Sistemas de entrepisos
Los sistemas entrepisos
son la fundamentalmente de toda estructura de edificios o rascacielos, teniendo
en cuenta cada sistema y buscando una efectividad, seguridad y economía, se
desarrollará según el sistema a utilizar, que se acorde al ambiente y a las
exigencias sismo resistente que rige la zona de construcción. Dentro de esta
pequeña investigación conoceremos todos los sistemas de entrepisos
desarrollados por largos años en la ingeniería. Al igual que un ejemplo de
cálculo de carga con el ejemplo de un sistema de entrepisos investigado.
1.1.
SISTEMAS
DE ENTREPISOS
Losas o placas de
entrepiso son los elementos rígidos que separan un piso de otro, construidos
monolíticamente o en forma de vigas sucesivas apoyadas sobre los muros
estructurales.
Las losas o placas de
entrepiso se pueden clasificar así:
3.1.1.1.
SEGÚN LA DIRECCIÓN DE CARGA:
·
Losas
unidireccionales: Son aquellas en que la carga se
transmite en una dirección hacia los muros portantes; son generalmente losas
rectangulares en las que un lado mide por lo menos 1.5 veces más que el otro.
·
Losa
o placa bidireccional: Cuando se dispone de muros
portantes en los cuatro costados de la placa y la relación entre la dimensión
mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 o menos, se utilizan placas
reforzadas en dos direcciones.
3.1.1.2. SEGÚN EL TIPO DE MATERIAL ESTRUCTURAL
·
Losas
o placas en concreto (hormigón) reforzado: Son las más
comunes que se construyen y utilizan como refuerzo barras de acero corrugado o
mallas metálicas de acero.
·
Losas
o placas en concreto (hormigón) pretensado: Son las que
utilizan cables fraccionados y anclados, que le transmiten a la placa
compresión
·
Losa
o placas apoyada en madera: Son las realizadas sobre un
entarimado de madera, complementadas en la parte superior por un diafragma en
concreto reforzado.
·
Losa
o placa en lámina de acero: Son las que se funden sobre una
lámina de acero delgada y que configura simultáneamente la formaleta y el
refuerzo inferior del concreto que se funde encima de ella.
·
Losas
o placas en otro material: Son placas generalmente
prefabricadas realizadas en materiales especiales como arcilla cocida, plástico
reforzado, láminas plegadas de fibrocemento, perfiles metálicos etc.
1.1.2.
LOSA TRADICIONAL VACIADA EN OBRA SOBRE ESTRUCTURA
METÁLICA
Sobre una
estructura de vigas y columnas de acero es posible vaciar in situ una losa de
hormigón armado con barras de refuerzo de acero según el proyecto de cálculo. A los componentes convencionales de una losa de hormigón
armado (hormigón y acero) hay que sumar los mecanismos de conexión entre la
losa de hormigón y las vigas de perfiles de acero. Esta conexión mecánica será
la que permita el traspaso eficiente de los esfuerzos de la losa de entrepiso a
las vigas y a través de ellas a las columnas.
1.1.3. LOSA CON MOLDAJE COLABORANTE (STEEL DECK)
Consiste en un molde metálico de geometría generalmente trapezoidal que actúa como encofrado, pero simultáneamente como parte de la armadura de refuerzo inferior de las losas. En otras palabras, el moldaje queda incorporado a la solución de la losa, reemplazando la armadura de tracción.
Para mejorar la conexión entre el molde metálico y el hormigón que es vaciado en sitio, el molde tiene indentaciones o muescas que se hacen en la etapa del conformado y que mejoran el anclaje mecánico. Asimismo, se deben proveer conectores de corte sobre las vigas de la estructura metálica según lo comentado anteriormente.
El sistema se complementa con una malla superior, usualmente electro soldada cuya función principal es evitar la aparición de fisuras en el hormigón.
La ventaja de usar este sistema es que se pueden salvar mayores luces reduciendo las necesidades de apoyos o alzaprimados en la etapa de hormigonado.
1.1.4. SISTEMA DE VIGAS Y VIGUETAS DE ACERO CON BOVEDILLAS
A partir de un sistema de columnas y vigas principales es posible concebir una estructura de entrepiso en base a viguetas secundarias que reciban elementos
que actúan como moldajes o encofrados perdidos en forma de bovedillas de
diferentes materiales. Entre ellos se pueden mencionar las bovedillas de
arcilla o de mortero, así como bovedillas confeccionadas en poliestireno expandido.
Dependiendo de las luces a salvar, se deberá proveer un sistema de vigas
secundarias que reciban adecuadamente las viguetas. Sobre las bovedillas se
vaciará una losa de concreto en la que se incorpora una malla electro soldada a
fin de reducir los riesgos de fisuras en el concreto. Una solución interesante
es el uso de viguetas en base a perfiles abiertos que serán rellenos con
concreto junto con el vaciado de la losa. El perfil abierto actúa de esta forma
similar al “deck”, o sea, como moldaje o encofrado y como enfierradura de
tracción de la vigueta.
1.1.5.
SISTEMAS MIXTOS
Una
alternativa complementaria a la mencionada arriba es la instalación de viguetas
de hormigón que se complementan con bovedillas o rellenos de diferentes
materiales similares a los mencionados anteriormente. Un sistema de aplicación
frecuente es la vigueta de hormigón trelizada en base a enfierradura de
tracción incorporada en molde de cemento o arcilla y armadura en espera electro
soldada triangular que será concretada in situ en conjunto con la losa. Estos
sistemas deberán considerar conectores de corte en caso de requerirse
comportamiento como diafragma rígido.
1.1.6.
SISTEMAS DE ENVIGADOS Y ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS
Sobre
sistemas de envigados de acero en perfiles laminados o conformados en frío se
puede estructurar un sistema de entrepisos basados en plataformas prefabricadas
de diferente geometría y materialidad que varían desde sistemas de losas
pretensadas de hormigón (losas TT, losas alveolares, etc.), pre losas de
hormigón, paneles compuestos aislados y hasta planchas o placas simples, de
acero, madera o compuestas. La preocupación ha de centrarse en la conexión de
cada uno de dichos elementos y la estructura metálica de manera de asegurar un
correcto diseño y fijación. Esto último es importante en el diseño de la
interface entre elementos de hormigón prefabricado (pretensado o no) y la
estructura metálica. Fijaciones mediante conectores o pernos deben asegurar la
estabilidad de la conexión, ya que normalmente esta solución es en base a junta
seca.
1.1.7.
SOBREPISOS O PISOS TÉCNICOS
se
instalan pisos elevados o pisos técnicos que permiten alojar y distribuir
libremente las instalaciones eléctricas y de señal bajo ellos, lo que es
especialmente necesario en oficinas o salas técnicas. Los pisos técnicos se
instalan sobre un piso o pavimento existente y su propósito es generar
espacios registrables. Estos sistemas están compuestos por una estructura
metálica en base a soportes o gatas mecánicas regulables y viguetas que reciben
una palmeta. La palmeta que está compuesta por una o dos planchas de acero que
confina diferentes soluciones de relleno y/o pavimento. Los pavimentos pueden
ser de madera, cementicos, baldosas o cerámicos y alfombras, en general en
módulos de 0,61m x 0,61 m. La altura del pedestal de soporte es variable entre
0,1m y 1,8m.
1.1.8.
ENTREPISO
HÚMEDO O “CONTRAPISO FLOTANTE”
El entrepiso húmedo
consta de una chapa ondulada atornillada a las vigas, que funciona como
diafragma de rigidizacion de la estructura y, a su vez, como encofrado perdido
para el colado del hormigón no estructural, sino que solo actúa como base para
la colocación posterior o no, de algún tipo de piso. Para evitar posibles fisuras el hormigón se colocará
una malla electro soldada
(Entrepiso
húmedo. Tomado de angelfire)
1.1.9.
Entrepiso
Seco
Un entrepiso seco es
aquel en el que la rigidizacion horizontal de la estructura se obtiene mediante
placas atornilladas a las vigas, que funcionan a su vez como substrato.
La diferencia a los húmedos,
es la menor carga por peso propio.
(Entrepiso
seco con sus componentes)
1.1.10.
ENTREPISO
USANDO PLANCHA DE FIBROCEMENTO
Las caractericas de la
placa plana de fibrocemento permiten contar con multiples beneficios,
especialmente para la construcción de entrepisos en vivivendas y en
remodelaciones, estas son algunas ventajas
·
Por ser una placa lisa, se facilita el
acabado para el cielo raso generado por la superficie inferior del contrapiso.
·
Menor peso posible por metro cuadrado con
respecto a la alternativa de concreto
Los espesores
recomendados para este fin son 12, 14, 17 y 20 mm con separación máximas de
viguetas de 0.813m
1.1.11.
ENTREPISOS
SIN VIGAS
VENTAJAS:
a) Plantas libres
b) Mejor iluminación
c) Limpieza (libres de
polvo)
d) Versatilidad en el
pasaje de cañerías.
e) Se gana altura (mayor
cubaje con menor altura)
f) Disminuye el volumen a
refrigerar o calefaccionar.
g) Facilidad en el
encofrado, mayor rapidez en la ejecución
h) Rapidez en la
colocación de armaduras, en el caso de usar mallas.
DESVENTAJAS:
a) Alto consumo de acero.
b) Exige una modulación
adecuada (separación entre columnas)
3.2. SISTEMAS DE ENTREPISO MÁS UTILIZADOS EN COLOMBIA
a. PLACAS MACIZAS DE CONCRETO: se emplean más en edificaciones de comportamiento
estructural y deberían evitarse.
b. PLACAS EN CONCRETO ALIGERADAS
EN UNA DIRECCIÓN: son las más
empleadas en los edificios a porticados principalmente con aligeramiento en
casetón de guadua, se emplean en luces de 4.0 a 8.0 metros. Estas placas por lo
general presentan mucho desperdicio de concreto durante la fundida, aumentando
la carga muerta de la edificación y los costos. En los últimos años se emplean
aligeramientos con lonas o icopor.
c. PLACAS ALIGERADAS EN DOS
DIRECCIONES: se emplea
este sistema de entrepiso para luces mayores a 8.0 metros. En la actualidad
para el aligeramiento se siguen utilizando cajones prefabricados en concreto,
pero también se utilizan en fibra de vidrio reutilizables, en icopor, en
casetón de guadua o lonas.
d. RETICULAR CELULADO: el reticular celulado se empleó bastante en Colombia, pero
hoy en día de acuerdo con las normas debe contemplar vigas estructurales en las
dos direcciones de la edificación, amarrando las columnas, convirtiéndose en
una placa aligerada en dos direcciones.
e. PRELOSAS: su utilización no es muy masiva. Se emplean placas o
prelosas prefabricadas de 3 a 4 cm de espesor de luces no mayores a 6.0 m en
concreto reforzado normal o pretensadas. También las hay aligeradas con icopor
y vacíos en su interior con un espesor un poco mayor (sistema Fibrit). Se
emplean más en edificaciones de mampostería que en pórticos de concreto.
f. STEEL DECK: se empezó a emplear en Colombia desde hace unos
diez años con la reaparición de la construcción de edificios con estructura en
acero, hoy en día se utiliza en cualquier sistema estructural (pórticos de
acero, pórticos de concreto y mampostería estructural). En algunos proyectos
importantes se ha descartado su utilización por su baja resistencia al fuego.
g. BOVEDILLAS: es un sistema poco utilizado en nuestro medio, se ha
empleado en mampostería estructural y en vivienda de varios pisos. Su
utilización es óptima en luces pequeñas (83.0 a 5.0 m.). La construcción de
placas macizas con vigas descolgadas exige la colocación de dos niveles de
formaleta para poder fundir conjuntamente vigas y placas en forma monolítica,
situación que es difícil de ejecutar con el tipo de formaleta en tablero que
más se utiliza en nuestra construcción, obligando en la gran mayoría de los
casos a fundir parcialmente las vigas descolgadas, dejando la parte superior de
la viga en un espesor igual al de la placa maciza para fundirse conjuntamente
con la placa. Allí, se genera una junta de construcción la cual afecta la
arcilla, de concreto o de escoria como aligerantes de las placas, pero principalmente
en construcción popular e informal.
La bovedilla puede ser de dimensiones variables,
normalmente se busca que se pueda manipular fácilmente. En muchas ocasiones el
sistema presenta unas viguetas prefabricadas con refuerzo, fundidas
parcialmente, de luces máximas de 6.0 m., las cuales soportan las bovedillas.
Posteriormente, se funde una pequeña placa en concreto reforzado que confina el
sistema, generando un diafragma rígido.
h. ENTREPISOS DE MADERA: actualmente se utiliza en proyectos especiales, o
entrepisos pequeños y livianos o para mezanines, pero por el ruido que presenta
al caminar por el crujir de la madera en muchas obras se descarta. Fue un
sistema de entrepiso muy empleado en Colombia en épocas pasadas.