Losas Reticulares

Este tipo de losas se elabora a base de un sistema de entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados permanentemente por bloques huecos o materiales cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y sean capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. La combinación de elementos prefabricados de concreto simple en forma de cajones con nervaduras de concreto reforzado colado en el lugar que forman una retícula que rodea por sus cuatro costados a los bloques prefabricados. También pueden colocarse, temporalmente a manera de cimbra para el colado de las trabes, casetones de plástico prefabricados que una vez fraguado el concreto deben retirarse y lavarse para usos posteriores. Con lo que resulta una losa liviana, de espesor uniforme.
Entre sus ventajas se encuentra
• Los esfuerzos de flexión y corte son relativamente bajos y repartidos en grandes areas.
• Permite colocar muros divisorios libremente.
• Se puede apoyar directamente sobre las columnas sin necesidad de trabes de carga entre columna y columna.
• Resiste fuertes cargas concentradas, ya que se distribuyen a areas muy grandes a través de las nervaduras cercanas de ambas direcciones.
• Las losas reticulares son más livianas y más rígidas que las losas macizas.
• El volumen de los colados en la obra es reducido.
• Mayor duración de la madera de cimbra, ya que sólo se adhiere a las nervaduras, y puede utilizarse más veces
• Este sistema reticular celulado da a las estructuras un aspecto agradable de ligereza y esbeltez.
• El entrepiso plano por ambas caras le da un aspecto mucho más limpio a la estructura y permite aprovechar la altura real que hay de piso a techo para el paso de luz natural. La superficie para acabados presenta características óptimas para que le yeso se adhiera perfectamente, dejando una superficie lisa, sin ocasionar grietas.
• Permite la modulación con claros cada vez mayores, lo que significa una reducción considerable en el número de columnas.
• La construcción de este tipo de losa proporciona un aislamiento acústico y térmico.
• La ausencia de trabes a la vista elimina el falso plafón.
• Permite la presencia de voladizos de las losas, que alcanzan sin problema 3 y 4 metros.
• Mayor rigidez de los entrepisos, gran estabilidad a las cargas dinámicas, soporta cargas muy fuertes.
• Su aplicación es muy variada y flexible, bien puede utilizarse en edificios de pocos niveles, ó grandes edificaciones, para construcciones de índole público, escuelas, centros comerciales, hospitales, oficinas, multifamiliares, bodegas, almacenes, construcciones industriales ó casas económicas en serie o residencias particulares.
Los cajones prefabricados se colocan sobre una cimbra plana, dispuestos por pares, uno de fondo y otro de tapa que forman una celda interior cerrada, en el espacio que queda entre los bloques se coloca el refuerzo y se cuela el concreto de las nervaduras. Los cajones y las nervaduras pasan a formar nervaduras de sección doble T, que son elementos resistentes del entrepiso reticular celulado. Para que las secciones doble T sean estructuralmente correctas, debe admitirse un monolitismo absoluto entre los elementos prefabricas y el concreto colado en el lugar.
Los bloques precolados se fabrican en tres peraltes diferentes: 20, 17.5 y 12.5centímetros. En planta las dimensiones standard son: 85 x 85cm, 85 x 75cm y 65 x 65cm. Combinando varias medidas de bloques haciendo variar ligeramente el ancho de las nervaduras, se puede cubrir cualquier claro. El concreto utilizado en la fabricación es de una resistencia mínima de 140kg/cm a los 28 días. El espesor promedio de la pared del bloque es de 1.5cm y el fondo de 1.5 a 3 cm.


Procedimiento constructivo


Cimbra

Deberá estar perfectamente al nivel requerido, será plana, cuidada y resistente de madera o de metal.


Trazo de la retícula.

Se trazan sobre la cimbra los espacios que corresponden a las hileras de bloques de borde, las hileras interiores de cajones formados por los bloques se localizará fácilmente mediante reventones, tomados desde los elementos extremos, conviene indicar sobre la cimbra la posición de estos bloques, con trazos no necesariamente continuos.
Colocación de los bloques. Se podrá hacer al mismo tiempo que el trazo de la retícula, el manejo y colocación de los bloques se hace fácilmente a mano, procurando que asienten muy bien sobre la cimbra.


Armado

Para obtener un recubrimiento adecuado en el refuerzo metálico, conviene colocar calzas, una por cada bloque, sobre las cuales se tienden las varillas del refuerzo inferior, primero en un sentido y luego en otro. A continuación se ponen los estribos en ambas direcciones, después se coloca el refuerzo superior, amarrándose con los estribos, en la posición indicada en los planos constructivos. En la zona del capitel debe revisarse cuidadosamente la colocación del refuerzo, pues es la zona sometida a los máximos esfuerzos y la colocación de su armado es a base de varillas rectas, en las nervaduras del capitel que van de columna a columna y las dos laterales, se colocan dos varillas abajo y dos arriba, aumentando en el capitel la cantidad necesaria para tomar los esfuerzos. En las nervaduras centrales del claro se dispone sólo de una varilla inferior y otra superior. Todo armado dispone sólo de una varilla inferior y otra superior. Todo armado dependerá principalmente del diseño y del cálculo.
Para introducir las instalaciones eléctricas, se colocan sobre el bloque donde se requiera la instalación y se perfora, estás tuberías o ductos deberán colocarse después de tener terminado todo el armado.
Para las instalaciones sanitarias que generalmente están concentradas en zonas definidas es conveniente alojarlas en esa zona o se puede colgar dichas tuberías de la estructura, pero se tendrá que utilizar un falso plafón Colado.
En las nervaduras centrales, que son las más angostas se debera tener controlado el colado para asegurarse de que se llene el reducido ancho de la nervadura y una vez que el concreto llegue al nivel de los bloques se enrasará al nivel requerido.
Para colados interrumpidos deberán dejarse las juntas en los sitios de menor esfuerzo.


Descimbrar.

Es fácil y rápido, porque la cimbra se adhiere solamente al concreto de las nervaduras, conservándose mucho mejor y teniendo mayor duración.


Acabados.

Se puede enyesar o aplanar directamente la cara inferior de la losa, ya que la superficie del bloque y de las nervaduras tienen una excelente adherencia a estos acabados. En la cara superior bastará con colocar un fino muy delgado para terminar la superficie y colocar el piso final, o bien entortado para colocar un acabado pétreo. En las losas de azotea la impermeabilización se hace como en cualquier losa de cubierta en azoteas.

Esfuerzo cortante

El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q

Hotel Terminal, ciudad de Guatemala, sismo de 1976. El edificio sufrio torsion debido a la excentricidad entre el centro de rigidecez y el centro de gravedad, provocando fuerzas cortantes muy grandes en las columnas. Estas fuerzas rebasaron la capacidad del refuerzo lateral de las columnas (estribos), los estribos se encontraban muy separados verticalmente.

Terremoto de 1971 en San Fernando, California. Estas columnas soportaban un puente, el dano que se presento se debio a torsion ( rotacion horizontal ) en las columnas. La torsion se traduce en fuerzas cortantes que actuan sobre el zuncho (refuerzo lateral en espiral). El zuncho era varilla #4 (13 mm de diametro), las vueltas del zuncho estaban 30.5 cm de separadas, es una distancia muy grande por lo que la fuerza cortante supero la resistencia del zuncho y no fue capaz de confinar el concreto de la columna. Zunchos con un espaciamiento menor proporcionan una capacidad mayor a fuerza cortante.

Momento flector

Viga simplemente apoyada, solicitada a flexión por sobrecarga uniformemente distribuida.

Flexión de una viga simplemente apoyada.

Se denomina momento flector un momento de fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal de un prisma mecánico flexionado o una placa que es perpendicular al eje longitudinal a lo largo del que se produce la flexión.

Es una solicitación típica en vigas y pilares y también en losas ya que todos estos elementos suelen deformarse predominantemente por flexión. El momento flector puede aparecer cuando se someten estos elementos a la acción un momento (torque) o también de fuerzas puntuales o distribuidas.

En mecánica newtoniana, se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden. También se le denomina momento dinámico o sencillamente momento.

Ocasionalmente recibe el nombre de torque a partir del término inglés (torque), derivado a su vez del latín torquere (retorcer). Este término intenta introducirse en la terminología española, bajo las formas de torque o torca, aunque con escasa fortuna, ya que existe la denominación par que es la correcta en español.

El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para causar la rotación del cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.

El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) o a flexión (como las vigas).

VarillaLos "huesos" de su vivienda
Las varillas se utilizan como refuerzo de concreto; son barras de acero generalmente de sección circular con diámetro superior a los 5 milímetros, aunque por lo común sus diámetros se especifican en fracciones de pulgada.

La superficie de estos cilindros está provista de rebordes (corrugaciones) que mejoran la adherencia a los materiales aglomerantes e inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea, y de hecho el papel de las varillas no es sólo reforzar la estructura del concreto armado, sino absorber los esfuerzos de tracción y torsión.

Se fabrican varillas de sección redonda, que pueden ser lisas o estradas, y también de sección cuadrada, más empleadas en herrería.

En México, la varilla está regida con la norma oficial mexicana NMX-C-407

ADQUISICIÓN, MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE LOS MATERIALES EN LA OBRA

CEMENTO.

Se debe poner especial atención a su almacenamiento y para aislarlo de la humedad del piso y paredes hacerlo sobre plaquetas o tarimas de madera y evitar todo contacto con ella.

Vida útil del cemento:

En aire seco, de cuatro a seis meses.
En humedad ambiental regular o normal, de dos a cuatro meses.
En mucha humedad ambiental, máximo un mes.
En contacto directo con la humedad se pierde o endurece en pocas horas.

ARENA

La arena debe ser de grano grueso y limpia. No se deben usar arenas finas.

GRAVA

Se denominan según su tamaño máximo: grava de 1-1/2 de 1”, de 3/4, de 1/2, de 3/8’. Deben ser bien gradadas, limpias, exentas de materia orgánica, materiales blandos, maderas, pedazos de ladrillo, etc.

AGUA

El agua debe ser limpia y tan óptima que se pueda beber En el agua de la mezcla no se debe lavar nada.

2. COMO PRODUCIR UN BUEN CONCRETO

“PRODUCIR UN BUEN CONCRETO NO ES SOLO DOSIFICAR, MEZCLAR, TRANSPORTAR, VACIAR; ES TAMBIÉN PROTEGER Y CURAR. SU ELABORACIÓN TERMINA CON UN CURADO CORRECTO”.

PREPARACIÓN PREVIA

Seleccionar y almacenar adecuadamente los materiales.
Escoger el tipo de mezcla de acuerdo con la resistencia que exige el diseño.

Lozas y columnas:	Normal
Tanques:	Un poco seca; pero debe vibrarse bien para mejorar su impermeabilidad.
Pavimentos:	Un poco seca y la mayor cantidad posible de grava gruesa.

MEZCLADO

No se debe mezclar a mano. Mientras una mezcladora da 30 vueltas por minuto, a mano solo se dan 2 ó 3 vueltas al material y ello se traduce en menores resistencias por el cemento que no logra pulverizarse y mezclarse bien con el agua, produciendo además mezclas heterogéneas y desiguales. En términos de resistencia el mezclar tres sacos a mano equivale, más o menos, a dos sacos en máquina.

La medida óptima para elaborar concretos es por el peso de los materiales, pero cuidadosamente medidos por volumen se logran resultados equivalentes. Debe hacerse preferiblemente con cajones o baldes enrasados. La mezcladora no debe llenarse a paladas, pues no todas las palas y paladas son iguales.

Para comodidad los recipientes, cajones o parihuelas, pueden ser de 40 centímetros de ancho y 40 centímetros de largo y altura libre. La primera medida se usa en el cemento. Vaciando y nivelando el cemento tenemos su altura dentro de la parihuela o cajón y esta corresponde a la unidad en el diseño de la mezcla de concreto. Si la mezcla que se va a usar es 1 - 2 - 3, ello quiere decir: una parte de cemento, dos partes de arena y tres de grava. La altura del cemento (sin asentar) marca 34.5 centímetros; para la arena, que es el doble, la parihuela debe tener el doble o usar dos cajones iguales al del cemento y para la grava, que es tres veces mas en volumen, se deben usar tres parihuelas iguales a la del cemento.

Para preparar adecuadamente un concreto en obra es necesario medir siempre la cantidad de los materiales. Ello produce una mezcla trabajable y un concreto resistente y de buena calidad.

Cuando no se miden bien los materiales puede suceder:

Con exceso de grava y arena y poco cemento la mezcla será de poca resistencia y alto rendimiento del cemento. Mucho concreto pero de mala calidad.

Con poca grava y arena la mezcla tendrá alta resistencia, pero un mayor gasto de cemento para suplir la falta de agregados. No olvidemos que el cemento es ocho veces mas costoso que los agregados.

El mejor orden para colocar los materiales en la mezcladora es el siguiente:

1. El agua

Como la cantidad exacta de agua depende de la humedad de los agregados, se recomienda inicialmente no echar toda el agua: entre 20 y 30 litros por saco de cemento y comprobar el asentamiento (slump) para determinar el agua faltante. Así queda determinada la cantidad para las cochadas siguientes. El exceso de agua es perjudicial por reducir la resistencia del concreto.

2. La grava

3. La arena

4. El cemento. A partir de este momento debe mezclarse más o menos un minuto.

5. El resto del agua. Definida la cantidad de agua necesaria se puede agregar toda desde el principio.

RECUERDE:
Concretos aguados quedan porosos y poco resistentes. Si la mezcla está muy seca puede agregarse agua, pero si hay exceso de ésta no puede sacarse de la mezcladora. Vaya despacio con el agua para evitar que el concreto pierda resistencia.

COLOCACIÓN

Debe evitarse la segregación al vaciar un concreto desde mucha altura. Las formalotas deben estar limpias y, si son de madera, estar saturadas de agua o pintadas con aceite quemado para que no absorban el agua del concreto.

En zapatas, vigas de cimentación, pavimentos y andenes, se debe tener cuidado de no contaminar el concreto fresco con la tierra del fondo o de los lados de la breche. También es importante saturar de agua el suelo que hace las veces de formalota. En columnas y muros, antes de empezar a fundir, se debe verter un poco de mortero preparado 1 a 2 (una parte de comento por dos partes de arena) de tal manera que baje adhiriéndose al hierro y a la formalota, cuando esto no se hace, de los primeros baldados de concreto se queda el mortero enredado en el camino y llega al fondo sólo la piedra. Es la razón por la cual algunas columnas presentan hormigueros en la base: no bajo el mortero.

Las formalotas deben quedar bien ajustadas en sus componentes para que el mortero o la pasta no se escurre a través de las hendijas.

Los casetones de guadua, tan empleados en nuestro medio por su bajo costo, son algunas veces causa del encarecimiento de la obra sin que nos demos cuenta. Cuando son débiles, poco reforzados y llevan mucho tiempo de haber sido fabricados, se doblan, embomban y permiten el paso de significativas cantidades de concreto hacia el espacio interior, gastándose innecesariamente una cantidad mayor de concreto.

CURADO

Esta etapa es tan importante como cualquiera de las anteriores. La reacción química que se produce dentro del concreto en los días siguientes a su colocación es parte determinante de su calidad.

El cemento no reacciona al principio completamente con el agua sino que lo hace lentamente, proceso que puede durar años. Sin embargo, aunque no es necesario curar el concreto durante años, es fundamental hacerlo por lo menos en los primeros siete días, que es cuando adquiere la mayores parte de su resistencia. En la Figura 4 vemos como el concreto, mientras más tiempo se cure, más resistencia adquiere.

Debemos distinguir entre la protección temprana del concreto y el curado. La protección inicial del concreto se logra manteniendo con agua la superficie hasta que se endurezca para evitar fisuras por evaporación rápida del agua del interior o retracción.

Curado es elsuministro de agua superficial o protección para que el agua libre dentro del concreto no se evapore y reaccione con el cemento para alcanzar una mayor resistencia.

Esquema para la preparacion de concreto en planta

Tabla de proporciones

En esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar concreto resistentes.

El Water Cube fue diseñado por la firma australiana Arquitectos PTW Architects,^[2] CSCEC International Design & Arup con Structural Engineers Arup que se encargaron de la estructura. La estructura fue construida por CSCEC (China State Construction Engineering Corporation). Comprendiendo un marco espacial de acero, ésta es la mayor estructura ETFE recubierta del mundo con más de 100.000 m² de cojines ETFE que sólo tienen un grosor de un ocho por mil de pulgada en total,^[3] el revestimiento ETFE permite más entrada de luz y mayor calor que el cristal tradicional, causando una disminución del 30% en gastos de energía.^[3]

 

El Cubo de agua en construcción.

La pared externa está basada en la estructura de Weaire-Phelan, una espuma (la estructura está inspiradas en burbujas de jabón).^[4] El modelo está inspirado en un corte de la espuma, la estructura utlizada fue la espuma de Kelvin porque la de Weaire-Phelan resulta más compleja debido a ser un modelo más irregular.