SISTEMAS ALIGERADOS EHI EN EDIFICACIONES

1- La responsabilidad del ingeniero proyectista no es de computar con exactitud sino de juzgar acertadamente.- E. Hoek y E.T. Brown.2- Para ser un exitoso ingeniero no tienes que desarrollar proyectos extraordinarios, sino desarrollar proyectos ordinarios extraordinariamente bien.3- Filosofa de la Calidad Total en el Diseo Estructural, es hacer los proyectos siempre bien desde la primera vez, ofreciendo al cliente la satisfaccin completa al mas alto nivel de seguridad y con la mayor economa posible.

SISTEMAS ALIGERADOS Un sistema aligerado consiste en la reduccin intencional de hormign en la zona sometida a traccin de forma tal, que el acero positivo quede concentrado en paquetes uniformemente distribuidos en ambas direcciones con un ancho de nervio para garantizar los esfuerzos de adherencia y cortante en la placa.E. N.

SISTEMAS ALIGERADOS PARA EDIFICIOS EHIAligerados con Bovedillas.

Lite Deck.

Ligero losas.1 Direccin.

2 Direcciones.

LOSAS ALIGERADAS Sistema compuesto por nervios en una o dos direcciones, separados por casetones no removibles de polietileno expandible de alta densidad, unidos entre si por una losa de poco espesor, la cual completa la accin del diafragma.

CONSIDERACIONES GENERALES SEGN ACI-318 (prrafo 8.11)LOSAS NERVADAS La losa nervada consiste en una combinacin monoltica de nervaduras regularmente espaciadas, y una losa colocada en la parte superior que acta en una o en dos direcciones ortogonales. El ancho de las nervaduras no debe ser menor de 10 cm. y el peralte no mayor de 3.5 veces su ancho mnimo. El espaciamiento libre entre las nervaduras no debe exceder de 75 cm. El espesor de la losa sobre los rellenos no ser menor de 4 cm., ni menor 1/12 del espaciamiento de las nervaduras.

CONSIDERACIONES GENERALES SEGN ACI-318 (prrafo 8.11)LOSAS NERVADAS Se debe suministrar en la losa, acero de refuerzo perpendicular a las nervaduras de acuerdo con lo requerido por flexin, considerando las concentraciones de cargas, si las hay, pero no ser menor que: 0.0018 x 4200 / fy (.0018 o .0027 ) La resistencia al esfuerzo Vc, proporcionada por el concreto, podr ser un 10% mayor que lo especificado en el capitulo 11.La resistencia al esfuerzo cortante podr ser aumentada mediante el uso de acero de refuerzo por cortante o incrementando el ancho en los extremos de las nervaduras.

Las losas nervadas que no cumplan con las limitaciones mencionadas, tendrn que ser diseadas como sistemas de losasy vigas.CONSIDERACIONES GENERALES SEGN ACI-318 LOSAS NERVADAS

CALCULOS DE DISEOLOSAS NERVADAS Peso Especifico Equivalente. (g)

0.66 m0.50 m0.15 m0.66 m0.50 m0.15 m0.15 mgHorm= 2400 kg/m30.075 m0.075 m0.075 m0.075 m1.30 m1.62 mgBov = 14.249 kg/m30.05 mA = 1.30x1.62 = 2.106 m2VHorm= 2.106 x 0.20 = 0.4212 m3VBov= 4 (0.15x0.50x0.66) = 0.1980 m3W= (0.4212-0.1980) x 2400 + (0.1980x14.249)W= 538.50 kgg= W / VHorm = 538.50 / 0.421g= 1278 kg/m3% Reduccin Peso 53.25%

Bloque Comprimido. (a)

0.16 m0.05 ma 0.05CcTsC-+dSe disea la losa como si fuese maciza.Luego con los resultados del anlisis de la losa, se toma su momento a flexin (+) mayor y se calcula la altura del bloque comprimido.Si a altura de la losa, disearemos la losa como maciza y dispondremos el acero de refuerzo concentrandolo en los nervios en su direccin respectiva. Si a > altura de la losa, entonces esta se disear calculando los momentos de los nervios y diseando cada uno como viga individual.

0.15 mCALCULOS DE DISEOLOSAS NERVADAS

CALCULOS DE DISEOLOSAS NERVADAS Verificacin al Cortante. { VU f(VC+VS) }

Nota: aV no se debe limitar a ningun valor minimo. (ACI 11.5.5)Ly# Nervios XLx# Nervios YqU = Carga Ultima [kg/m2]Areas Tributarias= Lc2 / 4= Lc2 * LL LS 22Cortantes por Nervios VY = qU Lc2 / 4 #Nerv. Y VX = qU Lc2 * LL LS #Nerv. X 22Resistencia a Cortante - ConcretoVC = 1.10 0.55 f`c b dX,YResistencia a Cortante - AceroVS = (VC / f) VU aV = VS / (fy dX,Y) {cm2/m}

CALCULOS DE DISEOLOSAS NERVADAS Diseo de Losa sin Refuerzo Adicional Negativo.

El modelo de este sistema de losas se realizar considerando cada losacomo un elementosimplemente apoyado.++

CALCULOS DE DISEOLOSAS NERVADAS Diseo de Losa con Refuerzo Adicional Negativo.

El modelo de este sistema de losas se realizarconsiderando el sistema delosas con borde continuo,pero este sistema no tendrcompensacin de refuerzonegativo, ya que entre lasLosas adyacentes no habrcamellaje, diseandose ascon el momento negativodel borde considerado.+--

PROCESO CONSTRUCTIVO LOSAS NERVADAS

5.- Instalamos las bovedillas ya delimitadas por los nervios. Respetando siempre el recubrimiento mnimo lateral de las barras de refuerzo con la bovedilla.6.- Colocamos la malla Electro-Soldada en el Topping.7.- Procedemos a hacer el vaciado del hormign en la losa.1.- o de la(s) losa(s).2.- 3.-4.

B O V E D I L L A S E H IAnchoAltoLargoEHI 15-33EHI 15-66EHI 15-990.500.500.500.150.150.150.330.660.99EHI 20-33EHI 20-66EHI 20-990.500.500.500.200.200.200.330.660.99EHI 25-33EHI 25-66EHI 25-990.500.500.500.250.250.250.330.660.99EHI 30-33EHI 30-66EHI 30-990.500.500.500.300.300.300.330.660.99

TORRE RESIDENCIALARANJUEZ

Comparacin de esta estructura:

Aligerada vs Maciza TORRE RESIDENCIAL ARANJUEZAligeradaMacizaEspesor Losa20 cm18 cmPeso por Area1278 * 0.20 = 256 kg/m22400 * 0.18 = 432 kg/m2Peso Estructura4,036 Ton3,409 TonDPeso = 38.7 %DP.E. = 15.5 %Cortante Basal Din.135.5 Ton120.8 TonDC.B.D. = 10.8 %Ahorro Volumen Horm. 260 m3Perodo1.61 Seg1.47 Seg

Comparacin de Columnas: 0.40x0.60 20f1Planta Estructural TORRE RESIDENCIAL ARANJUEZ

TORRE RESIDENCIAL ARANJUEZComparacin de Columnas: 0.40x0.60 20f1Aligerada

Comparacin de Columnas: 0.40x0.60 20f1Maciza TORRE RESIDENCIAL ARANJUEZ

Comparacin de Columnas y Zapatas:

Aligerada vs Maciza TORRE RESIDENCIAL ARANJUEZAligeradaMacizaDimensiones40 x 60Armado20 f 1Dacero = 14 % 22 f 1 (en todo el eje vertical)(cm)40 x 6020 f 1Ratio:0.840.980.86C13C151.01DHorm. = 30 %Zapatas: sADM = 3.0 kg/cm2Dx,y= 3.05 , H=0.65C13C15(m)Dx,y= 3.30 , H=0.75Dx,y= 3.10 , H=0.65Dx,y= 3.35 , H=0.75

Peso Especfico(kg/m3)Losa Aligerada 2D

a0.50b0.15c0.66

Volmen de Hormign por cada 100 m2Losa Aligerada 2D

a0.50b0.15c0.66

Peso Especfico(kg/m3)Losa Aligerada 1D

a = 0.15mtsb = 0.50mts

Volmen de Hormign por cada 100 m2Losa Aligerada 1D

a = 0.15mtsb = 0.50mts

LITE DECK El Lite Deck es un sistema de losas de techo y/o entrepisos, fabricado con EPS de alta densidad, que funciona como encofrado permanente para el vaciado del concreto, formando una serie de nervios paralelos en una direccin (generalmente la direccin de mayor carga) en donde finalmente se colocar el refuerzo estructural de la losa. El EPS esta formado por losas alveolares de poliestireno expandido construidas conjuntamente con perfiles metlicos que forman el encofrado perdido para el vaciado de hormign.

VENTAJASProporciona un encofrado para losa de concreto de techos y/o entrepisos muy resistente, liviano, fcil y rpido de armar, sin necesidad de mano de obra ni equipos especiales, ni mayores conocimientos previos. Existen soluciones en diversos espesores (6, 8, 10, 12, 14 y 16).Proporciona una alta calidad de vida y un insuperable confort debido al alto nivel de aislamiento trmico y acstico, que repercute en la disminucin del consumo energtico hasta en un 60%. Se logra una substancial disminucin del peso propio de la losa, lo que nos disminuye las cargas ssmicas con la subsiguiente disminucin en materiales de columnas y fundaciones. El EPS absorbe las vibraciones de la estructura. Se disminuye el nmero de puntales, logrando economas de tiempo y dinero. Se puede combinar con otros sistemas constructivos convencionales, como es el caso de la mampostera armada y estructuras metlicas. Se puede combinar con extensores de peralte (Top Hat) para acomodar el diseo a peraltes no estandarizados.Se pueden lograr inclinaciones sin requerir encofrados adicionales.

CARACTERSTICAS

Lite DeckPeso Especfico(kg/m3)Peso Propio(kg/m2)Vol. de Hormign x cada 100 m2(m3)Topping(cm)6 (15 cm)1,0582128.825.008(20 cm)96924210.095.0010(25 cm)90927311.365.0012(30 cm)86630312.635.00

PROCESO CONSTRUCTIVO LITE DECK

3.- Colocamos puntales provisionales en la direccin perpendicular al Lite Deck (espaciamiento mximo = 2 m.).

LITE DECK

LITE DECK

DETALLES GENERALESSECCION TRANSVERSAL

Peso Especfico(kg/m3)Lite Deck

Volmen de Hormign por cada 100 m2Lite Deck

LIGEROLOSAS La Ligerolosa es un sistema de losas de techos y/o entrepisos, fabricado con EPS de alta densidad, que funciona como encofrado para el vaciado de una losa de concreto armado, nervada en una direccin, de seccin mixta, combinada con el perfil ECO-T-EHI (Estructural) para posteriormente quedar como aislante trmico permanente.

VENTAJASProporciona un encofrado para losa de concreto de techos y/o entrepisos muy resistente, liviano, fcil y rpido de armar, sin necesidad de mano de obra ni equipos especiales, ni mayores conocimientos previos. Existen soluciones en diversos espesores.Elimina las varillas de los nervios y a la vez el tiempo y mano de obra que esto conlleva.Tienen estras en ambas superficies.Acepta cualquier tipo de acabado tradicional en base a cemento.Proporciona una alta calidad de vida y un insuperable confort debido al alto nivel de aislamiento trmico y acstico, que repercute en la disminucin del consumo energtico hasta en un 60%. Se logra una substancial disminucin del peso propio de la losa, lo que nos disminuye las cargas ssmicas con la subsiguiente disminucin en materiales de columnas y fundaciones. En relacin a los sistemas tradicionales hay una disminucin de hasta 125 Kg/m. El EPS absorbe las vibraciones de la estructura.

VENTAJASSe pueden lograr inclinaciones hasta de 50 sin requerir encofrados adicionales. Se disminuye el nmero de puntales, logrando economas de tiempo y dinero. Se puede combinar con otros sistemas constructivos convencionales, como es el caso de la mampostera armada. Colabora a la disminucin de la deforestacin, ya que sustituye el encofrado en madera por EPS. Por cada casa construida con EPS son salvados 13.8 rboles. Ideal para cualquier tipo de modificacin, ampliacin, etc. dado a lo liviano del EPS y la simplicidad del sistema. Esto en especial al mezclar una construccin existente tradicional con una ampliacin de altura (agregar un piso) o una divisin de media altura. El EPS es reciclable. Proporciona un ambiente 100% libre de termitas y comejenes, ya que el EPS no es un compuesto orgnico, lo que quiere decir que ningn organismo se puede alimentar de l.

CARACTERSTICAS

LigerolosasPeso Especfico(kg/m3)Peso Propio(kg/m2)Vol. de Hormign x cada 100 m2(m3)Topping(cm)(20 cm)7491877.805.00(25 cm)6932088.675.00(30 cm)65422910.535.00

COMPONENTESLas piezas de EPS en cualquiera de sus presentaciones, segn la aplicacin.

COMPONENTESEl Perfil ECO-T-EHI conformado en fro y fabricado con acero ASTM A570 Grado 50, garantizado para una fluencia de fy=3515kg/cm para ser ubicado a lo largo de la losa de techo o entrepiso.

COMPONENTESMalla electrosoldada, colocada en el topping del sistema nervado. El diseo de este refuerzo debe cumplir con las especificaciones sealadas anteriormente.

DETALLES TPICOS

As*Fy (LRFD, C-I3-1)Resistencia a Flexin LIGEROLOSAS0.85*fc*Ac(LRFD, C-I3-2)SQn(LRFD, C-I3-3)

fbMn = Cy = TyRESISTENCIA A FLEXIN LIGEROLOSASAncho Efectivo del Patn a cada lado del eje longitudinal de la viga:

bf = minUn octavo de la longitud del claro.

La mitad de la separacin entre centros de vigas.LRFD - I3.1LRFD - I3.2a = C / [0.85*fc*b] LRFD C-13-4C, Valor menor de las componentes evaluadas anteriormente.

Peso Especfico(kg/m3)Ligerolosas

Volmen de Hormign por cada 100 m2Ligerolosas

Carga Ultima Ligerolosas(Kg/m2)

PROCESO CONSTRUCTIVO LIGEROLOSAS

3.- Colocamos puntales provisionales debajo de los perfiles ECO-T-EHI (espaciamiento mximo = 2 m.).6.- Procedemos a hacer el vaciado del hormign en la losa.2.- Colocamos las piezas EPS requerida de acuerdo a la carga y a la luz.4.- Colocamos la malla electrosoldada en el topping del elemento.5.- Instalacin de ducteras (elctricas, climatolgicas y sanitarias) en el topping justo encima de la malla electrosoldada.1.- Una vez establecida la luz que se quiere cubrir se procede a ubicar los perfiles ECO-T-EHI perpendiculares a los apoyos.