Losas

¿ Que es una losa ?, las losas de concreto son elementos estructurales horizontales cuyas dimensiones en planta son relativamente grandes en comparación con su altura donde las cargas son perpendiculares a su plano, se emplean para proporcionar superficies planas y útiles. Las losas separan horizontalmente el espacio vertical conformando diferentes niveles y constituyen a su vez, el piso de uno de ellos y el techo del otro. La losa es el principal sostén para las personas, elementos, maquinarias que puedan desarrollar de forma segura todas las actividades y a veces de contribuir a la estabilidad de los edificios. Es el elemento que recibe directamente la carga. Las losas de entrepisos y techos, aparte de su función estructural cumplen con otras funciones tales como: control ambiental, seguridad e instalaciones, pavimentos o pisos. Por lo tanto la losa acabada, está formada por la estructura, concreto, capa aislante, cielo falso o cielo raso.

Clasificación de losas

La clasificación de losas se realiza según varios criterios: distribución del refuerzo, forma estructural, composición, apoyos y como se realiza su construcción.

Según la distribucción del refuerzo: - reforzada en una dirección; - Reforzada en dos direcciones
Según su composición: - Losa maciza; - Losa nervada o losa aligerada; - Lamina acanalada de acero o Losacero; - Placa fácil
Según los apoyos: - Sobre columnas; - Sobre muros
Según su construcción: - Vaciadas; - Prefabricadas

Según la distribucción del refuerzo

Reforzada en una dirección

La relación entre luces es quien define si el comportamiento es en una o dos direcciones, una losa se considera que trabaja en una dirección cuando se cumple una de las siguientes condiciones:

Cuando tiene dos bordes libres, sin apoyo vertical, y tiene vigas o muros, en los otros dos bordes opuestos aproximadamente paralelos.
Cuando el panel de losa tiene forma aproximadamente rectangular con apoyo vertical en sus cuatro lados, con una relación de la luz larga a la luz corta.
Cuando una losa nervada tiene sus nervios principalmente en una dirección.

Nota: La luz es la distancia de los puntos de apoyo de la losa. ejemplo: la

distancia que hay entre columnas cuando no hay puntos de apoyos entre ellos como muros u otro soporte.

Reforzada en dos direcciones

Cuando se dispone de muros portantes en los cuatro costados de la placa y la relación entre la dimensión mayor y la menor del lado de la placa es de 1.5 o menos, se utilizan placas reforzadas en dos direcciones. El espesor de losa en dos direcciones no depende de las condiciones de apoyo, ni la composición. La ecuación E=perimetro/180 establece el espesor mínimo para este tipo de losa, cabe destacar que el perímetro se refiere al de cada panel, por lo tanto el espesor debe ser el mayor de todos los espesores requeridos para cada panel.

Según su composición

Losa de concreto armado

Estas losas de concreto también conocida como losa maciza, son elementos estruturales de concreto armado de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso, Las losas macizas se construyen en los siguientes espesores: 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28 y 30 cm. Tienen la desventaja de ser pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido, el calor y su costo es un poco mas alto a comparación de otras losas, su ventaja soporta mayor peso que cualquiera de las otras losas, gracias el despiece de acero (ver medidas y peso del acero corrugado). En areas pequeñas normalmente son utlilizadas para montar tanques de agua o estructuras pesadas y son fáciles de construir; basta fabricar un encofrado de madera, de superficie plana, distribuir el acero de refuerzo uniformemente en todo el ancho de la losa y vaciar el concreto. Las luces de cada tramo se miden perpendicularmente a los apoyos, cuando éstos no sean paralelos, la luz del tramo será variable y se considerará en la dirección que predomina en la placa. Según sea la forma de apoyo, las losas macizas pueden ser:
Armadas en un sentido, si la losa se apoya en dos lados opuestos. En este caso el acero principal se colocará perpendicularmente a la dirección de los apoyos. Armada en dos sentidos, si se apoya en los cuatro lados. En este caso se colocarán barras principales en los dos sentidos ortogonales.

Losa Nervada

Estas losas aligeradas o también conocida como sistema de losa con caseton, están constituías por vigas longitudinales y transversales a modo de nervios, de gran rigidez, que enlazan los pies de los pilares. Estas losas se construyen para estructuras de cargas desequilibradas, las vigas de unión de los pilares se calculan como zapatas contínuas bidireccionales. Por lo general, el espesor mínimo de la losa es de 20 cm, Estas losas nervadas definen los arranques de los pilares en los encuentros de las vigas bidireccionales. Este tipo de losas se elabora a base de un sistema de entramado de trabes cruzadas que forman una retícula, dejando huecos intermedios que pueden ser ocupados permanentemente por bloques huecos o materiales cuyo peso volumétrico no exceda de 900kg/m y sean capaces de resistir una carga concentrada de una tonelada. La combinación de elementos prefabricados de concreto simple en forma de cajones con nervaduras de concreto reforzado colado en el lugar que forman una retícula que rodea por sus cuatro costados a los bloques prefabricados. A continuación hablaremos de varios modelos de losas nervadas muy usuales en diferentes estructuras.

Losa Reticulada (dos Direcciones)

Losas reticulares este sistema consta de pequeñas vigas en ambos sentidos que al entrecruzarse forman una especie de retícula o entramado, que es de donde toman su nombre, el aligeramiento se logra hoy en día a base de bloques de espuma de poliestireno, llamados también casetones, las pequeñas vigas o nervaduras que ya mencione y que se construyen de concreto reforzado, y una capa de compresión en la parte superior de la losa que tiene como función absorber y distribuir los esfuerzos sobre la losa, esta capa se refuerza con malla electro soldada, cuya única función es evitar que esta capa se agriete por la dilatación y contracción del concreto originada por los cambios de temperatura.
Ventaja es que se pueden lograr peraltes muy altos, lo que nos permite salvar claros muy grandes en comparación a una losa maciza tradicional, lo que la vuelve la opción más viable para naves industriales, o en edificios donde se necesiten salvar claros muy grandes entre apoyos de losas.

Desventaja es que requiere de una cimbra tradicional, como una losa maciza, lo que hace que se vuelva una opción cara para usarla en edificaciones con claros pequeños, como una casa habitación, aun así algunos diseñadores las usan en viviendas por motivos arquitectónicos o de estética.
Losas aligeradas a base de vigueta y bovedilla (una dirección)

Este otro sistema en su concepto es muy similar al primero, solo que aquí las vigas se colocan en un solo sentido, no se forman retículas, el aligerado se logra con elementos de espuma de poliestireno, las cuales se conocen con el nombre de bovedillas, tienen una ceja para apoyarse directamente en la base o patín de las viguetas. Las viguetas son prefabricadas y pueden venir coladas completamente, o con el alma abierta, lo cual es mucho mejor ya que garantiza que la losa trabaje monolíticamente, al igual que en caso anterior se les coloca también una capa de compresión de concreto reforzado con una malla electro soldada para evitar grietas por temperatura.
Ventaja de las losas aligeradas a base de vigueta y bovedilla, es que son autosoportables, lo que quiere decir que se elimina la cimbra de contacto, únicamente requieren de un apuntalamiento al centro de los claros, lo que las vuelve mucho más económicas y que puedan construirse mucho más rápido comparado con la losa reticular y la losa maciza, son una excelente opción para edificaciones con claros pequeños, como los de una casa habitación.
Desventaja es que no funcionan muy bien para claros muy grandes, ya que empiezan a requerir viguetas de mucho peralte. Otra desventaja que más bien en funcional, es que a veces hacen ruidos durante el proceso de dilatación y contracción, estos ruidos son provocados por la bovedilla que cruje y como el área de bovedilla es mayor que en una losa reticular estos ruidos son más notorios, pero no representan de ninguna manera una falla estructural.

Materiales de relleno

Son bloques en diferentes dimensiones y pesos, que estan construidos en diferentes materiales pero cumplen una misma funcion, alivianar la losa. Algunos quedan internos en las losas otros son retirados por los diferentes diseños de estructuras.Con dimensiones muy variables, cortados para la utilización en el relleno de losas nervadas reticulares. Se obtienen losas de cubierta y de entrepiso de gran ligereza sin sacrificio de sus caracteristicas estructurales y con ventajas termicas adicionales, optimizando la utilizacion del acero en las estructuras. es un sistema constructivo económico, rapido y flexible en la construcción, su aislamiento térmico y acústico, excelente estabilidad dimensional y tiene la posibilidad de ocultar trabes dentro del mismo espesor de la losa. Las presentaciones mas usuales:

Fibra de vidrio.
Poliestireno expandido.
Combinación de bloques de madera.
Métalico.
Madera recuperable o no recuperable.

Steel deck o Metaldeck

Las losas de acero para la construcción han sido cada vez mas utilizadas por su proceso constructivo que le permite realizar trabajos en tiempos mas cortos. Es una lámina de alma de acero acanalada galvanizada con nervaduras transversales para usar como losa de entrepiso o techo.

Esta fabricada con acero estructural galvanizado en ambas caras, galvanizado y prepintado en la parte expuesta o inferior de la losa. Posee una alta resistencia estructural debido a su troquel trapezoidal y alto de 6.0 a 8.0 centímetros que le permite una alta capacidad para resistir cargas, pero sobre todo por su adecuada distribución de refuerzos para cubrir cargas.

Esta lámina sirve de formaleta al momento del armado y fundición del concreto, además es el refuerzo principal de acero durante la vida útil de la losa. Con esta lámina es posible colocar apoyos con una mayor separación que las losas tradicionales manteniendo altas cargas de diseño, pero es recomendable utilizar soportes de apoyo en el momento de la fundición en espacios mayores de 2 metros. Estos soportes pueden colocarse en espacios mas grandes dependiendo el calibre de la lámina. La lámina posee un ancho total de 1.00 metro y un ancho útil de 0.95 metros, Esta lámina puede cortarse a la medida por lo que reduce costos por concepto de traslapes, necesidad de pocos apoyos y rapidez de instalación.

Los elementos adicionales para este tipo de losa son: la malla electrosoldada, conectores (pernos, tornillos auto perforantes, soldadura o clavos de disparo) y trabe metálico (amplie la información medidas y cálculos de una losa metaldeck o Steel Deck ), Si el diseño de la losa es una estructura metalica se deben tener en cuenta los perfiles de acero y vigas de acero.

Ventajas:

La losa de acero es versátil al permitir su colocación sobre apoyos de metal o bien de concreto.
Reduce considerablemente los costos por requerir de menor cantidad de párales para apoyarse, menor cantidad de refuerzo
Facilidad de fundición
Excelente resistencia estructural
El galvanizado de la lámina le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental
Se obtienen placas más livianas (10cm de espesor como minimo)
Se instala de forma rápida y limpia
Sencillez y economía en su instalación al disminuir considerablemente la mano de obra requerida.
Alta capacidad de soportar cargas
Baja cantidad de empalmes por fabricarla del largo requerido

Desventajas:

El espesor de la losa es de 8 a 10 cm, lo que permite que sea mas liviana, pero se pueden también sentir mas vibraciones
Por su espesor y la lamina galvanizada puede aumentar la temperatura en interiores, no se recomienda como losas externas a menos de que este en lugares bien ventilados
Su soporte de carga es menor que las losas anteriores, pero si se define un buen diseño estructural puede realizar alta cargas.

Losa placa fácil

También llamada losa bloquelón, es un sistema que utilizando placas prefabricadas como placas de concreto o bloquelón se encuentran apoyadas en las vigas de soporte y rieles metalicos, luego llevan un recubrimiento de concreto no mayor a 4 cms, cuanto cemento se ahorra por metro cuadrado (ver Cálculo para dosificación del concreto), en este articulo hablaremos del bloquelón por ser uno de los materiales mas utilizados.

El bloquelón es mas utilizado por su facilidad en el momento de armado, son piezas mas pequeñas y facilitan los movimientos en lugares que normalmente son incomodos para caminar y se encuentra a gran altura, El bloquelón apoyado sobre perfiles metálicos permite la construcción de entrepisos de forma rápida y sencilla.

El Bloquelón es una pieza de arcilla de gran tamaño cuyas dimensiones 80cm de largo, 23 cm de ancho y 8 cm de altura, le permiten ofrecer grandes rendimientos en su aplicación. Los productos en arcilla cocida perduran en el tiempo, teniendo una larga vida. Son productos económicos. Su uso, que es bastante amplio, ha permitido que los diseñadores y la mano de obra que participa en su colocación, por su familiaridad con ellos, logre resultados bastante atractivos.

El perfil metálico formado en frío se apoya sobre las vigas perimetrales construidas en concreto que hacen parte de un sistema aporticado, o sobre las vigas de concreto apoyadas sobre muros estructurales que conforman el diafragma rígido (reforzados en una dirección). También se puede apoyar sobre estructuras conformadas por vigas metálicas. El perfil metálico se coloca cada 89cm centro a centro, de tal manera que permite la ubicación de los bloquelones. Los pasos que siguen la instalación sistema placafácil son:

Colocación de los perfiles.
Instalación de los bloquelones.
Colocación de las tapas laterales y de la malla de refuerzo.
Colocación del concreto de recubrimiento de 4cm de espesor.

Ventajas:

Reduce considerablemente los costos, los rieles metalico son las vigas, por lo cual se reduce el gasto de concreto.
Facilidad de fundición
Buena resistencia estructural
Un cielo falso con un buen terminado, se pueden pintar los rieles y dejan los bloquelones con ese toque rustico
Se obtienen placas más livianas (12cm de espesor)
Se instala de forma rápida y limpia, no se necesita formaletas adicionales
Sencillez y economía en su instalación al disminuir considerablemente la mano de obra requerida.

Desventajas:

Su soporte de carga es menor que las losas macizas y nervadas, por lo cual se debe estructurar bien la base en la cual se apoya y no dejar grandes distancias de luz entre los soportes.
Por su espesor, las instalacion de tuberias de diametros grandes son mas complicadas.
La capa de recubrimiento de concreto debe cumplir con la resistencia y el tiempo de curado para evitar posteriores filtraciones o humedades (ver Impermeabilizantes).

Losa prefabricada

Tiene una gran eficiencia en el proceso de construcción. Al ser fabricadas en fábricas especializadas, se pueden evitar los retrasos relacionados con las condiciones climáticas y los imprevistos en el sitio de construcción, reduce significativamente el tiempo de construcción, ya que se pueden instalar rápidamente en comparación con algunos métodos tradicionales como las losas nervadas.

Las losas prefabricadas ofrecen una gran versatilidad en términos de diseño. Pueden fabricarse en una variedad de formas y tamaños para adaptarse a las necesidades específicas del proyecto, como son incorporar elementos integrados, como conductos de servicios, luces empotradas o sistemas de climatización.

Están diseñadas para ser duraderas y resistentes. Al fabricarse en condiciones controladas, se garantiza una mayor calidad en comparación con las losas construidas en sitio. Estas losas suelen estar compuestas de concreto reforzado o materiales similares que ofrecen una buena resistencia estructural. Además, se pueden aplicar tratamientos adicionales, como recubrimientos impermeabilizantes, para mejorar aún más su durabilidad y resistencia a los elementos. Tienen un buen aislamiento térmico y acústico logrando un mejor control de la temperatura y reducir la pérdida de calor o frío.

Las losas prefabricadas van apoyadas en las vigas similar a las losas de lámina colaborante, también es aconsejable acuñar entres luces para prevenir que fleje en el momento de la fundición, se debe utilizar una malla electrosoldada para el cubierta de concreto que lleva en la parte superior, es una cubierta delgada por lo cual es eficiente en el consumo del concreto, pero depende del diseño puedes tener problemas similares a losas de blóquelon en tuberías sanitarias por que su espesor es de aproximadamente 10 a 15 centímetros, dependiendo del diseño estructural.

Ventajas:

Eficiencia en el tiempo de construcción.
Mayor calidad y control: Al fabricarse en un entorno controlado, en comparación con las losas construidas en sitio.
Pueden adaptarse a diferentes formas, tamaños y requisitos estructurales.
La fabricación precisa en fábrica de las losas prefabricadas permite minimizar el desperdicio de materiales

Desventajas:

El transporte de las losas prefabricadas desde la fábrica hasta el lugar de construcción puede requerir equipo especializado y consideraciones logísticas. Esto puede aumentar los costos y requerir una planificación cuidadosa.
las losas prefabricadas pueden tener un costo inicial más alto en comparación con las losas construidas en sitio, que puede ser compensado en tiempos de mano de obra.
Una vez que las losas prefabricadas están fabricadas, es difícil realizar cambios o ajustes en el diseño. Esto puede limitar la flexibilidad durante la etapa de construcción, lo que requiere una mejor planificación.
Para utilizar las losas prefabricadas, es necesario contar con proveedores especializados y capacitados en su fabricación e instalación. Por lo cual no es una losa muy popular en construcciones pequeñas.