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P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X P R E M E X
www.premex.com.mx [email protected]
PremexcimbraPremexcimbraVigueta Bovedilla
Presforzados Mexicanos de Tizayuca SA de CV
Patente Mexicana No. 180240
Módulos a base de Fibra de Vidrio
SISTEMAS DE PISO A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA
ING. RAFAEL A. BETANCOURT RIBOTTA Director General
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AGENDAAGENDA
CONCLUSIONESCONCLUSIONESAgilizar procesos: Minimizar CostosAbatir Tiemposcon Alta Calidad
•DETALLES CONSTRUCTIVOS
ESTUDIOSEXPERIMENTALES
APLICACIONES
ALGUNOS CONCEPTOS
TÉCNICOSFABRICACIÓN
INTRODUCCIÓN
BASES DE CÁLCULO Y ANÁLISIS
ESTRUCTURAL
NORMAS
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Toda la información que se presenta estárespaldada por la Norma Mexicana (NMX) C – 406 – 1997 – ONNCCE,
y por la Instrucción para el Proyecto y Ejecución de Forjados Unidireccionales de Hormigón Estructural realizados con elementos prefabricados (EFHE) del 6-I-2003, España, con homologación a la Unión Europea.
ING. RAFAEL A. BETANCOURT RIBOTTA Director General
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CAMPO DE APLICACIÓN Y VALIDEZEsto es válido y aplicable a Sistemas de Piso
Unidireccionales en donde los elementos portantes trabajan esencialmente a flexión y que cumplan con:
• El peralte total del sistema no será mayor a 50 cm.• El claro a cubrir no será mayor a 10.00 m.• La separación entre ejes de viguetas (elementos
portantes), . no excederá de 1.00 m.• El peralte total del sistema será mayor o igual al claro de
cálculo dividido entre 25.l
--- <= 25h
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Los elementos portantes podrán ser de concreto reforzado (largueros, viguetas de alma abierta), o de cemento pretensado (viguetas), prefabricadas en instalaciones fijas exteriores a la obra, donde existan y se tengan los controles y supervisión que requiere un proceso industrial.
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Proceso industrial: Control y Supervisión…
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Las cargas serán las habituales en el campo de la construc-ción, para otros casos, habrá que hacer los estudios corres-pondientes.
CARGAS MÍNIMAS SOBRE LOSA DE COMPRESIÓN
Para uso habitacional el sistema debe diseñarse para que la losa de compresión soporte una carga concentrada de 981 N (100 kg) al centro del claro entre dos elementos portantes (viguetas, bandas o placas), o de 1,471.5 N (150 kg) a la mitad del claro libre del elemento portante (en lugar de lacarga viva uniforme).En oficinas y laboratorios las cargas anteriores serán de 1,471.5 N (150 kg) y 4,905 N (500 kg), respectivamente.
Para estacionamientos la carga aplicada debe ser de 14,715 N (1,500 kg) en el punto más desfavorable.
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Bovedilla o componente aligerante estructuralmente . NO resistente.
“Componente aligerante de relleno colocado en las secciones de la losa, fabricados de materiales con densidad inferior a la del concreto, tales como: concreto ligero,
13 - 16
6469
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Deberán soportar 100 kg en 100 cm2 (10 x 10 cm)
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Bovedilla o componente aligerante estructuralmente . NO resistente.
…..cerámica,
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Bovedilla o componente aligerante estructuralmente . NO resistente.
…………poliestireno, cartón o cualquier otro material que disminuya el peso, incluyendo la cimbra de módulo recuperable.”
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1 cm (RECUBRIMIENTO LIBRE)
5 cm
15 cm
PATIN DE CONCRETO12 cm
ARMADURA14/36
COMPONENTE PORTANTE (autoresistentes o con apoyos durante construcción)
De concreto reforzado o pretensado
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Cuña de concreto.
“Es la porción del concreto colado en obra que se aloja entre los elementos aligerantes, embebiendo al componente portante.”
0.50 cm
> 3 cm > > 4 cmho 4 cm
( deberá quedar perfectamente compactada, aquí radica en gran parte la estabilidad del sistema.)
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Losas a base de vigueta y bovedilla“Sistema estructural formado por componentes portantes
prefabricados denominados viguetas, componentes aligerantes llamados bovedillas, y por una losa de compresión. El sistema está perimetralmente confinado con una dala o viga de concreto reforzado.”
DETALLE DE LOSA A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA.
P
75
h
Vigueta PretensadaBovedilla de Cemento-Arena
Malla Electrosoldada
Losa (capa) de compresión
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Losa de compresión (capa)“Concreto colado en obra con el acero de refuerzo requerido
y cuya función estructural, es integrar y dar continuidad al sistema.”
f’c >= 200 kg/cm2 según NMX y f’c >= 250 kg/cm2 según la Instrucción Europea.
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Tabla 1. Losa de compresión.
Espesor t (cm)
Claro L (m) Altura de la
estructura h (m)
Observaciones
t >= 3 L <= 4 H <= 13 Estructura a base de muros
t >= 4 4 <= L <= 5.5
h > 13 Revisar el comporta-miento de diafragmarígido ante cargas laterales.
t >= 5 5.5 <= L <= 8
h > 13 * Revisar…
t >= 6 L >= 8 h > 13 * Revisar…* Revisar el comportamiento de diafragma rígido ante cargas laterales.
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“Cuando la estructura de apoyo de la losa sea a base de muros de mampostería y los espesores de la losa cumplen con lo estipulado en la Tabla 1, se podráemplear el método simplificado para la revisión del comportamiento de la estructura ante cargas laterales.”
En caso de no ser así deberá revisarse el comportamiento de diafragma rígido ante cargas laterales.”
17
13
17
Bovedilla de Cemento - Arena
13
75
Vigueta Pretensada
3
Losa (capa) de compresiónMalla Electrosoldada 6-6-10-10
1
Bovedilla P = 13 cmVigueta P = 13 cm
Peralte del sistema.“Altura de la bovedilla más el espesor de la capa de compresión t.”
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Peraltes mínimos del sistema.“Serán del claro (L) entre 25 y en volados la longitud (Lv) entre 10.”
Muescas
Las Muescas permiten hacer una llave mecánicacon el colado de la losa de compresión, lo que impideel desplazamiento de las viguetas, en caso de sismo.
Nota:
VIGUETA PRETENSADA
L
19
50
45
40
35
30
25
20
15
En la siguiente gráfica se representa la máxima luz L (m) que, para un canto total h (cm), podría considerarse admisible por deformación, para un forjado de cada tipo. Se supone tramo aislado simplemente apoyado, que soporta tabiques, con una carga total de 4 kN/m2 (400 kp/m2) más su peso propio.
0 1 2 3 4 5 6 7 (1) Forjado de viguetas armadas y bovedillas. .
(2) Forjado de viguetas pretensadas y bovedillas
L, m
h cm(1)
(2)
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Vigueta autorresistenteAquella que es capaz de resistir por sí sola, en un forjado,
sin apoyos intermedios
y sin la colaboración de la losa de compresión,
la totalidad de los esfuerzos a que habrá de estar sometida.
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BASES DE CÁLCULO Y ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Un sistema debe ser proyectado y construido para que, con una seguridad aceptable, sea capaz de soportar tanto las acciones que lo puedan solicitar durante su construcción y en vida de servicio, como la agresividad del ambiente.
Las situaciones de proyecto que deben de considerarse son:
a) Situaciones permanentes
b) “ transitorias
c) “ accidentales
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ANÁLISIS ESTRUCTURALLa distancia de cálculo entre los ejes de los elementos de apoyo (trabe, cadena, muro, etc.)
Cuando el peralte del sistema sea menor que el ancho del elemento de apoyo, podrá tomarse como distancia de cálculo el claro entre apoyos más el peralte del sistema.
Se acepta la hipótesis de viga continua con inercia constante apoyada en las trabes o muros, etc., ….considerando las posiciones más desfavorable de carga.
Deberán de tomarse en cuenta los efectos provenientes de fuerzas horizontales (losa de compresión)
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La recomendación que les podemos hacer, es que tomen una franja de losa de ancho unitario aplicando el método de distribución de momentos (cross), se determinen los elementos mecánicos solicitados, y en éstos determinar el tipo de vigueta a emplear y así mismo el refuerzo negativo a colocar, ya que la malla 6x6 10x10 NO se debe considerar para este refuerzo.
Se acepta una redistribución de momentos que no exceda al 15 %
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+ -+
-+ 50 MI>
50 MI>
MI
MI
0 2 4 6
1
2
3
4
5
cadenaso
trabes1 3 5
Con 1 se encuentra el tipo de viga >= 50% del isostático en este tramo.Con 2 se encuentra la cantidad de acero a colocar en el negativo.
Con 3 se encuentra el tipo de viga >= 50% del isostático en este tramo.Con 4 se encuentra la cantidad de armado a colocar en el negativo.
Con 5 se encuentra el tipo de viga >= 50% del isostático en este tramo.Con 6 se toma el 50% de 5.Con 0 se toma el 50% de 1.
La separación entre viguetas es de 75 cm.
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y estribos
Puntal o Pie Derecho
Bovedilla de Cemento Arena
especificada en proyecto
Vigueta Pretensada
Cadena de Remate de Muro
de 1/4 @ 15 cms. ó Similar
Armada con 4 Varillas de O 3/8"
Madrina de nivelación
Trabe de concreto armado de seccion
Apoyo de la Vigueta en la TrabeLosa (capa) de compresión
Malla Electrosoldada 6x6-10/10
M a d r in a d e n iv e la c ió n
y e s tr ib o s
e s p e c if ic a d a e n p ro y e c to
d e 1 /4 @ 1 5 c m s . ó S im ila r
A rm a d a c o n 4 V a r i l la s d e O 3 /8 "C a d e n a d e R e m a te d e M u ro
T ra b e d e c o n c re to a rm a d o d e s e c c io n
A p o y o d e la B o v e d il la e n la T ra b eL o s a (c a p a ) d e c o m p re s ió n
V ig u e ta P re te n s a d a
M a lla E le c t ro s o ld a d a 6 x 6 -1 0 /1 0
DETALLES
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V ig u e ta P re te n s a d aB o v e d illa d e C e m e n to A re n a
M a lla E le c tro s o ld a d a 6 x 6 -1 0 /1 0
d e 1 /4 @ 1 5 c m s . ó S im ila ry e s tr ib o s A rm a d a c o n 4 V a rilla s d e O 3 /8 "C a d e n a d e R e m a te d e M u ro
7 .5 c m
V o la d oG o te ro
q u e a b s o rb e n e l M o m e n to d e l V o la d oB a s to n e s d e re fu e rz o
m u ro
M a d rin a d e n iv e la c ió n
D e ta lle d e V o la d o c o n V ig u e ta
L o s a (c a p a ) d e c o m p re s ió n .
C a p a d e C o m p re s ió n d e F 'c = 2 0 0 K g /C m 2lo s a m a c iz a
C a d e n a d e R e m a te d e M u ro
m u rod e 1 /4 @ 1 5 c m s . ó S im ila ry e s tr ib o s A rm a d a c o n 4 V a rilla s d e O 3 /8 "
M a lla E le c tro s o ld a d a 6 x 6 -1 0 /1 0
7 .5 c m
A c e ro d e re fu e rz o
V o la d o
M a d rin a d e n iv e la c ió n
B o v e d illa d e C e m e n to A re n aV ig u e ta P re te n s a d a
DETALLES
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DETALLES
B o ve d illa d e C e m e n to -A re n a
V ig u e ta P re te n sa d a
M a lla E le c tro so ld a d a C a p a d e C o m p re s ió n
V ig u e ta e n C u m b re ra
C adena de concreto
Losa (capa) de com presión
Boved illa
V igueta en C um brera
M alla E lectroso ldada
V igueta P re tensada
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DETALLES
Perfil de AceroBovedilla de Cemento - Arena
Vigueta Pretensada
ahogada en Viga de Acero
Capa de Compresión
Malla Electrosoldada
Colocación de Vigueta y Bovedilla
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Capa de Com presión 5M alla Electrosoldada
Parcialm ente Coladas.Colocación de V iguetas en Trabes
Pie Derecho Encachetado de M adera
Apoyo M inim o de V igueta 5 cm
M adrina de nivelación
Vigueta pretensada
DETALLES
11
15
5
75
Instalación HidráulicaLosa Baja para
el acabado puede ir directo (Yeso, Aplanado, Etc.). NOTA: Con esta solución NO requiere falso plafon,
Cimbra Temporal
15
11
Vigueta Pretensada
Losa (capa) de compresión
5
15
Malla Electrosoldada
Instalación HidráulicaPreparación para
Vigueta PretensadaCimbra TemporalVigueta Pretensada
75
30
Losa (capa) de compresión
Malla Electrosoldada 6-6-10-10
Vigueta Pretensada
75
Bovedilla de Poliestireno
25
1320
7
Bovedilla P = 20 cmVigueta P = 13 cm
Vigueta Pretensada
75
Malla Electrosoldada 6-6-10-10
Bovedilla de Poliestireno
4022
35
13
Losa (capa) de compresiónBovedilla P = 35 cmVigueta P = 13 cm
DETALLES
31
DETALLES
D e t a l l e d e C o l o c a c i ó n d e d o b l e V i g u e t aP a r a u n a m a y o r c a p a c i d a d d e c a r g a .
D o b le V ig u e t aE s p a c io d e la s B o v e d i l la s
D o b le V ig u e t a
M u r o d e B lo c k
C a d e n a ó T r a b e
PRIMER ETAPA
SEGUNDA ETAPA
Bovedilla de Poliestireno
Losa (capa) de compresión
COLAR EN 2 ETAPAS
Vigueta Pretensada
Varilla # 3 @ 20
32Dr. López Bátiz
Centro Nacional de Prevención de Desastres – CENAPRED.
33Dr. López Bátiz
Centro Nacional de Prevención de Desastres – CENAPRED.
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Centro Nacional de Prevención de Desastres – CENAPRED.
La Vigueta y Bovedilla en conjunto forman un Sistema de Losa que sustituye al colado tradicional o “losa maciza”.
Las pruebas de laboratorio realizadas al sistema de vigueta pretensada y bovedilla de cemento-arena, concluyen:
“…“…No No se observse observóó inestabilidad inestabilidad ni ni desprendimiento de las bovedillas,desprendimiento de las bovedillas,ni ni deslizamiento de las viguetas en la zona de apoyo de la deslizamiento de las viguetas en la zona de apoyo de la viga portante,viga portante,ante cargas laterales de tipo sante cargas laterales de tipo síísmico hasta un DRE del 3%, smico hasta un DRE del 3%, siendo el msiendo el mááximo permisibleximo permisible, , segsegúún Reglamento, de 1.5 n Reglamento, de 1.5 --2.0%...2.0%...””
Dr. López Bátiz
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APLICACIONES
TORRE BELLAGIO. 20 Niveles. PUERTA HACIENDA. 15 Niveles
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APLICACIONES
Edificio “ALENCASTRE 16Niveles.
LOCAL COMERCIAL Centro (sustitución bóveda catalana)
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APLICACIONES
Mc Donald’ s
PUENTE en el Estado de Guerrero
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PUENTE en el Estado de Guerrero
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PUENTE en el Estado de Guerrero
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COSTOS:$/litros de concreto de la
zapata.$/6 lts. =
$/litros de vigueta$/10 lts. =
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CONCLUSIONES PREMEXCIMBRA:
TIEMPO: Ahorro sustancial (vs. Tradicional e incluso vigueta y bovedilla.)COSTOS: Es el sistema de LOSALOSA más económico disponible
hasta hoy. Elimina TOTALMENTE al yeso y su correspondiente limpieza.
PESO: Es la de menor peso propio, por ejemplo h = 17 cm., w = 170 kg/cm2
FORMA: Se percibe mayor altura y volúmen de aire.Los plafones se asemejan a la bóveda catalana.
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INTERACCIINTERACCIÓÓN: N: EDIFICACIEDIFICACIÓÓNN
NecesidadesNecesidades en en EdificaciEdificacióónn
TecnologTecnologííaa comprobadacomprobada
SeguridadSeguridad y y EficienciaEficiencia
Capacidad de CargaÓptima RCDF
AbatirAbatir CostosCostos ConstrucciConstruccióónnAseguramientoAseguramiento de de CalidadCalidad
DisminuirDisminuir TiemposTiempos de de EntregaEntrega
CapacitaciCapacitacióónn
Abate tiempos – Recuperación de Inversión
Reducción de SeccionesEstructurales y Cimbras –Costos/Ecología
Seguridad Sísmica
Fácil Montaje – No M.O. Especializada
PRECIO?PRECIO?
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ENFOQUE IMPLÍCITO?
OPTIMIZACIÓN
agilizar procesos, minimizar Costosabatir Tiempos, con Alta Calidad.
Ing. Rafael A. Betancourt Ing. Rafael A. Betancourt RibottaRibottaDirector GeneralDirector General
Patente Mexicana No. 180240
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