Tema: Entrepiso de Madera – Losa de Hormigón sin Vigas Alumnos integrantes: Chino Carlo, Miguel Ignacio Rocha, Gonzalo Arribas, Ezequiel Profesor: Martin Piragini Año y división: 5º 3º Construcciones Civiles Ciclo Electivo: 2013
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ENTREPISOS DE MADERA ENTREPISO El entrepiso es una plataforma horizontal que se apoya sobre un conjunto de vigas y columnas, tabiques, muros de otros materiales o combinaciones de estos. La plataforma se compone de un sistema de vigas secundarias sobre la cual se coloca una cubierta de tablones, duelas o planchas de algún otro material. El entrepiso cuando actúa como diafragma, transmite las fuerzas horizontales a los elementos verticales de la estructura. Se da este nombre, a la estructura que separa un piso de otro en un edificio. Un entrepiso, está formado por: a) -Una estructura resistente (vigas y viguetas). b) -Una estructura aislante (forjado o bovedilla). c) -El piso o solado. d) -El cielorraso.
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GENERALIDADES El entrepiso debe soportar las cargas verticales. Debe poseer suficiente rigidez en su propio plano para garantizar su trabajo como diafragma. No debe fabricarse con una losa de concreto, sino que debe consistir en: Largueros: viguetas o alfardas que soportan el recubrimiento o piso. El recubrimiento: que debe resistir la fuerza cortante y que puede hacerse de esterilla de guadua, alambrón y mortero de cemento, malla expandida, alambrón y mortero de cemento, o de tablas de madera. Las soleras o carreras: que enmarcan el diafragma y forman parte del sistema de resistencia en su plano, los entrepisos deben formar un diafragma que trabaje como un conjunto. Para ello, los elementos del entrepiso deben estar debidamente vinculados para asegurar el trabajo del conjunto. Sin embargo, no es necesario que el entrepiso funcione como un diafragma rígido.
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Detalle 1: estructura y aislación termoacústica.
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Detalle 2: instalación de entrepiso de hormigón.
Detalle 3: pilar y vigas hilan. Detalle 4: instalación de entrepiso en apertura de puerta.
Unión viga principal y vigas secundarias solución de envigado para grandes luces y superficies, cambiando el sentido del envigado y utilizando vigas laminadas como principales. La viga principal puede quedar a la vista al ser la mayor sección, instalando el cielo solo bajo el envigado.
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MANTENIMIENTO
No se necesita inmunizar la madera frente a la acción de elementos biológicos macrocelulares, insectos y perforadores marinos, pero sí se debe proteger su superficie con productos que tengan propiedades impermeabilizantes para evitar la captación de humedad por lluvia y/o humedad ambiental que puede generar proliferación de hongos manchadores y/o pudrición. Estos productos también tienen propiedades de filtro solar, protegiendo la acción oxidante de rayos ultravioletas e infrarrojos. El viento tiene un efecto únicamente abrasivo, del punto de vista estético, al transportar partículas de tierra u otros que ensucian los materiales. En este caso se usa como protector un producto compuesto que posee propiedades preservantes e hidrorrepelentes fácilmente lavables.
ENTRAMADO DE MADERA Los entramados, nombre que se asigna a las estructuras o esqueletos de madera, se forman con diversas piezas vinculadas entre sí. Según su disposición, los entramados pueden ser verticales u horizontales. a) Entramados verticales: Son usados generalmente para los esqueletos de paredes. Por lo común, la madera no se asienta directamente en el terreno, sino que, para evitar la filtración de la humedad, descansa sobre un fundamento de mampostería; se puede utilizar una base de madera, siempre que esta sea dura, como el quebracho, el lapacho, etc. Encima de dicha mampostería se coloca un grueso tirante, y sobre éste se apoya, encastrando los parantes, la estructura vertical. En las aberturas correspondientes a las puertas y ventanas, se pone un travesaño superior, llamado dintel, y otro inferior, umbral. El tipo de entramado vertical a adoptar, ha de ser, en cada caso, el que más convenga. b) Entramado horizontales o entrepiso de madera: Los entrepisos de madera se componen ordinariamente de vigas y viguetas de sección rectangular dispuestas horizontalmente y paralelas, las que en conjunto, forman el envigado de la estructura.
Los tipos de vigas más usados son: a) Las vigas simples de sección rectangular. b) Las vigas compuestas, o acoplamiento.
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Para grandes ambientes, también se emplean las vigas jabalconadas que pueden aprovecharse como elemento decorativo, y las vigas en forma de celosía. Las vigas y viguetas se disponen de manera que adopten el máximo momento de resistencia, o sea, que conviene que la altura sea mayor que la base. Cuando las viguetas deben salvar luces considerables, el momento de resistencia, y por lo tanto la sección, aumenta mucho, y resulta mejor, en estos casos, reducir la luz de la vigueta a la mitad, mediante la aplicación de una viga maestra en el centro del tramo.
Los perfiles o escuadría rectangulares más comunes de las viguetas, son de 3" x 4’’ / 3’’ x 6’’ / 3" x 9" / 4" x 6’’ / 4" x 9“. Para que la vigueta sea más resistente, se utiliza la de sección 6" x 2" en lugar de la de 3" x 4" ya que la superficie es la misma y la resistencia mayor. Si la longitud de las maderas es grande, siendo delgadas tienen tendencia a arquearse; a fin de que esto no suceda, se agregan listones de unión. Así, en el caso corriente de un piso de habitación, los rastreles se unen entre sí por tablillas cruzadas que los mantienen sólidamente en su posición. Tratándose de piezas verticales o parantes, también se unen entre sí con tablas oblicuas. La separación de las viguetas, varía de 35 a 60 cm. de eje a eje, y depende de la escuadría de la luz del peso que ha de soportar el piso. El empotramiento de las mismas, oscila entre 15 y 20 cm. según el espesor del muro y la luz entre los apoyos, o sea el largo de las viguetas, entre 3,50 y 5m, teniendo en cuenta que una luz económica es de 3,25 a 3,50 m. EMBROCHALADOS: En muchos casos las viguetas, en sus entramados, deben quedar interrumpidas debido a la existencia, en las paredes, de conductos de chimenea o de cajas de escaleras, cuyos espacios han de quedar libres. Si aquello ocurriera, se salva el vacio mediante la colocación de brochales o pequeñas viguetas apoyadas o ensamblados en otras dos perpendicularmente a las que no deben ocupar los vacios mencionados. Las uniones entre vigas y viguetas en los entrepisos se hacen por simple superposición al tope cuando hay lugar disponible, y cuando se desea evitar pérdidas de altura, por medio de piezas laterales adosadas a la viga maestra. En las regiones en que abunda la madera se suelen construir entrepisos macizos, llamados entrepisos de bloque, formados por rollizos o medios rollizos labrados en tres caras y colocados uno al lado de otro; la unión entre estas piezas, se efectúa con espigas de madera dura de 3 centímetros de diámetro y 15de largo. Sobre este entrepiso de bloque se extiende el contrapiso de hormigón y luego el embaldosado.
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En los entrepisos de madera, generalmente se prescinde de los forjados o bovedillas, fijando los pisos y cielorrasos de madera directamente en las vigas o viguetas. Un tipo de piso muy usado es el siguiente: encima de las viguetas, y perpendicularmente a las mismas, se colocan tirantillos, separados unos 60 cm, que apoyan teniendo por medio una aislación de fieltro, sobre ellos se tiende el piso machihembrado. Si se desea que las viguetas queden a la Vista, el cielorraso se aplica a los tirantillos, y si se quiere un cielorraso liso, directamente a las viguetas.
Para que este piso resulte más económico, el entarimado se coloca directamente sobre las viguetas, suprimiendo los tirantillos. En este caso, el cielorraso es el mismo entarimado con las viguetas a la vista; de lo contrario, éste se aplica debajo de las viguetas.
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Si sobre el entramado se desea un piso de mosaicos o baldosas, habrá que disponer encima de las viguetas un armado de pequeñas losetas de hormigón.
Apoyan de eje a eje, rellenando de concreto las luces entre las mismas; luego, sobre estas losas se hace el embaldosado. Puede procederse. asimismo, de la siguiente manera: sobre las viguetas se colocan alfajías de 1’’ x 4", separadas de eje a eje 28 cm, encima de las cuales se aplica un piso de ladrillos, que es el que servirá de base al de mosaicos.
APOYO DE VIGAS Apoyo de vigas de maderas: El apoyo de las vigas de madera constituye un punto débil de las mismas, aunque las reacciones que se transmiten no alcanzan a tener tanta importancia como en las de hierro y, por lo tanto, no requieren dados ni chapas de repartición de cargas; es necesario, en cambio, protegerlas de la podredumbre. El largo del apoyo suele calcularse igual a la altura de la viga y, por lo menos, en 1/20 de la luz. Las porciones de viga de madera que se hallan en contacto con la mampostería están especialmente expuestas a pudrirse, debido a la facilidad de absorber la humedad y a la poca ventilación. Por ello, conviene pintar dichas partes
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con creosota y reducir en lo posible estos puntos de contacto, dejando, sobre todo en el frente de las vigas, un espacio libre de más o menos 2 cm, si es posible ventilado, o envolviendo en chapas de cinc u otro material aislante las partes embutidas. Los apoyos de estructuras importantes de madera deben ser accesibles o aireados, para evitar la putrefacción y permitir su examen en todo momento.
Los apoyos de viguetas sobre paredes, cuando hay reducción de espesor de las mismas a la altura del entrepiso, pueden hacerse sobre una solera de madera, o, en caso contrario, sobre una saliente de hormigón o bloques de piedra con lo que se evita por completo todo contacto con la mampostería se asegura una ventilación eficaz en los apoyos. Otro procedimiento eficaz es apoyar las viguetas en una solera de madera que descansa en soportes de hierro empotrados en la pared a distancias adecuadas. El apoyo dé las viguetas sobre la viga maestra, es de realización diversa. Si no hay inconveniente en que la viga maestra sobresalga por debajo, las viguetas se harán descansar encima de ella, ya sea al tope y con grapas de unión o adosadas para darles mayor apoyo.
Pero, como no siempre se puede dejar aparente la viga, se procura a veces disimularla en el espesor del suelo naturalmente, ensamblando las viguetas en los lados de las vigas en lugar de hacerlas descansar encima.
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Existen varios sistemas de apoyo de viguetas en los costados de las vigas: entre ellas, apoyadas sobre soleras de madera sujetas con pernos;
Apoyadas sobre soleras colgadas con grapas de la viga maestra, y apoyada sobre hierroángulos que se sujetan con pernos a la viga. Estas viguetas se acoplan al costado de las vigas a la altura que requiera el sistema de piso a adoptar, ya sea conservando idéntico nivel que la viga o de manera que la misma quede en un plano más alto o más bajo.
PRODUCTOS Y APLICACIONES
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Para muchos productores o transformadores madereros, es una alternativa para producir y vender un insumo con valor agregado. Para los usuarios, es la posibilidad de contar en obra con piezas de largo y sección inusual, incluso curvas o de sección variable. Se presenta como una buena solución para ambos. Si bien es lógico y deseable considerar la fabricación de MLE como la posibilidad de producir valor agregado a un producto maderero, puede ser extremadamente peligroso y contraproducente si se olvida que su destino final debe ser un elemento resistente. Vigas: En secciones pequeñas son el reemplazo adecuado, sin limitaciones de largo, de correas y cabios de madera aserrada. Las vigas pueden ser tan largas como sea posible transportarlas. Las estructuras con vigas en voladizos importantes son una solución especialmente adecuada para coberturas deportivas. Columnas: No tienen alabeos y su eje se mantiene rígido cualquiera sea el cambio del tenor de humedad. Su capacidad portante es muy elevada y su sección crítica depende de la resistencia al pandeo. Arcos: Los arcos bi y triarticulados son las construcciones más comunes para salvar luces libres de dimensiones medianas y grandes. El perfil más simple y económico es el de un arco circular con aproximadamente una flecha del 15% de la luz libre. Es muy eficiente en zonas de clima templado, sin riesgos de nieve o vientos muy fuertes. Pórticos: Los sistemas de empotramiento de columnas y vigas en el punto de vinculación permite configurar diversos pórticos de una o dos pendientes. Son habituales en la realización de naves industriales, centros deportivos, aserraderos, depósitos y tinglados agrícolas. El pórtico triarticulado apuntado con apoyos a nivel del suelo es la solución ideal para luces iguales o superiores a 20 m sin muros laterales de carga. Cerchas: La triangulación es una solución técnica muy eficiente para resolver la sustentación con un mínimo de material. Las cerchas de madera laminada encolada estructural son la solución más ventajosa para la cubierta de curtiembres, saladeros y depósitos de cualquier material químicamente agresivo, ya que unen a su especial resistencia mecánica una elevada resistencia a emanaciones ambientales destructivas para el hierro y el hormigón armado. Con la utilización de madera impregnada y adhesivo para exterior, las cerchas de madera laminada encolada estructural son una propuesta adecuada para resolver puentes carreteros, para vías ferroviarias y pasarelas peatonales.
VENTAJAS - PROPIEDADES Liviandad: el peso propio de los elementos laminados Son bastante inferiores a los elementos tradicionales de acero u hormigón, significando una reducida inercia, que en países sísmicos como Chile constituye una importante ventaja. Calidad estructural y resistente a condiciones climáticas Flexibilidad: se logran diseños de formas diversas, cubriendo grandes luces sin apoyos intermedios. Aislación térmica: como ya se mencionó, la madera tiene una transmisión térmica inferior a los materiales tradicionales (acero y hormigón), lo que significa excelentes propiedades aislantes. Aislación eléctrica: La madera seca es un excelente aislante térmico y eléctrico. Las estructuras de madera no generan el efecto de “Jaula de Faraday” que impide o distorsiona las recepciones de radio o TV. Su insensibilidad al magnetismo es la hacen apropiada para la construcción de salas de transmisión y laboratorios de investigación.
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Resistencia química: En ambientes ácidos o alcalinos no reacciona con agentes oxidantes o reductores. Resistencia al fuego: La madera laminada resiste por largo tiempo una eventual exposición ante las llamas, muchos ensayos han demostrado que sólo se compromete 1,5 a 2,0 cm de la superficie exterior. Estética: El grado de terminación y calidez de la madera se hace presente en forma notable en las estructuras de madera laminada encolada. Elevada estabilidad dimensional: Gracias a su proceso de producción, la madera laminada encolada ofrece una gran estabilidad dimensional y un mínimo de grietas. Gran variedad de formatos: La madera laminada encolada puede producirse en casi cualquier formato y dimensión. Acabado de alta calidad: Aspecto uniforme y excelente con escáner y cepillo de la última tecnología. Hinchamiento y contracción: La madera laminada encolada está secada a la humedad de montaje. De esta forma se minimizan los fenómenos de hinchamiento y contracción naturales, así como la formación de rendijas y grietas. Seguridad sísmica: La madera laminada encolada permite realizar estructuras con una elevada seguridad sísmica.
Losa de hormigón sin vigas El problema de resolver estructuras de losas sin vigas de bajo peso y grandes luces, encuentra una solución usando esferas plásticas para alivianar las losas mediante el reemplazo del hormigón no estructural por esferas de aire. Se recrea así una estructura similar al ala de un pájaro o estructura ósea, conformando una esteroestructura (Evolución de las estructuras) de hormigón armado. Un conjunto de tabiques portantes dobles que conforma un conjunto sismo resistente de gran flexibilidad de uso y sin límites de altura, con una economía del 40% de concreto y 25% de acero. Las Losas Prenova son una metodología de racionalización constructiva para obtener una estructura funcional, con ausencia total de vigas en edificios comerciales y residenciales, asegurando la plasticidad necesaria para absorber las deformaciones debidas al sismo o viento; en losa, núcleo y fachada, buscando la colaboración de todas las partes, según normas de Inores y Cirsoc. Las losas se pueden realizar a través de dos procesos: prelosas que se realizan a pie de obra; y losas coladas in situ es el proceso de las prelosas pero realizando el armado sobre el encofrado de madera plano, sin vigas. Las ventajas de esta metodología es la flexibilidad en los cambios de usos de las plantas, por ausencia total de vigas; la optimización de la altura de cada nivel; se eliminan contrapisos, carpetas y cielorrasos. Reingeniería de la logística de obra. Las prelosas se fabrican simultáneamente a la ejecución de las bases. Las losas incluyen las cañerías de calefacción, agua, desagüe y pases. Son sismo resistentes con certificado de aptitud técnica SEDUV para edificios torre; se adaptan al diseño del proyecto en las etapas de anteproyecto o posteriormente. El ahorro de material (hasta un 40%) es beneficioso para el medio ambiente: ya que se utiliza menor consumo de cemento, agregados, agua, acero. Por ejemplo 1kg de plástico
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reciclado reemplaza a 100kg de concreto. Por otra parte, es menor el consumo energético durante la producción, transporte y montaje. Y hay una menor emisión de gases tóxicos CO2 (50% menos). En lo que respecta a las condiciones de trabajo hay un mejoramiento de las condiciones, se reducen los riesgos durante el montaje, debido a la reducción de peso como también al menor número de izajes con la pluma. Reducción de molestias puesto que se trata de una obra limpia, con menos ruido en las inmediaciones. Se reducen costos y plazos de obra, brinda más productividad, menor mano de obra, por mencionar algunos de los beneficios.
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Un método patentado de construcción que consiste en losas de hormigón armado sin vigas, alivianadas con esferas ó discos plásticos. Genera grandes ahorros al reducir un 30% el consumo de hormigón y un 20% de acero. A su vez, asegura la plasticidad necesaria para absorber cargas estáticas y dinámicas tales como la carga sísmica y la fuerza del viento por la colaboración entre tabiques de fachada, losas y núcleo. El comportamiento estructural y el método de cálculo usado para las losas Prenova es idéntico al de una losa maciza. Habiéndose comprobado por pruebas de deformación in situ una mayor resistencia a la flexión y deformación comparada a las losas macizas. Esto se debe a la reducción del peso propio. Espesores: Desde 15 cm hasta 23 cm: losas con discos. Desde 23 cm en adelante: losas con esferas. Luces libres de 5 a 30 m. Aplicaciones: Losas de entrepisos . Losas de cubiertas . Plateas . Losas sobre terreno . Losas de supresión . Prelosas . Menor peso de la construcción . Menos columnas . Eliminación de contrapisos, carpetas y cielorrasos . Inclusión de las tuberías dentro de la losa, instalaciones eléctrica, sanitaria, y losa radiante. . Fácil Instalación de tuberías y conductos, gracias a la ausencia de vigas dentro del edificio . Permite construir más niveles por edificio . Grandes luces sin vigas e importantes voladizos . Flexibilidad de uso . Mejor resistencia ante sismos . Gran aislación térmica . Reducción del costo de construcción (dependiendo el caso, entre 10% - 15%)
SUSTENTABILIDAD: Ahorro de un 30% de Hormigón y 20% de Acero. Mayor resistencia sísmica Un edificio Prenova pesa un 65% del peso de un edificio construido tradicionalmente, por ello mejora su resistencia sísmica.
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Reducción de CO2 Cada 10.000 m2 construidos se ahorran 1.000 m3 de hormigón, que equivalen a 220 toneladas de dióxido de carbono que nosotros dejamos de respirar. Esferas y discos de material reciclado. El material utilizado es un producto de desecho que contamina el ambiente. Lo reciclamos para producir las esferas y discos, que quedan perdidos dentro de la masa del hormigón.
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