El diseño de un edificio con una estructura conformada con losas pero sin vigas es el preferido por los arquitectos porque permite diseñar sin restricciones la distribución de cada planta de la obra. Sin embargo, el mayor consumo de hormigón y acero que requiere puede hacerla, en determinadas situaciones, no viable económicamente .
La clave está en quitarle peso al entrepiso sin perder la cualidad de un cielo raso liso.
A este concepto apunta el sistema Prenova, que consiste en un forjado de hormigón armado alivianado con esferas de plástico.
Las losas se prefabrican o se cuelan in situ en dos pasos. Se puede utilizar en losas sin vigas desde 5 ó 6 metros de luz, armadas en una o dos direcciones. Con este sistema “se eliminan los contrapisos, carpetas y cielos rasos”, explica Ricardo Levinton, arquitecto y titular de la empresa productora del sistema que está realizando una obra en Bariloche. A la vez que se puede resolver el piso, con la apariencia de un cemento alisado, aseguran si se pasa una máquina pulidora sobre el hormigón.
Las losas alivianadas fueron utilizadas en la reciente ampliación del aeropuerto Zvartnots en Yerevan, Armenia, y en la Torre O, en Punta del Este. Ambos edificios fueron calculados por el estudio de Fontán Balestra y la elección de este tipo de estructura respondió a necesidades concretas diferentes para cada caso.
“El sistema es como un lego”, explicó a “eH!” el arquitecto Levinton, “conformado por ‘pre-tabiques’ y ‘pre-losas’ con armaduras”.
“Resolver estructuras de losas sin vigas de bajo peso y grandes luces, encuentra una solución usando esferas plásticas para alivianar las losas mediante el reemplazo del hormigón no estructural por esferas de aire. Se recrea así una estructura similar al ala de un pájaro o estructura ósea, conformando una esteroestructura de hormigón armado. Un conjunto de tabiques portantes dobles termina de conformar un conjunto sismorresistente de gran flexibilidad de uso y sin límites de altura, con una economía del 40% de concreto y 25% de acero”, afirmó Levinton, El campo de acción es de edificios residenciales y no residenciales, oficinas y aeropuertos con grandes paños vidriados.
Las losas se prefabrican bajo el formato de prelosas o se cuelan sobre encofrado de madera in situ.
Las luces a cubrir dependen del espesor de la losa, siendo el espesor promedio de L/35. Para luces entre columnas de 35 metros el espesor es de un metro, mientras que para luces de 9 m entre medianeras el espesor es de sólo 25centímetros.
La eliminación de cargas muertas es fundamental para la economía. Así se eliminan los contrapisos, carpetas y cielos rasos, usando el piso fratasado mecánicamente como terminación.
Fuente: Prenova SA

EN UN AEROPUERTO

El aeropuerto armenio está situado en una zona sísmica equivalente a la de la provincia de San Juan, por lo que todas las decisiones que contribuyeran a disminuir el peso del edificio eran prioritarias, afirmó Levinton a “eH!”.
Con el sistema Prenova “se logró reducir un 40%el peso total de la losa respecto de una maciza”, explicó el ingeniero a cargo del cálculo de la estructura. Las losas se ejecutaron en dos etapas: “Primero se fabricaron en un obrador losetas de cinco centímetros de espesor, cada una de siete por once metros de dimensión, que se montaron con una sola grúa. Luego se colocaron las esferas y se hormigonó la losa alivianada al mismo tiempo que las vigas de borde.
El espesor total del entrepiso resultó de 24 centímetros, “se realizaron 15.000 metros cuadrados en cuatro meses”, agregó Levinton.
Por otro lado, en el edificio principal de la ampliación del aeropuerto se plantea una resolución novedosa de bases aisladas, que consiste en una serie de apoyos de goma y plomo que evitan que la estructura se dañe ante las oscilaciones horizontales que produce un terremoto. “Es como si el edificio estuviera montado sobre ruedas”, señaló el ingeniero Fontán Balestra.
Esta decisión también contribuye a alivianar la estructura de hormigón; un edificio con solicitaciones horizontales hubiera resultado mucho más pesado. Por otro lado, el sistema de bases aisladas hace posible emplear cerramientos vidriados.
Otra particularidad de este edificio es que no se han proyectado juntas en sus 130 metros de largo. Según los cálculos estructurales, la deformación de los apoyos ante las solicitaciones de sismo sería del orden de los 50 centímetros.
Esto hubiera determinado juntas de nada menos que 1,20 metros de ancho para evitar la colisión entre los bloques.
Los proyectistas decidieron evitarlas porque encarecían la obra y exigía diseñar tantos sistemas de instalaciones independientes como juntas. Además, había un componente psicológico: en presencia de actividad sísmica, las personas verían mover los bloques entre juntas en forma independiente.

PRE-TABIQUES

La torre O, actualmente en construcción en la Parada 7 y La Brava en Punta del Este, tendrá doce pisos. El diseño irregular de la planta tipo y el requerimiento de entrepisos sin vigas, determinó que también se adoptara el sistema de losa alivianada con esferas.
La ventaja comparativa de esta solución respecto de otras equivalentes es que la descarga se puede resolver en dos direcciones.
En el edifico uruguayo, el espesor total de las losas sin vigas es de 23 centímetros. En este paquete queda resuelta la aislación acústica y térmica. A diferencia de la obra del aeropuerto, aquí la “pre-losa” fue colada in situ y sobre ella se colocaron las esferas (se entregan ordenadas entre dos mallas de acero). Para el relleno se utiliza un hormigón H 25, que también resuelve el contrapiso y la carpeta.
El avance de la estructura de hormigón es de 700 metros cuadrados cada diez días, según indicó el arquitecto Levinton, además de afirmar que “la cuantía de hierro es de 70 kilogramos por metro cúbico en lugar de los 110 kilos que demandaría una losa maciza equivalente. Es decir, “se pudo ahorrar alrededor de un 35% de barras de acero”.
En el diseño estructural de este edificio se combinan dos componentes del sistema Prenova: las losas alivianadas con esferas y los “pre-tabiques” de hormigón armado. De este modo, los paneles portantes de la fachada son huecos y se realizan al pie del obrador con encofrados de alta calidad de terminación. Más tarde, las piezas se posicionan y se rellenan con hormigón in situ.
Los tabiques sanitarios se construyeron de 20 centímetros de espesor. Se optó por esta solución constructiva porque las conexiones a los desagües son laterales. De esta forma, no se invade el departamento de abajo y no hay que realizar cielos rasos.

ENCOFRADOS DE CARTÓN

Las losas reticuladas o casetonadas son una apropiada solución para cubrir grandes luces eliminando las vigas. Su utilización permite ahorrar un 40% en el peso de la estructura y una cantidad igual en el costo de obra. Ahora existe un nuevo sistema para armar fácilmente los complicados encofrados que requiere este tipo de estructura. Este método permite construir losas de cualquier tamaño usando simples cajas de cartón. Pero no se trata de usar el envase en desuso de un viejo televisor: los casetones Prenova son cajas especiales construidas con laminado celulósico corrugado. Estos prismas de cartón tienen un refuerzo interno reticulado tipo nido de abejas y un filme exterior impermeable para soportar el peso y la humedad del hormigón. El refuerzo tipo nido de abejas que va en el interior de las cajas les permite resistir un peso de hasta dos toneladas por metro cuadrado. Los casetones están destinados a reemplazar las tradicionales piezas de poliestireno expandido que actúan como encofrado perdido en las losas reticuladas. La principal ventaja de las cajas es que se arman en obra y no ocupan espacio, y según sus fabricantes “ocupan la séptima parte del volumen necesario para acopiar encofrados similares hechos de poliestireno expandido. Las ventajas en el costo también son importantes: un metro cúbico cuesta la mitad que el sistema de poliestireno”. Las cajas se colocan directamente sobre un encofrado plano metálico o de madera y la separación entre cada una establece el tamaño de las vigas de reticulado. En ellas se coloca la armadura. Este sistema también se puede usar para construir losas de fundación en edificios o viviendas unifamiliares sobre terrenos de baja resistencia. Las cajas son cuadradas y vienen en una dimensión estándar de 85 centímetros de lado y 35 de altura, aunque se pueden fabricar en distintos tamaños según la obra. Una vez en posición, se procede a la colocación de armadura y al colado de hormigón en los nervios generados entre las cajas, para conformar una superficie casetonada de gran resistencia, que permite estructuras sin vigas, “con un ahorro del 40% en el peso y costo final”, según explicó el titular de Prenova.
Una variante de su uso es en una platea, ya que se apoyan las cajas sobre hule en terreno natural, hormigonándose la platea y losa sobre pilotines, luego se procede a la colocación de éstos con hierros en espera, poniendo las cajas directamente sobre el terreno natural nivelado. Luego se procede igual que con las losas convencionales.

TRIBUNALES DE SANTIAGO

La estructura del nuevo edificio destinado a la ampliación del Palacio de Tribunales de la provincia de Santiago del Estero es ejecutada con el sistema Prenova, patentado por el arquitecto Ricardo Levinton y aprobado por la SEDUV con CAT DTP Nº 2.746 para edificios torre.
Es un edificio de planta libre sin vigas y muy pocas columnas, cada ocho metros aproximadamente. Posee una gran flexibilidad de uso, con particiones móviles, siendo el espesor de losa de solo 23 centímetros.
“El consumo de acero es un 25% menor y el de hormigón un 40% menor, siempre refiriéndonos a un caso similar con losa maciza”, explicó Levinton a “eH!”.
Se utiliza un encofrado totalmente plano reciclado cada dos días y apuntalamientos modulares, en tanto que el llenado se realiza a través de bombas que inyectan el hormigón en los encofrados donde se encuentran las armaduras y las esferas. Los muros dobles de hormigón armado completan el sistema de fachada, otorgándole una “extraordinaria aislación térmica y acústica”. El sistema posee virtudes, “como guías en el hormigón de las losas de donde cuelgan carpinterías y paneles divisorios capaces de unir salas en pocos segundos. El piso radiante se encuentra incluido en la losa, al igual que las cañerías con caño cornisa protector que corren por losas y muros y permiten recuperar el caño”.