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TECNOLOGIA CONSTRUCTIVA II Prof: Juan A. González
CUBIERTAS
Definicion y funcion Son el techo de un edificio. Su mision, al igual que la de las paredes exteriores, es la de suministrar proteccion contra todos los agentes externos. Necesita estar formada por materiales de gran resistencia a las variaciones termicas y agentes hidraulicos de la atmosfera.
Componenetes Son tres los elementos principales de cualquier cubierta: El que soporta directamente la exposicion El que sirve como barrera impermeable al agua El que tiene la mision de dar proteccion termica (eventualmente acustica). Ademas debe ser de facil colocacion y costo razonable Generalmente no son resistentes estructurales y necesitan siempre una estructura que la soporte
Criterio de diseño El agua es el mas dificil de combatir de los agentes atmosfericos. La funcion principal de la cubierta es la de rechazar el agua, sea de Iluvia o de humedad ambiental. Para ello, se aplica un principio importante. “DISEÑAR LA CUBIERTA DE TAL FORMA QUE EL AGUA SE ELIMINE RAPIDAMENTE”. Esto se consigue con pendientes
Clasificacion Es la pendiente la que nos permite establecer los tres grandes grupos en que se dividen las cubiertas: De pendiente muy pequeña, ejecutadas generalmente sobre una superficie casi horizontal (por ej.: losa de hormigon armado), cuyo tipo representativo es la azotea; reciben el nombre de cubiertas planas u horizontales De pendiente acentuada, a veces muy fuerte, ejecutadas sobre una base inclinada (estructura metalica o de madera), cuyo tipo representativo es el techo de una o mas aguas; reciben el nombre de cubiertas en pendiente. De pendiente variable en el sentido vertical, segun directrices curvas en una o mas direcciones; reciben el nombre de bovedas y cupulas.
Tipos de cubiertas Terrazas secas De poca pendiente Azoteas accesibles Azoteas inaccesibles
Cubiertas de tejas y pizarras De fuerte pendiente De cinc Cubiertas de chapas onduladas De aluminio De asbesto cemento De pendiente variable Bovedas y Cupulas
Libertad de movimiento Los techos deben tiener una gran libertad de movimientos a fin de tolerar las deformaciones por los saltos termicos de dia y noche. Esta libertad puede provenir de: Su propia elasticidad (membranas y chapas metalicas) Su gran cantidad de juntas (tejas). Conviene, entonces, que aquellas unidades que por si mismas son rigidas y fragiles (tejas y pizarras), tengan la necesaria movilidad para evitar que se rompan.
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Puntos singulares (encuentros) Son encuentros que exigen un diseño especial y que derivan de la interseccion de los distintos planos de la cubierta o de terminaciones de la misma. Pueden ser El encuentro de un techo con una pared El encuentro de dos faldones formando vaIle o cumbre Los bordes de terminacion en las distintas situaciones de alero El paso de conductos de ventilacion o chimenas, etc., Estos puntos son motivo de un tratamiento especial ya que En ellos se concentran los movimientos propios del techo En ellos suele acumularse la maxima energia del agua durante los temporales, aumentando asi el peligro de filtraciones.
CUBIERTAS PLANAS - AZOTEAS
Son cubiertas planas aquellas de pendiente muy suave, aproximadamente del 2 %.. Se llaman azoteas (o terrazas accesibles) cuando estan terminadas de tal manera que se puede transitar sobre ellas.
PARTES CONSTITUTIVAS Sus partes constitutivas pueden verse en la figura
- La proteccion o terminacion. Se colocada en la zona superior de la cubierta con el objeto de recibir los efectos directos de la intemperie y las acciones mecanicas del transito, eventual o permanente, protegiendo de ese modo a los demas miembros de la azotea.
- Camara de aire (solo en terrazas secas)
- Impermeabilizacion o aislamiento hidaulico. Es la capa mas importante por su funcion y por las dificultades que presenta su ejecucion
- Aislamiento termico y acustico: Es de espesor uniforine de materiales aislantes (poliestireno expandido, vermiculita, hormigon alveolar, etc.). Puede cumplir tambien funciones de aislacion acustica.
- Contrapiso u hormigon de pendiente: Es de espesor variable, (minimo 5 cm en los embudos). Su funcion es dar pendieente (cuando la losa tiene pendiente, el contrapiso tiene un espesor constante o se lo suprirne). Es un material de relleno y se lo suele ejecutar con hormigon pobre.
- Losa soporte de hormigon.
Alguna de estas partes puede cumplir varias funciones indicadas, en cuyo caso la azotea se simplifica; puede ocurrir tambien que por razones de economia se suprima totalmente alguno de esos elementos. Lo que no faltara nunca ni conviene simplificar demasiado, es la impermeabilizacion.
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períodos de lluvia, durante la ejecución de los trabajos. En cada final del día cubrir la superficie con lona plástica.
SOPORTE DE LA IMPERMEABILIZACION El soporte de la impermeabilización, estructura portante; hormigon de pendiente, carpeta, aislacion térmica debera presentar las siguientes caraterísticas: Textura Resistencia al punzonamento Estabilidad dimensional Resistencia al fuego Compatibilidad química con la impermeabilización
PREPARACION DE LA SUPERFICIE La superficie debe de estar limpia y lisa para el trabajo de impermeabilización. Se deben localizar eventuales fallas en el hormigon, removiendo las partes sueltas y reparar la superficie con mortero Limpiar con energia la superficie, removiendo el exceso de hormigon, madera, hierro, polvo, etc. Cuando ubiera aceite, grasas, desmoldantes o hidrofugantes en hormigon, utilizar hidrolavado con agua a presión para total limpeza Humedecer la superficie con agua en abundancia antes de la reparacion, para mejor aderhencia del substrato
HORMIGON DE PENDIENTE y CARPETA Es la capa que genera las pendientes (1% a 2%) para el escurrimiento y hace de base a la carpeta de asiento de la membrana
Sobre el hormigon de pendiente se ejecuta una carpeta fratazada con cemento y arena de 2cm de espesor.
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Paso de conductos
BABETAS En los muros y paredes el hormigon de pendiente debe subir de de 20 a 30 cm del piso finalizando con las esquinas redondeadas. En todo encuentro con un muro, la babeta debe prolongarse dentro de aquel, una profundidad que se supone ya libre del acceso del agua. Para asegurarse de ello, es necesario cumplir con ciertos requisitos. Señalemos que los mojinetes en el borde de las losas estan muy expuestos a recibir los movimientos de la losa; como las babetas se empotran fuertemente en ellos, el movimiento de estos puede hacer que el manto asfaltico se encuentre sometido a traciones superiores a su resistencia (muy baja por otra parte) y termine por romperse. Los requisitos para ejecucion de babetas son: La babeta debe ser independiente de la cubierta. En el caso de dilataciones favorece el mutuo corrimiento de los mantos, conservando la impermeabilidad Deben prohibirse los angulos vivos, ya que la cubierta puede cortarse Los dispositivos de dilatacion seran generosos y bien ubicados Toda la superficie de los parapetos por encima de la babeta debe ser revocada con morteros impermeables.
IMPRIMACION ASFALTICA La imprimación asfáltica es el elemento de unión entre la carpeta de cemento y la membrana asfaltica. Está compuesta por asfaltos (por sus características adhesivas) diluídos en solventes orgánicos. Despues de preparada superfície se aplica a rodillo, con temperatura ambiente entre 10 e 50 *C. Mantener el ambiente ventilado durante la aplicación y el secado de 3 a 6 horas, dependiendo de las condiciones ambientales. Consumo: 0,4 a 0,6 kg por m2.
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Abrir el rollo completamente para alinearlo, enseguida enrollarlo nuevamente y quemar con soplete el polietileno protecor de alta densidad y tambien la tinta de imprimación para una perfecta adherencia.
La membrana deberá ser colocada en el sentido contrario a la línea de maxima pendiente comenzando de la parte mas baja hacia la mas alta teniendo que cubrir toda el área inclusive las bandas laterales. Entre un rollo de membrana y otro debe haber una superposición de no menos de 10 cm. Completar la aplicación hasta cubrir con membrana toda el área a impermeabilizar.
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Despues de cubierta toda la superficie las juntas deberán ser pintadas con pintura de aluminio de base asfáltica para la correcta protección del asfalto de los rayos Ultra Violetas, dando una terminación perfecta.
Con membranas asfálticas pueden ser impermeabilizadas distintos tipos de obras garantizando una perfecta impermeabilización.
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CUBIERTAS DE TEJAS Y PIZARRAS
Definiciones La palabra teja se refiere a piezas destinadas a ejecutar revestimientos de cubierta. Cuando ese material es pizarra natural, esas piezas se Ilaman pizarras. Estas cubiertas pueden ser de tejas ceramicas, pizarras naturales o artificiales y piezas similares por su forma, tamaño y colocacion
En la actualidad, las tejas y pizarras pueden encontrarse fabricadas con los mas diversos materiales: morteros, fibrocemento, vidrio, material plastico, asfalto, etc. La variedad de los tipos que puede suministrar la industria es grande y no vale la pena clasificarlos o distinguirlos de un modo especial.
Componentes fundamentales La cubierta propiamente dicha, formada por la yuxtaposicion de multiples unidades iguales (tejas) superpuestas y a modo de formar una superficie totalmente cerrada al paso del agua; estas unidades son siempre relativamente pequeñas para que puedan ser manejadas par un solo hombre, dos a lo sumo, comodamente y sobre el mismo plano de colocacion. La infraestructura, inmediatamente por debajo de la cubierta y sobre la que esta se apoya; en el caso mas sencillo es un conjunto de listones paralelos y equidistantes. La estructura resistente, el elemento portante destinado a recibir el peso del techo y las eventuates sobrecargas del hombre, la nieve y el viento y, que hemos dicho, forma parte de otros capitulos. Pueden ser tirantes de madera, losas de hormigon, etc.
TIPOS DE TEJAS
Tejas planas clasicas
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Tejas francesas
Tejas portuguesas
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Colocacion Tejas y pizarras se colocan de la misma manera, en alguna de as formas que muestran las figuras
Sobre enlistonado
Sobre listones paralelos y equidistantes a los que el revestimiento se clava, ata o engancha. Para las tejas planas y pizarras esa distancia puede variarse dentro de limites muy amplios, segun sea el recubriiniento adoptado o el aparejo con que se disponga el tejado. El enlistonado se dispone paralelo a la linea del alero
1- Tejas o pizarras 2- Listones equidistantes 3- Viga estructural de madera o cabio
Tejas coloniales
Sistema similar al anterior, con el agregado de una alfajia para sosten de la teja cobija. Hay que fijar con precision la distancia entre listones. Para algunas tejas (como la marsella, la colonial y todas las de encastre) esta distancia depende solamente del largo de la teja.
1 Tejas 2 Liston equidistantes 3 Viga estructural de madera o cabio 4 Alfajia (solo en teja colonial)
Sobre entablonado continuo
En este caso se mejora la aislacion termoacusica del conjunto; tambien el entablonado sirve como plataforma de trabajo Solamente van sobre entablonado las piezas para clavar, puesto que la superficie completamente cerrada impide pasar ganchos y encastres. 1 Teja o pizarra 2 Viga de madera o cabio 5 Entablonado
Con asiento de mortero
Cuando la infraestructura es una losa de hormigon o ladrillo armado; como ya no es posible enganchar ni clavar, las tejas y pizarra se colocan con mortero, con gran economia de madera y mano de obra. Esta solucion esta muy difundida ya que grandes regiones del pais cuentan con buenas posibilidades de fabricar ceramica y hormigon, pero son pobres en maderas de construccion
1 Tejas o pizarras 6 Mortero de asiento 7 Losa de hormigon
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Construccion La construccion de una cubierta se realiza en los siguientes pasos.
Inicialmente se coloca la estructura resistente de vigas de madera u hormigon. En el caso de estructura de madera se coloca un entablonado de madera machimbrada perpendicular a la misma según muestra la figura 1
A continuacion se colocan listones escurridores de madera de dos pulgadas sobre el machimbre a lo largo de la linea de los tirantes estructurales- Fig 1
Se extiende el primer rollo de membrana impermeable fijandolo con un liston como indica la figura 2
Luego se colocan listones clavadores perpendiculares a los anteriores (paralelos al alero) con la separacion adecuada para permitir el clavado de la tejas.
El clavado de las tejas se inicia desde la parte mas baja del faldon haciendo que las hileras de tejas superiores tapen los clavos de las inferiores.
Fig 1
Fig 2
Fig 3
Fig 4
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Se pueden presentar las siguientes situaciones
Planta de tejas coloniales Encuentro de un faldon con mojinete
Alero corrido Cumbrera
Los artificios empleados para resolver cada uno de estos problemas son los siguigntes: el uso de piezas especiales para el primer caso el uso de morteros para el segundo; el uso de piezas de acordamiento para el tercero y cuarto. Siempre que se pueda debe preferirse trabajar con detalles de zingueria, de resultado superior a cualquiera de los artificios anteriores.
- Cumbrera
- Alero corrido
- Lima tesa
- Lima hoya
- Encuentro con mojinete
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CUBIERTAS DE CHAPAS CONFORMADAS
Estas cubiertas de chapas pueden ser de chapa galvanizada, aluminio, fibrocemento o material plastico.
Ventajas Poco peso para cubiertas y cerramientos exteriores Facilidad de montaje Reciclables y bajo costo de conservacion Esto hace que sean muy utilizada en la construccion de galpones
Desventajas Esta cubierta no brinda proteccion termica. En galpones de trabajo de poca altura habra que preveer una aislacion termica adicional.
TECHOS DE VIVIENDAS
En vivienda no es comun el empleo de estructuras de acero, siendo mas tradicional el empleo de cabriadas de madera. Sin embargo las estructuras de acero para techos se ha venido incrementando. El acero hoy es empleado en bajos espesores y protegido (galvanizado o aluminizado) ofrece notorias ventajas esteticas.
Las estructuras metalicas de techo pueden ser: Cabriadas de perfiles CA en (1) Cabios de perfil CB en (2) Cabios de hierro redondo CB en (3) Correas conformadas entre muros CO en (4) Correas de hierro redondo entre muros
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Componentes basicos de un galpon metalico La imagen muesta un esquema de los elementos basicos que pueden aparecer en la estructura y cubierta de un galpon metalico.
P Pilar J Jamba CA Cabriada C Correa CC Correa de borde PO Porton DT Diagonal de techo (arriostramiento) DP Diagonal de pared (arriostramiento) VC Viga contraviento T Tilla B Base o fundacion BA Bulon de anclaje CH Chapa de Techo
Ademas de los elementos presentadoss pueden aparecer elementos adicionales como Fijaciones, Zingueria, Elementos de desague, Sellados contra aire y agua, Aislaciones termicas, etc.
En una obra pueden aparecer todos estos componentes o solo alguno de ellos. A continuacion se analizan las caracteristicas constructivas de los componentes nesesarios en una cubierta metalica.
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CHAPAS
Existen diferentes materiales que se vienen disputando el mercado con una superioridad del uso de las chapas de acero revestido. Nos referimos brevemente a las características, ventajas y desventajas de cada material. En general las chapas metálicas al ser laminas delgadas, requieren de pliegues para rigidizarlas. Estos pliegues tienen forma sinusoidales, trapezoidales y otros conformados.
Chapas de acero Chapas negras Se utilizan poco ya que sin protección, el acero se oxida fácilmente. Sin embargo hay algunos usos, como en el caso de presencia de calor donde las chapas son negras sin protección. Chapas pintadas El pintado puede ser en obra o prepintado en fabrica. El caso ultimo las chapas son decapadas, tratadas químicamente (fosfatizado o similar) pintadas en línea continua. Este prepintado permite el conformado posterior por plegado o doblado continuo. Se emplean en revestimientos interiores. Chapas revestidas Son galvanizadas, aluminizadas o de zinc-aluminio (aptas para la intemperie con gran ventaja de duración de los dos últimos respecto del galvanizado).Todos estos son procesos continuos en caliente. Otra variante es el electro zincado, que es por proceso electrolítico y que no es apto para la intemperie. Chapas revestidas prepintadas Son prepintadas y horneadas, sobre chapas previamente galvanizadas por inmersión en caliente cuando están destinadas a uso a la intemperie, o sobre chapas electro zincadas cuando sean usadas en interior.
Chapas de aluminio Por la menor resistencia del aluminio estas chapas son en general de mayor espesor que las de acero. Se emplean espesores de 0.8/1.0/1.2 mm. Se usan ondas similares a las de acero con preferencia trapezoidales. Son de buen aspecto y resistencia a la corrosión. Pero tienen el inconveniente que no resisten granizos fuertes, pudiendo ser perforadas por piedras grandes o abollarse mucho. Otro de los inconvenientes es que donde están en contacto con hierro se producen corrosiones fuertes y peligrosos. Tienen buena reflectividad térmica. Son algo mas caras que las de acero.
Chapas de fibrocemento Desde hace mucho ha sido la competencia mas fuerte de las chapas de acero con costos en general menores que las de acero. Son acanaladas de baja y alta onda, existiendo las llamadas autoportantes de altura de 12 a 15cm y largas (3 y mas metros), que permiten techar luces grandes Por considerarse que las fibras de asbestos que componen el material son cancerigenas, han sido prohibidas en USA y por ley se ha exigido la remoción de todas las construcciones de este tipo. En Latinoamérica no esta prohibido su uso, pero actualmente su futuro es incierto. Es posible que finalmente desaparezcan como material de revestimiento.
Chapas de cobre El cobre se usa a veces como revestimiento de alta calidad y duración (mas de 100 años). Últimamente esta utilizando como chapa para plantas donde existen emanaciones de ácidos (Fundiciones de cobre) donde otras chapas solo duran meses.
Chapas plásticas Se emplean en general como complemento de las otras chapas, en cuyo caso tienen la misma onda y se intercalan con aquellas. Hay de muy distintas calidades y en general son combustibles. Hay chapas especiales (mas caras) retardantes de fuego. En el techo deben usarse con precauciones porque son menos resistentes y al estar expuestas al sol pueden sufrir volatilización de la resina ligante.
