CÓMO CONSTRUIR LOSAS DE VIGUETAS EN ZONAS SÍSMICAS

¿Sabías que se pueden construir losas con viguetas aptas para zonas sísmicas? En este artículo derribaremos los mitos más comunes y te contaremos las pautas que se deben tener en cuenta para este tipo de construcciones.
Enero 15, 2021

Para empezar hablemos de conceptos básicos:

¿Qué es una losa? 

Es un elemento estructural, que a su vez forma parte de todo un sistema estructural, ya que la misma está sostenida por las vigas, que a su vez se sostienen por las columnas y estas últimas por las fundaciones.

Este elemento en particular sirve de separación entre pisos y a su vez de soporte de cargas que actúan sobre ellas(Personas, muebles, equipamiento fijo, muros, etc)

Requisitos para que un sistema funcione en zona sísmica: 

Se utiliza un sistema estructural portante de pórticos, formado por losas, vigas, columnas o tabiques de hormigón armado y fundaciones vinculados entre sí para resistir a las tensiones provocadas por esfuerzos horizontales.



En el caso particular de la losa,  debe cumplir con requisitos de cuantía de armadura, resistencia de hormigón y sobre todo, en cuanto a sus apoyos.

¿Qué es una losa maciza? Está conformada por una “parrilla” de armadura de acero, cuyas barras son calculadas, tanto en cantidad como en diámetro de cada una de ellas. Esta es cubierta por hormigón, conformando así una pieza estructural de hormigón armado en donde este último actúa absorbiendo los esfuerzos de compresión y la armadura de acero  absorbe los esfuerzos de tracción:

Como se puede ver en el gráfico, la armadura se encuentra ubicada en la parte inferior de la losa debido a que es allí donde se concentran los esfuerzos de tracción. 

 

También se puede ver de qué manera se vincula con la armadura de la viga que sirve de apoyo a la losa y cómo el hormigón, al colarse en simultáneo con el hormigón de la viga, quedan ambas piezas estructurales perfectamente vinculadas. 

Es así cómo se debe apoyar una losa en zona sísmica. 

En zonas NO sísmicas, la losa podría haber apoyado simplemente por  gravedad sobre una viga ya construida o sobre un muro portante, de forma totalmente independiente:

En este gráfico, se ve una losa maciza apoyada, simplemente por gravedad sobre un muro portante de bloques de hormigón. Esta solución de apoyo no sería válida para zona sísmica

Ahora bien. Antes dijimos que los esfuerzos de tracción se concentran en la parte inferior de la losa lo que quiere decir que todo el hormigón que está recubriendo la armadura por toda esa zona de la losa, no realiza casi ningún aporte estructural puesto que el hormigón sólo trabaja a compresión.

Es por eso que, cuando se trata de losas de grandes luces, se recurre a las de tipo alivianadas, conocidas como losas nervadas o casetonadas:

 

Losa Nervada armada en una dirección: En este caso se elimina el hormigón que está de más pudiendo quedar de la manera que muestra el gráfico, en donde sólo se dejan nervios de hormigón para recubrir la armadura que se encuentra dentro de ellos. 

De esta forma trabaja en conjunto con el hormigón que, realmente hace el aporte estructural: el hormigón que se encuentra en la parte superior absorbiendo los esfuerzos de compresión, los cuales se concentran en esa zona de la losa. De allí el nombre de hormigón o capa de compresión.



Losa nervada o casetonada armada en dos direcciones

 

Tanto una losa maciza como una losa nervada, pueden funcionar en una construcción ubicada en zona sísmica, puesto que ambas van a ser calculadas tanto en su espesor como en su cuantía de acero y van a resolver  su manera de vincularse a las vigas sobre las que apoyan, para cumplir con los requisitos de las construcciones antisísmicas.

 

¿Qué ocurre con las losas de viguetas?

Siguen el mismo principio de las losas alivianadas (nervadas o casetonadas) sólo que en vez de calcular su armadura por separado, tener que ubicarla en obra y tener que encofrarla, como es el caso de una losa maciza o de una losa nervada, la armadura viene dentro de una pieza premoldeada de hormigón (vigueta) y viene dotada de un pretensado  que se le da en fábrica para hacer más estables a las losas construidas con ellas. Además, con ellas, se ahorra toda la tarea de encofrado ya que, sólo se debe apuntalar correctamente a las viguetas

El Instituto Provincial de la Vivienda de San Juan y el Instituto Provincial de la  Vivienda de Mendoza, dos de las provincias más  exigentes en cuanto al tema de construcciones antisísmicas, tienen aprobado, en sus respectivos pliegos de especificaciones técnicas, el uso de este tipo de losas. Pero, sólo utilizando viguetas de primera marca, las cuales, mediante su cuantía de armadura, al ser combinadas con una determinada altura de bovedillas y un determinado espesor de capa de compresión, permitan obtener losas con resistencias o momentos flectores admisibles, cuyos valores puedan ser garantizados por escrito, en sus respectivos manuales o folletos. Por supuesto que, entre esas viguetas de primera marca aprobadas por las mencionadas instituciones, se encuentran las viguetas TENSOLITE.

También deben cumplir con los requisitos en cuanto a sus apoyos teniendo que vincularse a las vigas, para completar el sistema estructural antisísmico de pórticos con las columnas y fundaciones. 

En las zonas sísmicas las losas de viguetas no pueden apoyar por simple gravedad, ya sea sobre vigas o sobre muros portantes, como lo muestra el siguiente gráfico:

 

Este gráfico, muestra cómo pueden apoyar las viguetas, correctamente, en zonas NO sísmicas.

Lo hacen de manera independiente sobre un muro de bloques, mediante la colocación de un papel ruberoid para que, al ubicar, luego, las bovedillas y al colar del hormigón de la capa de compresión, la losa comience a trabajar, en su totalidad, totalmente independiente del muro, permitiendo el libre movimiento de dilatación y contracción, tanto por parte de la losa como por parte del muro. Pero, como dijimos, esta solución de apoyo, sólo es válida en zonas NO sísmicas.

Por lo tanto, para las zonas sísmicas severas, las losas de viguetas deben vincularse a las vigas de apoyo, ingresando los 10cm recomendados en la armadura de la viga para, posteriormente, colar en simultáneo el hormigón de la viga con el de la capa de compresión de la losa

En este caso que muestra la foto, la losa se vincula a la viga de apoyo por la zona inferior de la misma (lo que sería una viga invertida). Lo importante es que, como se ve, debe ingresar la vigueta, es decir sin romper sus extremos para desnudar las trenzas, buscando atarlas a la armadura de la viga (error que se suele cometer) para no afectar el pretensado de su armadura.

Luego, al colar el hormigón, tanto de la viga como el de la capa de compresión, la losa queda perfectamente apoyada y vinculada a la viga. 

En zonas sísmicas es recomendable colocar nervios,  cada 1,50m en dirección perpendicular a las viguetas para colaborar, distribuyendo las cargas en ambas direcciones:

 

Dichos nervios se materializan dejando un espacio entre bovedillas para colocar dos barras de 8 ó 10mm de diámetro. Luego, al colar el hormigón de la capa de compresión, esos espacios se rellenan de hormigón, quedando así, realizados los nervios.

Las viguetas TENSOLITE están presentes en numerosas e importantes obras en provincias como Mendoza, San juan, San Luis, Catamarca, La Rioja, Salta y Jujuy, por ejemplo. Provincias que se encuentran ubicadas en zonas sísmicas de nuestro país.



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