Armadura de losa de concreto armado: colocación, sentidos y sistemas constructivos

La losa de hormigón armado es un elemento estructural, tiene la intención de servir de separación entre pisos consecutivos de un edificio (por lo que a veces se llama losa de entrepiso) y al mismo tiempo, servir como soporte para las cargas de ocupación como son cargas vivas y cargas muertas.

La losa maciza es una estructura plana horizontal que se compone de concreto y acero, la cual se utiliza para separar y crear diferentes niveles de una edificación y, al mismo tiempo, puede servir de cubierta o de placa de entrepiso.

La elección del sistema constructivo depende de diversos aspectos que deben ser tenidos en cuenta para buscar la solución más óptima. Desde cuestiones estructurales, aspectos económicos, relacionados a la mano de obra disponible, cuestiones estéticas, entre otros.

Qué sentido se coloca primero en la armadura de una losa

Los planos nos darán la información que necesitamos: espesor de la losa y cantidad de hierro necesario, espesor y distancia entre varillas en ambos sentidos, si es necesario colocar refuerzos (otros hierros que se agregan en lugares críticos), el doblado de los hierros, cuáles van por arriba y cuáles por abajo.

Es muy importante respetar la información del plano, ya que las medidas de los hierros fueron calculadas especialmente para soportar el peso de esa construcción.

Se coloca la armadura en el orden que corresponda, en general van por debajo las varillas por el lado más corto de la losa.

Si la losa fuera cuadrada y los apoyos son buenos en todo el perímetro, da igual cuál sentido se coloca primero.

Si la losa está apoyada en lados paralelos, los hierros principales serán los que van de apoyo a apoyo (en general el lado corto).

Por tanto, el orden habitual consiste en colocar primero, en la armadura inferior, las barras correspondientes al sentido corto y después las barras del sentido largo. En la armadura superior, la disposición debe ajustarse a lo indicado en los planos y a la función estructural de cada refuerzo.

En una losa cuadrada, la armadura principal iría abajo y arriba, según sea dicha armadura la inferior o la superior.

Lo normal es que sea indiferente.

Los programas de cálculo consideran el brazo de palanca el más pequeño de la parrilla, en las dos direcciones.

Por ejemplo, 5x7 metros con 25 cm, con 30 cm, con 35 cm... me contradiga o no.

Al contrario. Como la deformada en X y en Y será igual, la curvatura en X es menor, el flector es menor y necesita menos armado.

Cómo leer los planos de estructuras

Es importante tener a mano los planos de arquitectura e ingeniería antes de comenzar con los trabajos.

Los planos nos darán la información que necesitamos: espesor de la losa y cantidad de hierro necesario, espesor y distancia entre varillas en ambos sentidos, si es necesario colocar refuerzos (otros hierros que se agregan en lugares críticos), el doblado de los hierros, cuáles van por arriba y cuáles por abajo.

Marcaremos la ubicación de los hierros con tiza, en el encofrado, respetando las distancias que indican los planos.

En cuanto a la configuración del emparrillado, depende del proyecto específico que llevarás a cabo y de lo establecido por el ingeniero en jefe y otros especialistas en obras; no obstante, debe llevar mínimo 5 barras longitudinales y 5 transversales.

La separación del envarillado depende de las especificaciones de los planos de construcción; sin embargo, no debe ser superior a los 30 centímetros.

Emplea hilo para colocar guías y así puedas disponer adecuadamente las varillas.

Materiales y herramientas habituales

• Alguno de los tipos de cementos ideales para losa
• Arena
• Grava
• Agua
• Varilla corrugada
• Alambre recocido
• Clavos
• Tablas de madera conocidas como cimbra de contacto
• Mezcladoras
• Vibrador para concreto
• Viga, polín o larguero
• Madrina niveladora
• Puntal o barrote
• Flexómetro
• Nivel de agua o manguera
• Gis
• Orejas (elemento en forma de “T” que sirve para el traslape)
• Rastras o cuñas
• Hilo

Preparación del encofrado

Para comenzar con el armado del encofrado, debemos determinar la altura del fondo de la losa, este se calcula con la suma de la altura del techo al piso más el revoque del cielorraso.

Utiliza el flexómetro para medir y marcar un metro vertical por cada esquina de la construcción, lo que te facilitará verificar la correcta nivelación del piso sobre el que se colocará la cimbra.

Usa un nivel de agua para comprobar que cada marca se encuentre a la misma altura; el líquido debe estar al mismo nivel en las cuatro esquinas.

Empezaremos la construcción del encofrado por el perímetro, colocando tirantes apoyados sobre puntales.

Sobre los tirantes pondremos las costillas cada 60 cm.

La partes superior de las costillas deberán estar en el nivel del fondo de la losa, menos el espesor de la tabla que usaremos para el encofrado (en general de 2.5 cm de espesor).

De las costillas ya apoyadas colgaremos con alambre los demás tirantes cada 90 cm.

Luego se colocarán más puntales para apoyar esos tirantes colgados.

Para ajustar los puntales usaremos tablas y cuñas.

Al terminar de armar el encofrado, controlaremos la horizontalidad con una regla larga y un nivel de burbuja.

Para asegurar los puntales se deben clavar tablas en forma de X.

Instala mínimo tres hileras paralelas de puntales con una madrina niveladora sobre cada hilera.

Para una correcta fijación de estos dos elementos utiliza las maderas orejas.

Los puntales no deben tener una separación mayor a un metro.

La altura de hileras de puntales y madrinas debe ser inferior a la que tendrá la losa, ya que sobre dicha estructura aún se deben disponer largueros y maderas de contacto (base de la losa), así como rastras y cuñas en su base.

Considera el número de hileras de puntales que colocarás; esto depende del tamaño de la construcción.

Coloca contravientos (elementos diagonales) entre los puntales formando una “X” para brindar apoyo a éstos y mayor firmeza a toda la cimbra.

Las rastras y cuñas se ponen debajo de cada puntal, ya que esto proporciona apoyo, reforzamiento y soporte, además de que sirven para calzar o ajustar la cimbra.

Los largueros se colocan transversalmente a la orientación de las madrinas para que las tablas de contacto se dispongan y fijen adecuadamente.

Dispón tablas como encofrado en todo el perímetro que tendrá la losa, lo que le dará firmeza a las trabes y al entramado, además de evitar que el concreto se salga de la zona de trabajo.

Recuerda que las tablas de encofrado deben estar a la altura de la que tendrá la losa; fíjalas muy bien clavando y empleando varilla, alambre recocido y barrotes o maderas de apoyo.

Otra manera de hacer el encofrado es de manera pre-fabricada.

Para eso se pueden comparar o alquilar los puntales y demás.

El beneficio de este tipo de encofrado es que se puede reutilizar muchas veces y se necesitan menos piezas para lograr el equilibrio y horizontalidad.

Armado de trabes y emparrillado

Te recomendamos que el armado de las trabes no quede pegado a la cimbra; deja un espacio de mínimo dos centímetros, para lo cual puedes emplear separadores de cimbra o algún otro elemento útil

Toma en cuenta que las trabes se colocan en los cuatro lados del perímetro de la losa, empleando varilla y alambre recocido, estos fungen como el acero de refuerzo.

Las trabes son el punto de donde se enganchará la malla o emparrillado de la losa, fijado también con alambre recocido.

El alambre recocido te ayudará a amarrar correctamente cada una de las intersecciones de los elementos, además de que evitará su movimiento al momento de vaciar el concreto.

Cada cruce de varillas deberá ser atada con alambre dulce.

Para esto se utiliza una tenaza de herrero.

Para terminar la atadura, hay que retorcer las 2 puntas de alambre.

Contempla que, en términos generales, la colocación del acero se lleva a cabo optimizando el uso del material al intercalar acero en forma de bastones y varillas inferiores corridas, con acero con doblez y en forma de columpio.

Para realizar los columpios, calcula una distancia aproximada de un metro desde el extremo de la losa; los dobleces de las varillas deben ser de 45°, con el gancho hacia abajo en el caso del lado corto, y hacia arriba en el largo.

Para optimizar el proceso, se puede emplear malla electrosoldada para armar el emparrillado.

Colocación de la armadura en la losa

1. Marcaremos la ubicación de los hierros con tiza, en el encofrado, respetando las distancias que indican los planos.

2. Se coloca la armadura en el orden que corresponda, en general van por debajo las varillas por el lado más corto de la losa.

3. Las barras del segundo sentido se colocan transversalmente sobre la primera capa, respetando la separación, los diámetros y los solapes indicados.

4. Cada cruce de varillas deberá ser atada con alambre dulce.

5. Se deben colocar los separadores correspondientes, para así respetar el recubrimiento necesario indicado en los planos.

Antes del vertido del hormigón, habrá que verificar la separación entre los hierros y el encofrado.

También se deberán colocar todos los implementos y caños sanitarios y eléctricos, prever su ubicación ahorrará tiempo y dinero, evitando así tener que picar en el futuro o dejar a la vista éstos elementos.

Instalación eléctrica y sanitaria

En caso de que se requiera, antes de realizar el colado prepara la instalación eléctrica siguiendo los planos; emplea tubería firme o flexible según las especificaciones y coloca una caja por cada salida de luz que necesites.

También se deberán colocar todos los implementos y caños sanitarios y eléctricos, prever su ubicación ahorrará tiempo y dinero, evitando así tener que picar en el futuro o dejar a la vista éstos elementos.

Preparación, vertido y curado del concreto

Las proporciones de los materiales para preparar la mezcla pueden variar en función de ciertas especificaciones o de lo recomendado por los especialistas involucrados en el proyecto.

Una medida estándar es emplear 6 botes (de 19 litros) de grava, 4 de arena y 2 agua por cada bulto de cemento de 50 kilogramos.

En proyectos de grandes magnitudes, es pertinente utilizar una mezcladora y hacer eficiente el proceso.

Revuelve lo suficiente todos los materiales para obtener una consistencia adecuada.

El concreto se vierte buscando el mismo espesor en toda la estructura.

En este punto, es importante usar el vibrador para eliminar las burbujas de aire o vacíos existentes dentro de la mezcla y así lograr una mayor compactación.

Una vez seca, te recomendamos regar la losa con agua por lo menos tres veces al día durante una semana, así evitarás la formación de grietas.

Contempla que el fraguado completo de la losa se lleva a cabo en 21 días, aproximadamente.

Retiro de la cimbra

Una vez iniciado el fraguado del concreto, se puede comenzar a retirar los encofrados laterales y posteriormente retirar algunos puntales; debes ir quitándolos progresivamente y de manera que pasen los días hasta llegar al 21, donde se retirará toda la estructura y el encofrado por completo.

Si quieres optimizar el paso de la cimbra y del emparrillado, te recomendamos el uso de la lámina losacero, ya que ésta actúa como una cimbra permanente en la etapa de colocación del concreto y es aún más sencilla de instalar.

Solo requieres de 3 elementos importantes: losacero, malla electrosoldada y concreto.

Si optas por este método, basta con fijar por medio de tornillos y clavos la losacero a la estructura (entrepiso o azotea), y una vez ya instalada, se procede a colocar la malla electrosoldada que absorberá los efectos originados por los cambios de temperatura del concreto para finalmente vaciar este último.

Tipos de losas de concreto

Al desarrollar un proyecto arquitectónico, independientemente de su escala o programa, los arquitectos deben tomar una serie de decisiones en relación al proceso constructivo a adoptar.

Debido a que es muy frecuente que surjan dudas y preguntas en el desarrollo de proyectos en cuanto a la elección de los sistemas constructivos, elaboramos una guía práctica sobre los principales tipos de losas de hormigón tanto moldeadas in situ como prefabricadas que el proyectista debe conocer, junto con las ventajas y desventajas de cada una de ellas.

Placas de hormigón moldeadas in situ

Ejecutadas directamente en la obra, las losas moldeadas in situ involucran procesos de producción de plazos intermedios dado el tiempo de curado que requiere el hormigón; no requieren de mano de obra especializada; y pueden adquirir formas muy diversas según el encofrado.

Losa maciza

Totalmente conformada en el proceso de construcción, con espesores que normalmente varían entre 7 y 15 cm, su ejecución se realiza a partir de un enconfrado que constituirá el molde en el cual se vierte el hormigón sobre una armadura metálica.

Comúnmente utilizados en construcciones de tamaño pequeño a mediano - residenciales y comerciales -, los moldes se rellenan integralmente con hormigón funcionando en conjunto con la armadura metálica, de acuerdo a las alturas definidas por el cálculo estructural realizado previamente.

Este sistema permite, además de diseños tradicionales, formatos tridimensionales y formas fluidas.

También tiene un alto grado de resistencia a las grietas y fisuras.

Ventajas de las losas macizas

• Sistema de montaje sencillo y práctico
• Soporta más peso
• Poco desperdicio de material
• Este sistema permite formatos tridimensionales y formas fluidas.
• También tiene un alto grado de resistencia a las grietas y fisuras.

Desventajas de las losas macizas

• Se requiere una mayor inversión
• Es pesada
• Mayor transmisión de ruido y vibraciones

Debido a la gran cantidad de material utilizado en el encofrado, que posteriormente se desecha, hay un alto coste en el valor total de la obra y una mayor generación de residuos.

También cabe destacar que al requerirse un mayor volumen de hormigón y, en consecuencia, un mayor peso, los demás elementos de la estructura también deben ser reforzados, acarreando un aumento del material utilizado en la estructura.

Losa sin vigas

Las losas sin vigas son aquellas que apoyan directamente sobre columnas.

Pueden ser macizas, de hormigón armado o pretensado, o incorporar otro material para formar losas nervadas.

Pueden tener capiteles de diversas formas, cuadrados o circulares, para evitar el punzonamiento.

Ventajas de las losas sin vigas

A pesar de no ser utilizado con tanta frecuencia, en comparación con otros sistemas presenta una gran ventaja pues permite cubrir grandes luces.

Debido a la ausencia de vigas, que generan discontinuidad en la ejecución de los encofrados, permite una ejecución más sencilla, sobre todo en comparación a las otras losas moldeadas in situ, tales como la losa nervada.

Desventajas de las losas sin vigas

A pesar de permitir cubrir grandes luces, el principal inconveniente de este sistema es el costo de la obra, ya que las losas aquí requieren de un mayor espesor y, en consecuencia, de un alto consumo de materiales tanto de hormigón como de acero, lo que en muchos casos puede hacer inviable su aplicación en el proyecto en términos económicos.

Además, este sistema requiere de mano de obra especializada para su ejecución.

Estructuralmente, al no tener vigas, las losas están sometidas a un alto riesgo de punzonamiento donde, según el nivel de esfuerzo que exista entre el soporte y el plano de la losa, el pilar puede perforarla.

Losa nervada

En este tipo de losa se compone por una zona traccionada, conformada por nervios o costillas y una capa de hormigón que toma la compresión.

El espacio entre los nervios puede quedar vacío o se pueden colocar elementos tales como bloques cerámicos, de hormigón celular o EPS (espuma de poliestireno), que no signifiquen un aporte en las cargas finales.

La función principal de estos elementos es la de alivianar el peso de la estructura mediante la eliminación del hormigón en la zona traccionada, mejorando la eficiencia del sistema.

La losa tiene una sección en forma de “T”, con una capa de hormigón que recibe las fuerzas de compresión y nervios en los cuales, junto con la armadura metálica insertada en ellos, reciben las fuerzas de tracción.

Si la distancia entre los nervios fuera superior a un metro, el sistema sería un emparillado

Ventajas de las losas nervadas

En comparación con la losa maciza, este sistema presenta una mayor economía, permitiendo cubrir luces mayores y proporcionando una mayor libertad de diseño en su superficie.

Para luces superiores a 7 metros, vale la pena invertir en la posibilidad de utilizar este sistema.

En el caso de plantas de proporciones cuadradas, se utilizan costillas en ambas direcciones.

En el caso de plantas muy rectangulares, el uso de los nervios se indica únicamente en una dirección, estando esta siempre dispuesta en el sentido de la luz más pequeña.

Desventajas de las losas nervadas

Debido a la necesidad de precisión en la elaboración de las nervaduras y la colocación de la armadura, este sistema requiere mano de obra especializada.

También, requiere un mayor volumen de material para la ejecución del encofrado.

Estructuralmente, aumentan la altura de las construcciones, y debido a su diseño, presentan una mayor dificultad en la compatibilidad con otros elementos arquitectónicos tales como las instalaciones del edificio, tanto eléctricas como hidráulicas.

En el proceso de la obra, involucra un gran cuidado y atención en el hormigonado, requiriendo de una máxima atención en el proceso de vibrado del hormigón.

Placas de hormigón prefabricadas y premoldeadas

Producidas a través de procesos industriales, este tipo de losas están cuidadosamente diseñadas ser resistentes y ligeras.

El cálculo estructural es muy preciso e involucran un estricto control de calidad para los materiales utilizados.

Como se puede ver a continuación, si mayor resistencia y regularidad dimensional hace que sean excelentes opciones para varios tipos de construcciones.

Losa con viguetas de hormigón armado y bloques cerámicos

Estructuralmente funcionan en una sola dirección, siendo equivalente a las losas nervadas unidireccionales.

La sección de las viguetas tiene forma de “T” invertida, con una altura que varía entre los 8 y 9 cm.

La altura de la losa se corresponde a la suma de las alturas de los bloques junto con la carpeta de compresión.

Ventajas de las losas con viguetas de hormigón

Gracias a su sencillo sistema de montaje, su construcción no requiere mano de obra especializada.

El sistema consiste en una sumatoria de elementos: las viguetas prefabricadas de hormigón, cuya función será la de absorber las fuerzas de tracción, bloques cerámicos y una capa superior de hormigón de 3 a 5 cm que tomará las fuerzas de compresión.

Es una opción eficiente y de bajo coste en comparación con otros tipos de losas.

De uso frecuente en proyectos residenciales de bajo coste, presenta numerosas ventajas constructivas, potenciando el ahorro de materiales y permitiendo un proceso de ejecución veloz.

Su principal ventaja económica es que, al prescindir del uso de encofrados de madera durante el proceso constructivo, garantiza un bajo desperdicio de material y una ejecución rápida que reduce el coste de mano de obra.

Desventajas de las losas con viguetas de hormigón

Dado a que este sistema está dimensionado para cubrir pisos o techos, no debe recibir sobrecargas no previstas en la etapa proyectual tales como muros u otros elementos arquitectónicos, por lo que no permite una gran libertad de diseño.

Si se producen sobrecargas, existe una gran posibilidad de que aparezcan fisuras, grietas u otros daños estructurales.

Losa con viguetas armadas

Se trata de un sistema formado por una losa unidireccional, en el que las viguetas armadas se intercalan con elementos no estructurales (Bloques cerámicos o de EPS) junto con una capa de hormigón.

Estas losas tienen una gran resistencia y pueden cubrir luces relativamente grandes (entre 10 y 15 m).

El modelo estructural está compuesto por una armadura en celosía hiperestática, con barras paralelas y nudos rígidos que le confiere rigidez y actúan a modo de refuerzo ante las solicitaciones tangenciales.

Ventajas de las losas con viguetas armadas

• Bajo valor de comercialización de sus elementos
• Rapidez constructiva
• Ligereza
• No requiere de mano de obra especializada.
• Ayuda a optimizar la aislación térmica, sin absorber calor y proporcionando equilibrio en la temperatura interna.

Desventajas de las losas con viguetas armadas

Debido al tipo de material utilizado, es difícil realizar perforaciones o aberturas en su parte inferior y es necesario aplicar materiales tales como yeso para darle una terminación en el interior.

Prelosas armadas

Este tipo de losa prefabricada es muy similar al sistema anterior conformado por viguetas armadas y bloques cerámicos o de espuma de poliestireno, salvo que, en este caso, se utilizan prelosas (Placas prefabricadas) de hormigón reforzadas de mayor tamaño, que luego se instalarán una al lado de la otra.

Ventajas de las losas prearmadas

Este sistema presenta una mayor resistencia que los dos casos anteriores y también una mayor velocidad de ejecución.

Esto se debe a que presenta un menor número de elementos.

También, el proceso constructivo requiere una menor cantidad de apuntalamientos para su ejecución.

Desventajas de las losas prearmadas

A pesar de las ventajas mencionadas este sistema es más costoso pues involucra la utilización de un 30% más de hormigón.

Losas alveolares

Compuestos por grandes placas pretensadas, este sistema permite cubrir grandes luces siendo muy adecuado para proyectos de gran escala.

Ventajas de las losas alveolares

Debido a que sus elementos son pretensados, encontrándose reforzados mediante cables de acero de alta resistencia, este sistema es ampliamente utilizado en proyectos de carácter comercial e institucional.

Las alturas pueden variar entre 10 y 30 centímetros.

Estos elementos incorporan un refuerzo complementario para el bloqueo de las placas, dispuesto en sentido transversal y una capa de hormigón que regulariza el conjunto.

Resistencia del concreto para losa maciza

La mezcla utilizada para elaborar una losa maciza debe tener la resistencia especificada por el encargado de la obra, aunque regularmente suele ser de 200 kg/cm2.

Por otra parte, en la CDMX, al ser una zona sísmica, también se suele optar por una resistencia a la compresión igual o mayor a 400 kg/cm2, sin que supere los 700 kg/cm2.

Con la información proporcionada en esta guía, esperamos que hayas podido resolver tus dudas acerca de la elaboración de la losa maciza.

No obstante, te recordamos que cada uno de los pasos especificados con anterioridad deben ser verificados y aprobados por un un profesional antes de comenzar con la obra.

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