • Viga tubo inclinada • Lamina plegada con perfiles • Perfiles alma con alma
FIJACIONES Las fijaciones que utiliza este sistema son los denominados tornillos autoperforantes o autorroscantes que vinculan en primer lugar los perfiles galvanizados entre sí materializando la estructura y posteriormente fijan los distintos sustratos. Estos tornillos poseen una “Punta Mecha” que perfora el perfil dando lugar a los hilos de la rosca que fijan las partes a unir en una sola operación, concediendo velocidad a todo el proceso. De acuerdo con los espesores de chapa que se deban perforar será el largo de la mecha y el diámetro del tornillo a utilizar. La mecha se designa con la letra M y el diámetro con la D. Todas las magnitudes están en pulgadas y están directamente relacionadas con el espesor total del acero a perforar. Una buena manera de saber si se esta utilizando el largo correcto del tornillo, es comprobar que luego de atornillados, haya por lo menos 3 hilos de rosca que sobresalgan. En este sistema no se utilizan fijaciones por soldaduras ya que deterioran la capa protectora de zinc. El tipo de cabeza del tornillo y las ranuras que tiene en la misma, determina el tipo de punta y/o boquilla que se deberá utilizar en la atornilladora. En Steel Framing se utilizan básicamente dos: • Ranura para punta tipo Philips • Capuchón para cabeza hexagonal Para su correcta colocación se utiliza una atornilladora de velocidad variable y marcha reversible. TORNILLO T1 PUNTA MECHA Su ancho de cabeza permite fijar chapas de acero sin que se desgarren. Al tener un perfil chato, las placas que se colocan sobre ellos no copian el espesor del mismo. Este tornillo se utiliza para la unión entre montantes y soleras, flejes. Las dimensiones más habituales son: T1 punta mecha M2 – D8x3/4” o D10x3/4” TORNILLO T2 PUNTA MECHA Su cabeza con forma de trompeta le permite hundirse en el substrato, quedando al raz. Este tornillo se utiliza para la colocación de placas de yeso y multilaminados fenolicos de hasta 12mm. También existen el T3 y el T4, que son similares al T2, pero varía su longitud. La dimensión habitual es: T2 punta mecha M2 – D6x1” TORNILLO HEXAGONAL MECHA Su cabeza le impide ser utilizado en donde se colocara una placa. Se lo utiliza para vincular perfiles entre sí que estén dentro del espesor de la pared, como en la unión de paneles entre, unión de rigidizadores de vigas, encuentro de perfiles en cabreadas. TORNILLO PARA PLACA CEMENTICIA CON ALAS Su cabeza con forma de trompeta le permite hundirse en el substrato, quedando al raz. Las alas que se encuentran entre la mecha y los hilos, abren un agujero mayor en la placa cementicia, permitiendo que los filamentos no entren en contacto con la ella y se empaste. Estas alas se desprenden cuando hacen contacto con el acero al que se fija la placa. TORNILLO PARA PLACA FENOLICA DE 25mm
Es un tornillo con cabeza trompeta y alas, pero de un paso menor ya que se utiliza para fijar las placas fenolicas de 25mm en entrepisos sobre las vigas de acero con un espesor mínimo de 1.6mm. CLINCHING Clinching o autoremachado, se utiliza para unir dos o más chapas metálicas entre si. Las dos partes se unen por deformación plástica en frio, un punzón dentro de una matriz presiona las dos chapas deformándolas formando una traba de unión. La característica de este sistema es la no utilización de calor para fijar dos componentes. Hay dos tipos de clinching, rectangular o redonda. A mayor tamaño del cinch mayor es la capacidad estructural de la unión. Se necesita tener acceso de ambos lados de la unión.
ANCLAJES ANCLAJES TIPO FLEJE Es un fleje de acero galvanizado de 2.7mm de espesor, empotrado en la platea de fundación. Su colocación debe hacerse previo al llenado de la platea y mediante replanteo. Su longitud emergente debe ser de 40 cm aprox. y el empotramiento de 20 cm. Su ubicación está definida por el cálculo estructural, se da habitualmente en las esquinas ya que este tipo de anclajes toma con facilidad los esfuerzos de tracción. Su desventaja es que debe ubicarse en el lugar correcto, previo replanteo, ya que una vez colada la fundación no podrá desplazarse. ANCLAJE SOLERA INFERIOR Y MONTANTE Es un fleje de acero galvanizado con un espesor de 1.5mm, empotrado en la platea, diseñada para anclar la solera inferior del panel. Posee dos brazos, uno fija la montante y el otro abraza la solera a la que previamente se le ha colocado un recorte de perfil C para generar superficie de atornillado, debe colocarse previo colado de la platea de fundación mediante replanteo. Es de menor resistencia que el anclaje tipo fleje, su ubicación habitual se da en sectores
intermedios de los paneles externos, su cantidad la define el cálculo estructural. Su desventaja es que debe ubicarse en el lugar correcto, previo replanteo, ya que una vez colada la fundación no podrá desplazarse.
Los anclajes permanentes están vinculados al cálculo estructural. ANCLAJE QUIMICO Consta de una pieza de conexión y de una barra roscada, su colocación es posterior al colado de la platea de hormigón y una vez presentada la estructura de paneles se perfora la solera inferior y la platea, se extrae el polvillo, se inyecta el material epoxi y se coloca la varilla roscada. Es el anclaje de mayor resistencia a la tracción, se colocan usualmente en las esquinas. Su ventaja es la de colocarse una vez replanteada y ubicada aunque provisoriamente la estructura, evitando el error de replanteo y su posible inutilización por estar empotrada en la fundación. ANCLAJE EXPANSIVO Es un anclaje que se utiliza para materializar un anclaje perimetral de la estructura con la platea de hormigón, se coloca un anclaje cada dos montantes. De igual modo se lo utiliza en paneles interiores, en particular al costado de las carpinterías. Es de menor resistencia al anclaje químico. Es una broca que se ubica previo taladrado de la solera y platea. Su ventaja es la de colocarse una vez replanteada y ubicada aunque provisoriamente la estructura, evitando el error de replanteo y su posible inutilización por estar empotrada en la fundación.
AISLACIONES En Steel Framing las aislaciones se materializan por sistemas multicapa. Se basa en colocar diferentes capas que darán como resultado un muro capas garantizar ambientes confortables, sin duplicar el espesor de los mismos. BARRERA CONTRA VIENTO Y AGUA Es una membrana en este sistema multicapa que envuelve la totalidad de la construcción, su objetivo es evitar el ingreso del flujo de aire frio y mantener al agua fuera de la construcción, simultáneamente debe permitir la salida del vapor hacia el exterior, permite el escape de humedad evitando posibles condensaciones intersticiales (condensaciones que pueden llegar a producirse dentro de las cámaras de aire de los muros). Es una membrana flexible, resistente al desgarro y no es atacada por insectos. Se coloca desde abajo hacia arriba solapando unos 15 cm envolviendo íntegramente muros y techos. Los solapes se fijan con cinta adhesiva especial. Su ubicación puede efectuarse sobre el sustrato o diafragma de rigidizacion, o bien simplemente sobre la estructura si a continuación se ubica una placa para exterior o doble muro de mampostería. Su presentación comercial es en rollos de 1mts y 30mts de largo. Marca más conocida es Tyvek de DuPont AISLACION TERMICA Su objetivo es controlar las pérdidas y ganancias de calor de la vivienda, sus propósito es alcanzar un ambiente confortable, reducir las diferencias de temperatura de las superficies interiores de las paredes, suprimir los fenómenos de condensación y con ello evitar humedades en los cerramientos y optimizar el consumo de energía. Su espesor, tipo, etc. surge del balance térmico. El aislante térmico más utilizado en este sistema constructivo es la lana de vidrio. Posee un coeficiente térmico que varía según su densidad, es un material incombustible, no emite humo ni gases tóxicos, no son atacadas por roedores. Su presentación comercial son en rollos o en paneles rígidos. Otros aislantes térmicos son: Poliestileno Expandido EPS, Aislante Celulósico Proyectable, Espuma Poliuretanica Proyectable.
Ubicación habitual de la aislación térmica: • En muros exteriores, en todos aquellos que separan espacios acondicionados de espacios sin acondicionar, como garajes. • En cielorrasos debajo de áticos fríos • En el perímetro de las plateas • En los pisos sobre fundaciones de zapata corrida sobre elevada ventilada • En pisos de ambientes sobre espacios abiertos o no calefaccionados como garajes, sótanos, porches • En muros de sótanos. • En muros de separación entre departamentos. AISLACIONES POR VENTILACION Su beneficio es el aumento de la aislación térmica y la evacuación del vapor de agua contenido dentro de los muros. La ventilación puede ser: • Vertical: fachada ventilado • Horizontal: ático ventilado Ático Ventilado Los áticos son cámaras de aire originado por el espacio que queda entre la pendiente del techo y el cielorraso plano. En verano, el ático ayuda a evitar un incremento de las temperaturas hacia el interior, en invierno la ventilación impide la condensación en aislaciones, en estructuras y en el bajo techo. La mejor manera de lograr un ático ventilado es provocando una circulación de aire uniforme mediante el efecto de la presión del viento exterior o por diferencias de temperatura (convección). Una ventilación con entrada por los aleros y salida por la cumbrera contribuye a este movimiento natural, de todos modos es conveniente ubicarlas según las direcciones dominantes del viento. Fachadas Ventiladas Las fachadas ventiladas pueden materializarse con dos placas exteriores separadas entre sí, o bien la membrana contra viento y agua puede oficiar como segunda placa, mas una rejilla de ventilación que permite la circulación del aire. En verano cuando el sol calienta la fachada se produce el efecto de convección, el aire caliente asciende y al salirse por las rejillas superiores, evita transmitir esa energía calórica al interior, además de arrastrar consigo el vapor de agua acumulado en el muro evitando condensaciones. En invierno el aire no llega a calentarse manteniéndose estanco generando un aislante térmico por cámara de aire, dicho aire funciona como acumulador de temperatura cálida que proviene del interior y al separar el aislante térmico de la cara exterior se reducen los puentes térmicos.
BARRERA VAPOR La cantidad del vapor de agua contenido en el aire de un local de mayor temperatura es mayor que el contenido en uno de menor temperatura, y existe una diferencia de presiones de vapor que tratan de equilibrarse mediante la difusión a través de los poros de la envolvente. Si en esta migración el vapor encuentra un punto más frio que el punto de rocío, se producirá condensación. Para evitar este fenómeno se coloca una barrera de vapor del lado más caliente de la construcción. Algunos materiales utilizados son el papel kraft plastificado, film de aluminio, film de polietileno. La barrera vapor debe ser una membrana continua y sin interrupciones, en toda la envolvente de la construcción, solapándose unos 15 cm sonde tenga corte. ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO Se trata de impedir la propagación del sonido desde una fuente sonora hasta el oyente. Si el emisor sonoro y el receptor se encuentran en el mismo local, ello se logra por absorción del sonido. Si están en distintos locales, se consigue por aislación acústica, condición necesaria para aislar los ruidos de vecinos, de la calle y de instalaciones, alcanzando el confort. Ley de Masa y Frecuencia Una forma de aislar acústicamente un ambiente, promueve que la aislación acústica es mayor cuando sea mayor su masa superficial (masa por unidad de superficie), al doblar la masa se consigue una mejora de 6 dB en la aislación. Esta teoría se aplica en muros de mampostería, pero posee un punto débil en las juntas de albañilería, en las hendijas en puertas y ventanas, dando lugar a fugas acústicas que dejan pasar las frecuencias agudas.
Paredes múltiples Otro acondicionamiento acústico es el denominado “Paredes múltiples”, consta en materializar obstáculos reflectores, que generan un gran factor de reflexión. Es una membrana de plastoelastómeros y cargas inertes de alto peso molecular – 5 kg/m² – y un geotextil de poliester que le confiere resistencias mecánicas. Es no inflamable, imputrescible y es barrera de vapor. Usos: Para aislar acústicamente paredes de ladrillos huecos y de bloques de hormigón, tabiques y puertas interiores, y especialmente paneles de roca de yeso en viviendas, oficinas, restaurantes, salas de grabación, cines, teatros, auditórium, salas de máquinas, etc. Aplicación y Consumo: Se fija o adhiere en el interior de las paredes o paneles sola o junto con la lana de vidrio. Presentaciones: En rollos de 3 mm de espesor y 5 m². Ancho del rollo: 1 m Largo del rollo: 5 m Masa ‐ Resorte – Masa Al interponer en el camino de propagación del sonido medios que posean una gran diferencia de impedancia. Se utiliza la combinación de un medio solido (de alta impedancia) y un medio gaseoso (de baja impedancia). Este sistema de interrupción de sonidos se lo denomina masa‐resorte‐masa. Este sistema ofrece una aislación acústica superior al de la pared simple de masa ya que posee una menor carga propia para un mismo valor de aislación. Posee la capacidad de vibrar a frecuencias bajas y con ello logra desgastar la energía sonora. Se puede alcanzar una mejora del aislamiento según el concepto masa‐resorte con diversos procedimientos: • Haciendo que ambas hojas, si son del mismo material, no sean del mismo espesor (evitando el efecto de acoplamiento en una misma frecuencia) • Diseñando hojas de materiales diferentes, especialmente uno de ellos sea blando a la flexión (cartón, yeso, chapa metálica) • Colocar en el interior de la cámara de aire un elemento absorbente un amortiguador acústico (lana de vidrio) para conseguir un desacople de ambas hojas y una absorción de la energía acústica que se transmite de una hoja a otra.
Aislación del Sonido Transmitido por Cuerpos Sólidos Se refiere a los sonidos de impactos que se propagan por la estructura, provenientes generalmente, por el caminar de las personas sobre un entrepiso. Para evitarlos se debe utilizar un corte elástico entre el revestimiento del suelo y la estructura del piso. Una solución adecuada son los pisos flotantes de mortero de cemento que se apoyan sobre una capa resistente o amortiguadora de placas de poliestileno expandido o sobre paneles elásticos de fibra de vidrio. Todo el conjunto debe estar totalmente desolidarizado de la estructura.
REVESTIMIENTO EXTERIOR VERTICAL El sistema Steel Framing permite terminar exteriormente la construcción con ladrillos cerámicos o huecos, macizos, bloques de hormigón, etc. haciéndose flexible / compatible con otras tecnologías. Pero el sistema está diseñado para otro tipo de terminaciones materializadas por diferentes tipos de placas. Estas se las puede dividir en estructurales o rigidizadoras y en no estructurales. PLACAS ESTRUCTURALES O RIGIDIZADORAS Son las que se utilizan como diafragma de rigidizacion, pueden ser: • Multilaminado Fenolico, con un espesor mínimo de 10mm • OSB, placas de virutas orientadas, con espesor mínimo de 12.5mm. Todas deben ser capaces de: • Resistir las cargas laterales en su plano, sin que los tornillos la desgarren • Poder efectuarse cortes para vanos, sin que las tensiones de los ángulos la desgarre • Resistir la acción climática durante su colocación Se colocan de manera vertical, sin hacer coincidir los encuentros de la estructura con las juntas de los paneles. Los recortes de vanos deben ser en forma de “C” sin hacer coincidir junta con vértices. Las placas deben ser atornilladas cada 10 cm sobre los montantes y en los encuentros entre placas este atornillado debe ser desfasado. PLACAS NO ESTRUCTURALES Son aquellas que no son aptas para resistir cargas laterales y las que debemos reforzar con cruces de san Andrés o con placas de rigidizacion. Entre ellas estas: • Placas de cemento • Placas de fibra celulósicas Placas de cemento Están constituidas por una mezcla homogénea de cemento, cuarzo y fibras celulósicas. Se consiguen de 6, 8,10 y 15 cm de espesor y con o sin bisel. Poseen buena resistencia el agua y al fuego. Su aplicación sobre la estructura puede ser mediante junta tomada (con placas biseladas y la superposición de cintra tramada y masilla) o abierta ( con placas sin biselar con separaciones entre placas de 8mm, más un tomado de juntas mediante un sellador poliuretanico de silicona neutra). En ambos casos se instala sobre la barrera de rigidizacion y la barrera contra vientos, quedando expuesta. Sobre ella se le puede aplicar cualquier tipo de pintura o revestimiento. Placas de fibras celulósicas Están compuestas por una combinación de yeso, siliconas y fibras celulósicas. Poseen una buena resistencia al fuego, pero una limitada resistencia al agua (12 meses) y se les debe aplicar una terminación final (revestimineto o pintura), tiene buena adherencia. Se instala sobre la barrera de rigidizacion y la barrera contra vientos y las juntas se toman con
una base de cemento “base coat” y una cinta especial, una vez fraguado se le vuelve aplicar con una llana la base de cemento y se le aplica una malla de fibra de vidrio de refuerzo. Al trabajar con placas de aplicación directa se corre riesgo de la aparición de rajaduras producto del mal tomado de las juntas, puentes térmicos. SISTEMA E.I.F.S. “Exterior Insulation and Finish System” Revestimiento con aislación térmica exterior y acabado final. Es un sistema multicapa compuesto por: • Placa de sustrato • Membrana contra viento y agua • Plancha de aislante térmico, generalmente polietileno expandido de 20mm, con una densidad de 15 kg/m3 con un tamaño de 60x120 por plancha • Primera mano de base cemento base coat, es una mezcla acrílica. (la base coat puede ser utilizada para adherir el aíslate térmico a las placas de sustrato (fenolico, OSB) además de nivelar y sellar la superficie). • Malla de fibra de vidrio ortogonal álcali resistente tipo 4 y 6 generalmente. (da resistencia mecánica al sistema) • Segunda mano de base de cemento base coat • Revestimiento elastomerico o “Finish Coat” con color y textura a elección como acabado final. Este sistema posee una aislación térmica al exterior que rompe con el puente térmico que se genera a través de la estructura metálica. Colocación Una vez armada la estructura metálica se fija el sustrato (diafragma de rigidizacion), se coloca sobre este la barrera de aire y agua. Luego se sujeta con tornillos y arandelas plásticas, las planchas del aislante térmico, se lo raspa para obtener una superficie de adherencia ruboza, se da una primera mano de base coat con llana plástica. Antes del fragüe se coloca la malla de fibra de vidrio embebida en el material. Luego se aplica una segunda mano de base coat, cubriendo por completo la malla. En los lugares más expuestos, en las esquinas y en los cantos vivos que producen las aberturas, se recomienda colocar una segunda malla de fibra de vidrio. Se recomienda colocar cantoneras a los ángulos vivos. Finalmente se aplica con llana o rodillo el revestimiento elastomerico, el cual da una terminación final cuanto su color y textura, y ayuda a la resistencia mecánica del sistema. Las juntas se toman con sellador. En el caso de optar por no utilizar placas de rigidizacion y rigidizar con cruces de San Andrés, se coloca sobre la perfilaría la membrana contra viento y agua primero y luego la placa elegida. Sobre estas se pueden adherir con la base coat los aislantes térmicos, evitando usar sujeciones mecánicas. El resto del procedimiento es igual.
SIDING
Es un revestimiento exterior no portante entablillado. Existen de madera, vinilicos y cementicios. Siding Cementicio Las tablillas de Siding Cementicio se componen del mismo material que los Paneles cementicios, poseen 366cm de largo x 19cm x 8cm de espesor. Se colocan de abajo hacia arriba, solapados entre sí 3 cm. Los encuentros se resuelven cortando las tablillas en inglete y en todo el perímetro de los vanos se colocan fajas de 10cm de placa de cemento. Siding Vinìlico Son de PVC, su color está incorporado, el material es combustible, pero no propaga la llama y es autoextinguible. Su colocación empieza con un perfil de arranque inferior, se apoya la primera tablilla desde el centro hacia los extremos. En todos los encuentros se debe dejar una junta de dilatación de 5mm y el solape de tablillas es de 25mm. Posee una serie de perfiles para resolver los encuentros como el perfil “J” para vanos, el perfil “F” para posicionar los aleros, perfil para esquina interior y exterior, etc.
MAMPOSTERIA El revestimiento de mampostería es un muro independiente que responde a un sistema constructivo húmedo. Genera un doble muro que suprime, en el tabique portante de steel framing, el sustrato. El muro se vincula a la estructura de perfiles, la cual esta rigidizada mediante cruz de San Andrés, dejando entre este y el muro una cámara de aire que contribuye al aislamiento térmico.
REVESTIMIENTO INTERIOR HORIZONTAL CIELORRASOS Los cielorrasos interiores pueden ser aplicado o suspendidos Cielorrasos Aplicados Son aquellos que se pueden atornillar directamente sobre las alas inferiores de las vigas. Se recomienda colocar una estructura suplementaria que colabore a la rigidizacion del conjunto estructural en el plano horizontal (en el caso de montar el cielorraso debajo del cordón inferior de las cabriadas, para los entrepisos esta función la cumple el strapping), y prevenir eventuales fisuras en las juntas. Por ejemplo se recomienda fijar cada 40 cm unas omegas y fijar las placas a ellas. Cielorrasos Suspendidos Son aquellos cielorrasos que se independizan de la estructura portante. Podrán materializarse con perfilaría no portante de 0.50mm de espesor con perfiles PGU de 69mm de alto, colocados cada 40cm. Por encima de estos cada 1.20m se coloca transversalmente las vigas maestras, materializados con PGC de 70cm. Esta estructura secundaria debe vincularse con la estructura principal mediante velas rígidas, constituidas también con PGC 70, colocados en forma vertical cada 1mts.
REVESTIMIENTO INTERIOR VERTICAL El revestimiento vertical interior se realiza generalmente por placas de roca de yeso. Son placas compuestas por yeso y sus caras son laminadas de celulosa, que les confiere resistencia. Existen las estándares y con tratamientos especiales Placa Estándar Son placas de yeso con sus caras revestidas en papel celulosa, sus espesores son 9.5, 12.5 y 15mm. Los bordes tienen una leve depresión, dando lugar a la masilla y cinta para el tomado de juntas. Las de 9.5mm se utiliza para muros curvos y en cielorrasos. Placas Resistentes a la Humedad Son las que poseen un revestimiento de celulosa color verde. Se utiliza en locales húmedos. Se la utiliza como base para la colocación de cerámicos y azulejos, se desaconseja su uso en cielorrasos. Placas Resistentes al Fuego Son las que poseen un revestimiento de celulosa color rosado. Son placas de yeso con aditivitos y con fibra de vidrio que le da cierta resistencia a la propagación del fuego. COLOCACION Se debe generar una separación entre la carpeta de cemento y la base de la placa con el fin de evitar la humedad
ascendente por capilaridad. Las placas se las fija a la estructura con tornillos T2, separados cada 25cm entre sí en la parte central, y cada 15 cm en las juntas entre placa y placa, a 1 cm del borde. No debe haber coincidencia entre el ángulo de los vanos y la junta de las placas, se las debe cortar en forma de “L” o de “C”. La doble placa en paneles se utiliza para incrementar la aislación ignifuga, acústica o mejorar la resistencia al impacto entre locales.
REVESTIMIENTO EXTERIOR HORIZONTAL CUBIERTAS INCLINADAS Los tipos de cubierta inclinada pueden ser materializados mediante: • Tejas Asfálticas • Tejas Cerámicas • Chapa Cubiertas de tejas asfálticas Es un elemento multilaminar compuesto por: • Lamina de fibra de vidrio, le da resistencia mecánica y resistencia al fuego • Membrana asfáltica, aglutina el granulado de la teja y funciona como barrera para el agua • Granos minerales de colores, su granulación ayudan a mantener en sombra la superficie de la teja protegiéndola de los rayos del sol y la consecuente evaporación de los solventes asfalticos, además le dan una terminación estética. • Material adhesivo activado mediante calor, sella firmemente las tejas en una única unidad resistente al agua. Su durabilidad ronda los 20 a 40 años. Se utilizan en pendientes mayores a 16 – 17% Su superficie de apoyo debe ser rigida, para lo cual se coloca un multilaminado fenolico de 10mm sobre la estructura metalica, que funciona a su vez como rigidizador. Sobre este se tiende, en tiras horizontales, la barrera de agua y viento solapada 15 cm. En lado mayores y 50cm en lados menores. En pendientes menores a 30% se debe colocar doble barrera de agua y viento.
PREDIMENSIONADO El predimensionado de los perfiles estructurales se realiza a través de tablas donde ya se encuentran tabuladas las características físicas de cada perfil (IRAM‐IAS U500) y sus capacidades de carga (tablas del IAS, Instituto Argentino de Siderurgica). 1er paso: Determinar las cargas que actúan sobre la construcción. Son aquellas fuerzas a las cuales está sometida la estructura, se dividen en Estáticas y Dinámicas • Cargas Estáticas: Son aquellas que no varían su magnitud a lo largo del tiempo, se dividen en: 1‐ Cargas Permanentes: peso propio de la estructura del edificio más el peso propio de los elementos adheridos a la estructura (muros, techos, etc) 2‐ Cargas Accidentales: Son las cargas relacionadas con el destino, el uso y el clima donde se encuentra el edificio (personas y mobiliario, nieve y agua) Tabulado por Cirsoc 101: Cargas y sobrecargas gravitatorias, y Cirsoc 104: Accion de la Nieve y del hielo. • Cargas Dinámicas: Son aquellas que actúan sobre la estructura de forma repentina, variando su magnitud y ubicación. 1‐ Cargas de Viento: producen presión / succión sobre paredes y techos,. Tabulado por Cirsoc 102: Accion del veinto sobre las construcciones 2‐ Cargas Sismicas: Genera vibraciones en la estructura. Tabulado por Cirsoc 103 2do paso: Proponer perfiles montantes PGC a verificar (ancho del alma y espesor de chapa): 3er paso: Determinar si se utilizan las tablas calculadas según la Recomendación del Cirsoc 303, o las del A.I.S.I (L.R.F.D.). Si se opta por utilizar las tablas del CIRSOC 303, se procede a verificar según las solicitaciones determinadas en el punto anterior. Para el cálculo de las montantes portantes: Se suman las solicitaciones que actúan sobre las montantes, obteniendo la carga axial, por razones prácticas, se verifica aquel montante que este destinado a soportar la carga máxima. Con los datos del perfil propuesto (ancho y espesor del alma), mas el dato de la carga de viento sobre paredes (dato del Cirsoc 102) y la altura máxima del tabique (dato del proyecto). Se verifica si no sobrepasa la carga máxima admisible para el perfil propuesto (tabla 2.5).
Luego se verifica la altura máxima de ese perfil para una condición de deformación de L/600, sea menor a la altura de proyecto (tabla 2.3). Con los datos del perfil propuesto (ancho y espesor del alma), mas el dato de la carga de viento sobre paredes (dato del Cirsoc 102), se obtiene la altura máxima para ese perfil. Para el cálculo de las vigas del entrepiso: Se calcula la carga total sobre la viga más solicitada y con mayor luz del entrepiso: peso propio mas sobrecarga. Luego se comprueba que no supere la carga máxima admisible uniformemente distribuida sobre un perfil. Se entra a la tabla (tabla 2.2, vigas / cargas máximas admisibles uniformemente distribuidas (KN/m2) para condición de deformación l/360) con los datos de la luz máxima de la viga, los datos del perfil propuesto (ancho y espesor del alma), y con la separación entre vigas (dato del diseño 40 o 60 cm). Luego se vuelve a verificar que no supere la carga máxima admisible, pero esta vez con la condición de deformación requerida por diseño, (para entrepisos generalmente se utiliza una condición de deformación L/500, dado que se pretende una sensación de mayor rigidez al caminar sobre él. Se entra a la tabla (tabla 2.2, vigas / cargas máximas admisibles uniformemente distribuidas (KN/m2) para condición de deformación l/500) con los datos de la luz máxima de la viga, los datos del perfil propuesto (ancho y espesor del alma), y con la separación entre vigas (dato del diseño 40 o 60 cm). Se verifica que la carga máxima admisible por deformación no sea superada por la carga máxima de diseño.