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. 

PESOS VOLUMETRICOS 

DE LOS MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO

OBJETIVO: Investigar los diferentes de pesos meretricios de materiales necesarios para la elaboración del Concreto.

CONCLUSIÓN: El conocer el peso volumentrico de los materiales necesarios para la elaboración del concreto es muy practico, ya que nos ayuda a hacer un calculo de lo que en algún momento vamos a requerir para la construcción de dicha obra, según el peso de  los elementos estructurales.  

DATOS RELEVANTES SOBRE EL CONCRETO

OBJETIVO:  Realizar una investigación acerca de los aspectos mas importantes del Concreto.

PROCEDIMIENTO:

CONCRETO

El concreto es la mezcla del cemento, agregados inertes (arena y grava) y agua, la cual se endurece después de cierto tiempo formando una piedra artificial.
Se le conoce con el nombre de Concreto Reforzado, al concreto que lleva en su seno un refuerzo metálico, cuya función es absorber esfuerzos que el concreto simple por su calidad de piedra artificial no sería capaz de soportar. 

Su pesos volumentrico lo tomaremos de 2000 a 2200 k/m3 para el concreto y en 2300 a 2400 k/m3 para el concreto armado. 

CEMENTO
Aglutinante

Se produce por la cocción y la posterior molienda de minerales extraídos de canteras.puestos de tierras y rocas con una composición geológica que los hace aptos para producir cemento. La cocción en un horno a unos 1.400 °C produce el denominado clinker de cemento portland que, después de ser molido y de habersele añadido sulfato de calcio (yeso) para controlar el procedimiento de endurecimiento, se convierte en Cemento Portland. El nombre se debe a la semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Portland en el condado de Dorset. Es un aglutinante y responsable  de la resistencia del concreto. 

Rocas en la Isla de Portland

Clases de cemento Portland: 

*Tipo I-Normal: su destino a usos generales, como son: estructuras, bloques, pavimentos,etc.

*Tipo II-Modificado: de destina en la construcción de obras hidráulicas por su moderado calor de hidratacion y su regular resistencia a los sulfatos. 

*Tipo III-Resistencia Rápida: es muy recomendable cuando se requiere rapidez en la ejecución de la obra, adquiere una determinada resistencia (80%).

*Tipo IV-Bajo Calor: se recomienda en la construcción de presas, en donde por lo general se requieren grandes espesores porque su calor hidratacion es muy bajo y su resistencia se adquiere muy lentamente.

*Tipo V- de alta resistencia a los sulfatos: Se recomienda emplearlo en la construcción de cimentaciones que vayan a estar expuestos al ataque desintegrador de suelos y aguas sulfatadas y agresivos. 

Cemento Portland Blanco: con características semejantes al cemento Tipo I, pero su empelo esta enfocado en la mayoría de los casos para fines ornamentales y con un precio mas elevado. 

AGUA
Reactivo

La mezcla de cemento y agua produce la denominada pasta de cemento. Una porción de mezcla por peso de dos partes de cemento por una de agua es una relación técnicamente favorable que produce una pasta de cemento. El agua de amasado debe ser agua potable,no debe contener ningún elemento que pueda alterar el proceso de endurecimiento, como ácido húmico o determinadas aguas residuales de origen industrial,etc. 

ÁRIDOS

Agregados finos y gruesos

Los áridos del concreto son productos naturales, los áridos ligeros artificiales suelen utilizarse para elaborar concreto ligero de baja densidad. 

Los áridos naturales proporcionan concretos de peso normal con densidades que oscilan entre 2.300 y los 2.500 kg/m3. Con áridos ligeros, la densidad de un concreto ligero puede reducirse a valores de tan solo 1.200 kg/m3. 

Constituyen aproximadamente del 60 al 75% del volumen total del concreto. 

La mayor parte de los yacimientos de grava natural depositados en ríos o las morrenas prehistóricas son muy apropiados para la elaboración del concreto. 

ADICIONES O ADITIVOS DEL CONCRETO

Son sustancias que se añaden a la composición inicial del concreto.

Adiciones: Sustancias inorgánicas en polvo que se añaden al concreto en cantidades relativamente elevadas. Deben considerarse como parte del aglomerante o en el concreto endurecido. 

Las adiciones tipo I son las que no poseen propiedades hidráulicas, no contribuyen a la resistencia del aglomerante. Puede contener un influencia positiva en las propiedades del concreto fresco y endurecido. 

Entre las adiciones se incluyen el polvo y los pigmentos.

Las adiciones tipo II son principalmente cenizas volantes procedentes de la combustión del carbón. Son inducidas a una reacción de los correactivos hidráulicos que contiene el cemento, y por consiguiente aumentan su resistencia. 

Aditivos: Son sustancias químicas muy eficaces; suelen ser líquidos y se añaden al concreto durante el amasado. Se utilizan principalmente para mejorar las propiedades del concreto fresco, para facilitar su amasado y puesto en obra. 

La principal aplicación de los aditivos es mejorar la fluidez del concreto fresco.

Fraguado del concreto:

El fraguado inicial y el Fraguado final. El primero corresponde cuando la mezcla pierde su plasticidad volviéndose difícilmente trabajable. La segunda etapa alcanzando una dureza tan apreciable que la mezcla entra ya en su fraguado final.  El tiempo de fraguado  oscila entre 50 y 60 min. El fraguado final se estima en unas 9 y 10 hras.  Cuando las circunstancias lo requieran se usaran "acelerantes" o " retardadores" del fraguado, a base de compuestos de cloruro para acelerar el fraguado o yeso para retardarlo.

Curado del Concreto: 

Es la protección que se le da al concreto para evitar la perdida de agua o reponer la que se  pierda. De un buen curado depende la Resistencia que finalmente alcanzara el concreto. Consiste en cubrir la superficie con una película impermeable a base de osfalto, alquitran, silicatos de sodio,etc. este procedimiento tiene como finalidad de conservar el agua que se uso en la preparación de la revoltura, mejorando con agua la superficie colada.
Es necesario vigilar la humedad en el concreto durante unos 10 a 15 dias, tiempo suficiente para que el concreto alcance en ese lapso el 75% de su resistencia.

Resistencia del concreto a la compresión: 

La resistencia del concreto al esfuerzo de compresion puede ser hasta de 700 u 800 k/cm2 (se han obtenido concretos hasta de 1000 k/cm2). Las pruebas de resistencia del concreto a la compresion se hacen sobre cilindros de 15 cms de diametro y 30 cms de altura curados en el laboratorio y probados a los  28 dias. Cuando se efectua la ruptura del cilindro, la fatiga correspondiente a esa ruptura a se representa por (f''c) y se refiere al valor base de las especificaciones.

Resistencia del Concreto al Corte: A este refuerzo la resistencia del concreto es bastante buena y se estima entre 40% y el 80% de sus resistencia a la compresión.  

Resistencia del Concreto a Tracción: A este esfuerzo la resistencia del concreto es bajo, considerándose aproximadamente entre el 15% y 20% de sus resistencia a la compresión. 

Resistencias del Concreto:

*7 dias - 65% Resistencia mínima.
*14 dias - 75% Resistencia media.
*28 dias - 99% Resistencia muy elevada.





Revenimiento: 

Vaciado del Concreto > Revenimiento > El grado de ductibilidad del conducto.

Existen concretos mas dúctiles  que otros, ya que dependerá del elemento estructural.

Si elaboramos un concreto con revenimiento bajo sirve para Losas Horizontales. Por el contrario si elaboramos un concreto con revenimiento alto para Losas Inclinadas. 

Resistencias del Concreto según su uso:

100 kg/cm2 __________ Pisos/Plantillas
150 kg/cm2___________Pisos/ Castillos/Cadenas
200 kg/cm2___________Castillos/Columnas/Losas/Cimentación
250-300 kg/cm2_______Columnas/Losas/Trabes

CONCLUSIÓN:

La investigación de dicha información me resulto muy satisfactoria, la considero muy útil y básica para esta carrera y para la vida diaria de un estudiante de este medio. 

MUSICALIZACIÓN DE LA MATERIA

OBJETIVO: Tomando en cuenta el concepto de la materia "Tecnología de la Edificación del Concreto Armado", escoger una canción de cualquier genero y justificar la razón por la cual la relaciono. 

PROCEDIMIENTO:

Elegí la canción "We are the champions" de la banda Queen, lanzada en 1977. La cual se ha convertido en un himno de las victorias deportivas, fue la canción oficial de la Copa Mundial de Fútbol de 1994 y ha sido utilizada o referida varias veces en distintos ámbitos de la cultura popular. 

Banda Queen 

Decidí elegir esta canción porque en primer lugar, la materia como tal me agrada y es muy útil e indispensable en la carrera de Arquitectura. Pero así como me agrada, también me agobia un tanto, debido a que en ocasiones no logro captar como tal la información, o las actividades a realizar no consigo terminar a tiempo o correctamente. 

Y esta canción es en cierta forma "motivadora"por el genero y por una frase que la relaciono con la materia:

"Nosotros somos los campeones mis amigos, y nos mantendremos luchando hasta el final"...

Debido a que tenemos altas y bajas durante el semestre, pero no decaer  jamas, sino persistir siempre y obtendremos buenos resultados y por lo tanto aprendizaje. 

CONCLUSIÓN: Dicha actividad se me complico un tanto, porque no tenia una idea clara de que canción elegir y la razón. Y creo que no elegí bien, ya que no cumplí con el requisito como tal, ya que la materia habla del Concreto Armado, y yo me incline mas en las altas y bajas de la materia pero como estudiante. Aunque después de todo fue muy grato el haber escuchado las versiones

y diferentes puntos de vista de mis compañeros de clase. 

CUBOS DE CONCRETO

OBJETIVO DE ACTIVIDAD:

Elaborar en parejas modelos de mezclas de materiales para elaborar concreto, buscando una proporción según sea el caso, de 5 cm de arista, correspondiendome los primeros 6 cubos a elaborar.

Material:

*Cemento

*Arena

*Arenilla, en reemplazo de la Grava

*Agua

*Material transparente Spectra

*Trovicel de 1 mm

Se designo a cada elemento un numero con el cual se denominaría la mezcla que conformaría cada cubo.

1. Cemento

2. Arena

3. Grava

4. Agua

PROCESO:

Para determinar la cantidad de agregado o aglutinante que llevaría cada cubo, emplee un frasco de cristal con capacidad de 48 gramos. 

1.- El primer cubo esta conformado por Cemento + Arena (1+2).

Cemento  cernido                                              Arena cernida

Después de cernir ambos elementos, se mezclaron hasta crear una textura homogénea, deduciendo la cantidad de: 48 gramos. Finalmente el producto fue colocado en un molde de spectra de 5 cm3.

Compactación del producto 

Cemento 24 gr + Arena 24 gr

 Cubo Cemento + Arena

2.- El segundo cubo esta conformado por Cemento + Arenilla (1+3). Se mezclaron ambos elementos,pero no se consiguió algo homogéneo como el anterior. Posteriormente se coloco en un molde de spectra.

Arenilla

Cemento 12 gr + Arenilla 18 gr

 

Cubo Cemento + Grava

3.- El tercer cubo conformado por Cemento + Agua (1+4).

Mezcla de 48 gr de Cemento + 24 mg de Agua

Posteriormente la mezcla fue colocada en un molde de trovicel.

 

Cubo Cemento + Agua

4.- El cuarto cubo de Arena + Arenilla (2+3).

Arena cernida                                    Mezcla de Arena + Arenilla

                    

Cubo de Arena 24 gr + Grava 30 gr

5.- El quinto cubo de Arena + Agua. 

Se mezclaron ambos elementos y se coloco en un molde de trovicel, se uso 48 gr de Arena y 15mg de Agua.

 Se desmoldo el cubo, ya que se obtuvo un buen nivel de compactación.

Cubo Arena + Agua

6.- El sexto cubo esta conformado por Grava + Agua.

Arenilla 30 gr + 10 mg de Agua

Finalmente se coloca la mezcla en un molde de spectra.

Cubo Grava + Agua

El resto de los cubos le correspondió a mi pareja de equipo, aquí el resultado de ello:

                

Cubo No. 7

Cemento + Arena + Grava

(1+2+3)

Cubo No.8

Arena + Grava + Agua

(2+3+4)

Cubo No. 9

Cemento + Arena + Agua

(1+2+4)

Cubo No.10

Cemento + Grava + Agua

(1+3+4)

Cubo. 11

Cemento + Arena + Grava + Agua

(1+2+3+4)

TRABAJO FINAL

Conclusión:

Esta actividad fue interesante por la razón de que fueron elaborados con materiales que integran el concreto, por lo que se obtiene como un análisis final que los 4 elementos ( cemento + arena + grava + agua ) son necesarios para obtener dicha resistencia en el concreto. Ya que al elaborar  el resto de los 10 cubos, pude observar que por el mismo material llámese agregado o aglutinante, no se obtenía un buen resultado, una buena compactacion; así como su textura y/o apariencia era distinta.