Universidad central de Venezuela Facultad de Arquitectura y Urbanismo

Instituto de Desarrollo Experimental de la Construcción (IDEC) V Especialización en Desarrollo Tecnológico de la Construcción

Cátedra: Taller de Desarrollo de la Construcción I

PROPUESTA DE APLICACIÓN Y USOS DE ELEMENTOS EN ENTREPISOS Y TECHOS,

PARA VIVIENDAS CON ESTRUCTURA METALICA

Autor: Arq. Elio Cabrera T. Diciembre 2008

DESCRIPCION DEL PROBLEMA:

En Venezuela y en el resto de Latinoamérica, es muy común ver viviendas construidas con estructuras metálicas, combinadas con losas de entrepisos y de techo, en concreto armado.

Si bien es cierto que esta modalidad de construcción ha sido aplicada y difundida de manera masiva (sobre todo en aquellos asentamientos destinados a pobladores de bajos recursos), es oportuno destacar que esta praxis constructiva no siempre ha resultado la más económica y eficiente.

Además, las losas de techo y entrepiso, cuando son construidas con estructuras metálicas, pueden presentar algunos de los inconvenientes siguientes:

Incompatibilidad entre materiales utilizados Aparición de grietas en uniones Peso considerable sobre la estructura Altos espesores Bajo rendimiento de la mano de obra Desperdicio considerable No se puede desmontar ni reciclar, a diferencia de las estructuras

metálicas

JUSTIFICACION:

Ante este panorama, es pertinente profundizar en el estudio y el análisis comparativo de diversas opciones existentes en la industria de la construcción, nacional e internacional, que conduzcan al diseño de un elemento o sistema constructivo para losas de techo y entrepisos compatible con estructuras metálicas, que cumpla con las premisas indicadas en la “Agenda de Sostenibilidad de la Construcción” y en las “Estrategias para un Arquitectura y Construcción Sostenibles”.

OBJETIVOS:

1. Conocer y evaluar de algunos sistemas o elementos constructivos, nacionales e internacionales, que sean utilizados como cubiertas de techo y entrepisos.

2. Hacer un análisis comparativo entre los diferentes sistemas o elementos

estudiados, tomando en cuenta variables como: peso, resistencia, acabado, sistema de instalación, área de cobertura y distancia entre apoyos, costo.

3. Seleccionar el sistema o elemento, con base a los parámetros anteriores, que ofrezca mayores bondades competitivas cuando es utilizado en combinación con estructuras metálicas de soporte.

4. Proponer, bajo los criterios de innovación y aplicación, mejoras al sistema

constructivo o elemento analizado. Esto puede darse incluso, mediante la combinación de tecnologías ya existentes.

ALCANCE:

a) Evaluación y análisis comparativo de los diferentes sistemas y elementos constructivos utilizados en el país y en Latinoamérica, en cubiertas de techo o entrepisos.

b) Selección de sistema o elemento constructivo, que pueda ser adaptado de

manera versátil y coherente con los sistemas estructurales conformados por elementos metálicos.

c) Elaboración de una propuesta conceptual, que conduzca durante el desarrollo del postgrado, a aportar soluciones innovadoras y de aplicación, en el campo de la construcción de losas de techo y entrepisos, compatibles con estructuras metálicas y muy especialmente con ELEMENTOS SIDETUR.

CRITERIOS DE APLICABILIDAD:

Una vez realizado los estudios respectivos, el sistema o elemento propuesto deberá cumplir con las condiciones siguientes:

1. Liviano 2. Resistente 3. Fácil colocación (MANIOBRABILIDAD) 4. Dimensión modular que conlleve al menor desperdicio posible 5. Progresividad 6. Versatilidad de uso en entrepiso y techos (ambos) 7. Construcción seca 8. Desmontable 9. Reciclable 10. Económico (relación precio / valor) 11. Fabricación a pequeña escala en talleres locales 12. Fácil transportación

SISTEMAS O ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS A EVALUAR:

En el presente trabajo se anlalizarán seis (06) componentes de entrepiso o cubiertas, que han sido aplicados en Argentina, México y Venezuela. Estos se describen a continuación:

1. PLACA LOSA (Universidad Autónoma de Chiapas - México) 2. LAMINAS LOSACERO (Empresa Lamigal, Venezuela). 3. CUBIERTA FERROCEMENTO (Centro Experimental de la Vivienda Económica,

CEVE; Córdoba, Argentina)

4. ENTRETECH (IDEC, UCV - Venezuela) 5. SITECH (IDEC, UCV - Venezuela) 6. LAMINA PLYSTONE (Empresa Plycem, Venezuela)

RESULTADOS ESPERADOS:

Una vez realizadas las evaluaciones de cada uno de los elementos o sistemas antes señalados, y luego de establecer las comparaciones entre sí, se pretende seleccionar y proponer mejoras innovadoras a aquel que presente mejores ventajas constructivas cuando se combina su uso con estructuras metálicas. El propósito final consistirá en el diseño de una vivienda de bajo costo, cuyo sistema estructural sea verdaderamente compatible, versátil y económico, de acuerdo a los elementos que lo componen.

1. PLACA LOSA (UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPAS, MEXICO)

DESCRIPCION:

Consiste en la fabricación de placa de concreto armado, confinado en un marco metálico, con unas dimensiones de 0,75 metros de ancho x 1,50 hasta 1,90 metros de largo. Su uso está destinado a losas de techo o entrepisos, en viviendas de bajo costo, de 01 o 02 niveles.

Las mismas se unen entre sí a través de cordones de soldadura de 4 centímetros de longitud, fijadas a su vez a la estructura metálica que las soportan (vigas de cargas), lo que conforma piso firme, plano y bien nivelado. Se culmina con un sobre piso de concreto, con manto impermeabilizante u otro tipo de acabado.

Su fabricación, ya sea por autoconstrucción o procesos semi-industrializados, está concebida para promover el trabajo de cooperación comunitaria.

MATERIALES A UTILIZAR:

PROCESO DE FABRICACION:

PROCESO DE MONTAJE:

CONCLUSIONES:

1. El Sistema Constructivo PLACA LOSA, es de fácil ejecución debido a que no necesita mano de obra altamente especializada (solo se requiere albañiles, soldadores y ayudantes).

2. La rápida fabricación de las losetas permite ahorro de tiempo, lo cual contribuye a minimizar los costos y dinero.

3. El sistema de puede ejecutar por autoconstrucción, factor que permite la participación activa de todos los integrantes del grupo familiar y miembros de la comunidad.

4. Por tratarse de elementos prefabricados, la mayoría de los componentes se realizan en construcción al seco (corte de perfiles, soldadura y vaciado).

5. Es de fácil almacenamiento

6. Una de las limitaciones es el peso de cada elemento (90 kg), lo cual no permite su manejo por una sola persona.

7. Según la propuesta inicial, el sistema esta concebido para ser colocado en estructura metálica. En tal sentido, se requiere evaluar su aplicación con otros componentes tradicionales e innovadores.

2. LOSACERO (EMPRESA LAMIGAL, VENEZUELA)

DESCRIPCION:

PROCESO CONSTRUCTIVO:

USOS Y VENTAJAS:

Puede ser utilizada en la construcción o ampliación de edificaciones siguientes: Centros Comerciales Oficinas Galpones industriales Estacionamientos Viviendas

Ventajas Lámina de acero galvanizado estructural, creada para encofrar entrepisos,

placas y techos. El galvanizado de la lámina 183 gr/m2 (G-60), le garantiza una larga vida

útil en cualquier condición ambiental. Elimina el uso de puntales, reduciendo costos de instalación. Logra placas más livianas (10 a 12 cm de altura), reduciendo peso en vigas

y columnas. No es necesario colocar cabillas de refuerzo, ya que el diseño de la lámina

y el concreto se integran en la placa, permitiendo al acero aportar sus cualidades estructurales.

Se instala de forma rápida y limpia. Elimina el uso de acero de refuerzo.

3. SISTEMA FERROCEMENTO (CEVE, ARGENTINA) DESCRIPCION:

El sistema está integrado por grandes paneles livianos (muros y techos), conformados por mallas metálicas electrosoldadas, con “escalerillas” de hierros estructurales perimetrales, que sirven de bastidores a las planchas de poliestireno expandido.

Estos paneles tienen la dimensión total de las paredes de cada ambiente y pueden adaptarse cualquier diseño arquitectónico; pueden ser producidos en taller y llevan previstas las instalaciones de electricidad, agua y gas,.

Los paneles van montados en seco y se unen por soldadura. A partir de allí, se inicia la obra húmeda consistente en la aplicación, interior y exterior, de revoque estructural de concreto y la capa de compresión en techos. El sistema proporciona construcciones monolíticas, antisísmicas, atérmicas y sanitarias, lo que permite un amplio rango de acabados y terminaciones.

PROCESO DE MONTAJE:

CARACTERISTICAS TECNICAS:

CANTIDAD DE MATERIALES POR M2 (INCLUYE DESPERDICIO)

INSUMO UNIDAD CANTIDAD

Hierro (diámetro = 6) kg 1,46

Hierro (diámetro = 4,2) kg 0,50

Malla reticulada kg 2,00

Poliestireno expandido m2 1,00

Cemento kg 22,00

Arena Gruesa m3 0,072

Arena Fina m3 0,017

Cal kg 7,45

Plastificante Lts 0,10

RENDIMIENTO CANTIDAD DE HORAS / HOMBRE (H/H)

FABRICACION MONTAJE

Panel armado sin los los frisos, fino y grueso

considerando los frisos, como parte del

componente

Incluye: Replanteo, Preparación,

Instalación de Paneles, Soldadura, Frisado mecánico, Frisado

total.

35´ 20 “ 1 hora 01´ 2 horas 52´

4. SISTEMA ENTRETECH (IDEC, VENEZUELA)

DESCRIPCION: Las láminas metálicas para techos y entrepisos son componentes altamente industrializados, lo cual permite su utilización masiva en la construcción de vivienda de bajo costo. Permite crecer y consolidar la construcción sin necesidad de desechar o desincorporar ningún componente adquirido desde el origen, preservando la inversión inicial, razón por la cual se propone el elemento para cubrir una doble función: TECHO Y ENTREPISO, aminorando sus costos y mejorando la calidad estructural. Igualmente se prevée la progresividad, para contribuir en el mejoramiento del confort térmico y estético a partir de la lámina metálica.

CARACTERISTICAS: Especificaciones: Entrepisos: • 33% de ahorro en estructura de soporte. • Cubre mayor distancia entre apoyos. • Permite distintos acabados de piso. Techos: •Ahorro del 25% en estructura de soporte (correas y ganchos de fijación). •Cubre mayor distancia entre apoyos. •Permite distintos acabados interiores (plafond) y de cubierta (teja, etc.)

CARACTERISTICAS TECNICAS DE LAS LAMINAS

ANCHO DE LA LAMINA (mm) 1200

ANCHO TOTAL DEL COMPONENTE (cm) 60

ANCHO UTIL DEL COMPONENTE (cm) 60

DISTANCIA MAXIMA ENTRE APOYOS (TECHO) 0,45mm/6,00mt

DISTANCIA MAXIMA ENTRE APOYOS (ENTREPISO) 0,60mm/3,50mt

PESO POR METRO CUADRADO (UTIL)

0,45mm/6Kg

0,60mm/8Kg

0,90mm/11Kg

BRIDA ESTRUCTURAL h= 12 cm

ACERO A COMPRESION 57,4 cm

ACERO A TRACCION 62

ANGULOS Y DOBLECES 90º, 60º

USOS Y VENTAJAS: El sistema ENTRETECH, está destinado fundamentalmente a la construcción de:

- Viviendas, - Galpones, - Edificaciones industriales, comerciales o de oficinas.

Entre sus ventajas principales, podemos describir las siguientes: • Un sólo componente para techos y entrepisos. • De rápido ensamblaje. • Fácil manejo e instalación. • No requiere mano de obra especializada. • Liviano y de alta resistencia. • Compatible con otros materiales y sistemas constructivos. • Costos competitivos debido al ahorro en estructura de soporte y fijación. • Mayores rangos de distancia entre apoyos. • Permite la construcción y consolidación progresiva de la edificación.

5. SISTEMA SITECH (IDEC, VENEZUELA)

DESCRIPCION: El SITECH es un techo en lámina metálica, para viviendas de bajo costo. El producto responde a los requerimientos de nuestro clima tropical, ofreciendo además mayor resistencia estructural y durabilidad. En el diseño del techo se hizo énfasis en los factores de confort térmico, de producción y ensamblaje. El componente básico del sistema consiste en una correa de techo, paralelo a la pendiente del mismo, que permite en su sección superior el anclaje de láminas metálicas planas, no requiriendo de tornillería para su fijación. En su sección inferior, este componente permite la colocación de un plafón deslizante para configurar una cámara de aire. La conformación de esta cámara de aire aislante, así como los componentes que permiten el mejoramiento de la calidad del techo, pueden ser colocados en etapas sucesivas. Todo esto, mediante una tecnología que simplifica las técnicas de producción y de montaje.

COMPONENTES: El sistema se encuentra estructurado en partes, las cuales podemos clasificar en: Componentes básicos: son aquellos que se colocan en primera etapa de techo y que, en el caso de la vivienda progresiva, puede ser la etapa de refugio. Estos son las correas o perfiles de techo y las láminas de cobertura. Componentes para la progresividad: También se les han denominado complementarios y se utilizan a mediano plazo cuando se desee mejorar la calidad del techo u obtener un mejor confort térmico de la vivienda. Estos componentes son: Canales de agua, flashing de cerramientos, cumbreras, piezas de remate en cada caso de techo y los plafones que constituyen las cámaras de aire.

Componentes para la consolidación: Estos cumplen una función similar a los componentes para la progresividad, ya que mejoran la calidad, durabilidad y estética del techo. Para ello existen diversos tipos de revestimientos o pinturas.

6. SISTEMA PLYSTONE (EMPRESA PLYCEM, VENEZUELA)

DESCRIPCION: La lámina Plystone es un elemento constructivo elaborado con fibrocemento, que tiene como objeto crear un plano horizontal firme y estable, con capacidad para soportar de manera segura los esfuerzos generados por la acción de cargas propias y de trabajo que actúan sobre él. Sustituye eficazmente los procesos constructivos tradicionales tales como losas, encofrados, madera laminada y armaduras, sujetos a continuas impermeabilizaciones. La alta resistencia a la flexión, el bajo peso, la rapidez de instalación, la versatilidad y funcionalidad, hacen de Plystone un producto idóneo para la construcción de entrepisos y techos. Sólo se requiere un adecuado sistema estructural con viguetas de madera, metal o concreto. Luego puede colocarse cualquier tipo de acabado sobre el entrepiso de Plystone La lámina Plystone puede utilizarse como encofrado perdido durante la construcción de una losa de concreto armado. Su resistencia a la humedad hace que no sea necesario retirarlo posteriormente, ya que la uniformidad de su superficie queda incorporada como cielo raso final.

APLICACIONES: ENTREPISOS (20 mm y 22 mm): Para la construcción de entrepisos, se utilizan láminas de 4x8 pies con espesores de 20, 22, 25 y 30 mm , con acabado liso y opciones de borde recto, machiembrado. Entrepisos Secos. Se usa como plano creado sobre una estructura distribuida y calculada según normas y procedimientos recomendados para conformar el sustrato sobre el cual se aplican posteriormente los elementos que componen el pavimento final. Encofrados. El sustrato actúa como encofrado o formaleta permanente de una losa de concreto de bajo espesor, que sirve de sustrato a los recubrimientos rígidos.

BASES DE TECHOS (14 mm y 17 mm): Puede ser utilizado en residencias y otro tipo de construcciones en cualquier zona climática. Utilizando una estructura convencional de metal o madera, las láminas Plystone además de servir como base para la cubierta de techo (teja de barro, Teja Sevillana de fibrocemento, teja asfáltica, etc.), sirve como cielo raso uniforme con apariencia tradicional, al que se le puede dar muchos acabados (Como teja asfáltica o teja de barro) USOS Y VENTAJAS: USOS:

Entrepisos Cubierta de techo Cerramientos Encofrado de losas

VENTAJAS: Eficiente transmisión de cargas Protección acústica Paso de instalaciones Resistente a la humedad, insectos y hongos Incombustible Bajo peso Buen aislante térmico y eléctrico Fácil de trabajar Compatible con otros acabados Limpio y seco

FALTA POR DESARROLLAR LOS SIGUIENTES PUNTOS:

a) PROBLEMAS DETECTADOS EN CADA SISTEMA

b) ANALISIS COMPARATIVO

c) NUEVAS PROPUESTAS A APLICAR

d) PLAN DE ACTIVIDADES DEL PROYECTO DE APLICACIÓN

e) CRONOGRAMA

f) BIBLIOGRAFIA