La Superestructura

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LA SUPERESTRUCTURA Las Columnas Se denominan columnas los elementos verticales sobre los cuales recaen dos acciones: compresión y flexión. Trabajo de las columnas bajo diseño sísmico. Ductilidad en los pórticos implica confinamiento en los nudos. No debe variarse la altura de las columnas, sin antes ajustar el diseño. Es común construir un pedestal, sin variar la altura de la columna. También se puede hacer una sustitución de suelos Construcción Se deben revisar los ejes, cimbrándolos sobre la placa de concreto. Se colocan flejes en la columna dentro del nudo y además tres estribos por encima del tramo a vaciar, para evitar que al colocar el concreto de la placa las barras de refuerzo longitudinal se desplacen del sitio original. El criterio de diseño de las columnas es el de repartir el refuerzo longitudinal simétricamente en cada cara de la sección, para que no se cause ninguna excentricidad. Al desviarse las varillas de su posición original, la columna diseñada trabajará distinto en la realidad. Cuando se trata de recuperar la posición del refuerzo doblando las barras con ayuda de grifas (perriar) se ocasionan daños al concreto, creando un plano de debilidad no previsto. Esta acción está taxativamente prohibida por la NSR-98 porque el hierro pierde adherencia.

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LA SUPERESTRUCTURALas ColumnasSe denominan columnas los elementos verticales sobre los cuales recaen dos acciones: compresin y flexin. Trabajo de las columnas bajo diseo ssmico. Ductilidad en los prticos implica confinamiento en los nudos.No debe variarse la altura de las columnas, sin antes ajustar el diseo. Es comn construir un pedestal, sin variar la altura de la columna. Tambin se puede hacer una sustitucin de suelosConstruccin Se deben revisar los ejes, cimbrndolos sobre la placa de concreto.Se colocan flejes en la columna dentro del nudo y adems tres estribos por encima del tramo a vaciar, para evitar que al colocar el concreto de la placa las barras de refuerzo longitudinal se desplacen del sitio original.El criterio de diseo de las columnas es el de repartir el refuerzo longitudinal simtricamente en cada cara de la seccin, para que no se cause ninguna excentricidad. Al desviarse las varillas de su posicin original, la columna diseada trabajar distinto en la realidad.Cuando se trata de recuperar la posicin del refuerzo doblando las barras con ayuda de grifas (perriar) se ocasionan daos al concreto, creando un plano de debilidad no previsto.Esta accin est taxativamente prohibida por la NSR-98 porque el hierro pierde adherencia.Es mejor prevenir el desplazamiento del hierro antes de fundir el concreto, que corregirlo por la fuerza despus de vaciar. En los cambios de seccin de las columnas, el doblado de las varillas longitudinales debe realizarse de acuerdo con la NSR-98.Los cambios bruscos de seccin deben hacerse siempre en los entrepisos, y las barras que pasen del piso inferior al superior deben doblarse de modo que la reduccin tenga una inclinacin mxima de 1: 6 respecto al eje de la columna y las partes de la varilla encima y debajo del cambio de seccin deben ser paralelas al eje del elemento. En ningn caso se permite hacer doblamientos con las barras embebidas en el concreto. Existe la alternativa de cambio de seccin terminando el refuerzo que trae la columna en las vigas de la placa con su debido anclaje, y la columna que se inicia con menor seccin arranque su refuerzo en lel tramo de la columna inferior.

Columnas cortasCualquiera que sea, la columna debe moverse libremente para poder tomar los esfuerzos de flexin y cortante que le causa la fuerza horizontal a la estructura. Cuando por razones arquitectnicas, la columna queda entre antepechos o muros de ventanas, no se puede mover libremente para tomar la curvatura simple o doble, con que normalmente se flectan, ya que su longitud libre se ha disminudo y la concentracin de cortante en esta parte termina por fracturar el elemento.El efecto de columna corta es causa para que muchas edificaciones fallen ante un sismo.Se previene confinando al mximo el concreto de las columnas cuando su longitud libre se disminuya. La longitud y lugar de los traslapos en el refuerzo longitudinal deben ser colocados tal como lo indican los planos, sin traslapar ms de la mitad de las varillas a una misma altura, como lo especifica el cdigo, y sin quedar dentro de los apoyos o muy cerca de ellos.Los estribos se distribuirn de acuerdo al diseo, respetando las zonas de mayor confinamiento e iniciando a 5 cm del nudo superior e inferior.Sobre la placa se cimbra el permetro de las columnas demarcando la seccin con exactitud, evitando as que la columna genere excentricidades no contempladas, afectando la rigidez del conjunto.Los flejes cuadrados o rectangulares son individuales.Los flejes de las columnas circulares son espiralizados y no pueden reemplazarse con igual efectividad por circulares individuales.

La fabricacin del estribo en espiral en obra se realiza con la ayuda de un tambor de madera o de concreto en el que se enrolla la varilla en forma de hlice.El refuerzo transversal para las columnas usualmente se hace en varilla de 3/8.En las varillas longitudinales se marca previamente los espaciamientos de los flejes o el paso de la espiral Las secciones ms comunes en columnas son: Cuadrada Rectangular Ele Circular Para las tres primeras formas se construyen tableros planosLos tableros para el encofrado se deben limpiar y engrasar debidamente.Antes encofrar se debe revisar la armadura de refuerzo, dimetros, traslapos, separacin de flejes, de acuerdo con los planos.En la base se coloca un collarn de madera, que garantiza la posicin del molde en la parte inferior.Los tableros se colocan con la base en el collarn.Inicialmente para darle soporte al encofrado, se clavan los tableros con puntillas, hasta que este se soporte solo.Se colocan las mordazas o abrazaderas que ajustan la formaleta y mantienen la seccin constante, con las separaciones previstas para evitar abombamientos y defectos. Para las columnas circulares es comn utilizar madera en dimensiones y cortes especiales o formaletas metlicas. La columna debe ser apuntalada.Debe comprobarse la verticalidad en dos ejes ortogonales.Al momento de fundir el concreto, se debe humedecer la parte inferior del encofrado y la base de las columnas, para garantizar que no se absorban el agua de la mezcla.Al vaciar el concreto se debe prevenir la segregacin de la mezcla.Se debe vibrar el concreto y golpear el molde con martillo de caucho para lograr la mayor compacidad de la mezcla.Se debe sobrepasar el nivel de la columna en 2 cm aproximadamente, con el fin de prever la perdida de volumen del concreto en el proceso de fraguado.Una vez terminado el vaciado se debe volver a plomar la columna de inmediato, para garantizar la posicin exacta y definitiva. El desencofrado no debe realizarse antes de 24 horas del vaciado.Despus del desencofrado la columna debe ser revisada para verificar que ha quedado uniforme y sin fisuras ni hormigueros.Estos daos no deben ser escondidos con morteros, pues la perjudicada es la estructura en general, al disminuirse la resistencia de la seccin y la posible aparicin de planos de discontinuidad o de falla.Debe examinarse la gravedad de los hormigueros, para determinar si es factible hacer una reparacin con epxicos o si hay que demoler y volver a fundir el elemento.El curado del concreto en las columnas es muy importante y puede realizarse con plsticos, costales peridicamente mojados o con curadores de marca. Losas de entrepisoSon elementos estructurales que conforman los diferentes espacios horizontales en las edificaciones, funcionan como piso y cielo raso, deben presentar buen aislamiento acstico y trmico.Se componen de tres partes:1. Elementos de sustentacin.2. Piso o pavimento.3. Cielo raso.Los materiales ms usados para su fabricacin son concreto, madera, acero.Entrepisos de concretoSegn la distribucin del refuerzo pueden ser: Reforzados en una direccin Reforzados en dos direcciones. Segn la composicin pueden ser: Losas macizas. Losas aligeradas con casetones de diferentes materiales: Ladrillo Concreto Poliestireno expandido Esterilla de guadua Metal Plstico Fibra de vidrio Ceramica Otros materiales Segn la forma estructural las losas pueden ser: Planas Reticulares Nervadas De viga descolgada De viga realzadaSegn la construccin pueden ser: Vaciadas en el sitio. Semi prefabricadas. Totalmente prefabricadas.Segn los apoyos las losas descansan en: Columnas Muros de carga.

Formaletas para losas El primer paso en la construccin de una losa area es la armada de la formaleta, sta es una estructura temporal, encargada de soportar la placa de concreto, mientras sta desarrolla una resistencia tal que le permita auto soportarse.Formaletas Continuas Formaletas Discontinuas

Debe utilizarse una telera como elemento de distribucin de las cargas de los tacos. Deben dejarse corredores libres entre mdulos arriostrados para dejar paso al personal para nivelar la formaleta y revisar apuntalamientos y apoyos en el momento del vaciado. Es necesario dejar corredores libres en la formaleta de la losa. Hay necesidad de hacer ajustes en obra en los cuellos de las columnas. Este tipo de formaleta sirve para vaciar cualquier tipo de losa de concreto. Las tramoyas o huecos interiores en la losa deben formaletearse de acuerdo con los planos. Las escalas se deben formaletear lo ms pronto posible con el fin de vaciarlas y ponerlas en operacin para favorecer el transporte y la seguridad en la obra Formaleta Discontinua Esta formaleta se puede armar con madera aserrada en la obra, pero tambin puede utilizarse la formaleta de tablero, vigueta y taco metlico antes vista. Este tipo de formaleta es usado cuando se utilizan algunos elementos prefabricados para la losa. Cuando se usan tacos de una sola pieza, la nivelacin de la formaleta es ms dispendiosa y se hace a punta de cuas. Una vez armada y nivelada la formaleta es necesario aplicar un agente desmoldante que impida que esta se adhiera al concreto y se pueda retirar fcilmente. Generalmente el desformaleteo se hace lo antes posible para darle ms usos a la formaleta, cuando el concreto no ha desarrollado toda su resistencia, por lo tanto se hace necesario retacar despus de desformaleterar. Losas fabricadas en obraLosas macizas Son losas de fcil construccin, requieren una formaleta continua, presentan un buen aislamiento acstico y trmico dependiendo de los materiales de acabado escogidos para el piso y los cielos. Son muy usuales en pequeas luces, generalmente son las ms econmicas en luces menores a 4.50 m. Las armaduras son sencillas y de fcil colocacin. Es un conjunto pesado y presenta dificultades para el paso de tuberas una vez terminado, por lo tanto estas deben colocarse sobre el encofrado antes del vaciado. Sus espesores varan entre 10 y 18 cm.L/e = 25 para placas simplemente apoyadasL/e = 35 para placas continuas con varios apoyos. El vaciado no presente dificultades, pues no hay espacios estrechos donde introducir el concreto. Losas planas macizas con capiteles

Para luces mayores a 8m. Son utilizadas en edificaciones para vivienda, parqueaderos de uso comercial e institucional donde se empleen cargas medias a altas. Los capiteles pueden ser reemplazados por sistemas diseados para resistir los esfuerzos cortantes de perforacin.Losa bidireccional maciza con viga descolgada

Para luces mayores a 10m. Son utilizadas en plataformas de parqueaderos, edificios comerciales o institucionales y donde se empleen cargas medias a altas. Losas aligeradas en una direccin Por su conformacin son losas muy livianas. Requieren mayor altura que las losas macizas Son muy econmicas para luces mayores a 4.0 metros. Presentan muy buenas cualidades para el aislamiento trmico y acstico. Espesor mnimo de placa es de 5 centmetros. Cuando las luces son importantes se recomienda una o varias viguetas perpendiculares de amarre que eviten el pandeo lateral. Se pueden armar en cualquiera de los dos tipos de formaleta, pero resulta generalmente ms econmica la formaleta discontinua. Para el armado es recomendable cimbrar las vigas y viguetas y facilitar as el trabajo de los herreros y de los operarios que hagan las instalaciones elctricas e hidro-sanitarias. Lo ms prctico es armar el hierro por vigas, primero las de un sentido de la placa, revisar y luego armar las del otro sentido y hacer su revisin, para entrar a armar las viguetas. Debe garantizarse de acuerdo a los planos los ganchos, longitudes de traslapos, dimetros y posiciones del refuerzo. Las armaduras debern apoyarse sobre accesorios que garanticen su recubrimiento. Los alineamientos en el refuerzo de las viguetas deben ser lo ms exacto posible, bien amarrado y firme para evitar que se desplace. Los espacios para las viguetas deben chequearse una vez armada la placa y colocados los casetones, las viguetas deben quedar rectas y con seccin uniforme. En algunos casos se puede hacer una torta de 2 cm de mortero reforzada con malla, para facilitar el revoque del cielo raso, para posteriormente armar el acero de refuerzo de vigas y viguetas. La construccin de las redes elctricas hidrulicas y sanitarias debe ser muy bien coordinada. Cuando sea necesario atravesar una viga o vigueta, debe hacerse perpendicularmente a ellas. El cruce de la tuberia se realizar en el tercio medio de la luz, ya que en este sitio el cortante es menor y el tubo se ver menos afectado por l. Los pases de tuberia no deben atravesar los apoyos ni los nudos de la estructura. Todas las salidas debern quedar en lo posible dentro de los casetones. Nunca se colocarn tuberas dentro de elementos estructurales, como columnas, pues se anula por completo la seccin resistente. La tubera embebida debe quedar bien asegurada y con la pendiente requerida apoyndola sobre bloques o trozos de concreto. Con las armaduras y las instalaciones listas se procede a la colocacin de los casetones Sobre estos se coloca el acero de reparticin segn planos. Se colocan los testeros o formaletas laterales, bien asegurados y alineados de acuerdo con los planos. Se hace una revisin general. Se humedecen las formaletas. Fundir el concreto empezando por vigas y viguetas. Hacer revisin permanente de la formaleta bajo la losa. En losas muy grandes es comn hacer juntas de construccin o de reanudacin, estas se hacen preferiblemente hacia la mitad de la luz de las vigas, donde el cortante es nulo, colocando una malla con vena a una inclinacin de 45. El curado de la placa se puede hacer como ya se vio para otros elementos, con intensidad al menos los primeros 7das. El desformaleteo debe realizarse en el tiempo adecuado y con un proceso preestablecido. La placa no debe ser sobrecargada.Losas aligeradas en dos direcciones Conocidas como reticular celulado, son apropiadas para grandes reas, generalmente la cuadricula va enmarcada entre ejes perpendiculares de vigas. En ocasiones pueden disearse con capitelLosas aligeradas en dos direcciones Conocidas como reticular celulado, son apropiadas para grandes reas, generalmente la cuadricula va enmarcada entre ejes perpendiculares de vigas. En ocasiones pueden disearse con capitel Su proceso de construccin es similar a las losas anteriores.Losas semi-prefabricadas Son losas que por lo general usan viguetas y casetones producidos fuera de la obra, se arman y se vaca el concreto superior, de compresin, en obra. Por lo general las viguetas son de concreto pretensado. Se requiere menos formaleta en obra. El aligerante hace parte de la losa. Se produce con casetones de muy variados materiales y formas, que mejoran el aislamiento acstico y trmico.Entrepisos de madera Muy utilizados en construcciones pequeas, casas, casas de campo, mezanines. Las ventajas de la madera residen en la facilidad de puesta en obra, en la facilidad de darle forma, en su bajo peso propio y su alta capacidad de carga. La madera presenta buenas cualidades de aislamiento trmico y acstico. Son pisos muy econmicos. Su mayor desventaja radica en la humedad que produce su destruccin por putrefaccin. El apoyo de las vigas requiere cercenamiento de los muros debilitndolos. La luz en los pisos de madera rara vez excede los 5 metros Los pisos de madera estn constituidos por vigas portantes, que suelen distar de 30 a 60 cm. Dicha separacin rara vez excede de 60 cm con el fin de evitar gran deflexin. Requieren un ariostramiento entre vigas para evitar el pandeo lateral.

El establecimiento de pisos hmedos como baldosa, cermica y otros, exige para lograr impermeabilidad, el empleo de una tela asfltica sobre la superficie de madera. A fin de limitar el agrietamiento del concreto, es conveniente utilizar malla de refuerzo como armadura. En todos los elementos de madera debe usarse un inmunizante Entrepisos metlicos Son los ms convenientes para las estructura metlicas. Apropiados para grandes luces y fuertes cargas. Usados en construcciones industriales y de oficinas. Ofrecen una ejecucin rpida. Requieren una proteccin eficaz de los hierros contra la oxidacin Estn constituidos por vigas laminadas, perfiles llenos o vigas compuestas. Por aislamiento acstico raras veces se coloca piso metlico y por lo general se usa concreto y eventualmente madera. Los pisos ligeros realizados con lmina plegada, lmina colaborante, ofrecen hoy da una excelente solucin. La lmina hace parte del refuerzo y sirve como formaleta. Losas sobre tierra Estn constituidas por dos partes: la sub-base o capa de cimentacin y el pavimento o losa. La sub-base es una capa de relleno de material compactado que sirve para la distribucin de cargas y para la nivelacin de la superficie. Su espesor esta en funcin de las cargas que deba soportar la losa. e= 15 cm para cargas bajas. El pavimento o lasa en interiores de las edificaciones presenta espesores entre 8 y 12 cm segn las cargas, en losas exteriores estos espesores varan entre 10 y 15 cm. Para cargas superiores o terrenos mediocres se debe disponer de una malla de refuerzo con una cuanta mnima del 0.15 % de la seccin de concreto en cada sentido Para limitar los percances causados por la retraccin o por cambios de temperatura las losas se suelen dilatar en cuadros de 2.50 a 3.00 metros. Para evitar humedades en la superficie de la losa se acostumbra colocar una capa impermeable sobre la sub-base y adicionar agentes impermeabilizantes en el concreto de la losa.