¡Descarga Requeriments dels sostres y más Apuntes en PDF de Arquitectura solo en Docsity!
Tema
Particions horitzontals. Sostres
Requeriments dels
sostres
Els sostres, o separació entre dos espais contigus verticalment (és a dir, un sobre l'altre) té un seguit de requeriments típics, entre els quals brilla amb llum pròpia l'estructural. És obvi que el sostre s'ha d'aguantar a si mateix i a més a més ha d'aguantar tot el que hi hagi a sobre o s'hi pengi per sota. En terminologia més tècnica, ha de suportar el pes propi, les concàrregues i les sobrecàrregues. Però a més a més ha de separar els dos ambients a nivell lumínic, acústic, olors, etc. En fi tota una gamma de requeriments que, encara que no siguin tan determinants com els estructurals, no es poden obviar. És per això que tot seguit en fem un repàs metòdic de tots ells.
Requeriments estructurals Com sempre que parlem d'estructura hem de diferenciar entre resistència i estabilitat. Algú pot pensar que un sostre, pel fet de ser horitzontal, no es pot tombar i, per tant, no cal pensar en l'estabilitat. Ja veurem que això no és del tot cert. Resistència Les accions típiques que ha de suportar un sostre són les càrregues verticals, tal com ho hem comentat abans. Resistir vol dir, en aquest cas, dues coses:
- no trencar-se
- no deformar-se excessivament No trencar-se és obvi: si es trenca no tenim sostre! Ara bé, si un sostre es deforma excessivament, encara que no s'apreciï a simple vista, corre el gran perill de carregar els envans que hi ha a sota i que el toquen per la part de dalt. Si això és així aquests envans poden trencar-se per vinclament, ja que són
esvelts i poc resistents per naturalesa. Si, tanmateix, l'envà és prou resistent el resultat pot arribar a ser pitjor, ja que la càrrega d'un sostre se suma a la càrrega del sostre inferior, i això pot passar en més d'un pis. En aquest cas es podria arribar a la ruptura del sostre inferior per càrrega excessiva. En parlarem més en l'apartat d'encontre sostre-envà.
Estabilitat Els sostres són plans i no es poden tombar. Cert! Però les parets que hi ha a sota sí que es poden tombar i, moltes vegades, no ho fan perquè s'aguanten per la part de dalt amb el fregament del sostre. I no només això el sostre serveix per coordinar l'estabilitat dels diferents murs de trava inferiors, de forma que l'edifici no giri ni es torci. Perquè això sigui així cal que la unió entre els murs (no els envans!) i el sostre sigui el més íntima possible. A més a més cal que el sostre sigui prou resistent per fer aquesta tasca de coordinació. A aquesta propietat se l'anomena monolitisme i, com veurem més endavant, és la causa de l'existència d'una sèrie d'elements: capa de compressió, mallat, etc.
Requeriments ambientals
Separar dos espais és separar dos ambients. Per això els requeriments ambientals són tan importants en el cas dels sostres. De tots ells, potser el que més atenció necessita és l'acústic, pel tema del soroll d'impacte, però els resseguirem tots.
Acústica El sostres, gairebé sempre, han de separar dos ambients que no han d'interferir-se a nivell acústic: un no ha de molestar ni ser sentit per l'altre. Pel soroll aeri utilitzarem sostres de gran massa. En el cas de sostres fets amb lloses de formigó aquest requeriment se soluciona ràpidament. Quan un sostre pesant no és possible caldrà pensar en solucions tipus sandvitx, amb materials absorbents a l'interior i capes el més pesades possibles a l'exterior. Pel soroll d'impacte el problema és més complicat. El caminar de la gent (tacons), el moviment del mobiliari, la caiguda d'objectes, etc. són els típics sorolls d'impacte en el sostres. La forma de solucionar-ho és diversa:
aquest requeriment és important, però en aquests casos l'estudi es fa en un altre part del temari.
Requeriments tecnològics Cada vegada més el pas de les instal·lacions (aire, aigua, electricitat, etc.) que han d'anar d'un lloc a l'altre en sentit horitzontal es fa aprofitant l'existència dels sostres. Fer-ho per dins és complicat i només possible en algun tipus d'instal·lació, però el més habitual és adossar-ho a la part inferior del sostre i tapar-ho amb un cel ras o fals sostre, o bé col·locar- ho per sobre i utilitzar un paviment que ho permeti. En el cas d'instal·lacions registrables caldrà que el cel ras sigui de plaques desmuntables i el paviment també (terra tècnic).
Requeriments d'ús i estètics Els sostres, finalment, són tancaments d'un espai, per tant es veuen (el sostre vist per sota) i es veuen i es trepitgen (el sostre vist per sobre). Això vol dir que hi intervenen uns altres requeriments: els estètics i els d'ús. Quan el mirem per sota, tenim una superfície que té un color, una textura, una modulació, etc. El revestiment del sostre (quan n'hi ha) és qui resol aquests aspectes. Un revestiment típic del nostre entorn és l'enguixat. Estenent una capa de guix (1, cm aprox.) obtenim un acabat blanc (es pot pintar, evidentment), continu, absorbent de la humitat, etc. No obstant, si volem aconseguir més propietats, la solució habitual és recórrer al cel ras , amb plaques d'escaiola o cartró-guix. En aquest casos podem optar per solucions absorbents acústiques, pas d'instal·lacions, etc. Quan el mirem per sobre, veiem el que anomenem paviment. El paviment és la capa superficial (n'hi pot haver bastants més capes per sota). La seva textura modifica el perill de lliscar o la capacita d'embrutar-se i la facilitat de la neteja. La seva duresa té molt a veure amb el desgast i amb la producció de soroll d'impacte, etc. Hi ha molts tipus de paviments. En tornarem a parlar en el tema dels Revestiments. De qualsevol forma podem citar els tipus següents: Petris (naturals i artificials), ceràmics (rajoles de gres, esmaltades, etc.), fusta (parquet de diferents tipus), suro, moquetes, plàstics (PVC, butil), ...
Tipologia
Per cobrir un espai i fer-lo habitable tant per la part inferior com per la part superior hi ha diferents solucions que podem aplicar. Cada lloc i cada època ha
utilitzat un tipus o un altre en funció del que disposava. De qualsevol forma, però, podem classificar aquests tipus d'aquesta manera:
Planta rectangular
- Homogeni, massís
- Heterogeni, alleugerit
- Unidireccional -- amb revoltons -- amb tauler, xapa superior, etc.
- Bidireccional, reticulat
Planta circular
Qualsevol tipus de planta
- Descomposició en rectangles més petits, mitjançant arcs, jàsseres o una combinació de tots dos tipus estructurals
Forjat
unidireccional
Una aproximació històrica Els sostres o forjats unidireccionals estan formats per uns elements lineals paral·lels que treballen a flexió, que anomenarem biguetes , separats una certa distància entre ells. Entre aquestes biguetes se situen uns altres elements que cobreixen aquest espai entre biguetes, anomenat entrebigat. Ja sabem que els elements estructurals que treballen a flexió han de ser de fusta, d'acer, o de formigó armat o pretesat. És cert que podem trobar altres materials com l'alumini o el formigó posttesat, però ja
Biguetes de fusta
Durant mil·lennis no existia ni el formigó armat ni l'acer en forma industrial. Per tant totes les biguetes eren de fusta. Aquestes biguetes s'obtenen dels troncs dels arbres i poden estar més o menys treballades: des de formes irregulars fins a peces prismàtiques molt ben acabades i fins i tot amb motllures al llarg de la bigueta. Els cairats són biguetes ben escairades relativament petites. Avui dia, podem trobar biguetes de fusta laminada i encolada. Encara que en un principi aquest material s'utilitzi per a jàsseres, no es estrany trobar biguetes. Els revoltons solen ser manuals, fets amb una o dues capes de rajoles o maons de pla.
Biguetes d'acer
Quan al segle XIX la metal·lúrgia i sobretot la siderúrgia tenen el seu gran desenvolupament, apareixen els perfils metàl·lics, generalment en secció en forma de I, que superen a les biguetes de fusta en resistència i longitud. A poc a poc, quan l'economia ho permet, aquestes biguetes d'acer van substituint les de fusta. En aquest moment els perfils més utilitzats com a biguetes són els IPN (més antics), IPE i HEB. Els revoltons solen ser manuals, fets amb una o dues capes de rajoles o maons de pla, tot i que ja comença a haver-hi revoltons prefabricats aptes per a aquestes biguetes.
Biguetes de formigó armat
El segle XX és el segle del naixement del formigó armat i, conseqüentment, apareixen les biguetes d'aquest material, intentant imitar la forma de I de les biguetes d'acer, ja que és la més econòmica per a peces que treballen a flexió. En un principi també s'utilitzen els revoltons fets a mà amb aquestes biguetes, però a poc a poc es van anar introduint els revoltons prefabricats, tant ceràmics com de morter. És més, la majoria de vegades els propis fabricants de biguetes o bé també fabriquen revoltons que hi encaixin perfectament, o bé treballen amb complicitat amb un fabricant de revoltons determinat.
Biguetes de formigó pretesat
El formigó armat ha tingut un desenvolupament continuat al llarg del segle XX. S'ha millorat el material base (formigó i acer) i les tècniques de fabricació. En aquest sentit cal destacar l'anomenat formigó pretesat. En aquest material les armadures són més primes (filferros) i resistents. Es tensen i mantenint aquesta tensió s'aboca el formigó. Quan passats uns dies el formigó ja s'ha endurit del tot, s'elimina el pretesat i les armadures s'encongeixen i comprimeixen el formigó, precisament en aquelles zones que estarien traccionades quan es carreguin les biguetes. Així es compensa aquesta tracció i el formigó es manté comprimit que és com funciona bé. A la pràctica aquestes biguetes es distingeixen per:
- presenten una certa curvatura
- les armadures no sobresurten per les puntes, ja que han estat tallades
- s'aprecia per la testa de la bigueta la finor i la quantitat elevada d'armadures
Biguetes semiresistents i autoresistents
Atès que les biguetes de formigó, armat o pretesat, van sempre acompanyades d'una capa de compressió del mateix material de formigó, es bastant comú utilitzar biguetes semiresistents , també anomenades semibiguetes , en contraposició a les biguetes "normals" anomenades biguetes autoresistents. A aquestes semibiguetes els falta la part superior de la I. Quan es posa el formigó de la capa de compressió s'acaba de completar la secció de la bigueta. Això comporta una sèrie d'avantatges i inconvenients:
Avantatges:
- (^) les semibiguetes pesen menys, per tant són més econòmiques tant en el seu preu inicial com quant al transport i a la posada en obra.
- la unió de la bigueta i la capa de compressió és més perfecta, per tant el monolitisme del forjat està més ben aconseguit.
Inconvenients:
- (^) les semibiguetes tenen una resistència més baixa que les biguetes, de vegades molt inferior (ja que hi ha semibiguetes que només tenen la part inferior de la I) la qual cosa fa que s'hagi de manipular amb compte a l'hora de col·locarles.
- sempre cal apuntalar aquestes biguetes, ja que encara que s'aguantin a si mateixes no són capaces de suportar el pes del formigó fresc que s'hi abocarà.
bé en una volta. Així doncs, en posar-lo als carcanyols tenim una volta per sobre els revoltons que és més resistent que el propi revoltó.
Això fa que el revoltó passi a ser un element merament de suport (fa d'encofrat del formigó), amb la qual cosa el revolto pot ser de qualsevol material i pot tenir per sota la forma que es vulgui. Fins i tot es poden fer revoltons recuperables, és a dir, revoltons que una vegada adormit el formigó es poden treure i tornar a utilitzar.
La primera opció, doncs, és crear una peça que vagi de bigueta a bigueta formant un arc, talc om es fa fent els revoltons manuals. Si aquesta peça és de morter, amb un gruix de 3 cm aprox. no hi ha cap problema. No obstant això, si la fem a material ceràmic, que sol tenir 1 cm de gruix, és poc resistent per aguantar el pes del formigó fresc. Per això els revoltons prefabricats corbats de ceràmica solen tenir dues capes d'1 cm connectades entre si, per tal de tenir més resistència.
Revoltons amb la part inferior plana Quan els revoltons es feien manualment, si es volia tenir un sostre de l'habitació pla, calia col·locar un cel ras. La forma tradicional consistia a situar un encanyissat penjat o clavat al sostre per tal de poder enguixar directament sobre ell. Ara bé, quan el revoltó és prefabricat, normalment extrudit, no hi ha cap dificultat en fer na peça que per la part superior tingui un arc (encofrat de la volta) i per la part inferior sigui plana i enrasada amb les biguetes, per tal de poder enguixar-ho tot de cop i tenir el sostre de l'habitació completament pla.
Avui en dia trobem una gamma amplíssima de
revoltons amb la part inferior plana. De fet són els més habituals. En trobem de ceràmica i de
morter, fabricats moltes vegades pel mateix fabricant de les biguetes.
Ara bé, també n'hi ha fets a poliestiré expandit. Com que es tracta d'un material molt lleuger, té na capacitat aïllant tèrmica molt interessant i a més a més, poden fer-se revoltons de grans dimensions, ja que ho hi ha cap problema en la seva col·locació.
Capa de
compressió
Un dels inconvenients dels sostres tradicionals unidireccionals, és a dir, a base de biguetes i revoltons, és la manca de monolitisme. Això significa que cada bigueta treballa independentment de les altres: si es trenca cauen els dos revoltons que hi descansen a sobre, si té una càrrega superior a les biguetes del costat, es deforma més que les biguetes del costat, etc.
És per això que quan apareix una normativa sobre sostres unidireccionals, el primer que fa és exigir un comportament monolític del sostre. Aquest monolitisme s'aconsegueix bàsicament a través de dos elements constructius:
- una capa de compressió
- un congreny perimètric
La capa de compressió
Es tracta de disposar per sobre de les biguetes i dels revoltons un element continu
que faci treballar conjuntament unes biguetes amb les altres (sobretot amb les contigües). Aquest element és, bàsicament, una capa de formigó (de més de 4 cm
de gruix) armada amb un mallat d'acer. Aquest mallat té unes barres de gruix variable (en funció de diferents paràmetres, entre ells el propi gruix de la capa de
compressió), i una separació entre barres que està al voltant dels 20 o 30 cm.
No es tracta d'abocar una capa de formigó per sobre del sostre. Si fos així, aquesta capa es desenganxaria del sostre quan hi hagués flexió i, per tant, no serviria com a element de monolitisme. Cal que sigui el propi formigó del sostre el que formi aquesta capa de compressió, recobrint les biguetes i els revoltons.
Els nervis
Òbviament, la única forma fàcil de fer biguetes que es creuin, unes a través de les altres, és fer-les amb formigó in-situ , ja que podem abocar el formigó i fer les biguetes entrecreuades. Ara bé, si les biguetes no existeixen, cal fer un encofrat inferior continu (tota una plataforma) per tal de poder treballar sobre ell i que permetin fer aquestes "biguetes entrecreuades" i la capa de compressió. Sobre l'encofrat s'aniran col·locant els cassetons formant una retícula (d'aquí el nom), deixant uns "carrers" que allotjaran les armadures i formaran els nervis. L'encofrat de base
Existeixen molts tipus d'encofrat industrialitzat per fer més ràpida i senzilla la feina de construir aquesta gran plataforma per a cada nivell. A més a mes cal que sigui molt resistent, ja que ha de suportar tot el pes dels revoltons i del formigó fresc. En aquests sostres (a diferència dels sostres unidireccionals) no hi ha biguetes de cap mena que aguantin res durant el formigonat. Evidentment, igual que en el cas dels sostres unidireccionals, caldrà col·locar un congreny per tot el perímetre i abocar el formigó formant una capa de compressió contínua per damunt. Això implica fer els corresponents encofrats verticals pel perímetre i al voltant dels grans forats: escala, ascensor, etc.
Nervis i cassetons
Nervis i cassetons Atès que no parlem de biguetes prefabricades, les "biguetes" d'un forjat bidireccional reben el nom de nervis. Així mateix el congreny s'anomena moltes vegades nervi perimetral. Els elements que serveixen per crear els nervis, a mode d'encofrat lateral, s'anomenen cassetons. Venen a ser com els revoltons dels sostres unidireccionals. De cassetons n'hi ha de molts tipus: de ceràmica, de morter, de poliestiré expandit, de plàstic, d'acer, etc. Fins i tot els cassetons poden estar fets per "trossos", de forma que al trobar el perímetre, les cantonades, etc. col·loquem només un tros de cassetó, ja que el cassetó sencer no hi cabria.
Cassetons recuperables
Hi ha un cas particular de cassetó que és aquell que es pot treure (recuperar) una vegada el formigó ja s'ha endurit i resisteix. Aquests cassetons s'anomenen cassetons recuperables. Solen ser de plàstic (de vegades metàl·lics) i tenen una forma de tronc de piràmide, per tal d'extreure's millor.
Són típics dels sostres que no s'han d'enguixar per sota: aparcaments, tallers, llocs on anirà un cel ras, etc.
Àbac i capitell
Àbac Quan un forjat reticulat s'aguanta damunt d'un pilar, tota la força que es transmet entre sostre i pilar ho fa a través de la zona de contacte. Si hi haguessin cassetons tocant al pilar, no hi hauria prou formigó per poder resistir aquesta força. Per això al voltant dels pilars, veurem que hi ha una zona més o menys quadrada sense cassetons: una zona massissa. S'anomena àbac. Quan es tracta d'un pilar de vora o de cantonada, aquest àbac és més petit i descentrat respecte del pilar. Altres vegades, no n'hi ha prou amb l'àbac i cal posar uns elements anomenats creuetes que encara donen més resistència a la unió del sostre amb el pilar.
Capitell Quan l'àbac sobresurt per la part inferior del sostre s'anomena capitell , en referència als capitells clàssics de l'art grec i romà. La major part de les vegades el capitell té la mateixa forma quadrada que l'àbac i per això, es confonen els termes d'àbac i capitell. Altres vegades té una forma piramidal invertida i en aquest cas és més fàcil distingir una cosa de l'altra.
Sostres lleugers
Sostre / Façana
Els sostres interrompen els edificis en alçada. Aquesta interrupció pot ser total, i en aquest cas el gruix del sostre es perfectament visible des de l'exterior. Si el formigonat s'ha fet en compte i ha quedat bé (llis, sense cavitats, etc.), es pot deixar de forma definitiva per a ser vist. Si no és així, el que se sol fer normalment és arrebossar-lo i pintar-lo per tal que quedi més presentable. Ara bé aquesta solució és clarament un pont tèrmic. Per aquesta raó i per altres raons estètiques, moltes vegades els sostres no es veuen des de la façana. Hi ha diferents possibilitats:
Si la façana està arrebossada i pintada, o es tracta d'un revestiment mono-capa, el revestiment passa per davant del forjat i l'amaga. Per tal que no apareguin fissures o esquerdes que marquin el canvi de material de suport, s'acostuma a posar dins al revestiment una malla plàstica, a mode d'armadura, en tot el gruix del sostre i una mica més per cada costat.
2. Quan la façana és d'obra vista, cal passar pel
davant del forjat uns maons més estrets (pitxolins) o unes plaquetes (1 cm de gruix) del mateix material que els maons. D'aquesta forma es dissimula el gruix del sostre. No obstant això, cal tenir present que quan es dissimula el sostre (i els pilars) d'aquesta manera és molt possible que degut al problema del pont tèrmic, que segueix sent present, es produeixin condensacions que "delatin" el què hi ha amagat.
En el cas del mur tipus cavity wall el sostre descansa sobre el full interior de la paret, per tant en aquest cas no hi ha cap pont tèrmic i la façana passa perfectament per davant del sostre sense cap perill de que pugui delatar-lo degut a les possible condensacions del pont tèrmic.
Sostre / Envà
El sostres són elements que treballen a flexió principalment (i també una mica a tallant). Per tant tenen una deformació corbant-se cap a baix. Aquesta deformació rep el nom de fletxa. Si uns sostre va d'una biga a una altra, o d'una paret a una altra, sense cap paret ni envà intermedi, el límit de la fletxa és visual (que no s'apreciï a simple vista) i que eviti que el paviment es faci malbé. Ara bé, si damunt del sostre o sota el sostre hi ha una paret no estructural (un envà), aquesta paret es mou solidària amb el sostre.
La paret de sobre tendeix a baixar i desenganxar-se del sostre superior si el sostre sobre el qual descansa té una fletxa excessiva, provocant una fissura o una esquerda a la part superior. A més a més, com que un sostre es deforma més al centre i menys als extrems (la corba de la deformació), també apareixen o poden aparèixer altres fissures i esquerdes a 45º als costats. La paret inferior, en canvi, el que fa és intentar impedir que el sostre es deformi. Si és prou resistent el que passarà és que aquesta paret es transforma en una paret de càrrega. Ara bé si es tracta d'un envà prim i poc resistent, acabarà trencant-se, ja que no podrà resistir una càrrega per a la qual no estava dissenyat. Aquest problema encara és més greu si es tracta d'un edifici de molts pisos on l'envà de la planta baixà està resistint el pes de tots els sostres superiors.
