Tecnología de la Edificación del Concreto Armado

SISTEMA VIGUETA Y BOVEDILLA

OBJETIVO: Investigar sobre el sistema industrializado de Vigueta-Bovedilla.

PROCEDIMIENTO: 

El sistema de vigueta y bovedilla se compone de tres partes principales: Componente portantes (viguetas), componentes aligerantes (bovedillas) y un firme de concreto armado que tiene como principal dar integridad al sistema de piso. Teóricamente el sistema de vigueta y bovedilla trabaja en una sola dirección, aunque una vez colado el firme de concreto armado la carga se reparte en una pequeña porción a los extremos panel de losa paralelos al eje longitudinal de las viguetas.

Componentes del sistema de vigueta y bovedilla

 También, componen el sistema otros elementos no menos importantes como ser: el refuerzo por cambios volumétricos y refuerzo por momento negativo.

Sistema de vigueta y bovedilla 

Los componentes portantes (viguetas) son elementos muy resistentes que durante la etapa de colado resisten en sección simple todas las cargas impuestas. Una vez que el concreto del firme ha fraguado la vigueta trabaja en conjunto con este dándole al sistema una capacidad de carga considerable. Una característica de este sistema es el aligeramiento que se da mediante el uso de bovedillas.

Tipos de Viguetas por su diseño

La armadura es un producto electrosoldado triangular, formado por tres varillas corrugadas, en forma de zig-zag, mediante un proceso de soldadura por resistencia eléctrica a cada 20 cm.

ELEMENTOS DEL PATÍN 

Una vez que está la armadura, se le agrega concreto colado en las dos varillas inferiores mas el acero de refuerzo que requiera, dependiendo el claro y cargas a las que va a ser sometida lalosa, formándose el patín.  

 Las bovedillas más utilizadas son las de poliestireno y cemento-arena. El aligerar el sistema de piso tiene un gran impacto sobre la estructura dado que con esto se reducen las cargas sobre las trabes columnas y cimentación, lo que conlleva a secciones de menor tamaño, asimismo, las cargas sobre el suelo se reducen considerablemente. Por otra parte, desde el punto de vista sísmico el aligeramiento del sistema de piso resulta en la reducción de las masas inerciales reduciendo de esta forma las solicitaciones sísmicas sobre la estructura. 

El firme de concreto debe ir reforzado por mallas u otro tipo de refuerzo que ayude a controlar el agrietamiento por fraguado en el concreto. También, es muy común el uso de refuerzo por momento negativo o bastones en los bordes de la losa. Estos bastones evitan el agrietamiento por flexión en los extremos los bordes de la losa y ayuda a mejorar la continuidad del sistema. El firme tiene como principales funciones dar integridad y continuidad al sistema de piso, resistir las cargas verticales y trasmitirlas adecuadamente a los elementos perimetrales portantes. 

De la misma forma debe ser capaz de funcionar como diafragma rígido de piso, trasmitiendo adecuadamente a los elementos verticales resistentes las carga laterales (sísmicas y viento) que se presente en la vida de la edificación.

PROCESO CONSTRUCTIVO

• Apuntalamiento: Se deben colocar madrinas de nivelación en los extremos de las viguetas. Cuando sea necesario también se ubican madrinas interiores, siempre respetando las longitudes de apuntalamiento máximas especificadas por el fabricante o proveedor certificado. Las viguetas son colocadas una a la par de la otra a lo largo del panel de losa a la distancia especificada en los planos del proyecto.

• Longitudes mínimas de apoyo. Es importante que las viguetas tengan una longitud de apoyo suficiente para garantizar el buen funcionamiento del sistema. Previo al colado la vigueta debe entrar y apoyarse en el elemento confinante del panel de losa ya sea trabe, dala o cualquier otro. La norma NMX-C-406-ONNCCE-2013 de Vigueta y Bovedilla establece que la longitud de apoyo de las viguetas deben estar conforme a lo siguiente: 

 Izado de componentes portantes

• Colocación de las viguetas y bovedillas. Se procura colocar una bovedilla en cada extremo de las viguetas para que sirvan de escantillón o guía, como se muestra en las figuras 5.2 Y 5.3. Es importante presionar lateralmente las viguetas contra las bovedillas para evitar desprendimiento por apoyo inadecuado de las mismas. 

• Instalaciones. Posterior a la colocación de las viguetas y las bovedillas, se deben dejar los espacios y huecos para las instalaciones eléctricas y sanitarias. En ningún punto se permite agujerar o perforar la vigueta para introducir cualquier tipo de instalaciones, dado que esto restaría capacidad al sistema. Asimismo, es permitido introducir ductos o instalaciones a lo largo de la cuña de concreto que se forma entre la vigueta y la bovedilla, en vista que esta tiene una función estructural en el sistema de piso. 

Apoyo de las vigueta

Colocación de bovedillas de cemento -arena

Colocación de bovedilla de poliestireno

• Malla de refuerzo por cambios volumétricos. Previo al colado del firme de concreto se coloca la malla de refuerzo por cambios volumétricos o malla por temperatura, como comúnmente se le conoce. Esta malla de acero juega un papel fundamental para que el firme de concreto no se agriete durante el fraguado del concreto. 

Durante la instalación de la malla electrosoldada se recomienda el uso de calzas para garantizar el recubrimiento mínimos del acero. También, en la nueva normatividad se especifica que las mallas de refuerzo por temperatura deben ser adquiridas en hojas y no en rollos para facilitar su instalación y mejor desempeño. 

 Colocación de la malla electrosoldada

• Bastoneo. Cuando se requiera se debe colocar acero de refuerzo por momento negativo (bastones) en los bordes del panel. El proveedor o el calculista del proyecto deben determinar la cantidad de acero requerida para evitar agrietamiento en el concreto producto del momento negativo generado en los extremos de las viguetas. 

• Colado del firme de Concreto. Durante el colado en sitio se deben tener ciertos cuidados que se mencionan a continuación: - No se debe permitir la acumulación de concreto en ningún punto de la losa, ya que esto implica una sobrecarga sobre las bovedillas o viguetas que podría provocar algún daño. - Evitar pararse en las bovedillas. Se debe utilizar tablones en los cuales los obreros puedan pararse. -  El colado debe hacerse de los bordes de del panel de losa hacia su interior y colando primero las líneas de las viguetas y luego emparejando el resto de la losa. 

Colado del firme

• Curado. El concreto del firme debe ser curado adecuadamente para evitar agrietamientos excesivos que puedan reducir la durabilidad del sistema y afectar su apariencia. 

• Retiro de puntales. Se recomienda que posterior al colado del firme los puntales sean retirados en un periodo de tiempo no menor a 7 días. Si el sistema de piso va cargar a los pocos días de ser colado los puntales se deben dejar por un periodo mínimo de 15 días.  

• Conceptos básicos de análisis y diseño. Durante su construcción y condición de servicio el sistema es sometido a dos estados diferentes de carga. El primero es cuando se cuela el firme de concreto y se le conoce como etapa de transición y el segundo es cuando el firme de concreto ha endurecido y funciona en sección compuesta con la vigueta y son aplicadas las cargas de servicio, esta etapa se conoce como condición de servicio

• Etapa de carga en transición En esta condición de carga sobre la vigueta se cuela el firme de concreto. La vigueta trabaja en sección simple en vista que el concreto colado no aporta ninguna resistencia en vista que no ha endurecido. En esta etapa uno de los factores de gran importancia es la longitud de autoportancia que es la distancia a la cual deben colocarse los puntales. Generalmente la longitud de autoportancia de cada tipo de vigueta debe ser proporcionada por el proveedor certificado y puede variar dependiendo de la resistencia de la vigueta en sección simple.

• Condición de servicio En esta etapa, el concreto del firme de concreto y de la cuña que se forma entre la bovedilla y la vigueta ya ha endurecido, por lo cual la capacidad resistente de la sección se ve considerablemente aumentada. Para fines de cálculo se desprecia cualquier aportación en rigidez y resistencia de las bovedillas sean estas de cemento arena o de poliestireno, tomándose en cuenta únicamente una sección T formada por la vigueta y el concreto del firme circundante. En esta etapa de carga se aplican las cargas máximas en condiciones de servicio. En esta condición se esperan deflexiones en las viguetas, no así, agrietamientos por flexión o de otro tipo. Deben ser consideradas las deformaciones a largo plazo por flujo plástico, relajación del acero y todas aquellas deformaciones a largo plazo.

 Sección resistente 

• Normatividad y Reglamentación: En Mexico el sistema de vigueta y bovedilla está regido por los reglamentos de construcciones locales y varias normas mexicanas. Se mencionan las normas mexicanas aplicables al sistema de vigueta y bovedilla: o NMX-C-406-ONNCCE-2013 o NMX-C-463-ONNCCE-2009 o NMX-C-460-ONNCCE-2009 Actualmente la norma NMX-C-406-1997-ONNCCE cuyo nombre es: “Industria de la construcción - Sistemas de vigueta y bovedilla y componentes prefabricados similares para losas – Especificaciones y métodos de prueba”, es la norma NMX vigente, que rige los sistemas de vigueta y bovedilla.

APLICACIONES DEL SISTEMA VIGUETA Y BOVEDILLA

EN PROCESO DE CONSTRUCCIÓN

CONCLUSIÓN:

Desconocía este sistema de construcción, pero mediante esta investigación me he percatado de que es un sistema muy útil y estable, y tiene la ventaja de construir losas sin cimbra, por que al apoyarse las bovedillas en las viguetas se cubre toda la superficie.