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PRESFORZADOS MEXICANOS DE TIZAYUCA, S.A DE C.V.
Más de 30 años haciendo Ingeniería Nuestros sistemas de losa se encuentran certificados bajo la norma
NMX-C-406-ONNCCE-1997 (Certificado No. BBE-036-001/12)
La cual avala la calidad del material y producto terminado.
PRODUCTOS CERTIFICADOS
• Vigueta pretensada peralte 11 cm
- armados tipo 0, tipo 4
• Vigueta pretensada peralte 13 cm
- armados tipo 0, tipo 4, tipo 5
• Bovedilla cemento arena peralte 15 cm, entre-eje 70 cm
• Bovedilla de poliestireno peralte 15 cm, entre-eje 70 cm
ESPECIFICACIONES MÍNIMAS DEL SISTEMA
• Vigueta pretensada peralte 11 cm, armado tipo 0,
• Bovedilla de poliestireno peralte 11 cm,
• Firme de concreto armado, f´c=200 kg/cm2
• Carga a la que fue probada el sistema: 495 kg.
GARANTÍA DE PRODUCTO
Contamos con un seguro, AXXA, de responsabilidad civil
(el cual cubre la calidad de nuestros productos).
NUESTROS LOGROS
GARANTÍA Y CERTIFICACIÓN
En noviembre de 2012, Presforzados Mexicanos de Tizayuca, S.A. de C.V. fue galardonada con el PREMIO ONNCCE 2012
A LA CERTIFICACIÓN. PREMEX se enorgullece de participar en el programa de certificación de sistemas y elementos pretensados
y prefabricados para la construcción de losas aligeradas y de buen desempeño térmico.
PREMIO ONNCCE A LA CERTIFICACIÓN 2012
CERTIFICADO POR EL ONNCCE BAJO LAS ESPECIFICACIONES DE LA NORMA
NMX-C-406-ONNCCE-1997 (CERTIFICADO NO. BBE-036-001/12).
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Mi idea para la realización de este manual, surgió a partir de la ne-
cesidad de tener al alcance información técnica sobre los diversos
sistemas prefabricados de losas. Este es una contribución a todos
los calculistas, proyectistas y constructores que de alguna manera se
relacionan con estos sistemas. Aquí se enumeran las características
de varios sistemas, su teoría, aplicación, recomendaciones estruc-
turales, detalles constructivos, comparativas de costos y así mismo
ejemplos de algunas obras en donde hemos participado a lo largo de
30 años.
En cada nueva edición nos comprometemos por acrecentar este ma-
nual por lo que estamos abiertos a sus sugerencias.
Espero este documento les sea de ayuda.
Gracias
Derechos reservados:
© Presforzados Mexicanos de Tizayuca S.A. de C.V.
Núm. de Registro de Derecho de Autor:
03-2013-070512580300-01
© Manual Técnico de losas Prefabricadas PREMEX.
Primera edición 2001
Quinta edición 2007
Sexta edición 2013
Impreso y editado en México
PREMEX
Editor
Ing. Rafael Betancourt Ribotta
DIRECTOR GENERAL
Colaboradores
M. en I. Guillermo Oros
JEFE DEL DEPARTAMENTO TÉCNICO
M. en I. Daniel Manzanares Ponce
ASESORÍA TÉCNICA Y AUTORÍA
Ing. Alejandro Cabrera H
COORDINACIÓN EDITORIAL
DISEÑO Y PRODUCCIÓN
6a. Edición: Elizabeth Gallardo L.
5a. Edición: Eleonora Betancourt

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Más de 30 años haciendo Ingeniería
PRESFORZADOS MEXICANOS DE TIZAYUCA, S.A. DE C.V
CAPÍTULO 1 QUIÉNES SOMOS
Presforzados Mexicanos de Tizayuca SA de CV se constituyó el 3
de noviembre de 1980. Sus instalaciones se localizan en el
parque industrial de la ciudad de Tizayuca, en el estado de Hidalgo, a
50 km de la Ciudad de México.
Los objetivos iniciales de la empresa fueron producir sistemas de pisos
prefabricados a partir de viguetas de concreto pretensadas y bove-
dillas de cemento-arena. De esta manera, inició con cinco pistas de
1000 m cada una para la fabricación de las viguetas y una instalación
pequeña para las bovedillas, cuyos peraltes iniciales eran de 11 y 16 cm
en viguetas, y 13 y 16 cm en bovedillas.
Debido a la demanda, fue necesaria la ampliación de la zona
de producción de viguetas en diez pistas, para un total de
15000 m. También se modernizó la instalación de bovedillas al cambiar
el equipo de producción.
1986
19941980
1997
2003
2012
En este año se introdujeron los siguientes elementos para
entrepisos: placas doble T de 30 cm de peralte y un metro de
ancho, viga tubular y placas alveolares de 25 y 30 cm de peralte y un
metro de ancho. Estos elementos proporcionaron nuevas alternativas
de sistemas de piso. Asimismo, se inició la producción de vigueta sísmica,
con lo que la empresa fue pionera en este rubro.
La segunda ampliación en el área de vibrocomprimidos fue
gracias a la adquisición de equipo e instalaciones modernas
y automatizadas.
El último cambio a los controles se automatizó con sistemas
computarizados. Asimismo, se introdujo la vigueta sísmica
P13 en patín recto.
En noviembre la empresa es galardonada con el PREMIO
ONNCCE 2012 A LA CERTIFICACIÓN, por lo que PREMEX se
enorgullece de participar en el programa de certificación de sistemas
y elementos pretensados para la construcción de pisos prefabricados
y de buen desempeño térmico.
Obtuvimos la Certificación de nuestras losas bajo la norma
NMX-C-406-ONNCCE-1997.
CLARO (m) TIPO DE LOSA PREFABRICADA
1 - 6 VIGUETA Y BOVEDILLA
(cemento-arena ó poliestireno)
6 – 9 PLACA TT, VIGA TUBULAR
9 - 12 PLACA ALVEOLAR
TIPO AUTOPORTANCIA
Viga P-11 Hasta 2.50 m
Viga Tubular Hasta 9.00 m
Placa TT Hasta 10.00 m
Placa Alveolar Hasta 13.00 m
1. CARGAS. Determinar las cargas a que estará sometido en función de su uso.
2. PERALTE. El peralte total del piso, será del claro dividido por 25 con bovedillas de cemento-arena, 20 para bovedillas
de poliestireno y 30 con placas alveolares (con esta relación resolverá gran parte de el efecto de vibraciones).
3. COSTO. El sistema más barato, es aquel que tiene viguetas de pequeño peralte (viguetas de peralte 11 cm)
y en consecuencia requerirá apuntalamiento a cada 2.5 m.
4. TIEMPOS. Si hay urgencia en los tiempos de la obra lo mejor es colocar sistemas autoportantes,
en donde el elemento portante (vigueta) tendrá un peralte mayor.
8. NERVIO DE RIGIDEZ
Es recomendable colocar estos nervios perpendicular-
mente a los elementos portantes, por lo menos a cada
3.00 m de los apoyos.
6. CLAROS. Dependiendo de los claros a cubrir,
hacemos la siguiente clasificación:
7. AUTOPORTANCIA.
para elementos portantes (vigas)
ESPESOR t (cm) CLARO L (m) OBSERVACIONES
t ≥ 4 L ≤ 5
Revisar el comportamiento
de diafragma rígido de las losas
ante cargas lateralest ≥ 5 5 ≤ L ≤ 6.5
t ≥ 6 L ≥ 6.5
9. ESPESOR DE LOS FIRMES DE CONCRETO ARMADO
RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS PARA SELECCIONAR
UN PISO PREFABRICADO
5. CAPACIDAD DE CARGA.
En los sistemas de piso prefabricados la capacidad de carga
esta dada por la cantidad de acero de presfuerzo, multiplicado
por la distancia del centro de los aceros al lecho alto de la losa
(la fibra mas comprimida) no importa el peralte de la vigueta.
A continuación como se presenta en la siguiente figura:

- 4 - - 5 -
NUESTRA PRODUCCIÓN SE DIVIDE EN:
4. ELEMENTOS
1. EXTRUÍDOS 2. VIBROCOMPRIMIDOS 3. ALIGERANTES PREFABRICADOS
ESPECIALES
1. GRUPO DE EXTRUÍDOS
• Vigueta presforzada de concreto;
peraltes de 11, 13, 16 y 20 cm
• Viga tubular; peralte de 30 cm
• Placa alveolar; peralte de 25 y 30 cm
• Placa TT; peralte de 30 cm
Placa alveolar
Viguetas de patín inclinado Viguetas de patín recto
Adoquín hélice Adoquín Adopasto Gato
Adoquín rectangular y guarnición Adoquín Brandenburgo
Block Adoquín Cruz de Tabasco
Adoquín cuadrícula Adoquín cuadrado
Bovedilla de cemento-arena
1.1 NUESTROS PRODUCTOS NUESTROS PRODUCTOS
2. GRUPO DE VIBROCOMPRIMIDOS
• Bovedilla de cemento-arena; peralte de 15 cm
• Block hueco con resistencia a compresión de 90 kg/cm2
o más
• Block macizo para diferentes usos de 12 x 20 x 40 cm
• Block multiperforado de 12 × 20 × 40 cm y resistencia de 110 kg/cm2
• Adoquines de concreto, en diferentes colores, formas y
peraltes; resistencia a compresión de la pieza 400 kg/cm2
Viga tubular Placa TT
3. GRUPO DE ALIGERANTES
• Bovedillas de poliestireno en dimensiones variables
• Módulos de cimbra recuperable (Premexcimbra, patente No. 180240)
• Bovedilla de cemento-arena
4. ELEMENTOS PREFABRICADOS ESPECIALES
Este rubro abarca aquéllos que utilizan cimbras para su elaboración,
como columnas, trabes, losas, postes, registros, piezas especiales y
vigueta de alma abierta.
La combinación de estos elementos nos permite ofrecer distintas
soluciones constructivas en las que se pondera la calidad de los pro-
ductos. El ahorro del tiempo de ejecución de obra e inversión puede
llegar hasta un 25% dependiendo del proyecto.
• Vigueta de concreto presforzado y bovedilla de cemento-arena.
• Vigueta de concreto presforzado y bovedilla de poliestireno.
• Viga tubular pretensada y bovedilla de poliestireno o Premexcimbra.
• Placas TT.
• Placas alveolares.
• Sistema Premexcimbra con vigueta pretensada y módulos
recuperables de plástico reciclado.
• Semi-placas de concreto reforzado o tabletas.
ESTRUCTURAS
• Prefabricadas con elementos especiales, formadas por marcos,
muros de contención, puentes y registros especiales.
Sistema de piso: vigueta y Premexcimbra
Sistema de piso: vigueta y bovedilla de poliestireno Sistema de piso: vigueta y bovedilla de cemento-arena
Bovedilla de poliestireno Premexcimbra
Vigueta de alma abierta Bovedilla cemento-arena
CAPÍTULO 2 VARIANTES DE LOS SISTEMAS DE PISOS PREFABRICADOS

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Viguetas pretensadas
Se usa acero de presfuerzo de 15000 ≤ fy ≤ 17000 kg/cm2
y concreto de alta resistencia de f'c=400 kg/cm2
.
Los peraltes producidos son los siguientes:
La vigueta P-13 presenta
muescas en la parte superior,
que producen una mayor
adherencia y anclaje con
el concreto colado en obra,
como se muestra en las
siguientes figuras:
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE VIGUETAS Y BOVEDILLAS
Colocación de vigueta pretensada
2.1 SISTEMAS DE PISO DE VIGUETA Y BOVEDILLA
T-0 T-4 T-0 T-4
T-5
P-11 P-13
T-5 T-5
P-16
VIGA TUBULAR
P-20
BOVEDILLAS ALIGERANTES
Bovedilla de cemento-arena
Elaborada con materiales ligeros como: pomez, tepetzil o similar, de
textura porosa y superficie rugosa, unida con cemento. Estas bovedillas
se producen en las siguientes dimensiones.
Bovedilla de poliestireno
Al contacto con el fuego no debe producir flama, humo ni desprender
gases o vapores dañinos a la salud. Su característica principal es
la ligereza, fácil transportación y acomodo. Pueden producirse en
cualquier peralte, ancho y longitud.
2.1 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LAS VIGUETAS PREMEX
25 cm
64 cm
15 cm
PASO 1. Tensado de los alambres de presfuerzo
en las pistas de producción
El gato hidraúlico ubicado en un extremo de la mesa de producción
tensa los alambres anclándolos en el banco.
Materiales
Los agregados se colocan separadamente en mamparas y el cemento
se almacena en un silo sellado. Las cantidades exactas de los agrega-
dos se transportan hacia la mezcladora a través de compuertas.
A continuación se presentan los procesos involucrados en la fabricación de los elementos pretensados PREMEX, producidos en la planta del
Parque Industrial Tizayuca, Hidalgo.
Bovedilla de cemento-arena Bovedilla de poliestireno
variable
variable
variable
BANCO
La viga tubular
es también una vigueta
pretensada, se utiliza
en claros hasta 9 y 10 m
ver detalles en pág. 32

- 8 - - 9 -
2.1 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LAS VIGUETAS PREMEX
PASO 2. Extrusión del concreto
El material dosificado llega a la extrusora y da forma a las viguetas
mientras recorre la pista de producción. Se observan las muescas que la
máquina marca en la parte superior de las piezas.
PASO 3. Curado de viguetas
Las piezas extruídas se cubren completamente con plásticos durante
un día como mínimo. Una alternativa es el curado con vapor.
PASO 4. Corte de los alambres de presfuerzo
Luego de que el concreto alcance una resistencia mínima de 80% del f‘c
(aproximadamente 320 kg/cm2
), se cortan los alambres en los extremos
de la mesa de producción y se transmite la fuerza de pretensado al
concreto. Al terminar esta etapa se puede efectuar el corte de las viguetas
en las longitudes requeridas.
PASO 6. Almacenaje y estiba
Las viguetas se apilan en torres, no pirámides. A fin de ayudar
a la estabilidad y el manejo de las viguetas, se colocan barrotes
intermedios en los extremos.
PASO 5. Extracción de viguetas
Después de cortar las viguetas en la pista de extrusión, se retiran
en bloques de ocho piezas utilizando una grúa y posteriormente
se llevan a los patios de almacenaje.
Estas piezas se producen en la planta de la empresa y requieren los siguientes procesos.
D. Mezclado
Al entrar en la mezcladora, los agregados se revuelven en seco por
varios segundos. Enseguida se agrega una cantidad mínima de agua,
la mezcla resultante debe ser seca o de "cero revenimiento", posterior-
mente se transporta a la máquina vibrocompactadora.
2.2 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA BOVEDILLA DE CEMENTO-ARENA
A. Almacenaje de materiales a cielo abierto
Según se requieran, los agregados se trasportan desde las tolvas de
almacenaje y el cemento desde de los silos, hacia un sistema de pesado
automático.
B. Transporte de materiales
Los materiales son transportados mediante bandas hasta los silos de
almacenaje.
C. Pesado
Los agregados se pesan electrónicamente mediante una banda y se
transportan a la mezcladora.

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H. Curado de las bovedillas
Las bovedillas se colocan en hileras en los cuartos de curado, donde el
calor producido por el fraguado del concreto es suficiente para elevar la
temperatura a los niveles deseados y alcanzar la resistencia requerida.
G. Acabado final
Los productos frescos se transportan en bandashastaestanteríasdeacero
devariosniveles.Enelcamino,uncepilloremueve las partículas sueltas de
agregado de la parte superior de las unidades. Una vez llena la estantería,
se transporta mediante un carro multiforca hacia los cuartos de curado.
E. Cubeta transportadora
Traslado del concreto de la mezcladora a la vibrocompresora.
F. Vibrocompresión
En el curso de este proceso, el molde se llena, compacta y vacía dos y
media veces por minuto mediante la combinación de presión y vibración
controladas. Con este efecto, el concreto suelto entra en un proceso
de acomodo y se asienta uniforme y gradualmente, reduciendo el aire
atrapado.
I. Estibado y almacenado
Las piezas fraguadas se retiran de los cuartos de curado y se transportan a la máquina encargada de estibarlas, formando bloques o cubos. Cuando
se forman cinco hileras de bovedillas, se depositan en los patios de almacenaje hasta que son enviadas a las obras para su colocación.
Las viguetas no deben colocarse invertidas
o en pirámide.
Por seguridad, sólo se debe colocar un barrote o polín para acomodar las viguetas en un
máximo de siete hileras.
Dispositivo recomendado para izar viguetas.
1 2
3
2.3 RECOMENDACIONES DE ALMACENAJE

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COLOCACIÓN DEL SISTEMA DE PISO DE VIGUETA Y BOVEDILLA
13
Para la adecuada elección del tipo de losa de vigueta y bovedilla a
utilizar, es necesario considerar tanto la etapa constructiva como la
final o de servicio. La losa dependerá del uso para el que esté des-
tinado (cargas), del claro que se tenga, del tipo de viga que se
use por autoportancia, del tipo de aligeramiento que se empleé en
poliestireno o cemento-arena y del espesor del firme. Toda esta in-
formación la encontrará en las siguientes páginas.
SISTEMA DE PISO EN LA ETAPA CONSTRUCTIVA
Capacidad de autoportancia de la vigueta pretensada.
En esta etapa, el concreto colado en sitio todavía está fresco, por lo
que la vigueta pretensada es el único elemento resistente a la carga
vertical. Por tanto, debe soportar el peso de las bovedillas, del concreto
colado en sitio y de alguna carga adicional, como el peso de personas o
equipo durante el colado.
Precisamente para esta etapa del proceso constructivo, se elaboran
gráficas de resistencia o autoportancia de los diferentes tipos de
viguetas que fabrica PREMEX. Estas gráficas presentan la carga máxi-
ma que puede soportar un determinado tipo de vigueta simplemente
apoyada a una longitud dada. De esta manera, podemos conocer la
longitud que la vigueta puede soportar sin necesidad de apuntala-
miento, llamada longitud de autoportancia de la viga (Laut).
• Peso propio del sistema de vigueta y bovedilla.
• Peso del firme de concreto armado.
• 150 kg/m2
de carga viva (mínimo)
En la siguiente tabla se presentan los pesos de los diversos tipos de
sistemas de vigueta y bovedilla que fabrica PREMEX, incluyendo
el peso del firme de concreto armado. El peralte se refiere al total
del sistema.
En la página 14 se presentan cuatro gráficas con la capacidad de au-
toportancia de las viguetas con peraltes de 11, 13, 16 y 20 cm. Para
cada vigueta se consideran tres tipos diferentes de armados, denomi-
nadosT-0,T-4yT-5,loscualessemuestranenlassiguientesfiguras
(dimensiones en centímetros).
Para determinar la longitud de autoportancia de las viguetas, se deberán colocar las siguientes cargas:
CAPACIDAD DE AUTOPORTANCIA
2.4 ANÁLISIS Y DISEÑO DEL SISTEMA DE PISO DE VIGUETA Y BOVEDILLA
70 cm 70 cm
70 cm 70 cm
70 cm 70 cm
70 cm 70 cm
70 cm 70 cm
12
Siempre se debe caminar sobre tablones con la finalidad de no pisar
las bovedillas.
Antes del colado del firme de concreto armado, se recomienda hume-
decer uniformemente las viguetas y bovedillas.
El concreto del firme debe tener una resistencia mínima de un
f´c=200 kg/cm2
. El firme se debe colar desde los extremos hacia
el centro. Si se llega a usar concreto bombeado se recomienda
no concentrar el concreto en un solo punto, hay que esparcirlo
uniformemente, para evitar que se colapse la losa por sobrepeso.
Los tiempos para retirar los puntales son los siguientes: las ma-
drinas centrales se podrán retirar cuatro días después del colado y
los polines perimetrales siete días después del mismo.
Colocar madrina perimetral de nivelación y madrinas centrales,
verificando que no exceda la longitud de autoportancia del
elemento. (ver tabla de autoportancia pág. 15).
Usando bovedillas de cemento-arena, se deben tapar los hue-
cos de las bovedillas que queden en contacto con el concreto.
Tender la malla electrosoldada traslapando cuadro sobre cuadro y
fijándola perfectamente a las cadenas en las esquinas.
Colocar las viguetas dentro de la cadena o trabe, por lo menos
7 cm, con una separación entre ellas según indique el
proyecto. Una bovedilla se utiliza como escantillón en
ambos extremos.
Colocar el total de las bovedillas haciendo los ajustes necesarios.
1
4
5
6
8
9
2
3
7
madrina perimetral
madrina central
3.00 m
3.00 m
Tablón

- 14 - - 15 -
El refuerzo indicado son alambres de presfuerzo. Los alambres del
lecho inferior son los que proporcionan a la vigueta la resistencia a
la flexión. El alambre superior se coloca para contrarrestar la con-
traflecha. De esta manera, las viguetas pretensadas PREMEX pueden
resistir las cargas del proceso constructivo en claros mucho mayores
que cualquier otro elemento de concreto reforzado, sin necesidad de
apuntalamiento. Por otra parte, la precompresión del concreto evita
la formación de grietas prematuras.
El arreglo del presfuerzo varía dependiendo de la disponibilidad en el
mercado, aunque se conservan las cantidades de acero en cada posición.
Conociendo el valor de las cargas, se traza una línea horizontal hasta
cortar las curvas para cada tipo de vigueta pretensada, que se muestran
en la página siguiente. En el eje de las abscisas se obtiene el claro
máximo a cubrir sin apuntalamiento (longitud de autoportancia de
la vigueta).
La longitud de autoportancia es un parámetro importante para el
correcto manejo de las viguetas durante la colocación de las
bovedillas y el colado del firme de concreto armado. De no conside-
rarse la autoportancia, las viguetas pueden sobrecargarse y producir
deformaciones que conduzcan al colapso del sistema de piso.
P-11
T-0 T-4
T-0 T-4
T-5
T-5
P-13
P-13
T-5
P-16
P-20
AUTOPORTACIA DE VIGUETAS
En esta etapa, el concreto colado en sitio ya ha alcanzado su resistencia
y se forma una seccion compuesta junto con la vigueta pretensada.
A falta de mayor información analítico-experimental, se desprecia la
contribución de las unidades aligerantes, aunque existen evidencias de
que pueden participar (ver conclusiones del trabajo de López Batiz en
la sección 7.1 de este manual). De esta manera, los nervios resistentes
formados por la vigueta prefabricada mas el concreto colado sobre ella,
asi como los patines del firme tributario, proporcionan exclusivamente
la resistencia a la losa. Se obtiene así una viga de sección T:
Como se puede observar, los sistemas de piso de vigueta y bovedilla
son losas aligeradas que trabajan en una dirección (la de los nervios
resistentes).
ANÁLISIS DEL SISTEMA DE PISO
SIN CONTINUIDAD
Debido a que el refuerzo de los nervios resistentes se concentra en el
lecho inferior (alambres de presfuerzo de las viguetas), los sistemas
de vigueta y bovedilla son adecuados para funcionar como elementos
simplemente apoyados, soportando únicamente momentos positivos.
De esta manera, los tableros de losa se analizan como vigas simple-
mente apoyadas, de ancho unitario, despreciando así la continuidad
de sus extremos. Como se trata de elementos isostáticos, el momento
máximo al centro del claro, Misos, se puede calcular directamente.
Autoportancia de la vigueta P-11
SISTEMA DE PISO EN
LA ETAPA DE SERVICIO
NOTA: La carga considerada para calcular la autoportancia representa
la carga viva + acabados. (El peso propio no se toma en cuenta, ya que
está considerado en las gráficas).

- 16 - - 17 -
16
(CAPACIDAD DE CARGA)
SIN CONTINUIDAD
Como se vio anteriormente, los sistemas de piso de vigueta y bovedilla se pueden dise-
ñar como elementos simplemente apoyados. Para facilidad de uso, las gráficas de ca-
pacidad de carga que se presentan en las páginas siguientes fueron elaboradas para
sistemas de piso de este tipo.
En las gráficas y tablas se muestra la sobrecarga útil (carga máxima descontando el peso
propio del sistema, en kg/m2
) que puede soportar un determinado tipo de losa de vigueta
y bovedilla, en función de su longitud libre y del tipo de vigueta.
La sobrecarga útil, en el tramo de losa en estudio, se compara directamente con la sobre-
carga actuante sin factorizar, ya que en la elaboración de las gráficas se han considerado
los factores de seguridad respectivos. Asimismo, el peso propio del sistema de piso (mas el
firme de concreto) se ha tomado en cuenta y no es necesario incluirlo como carga adicional.
CON CONTINUIDAD
En el caso de las losas continuas, los momentos positivos calculados M1,M3 etc. se com-
paran con los momentos resistentes mostrados en la pagina siguiente, verificando que
cumplan, y los momentos negativos M2,M4 ,etc.se absorben por medio de bastones
como se muestra mas adelante,o se compara con los armados propuestos en la tabla C.
Se sugiere que el tipo de losa elegido tenga un momento resistente de por lo menos la
mitad del momento isostático en el tramo (Misos).
CON CONTINUIDAD
A pesar de que los sistemas de vigueta y bo-
vedilla se pueden diseñar para trabajar como
elementos simplemente apoyados (isostáti-
cos), diversas investigaciones han mostrado
que las estructuras tiene un mejor comporta-
miento –tanto para carga vertical como sis-
mo– cuando tienen elementos redundantes,
es decir, cuando son hiperestáticas. En el caso
de los sistemas de vigueta y bovedilla, esto
se logra dando continuidad a los extremos de
los nervios resistentes; es decir, colocando el
refuerzo superior (bastones) necesario para
absorber los momentos negativos que se pro-
ducen en los elementos de apoyo del sistema
de piso.
Para disenar un sistema de piso con continui-
dad, los nervios resistentes se consideran como
vigas continuas con apoyos simples ubicados
en los elementos de apoyo. En la siguiente
figura se muestra el análisis a realizar para un
nervio resistente cuya carga tributaria es:
Wsobrecarga
(kg/m).
Luego de un análisis elástico se obtienen los
momentos máximos positivos y negativos, en
cada tramo: Misos, M1, M2, M3, M4, etc. Se hace
notar que estos momentos son producidos
únicamente por la sobrecarga (carga viva más
acabados): el peso propio no ha sido tomado
en cuenta.
FLEXIÓN POSITIVA (por m.) FLEXIÓN NEGATIVA (por m.)
Sistema
Tipo
viga
Momento
último
kgm/m
Momento
de trabajo
kgm/m
Rigidez
m²kg/m
Refuerzo
superior por
nervio
Momento
último
mkg/m secc.
tipo
Momento
de
fisuración
mkg/m
Rigidez
m²kg/m
Cortante
último
kg/m
(13+4) 70
0 781 545 375000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
1206
1397
794 375000
2126
2126
4 1523 950 375000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
1687
1860
2126
2126
5 1946 1225 375000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
2001
2144
2126
2126
(16+4) 70
0 989 722 586000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
1480
1719
1062 586000
2516
2516
4 1920 1258 586000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
2086
2308
2516
2516
5 2449 1621 586000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
2485
2933
2516
2516
(15+5) 70
0 989 722 586000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
1480
1719
1062 586000
2516
2516
4 1920 1258 586000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
2086
2308
2516
2516
5 2449 1621 586000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
2485
2933
2516
2516
(20+5) 70

0 1340 1046 1079000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
1936
2257
1638 1079000
3052
3126
4 2557 1820 1079000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
2751
3054
3126
3126
5 3284 2343 1079000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
3290
3889
3126
3126
(25+5) 70
0 1687 1392 1743000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
2393
2794
2268 1743000
3277
3581
4 3250 2423 1743000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
3417
3801
3685
3685
5 4115 3116 1743000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
4096
4844
3685
3685
(30+5) 70
0 2041 1750 2584000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
2849
3331
2986 2584000
3477
3721
4 3914 3044 2584000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
4083
4547
4109
4193
5 4971 3919 2584000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
4902
5800
4193
4193
(35+5) 70
0 2388 2113 3607000
1ϕ1/2”+1ϕ3/8”
2ϕ1/2”
3305
3868
3759 3607000
3793
3886
4 4573 3682 3607000
1ϕ5/8”+1ϕ3/8”
1ϕ5/8”+1ϕ1/2”
4748
5293
4259
4494
5 5809 4726 3607000
3ϕ1/2”
2ϕ5/8”
5708
6755
4650
4650

TABLAS DE MOMENTOS RESISTENTES POSITIVOS Y NEGATIVOS DE
FORJADOS EN DIFERENTES PERALTES PARA LAS VIGAS: T-0, T-4Y T-5
CAPACIDAD DE CARGA DEL SISTEMA DE PISO

- 18 - - 19 -
CÁLCULO DEL REFUERZO NEGATIVO (BASTONES)
Los momentos negativos producidos en los sistemas de piso analizados
con continuidad son absorbidos exclusivamente por bastones de re-
fuerzo embebidos en el firme de concreto y colocados preferentemente
sobre las viguetas. La malla de refuerzo del firme no debe ser usada para
este fin.
El área de acero se obtiene con los momentos negativos M2, M4, etc.,
producidos por la carga vertical total tributaria (peso propio del sistema
de piso más firme más sobrecargas).
Por otra parte, en el apoyo discontinuo también existe un momento ne-
gativo (Mo) producido por la rigidez a torsión de la viga o muro donde
se apoya la vigueta. Del estudio mostrado en el capítulo 6 se obtiene la
siguiente recomendación:
La longitud de los bastones se mide desde la cara interior de la viga
o muro de apoyo. Así, M1 es el momento positivo máximo del claro
adyacente producido por la carga vertical total.
Una vez determinados los momentos negativos Mo, M2, M4, etc., el
acero requerido se obtiene de la siguiente manera:
19
TABLAS Y GRÁFICAS DE CARGA

- 20 -
En caso de sismo, el extremo discontinuo del sistema de piso puede
someterse a un momento positivo (ver estudio en el capítulo 6), por
lo que además del refuerzo de enlace se requerirá de uno superior que
ayude a tomar el momento negativo, ya que el refuerzo inferior deberá
tomar el momento positivo. El diseño consistirá en determinar el es-
fuerzo actuante en el acero de enlace y –si fuera necesario– en el supe-
rior. A partir de ello se calculan las longitudes de anclaje requeridas
a cada lado de la sección critica: ℓ1
y ℓ2
. Para que el refuerzo de
enlace se ancle en la vigueta, se deberá contar con una zona de
macizado de longitud ℓ2
, es decir, las bovedillas se deberán ubicar
a una distancia ℓ2
del elemento de apoyo, para dejar así el espacio
necesario que rellenará el concreto colado en sitio.
Un ejemplo de cómo diseñar este tipo de conexión se muestra en
el Anexo A2. A continuación se presentan las recomendaciones
encontradas allí:
• En una conexión por solapo, además del refuerzo de enlace indicado
(gancho de ø 3
/8”), se deberá contar por lo menos con dos ø 3
/8” sobre
cada vigueta como refuerzo superior (negativo) cuando se consideren
acciones sísmicas.
• Las longitudes de anclaje para el refuerzo inferior deberán tomar los
siguientes valores como mínimo:
Caso de carga vertical : ℓ1
= ℓ2
= 10 cm
Caso de carga vertical y sismo: ℓ1
= 10 cm, ℓ2
= 15 cm
La capacidad de carga de una losa de vigueta y bovedilla puede ser
aumentada considerablemente si se colocan dos viguetas contiguas
por nervio resistente en lugar de una sola. De esta manera se pueden
soportar cargas elevadas, así como cargas concentradas puntuales o
repartidas, como muros o equipos pesados.
La doble vigueta puede ser usada en todos los tipos de losa mostrados
anteriormente. El diseño de este tipo de losa se puede realizar con los
mismos criterios dados en la sección 2.4.
A continuación se muestra un detalle típico:
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
APOYO DOBLE SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
APOYO DOBLE SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR SOLAPO
Las siguientes figuras muestran algunos detalles constructivos típicos de conexiones por solapo.
ℓ1
ℓ2
ℓ2
ℓ1
ℓ1
ℓ2
ℓ2
ℓ1
ℓ1
ℓ2
ℓ1
ℓ2
86 86
- 21 -
DOBLE VIGUETA (VER ANEXO 7 - Pág. 70)

- 22 - - 23 -
Estos detalles constructivos son ilustrativos. Deberán calcularse y armarse para los elementos mecánicos requeridos (flexión, cortante, torsión).
ℓ1
= Distancia que penetra la viga en la trabe portante
е = Separación de la primera bovedilla al paño exterior de la trabe
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA DE CANTO APOYO DOBLE SOBRE VIGA DE CANTO
ENLACE POR ENTREGA ENLACE POR ENTREGA
APOYO SENCILLO SOBRE MURO APOYO DOBLE SOBRE MURO
APOYO SENCILLO SOBRE VIGA PLANA APOYO DOBLE SOBRE VIGA PLANA
ℓ1
е
ℓ1
е
≥ 5 cm
ℓ1
ее ℓ1

≥ 5 cm
е ℓ1
ℓ1
е
ℓ1
е
ℓ1
≥ 7 cm
е ≥ 5 cm
е ℓ1
ℓ1
е
2.5 DETALLES DE CONEXIÓN
VIGUETA EN CUMBRERA - OPCIÓN A VIGUETA EN CUMBRERA - OPCIÓN B
COLOCACIÓN DE VIGUETA Y BOVEDILLA COLOCACIÓN DE VIGUETA Y BOVEDILLA
AHOGADA EN VIGA DE ACERO SOBRE VIGA DE ACERO
DETALLE DE VOLADO CON VIGUETA COLOCACIÓN DE VIGUETAS EN
TRABES PREVIAMENTE COLADAS
DETALLE DE VOLADO CON LOSA MACIZA PREPARACIÓN PARA INSTALACIÓN HIDRAÚLICA
2.5.1 DETALLES DE CONEXIÓN GENERALES

- 24 - - 25 -
LOSA BAJA PARA INSTALACIÓN HIDRÁULICA FALSO PLAFÓN ROMPIENDO LA BOVEDILLA
ENFRENTAMIENTO DE NERVIOS
Es muy común que al colocar las viguetas y bovedillas en claros contiguos, las viguetas no queden colineales sino desfasadas. Para ello sugerimos
los siguientes refuerzos:
CONEXIÓN POR SOLAPO
Como se mostró en los detalles constructivos anteriores, la conexión
del sistema de piso con sus elementos de apoyo se logra gracias a que
las viguetas se introducen a cierta longitud. Sin embargo, en algunos
edificios cuyas losas son proyectadas con vigueta y bovedilla, resulta
poco práctico este tipo de conexión.
En estos casos se prefiere que las viguetas tengan una conexión a tope
o por solapo, es decir, sin que sus extremos se introduzcan en los ele-
mentos de apoyo, tal como se muestra en las siguientes figuras:
Para lograr este tipo de conexión se requiere un refuerzo inferior (de
enlace) que amarre a las viguetas con los elementos de apoyo. Con-
siste en un gancho o clip de varilla anclado tanto en la vigueta (longi-
tud = ℓ2
) como en el interior del elemento de apoyo (longitud = ℓ1
); es
decir, a cada lado de la sección crítica (ver figuras).
La conexión por solapo se diseña para que
resista la fuerza cortante por fricción en la
sección crítica (cara interior de la viga). Las
fuerzas cortantes actuantes en los extremos
de las viguetas serán tomadas del estudio del
capítulo 6.
El diseño de este tipo de conexión se realiza considerando un varilla
de ø 3
/8” como refuerzo de enlace, debido a que puede doblarse con
relativa facilidad.
CORTE A-A CORTE B-B
2.5.2 DETALLES DE CONEXIÓN ESPECIALES
REFUERZOS SUGERIDOS

- 26 - - 27 -
Para los forjados de viguetas se deben tener en cuenta las cargas
superficiales de peso propio del forjado, solado, revestimiento,
tabiquería y sobrecarga de uso. También se debe considerar si
existen cargas lineales de muros y particiones pesadas (superiores
a un tabicón) y, en su caso, cargas puntuales o localizadas.
En los forjados de cubierta habrá que considerar las cargas super-
ficiales de peso propio del forjado, incluyendo rellenos o tableros
con tabiques, solado o cobertura, aislamiento, revestimientos,
sobrecarga de nieve o de uso si es más desfavorable y, en su caso,
la sobrecarga de viento. Además, si existen, se considerarán las
cargas lineales, puntuales o localizadas.
La tabiquería y los solados pueden considerarse como cargas de
carácter permanente y por tanto –en general– no es preciso el
estudio de su alternancia tramo a tramo.
El reparto de las cargas puntuales situadas sensiblemente en el
centro de la longitud de una vigueta interior –o lineales paralelas–,
en ausencia de cálculos más precisos, puede obtenerse de forma
simplificada multiplicando la carga por los coeficientes indicados en
la TABLA 2.6.A
DESAPUNTALADO
Los plazos de desapuntalado no serán menores a cuatro días. Para
modificar dichos plazos, el constructor redactará un plan de
desapuntalado debidamente justificado y establecerá los medios de
control y seguridad apropiados, que someterá a la aprobación del
supervisor de obra.
El orden de retiro de los puntales será desde el centro del vano
hacia los extremos; en el caso de voladizos, desde el volado hacia el
arranque. No se entresacarán ni retirarán puntales sin la autorización
previa del supervisor de obra.
Esta armadura debe extenderse en la dirección de las viguetas hasta una distancia de L/4 a partir de la carga puntual, y la misma longitud a partir
de los extremos de la zona cargada en el caso de carga lineal y en la dirección perpendicular a ellas hasta alcanzar la vigueta 4 de la siguiente figura.
TABLA 2.6.A
COEFICIENTES DE REPARTO TRANSVERSAL DE CARGAS
PUNTUALES O LINEALES (ver fig. 2.6B)
Vigueta 1 2 3 4
Coeficiente 0.30 0.25 0.15 0
En este caso, la losa superior hormigonada en obra debe armarse
para resistir un momento igual a:
0.3 Pd
para carga lineal
0.125 Pd
para carga puntual
Siendo:
Md
Momento correspondiente a
la vigueta, en KN.m/m
Pd
Carga puntual de cálculo, en kN
Pd
Carga lineal de cálculo, en kN/m,
por metro de vigueta
No se deberá desapuntalar de forma súbita, y se adoptarán pre-
cauciones para impedir el impacto de las madrinas y puntales
sobre el sistema de piso de vigueta-bovedilla.
REPARTO TRANSVERSAL DE CARGAS PUNTUALES O LINEALES
Pd
4 3 2 1 2 3 4
2.6 REPARTO TRANSVERSAL DE CARGAS LINEALES Y PUNTUALES
EN FORJADOS DE VIGUETA
fig. 2.6B
A continuación presentamos los costos por metro cuadrado de losa de los sistemas de PREMEX con vigueta-bovedilla y premexcimbra, así como
de otros sistemas utilizados en el mercado. Los costos se asientan para claros de 4 m, considerando una sobrecarga de 350 kg/m2
. El análisis
para obtener estos costos se muestra en la página siguiente.
Sistema de piso PREMEX a partir de vigueta
pretensada y bovedilla de poliestireno
pretensada y bovedilla de cemento-arena
pretensada y premexcimbra
Sistema de piso PREMEX a partir de
semivigueta y bovedilla de poliestireno
Sistema de piso con losa maciza
LOSA VIGUETA PRETENSADA Y BOVEDILLA DE POLIESTIRENO
LOSA VIGUETA PRETENSADA Y BOVEDILLA DE C/A
LOSA VIGUETA PRETENSADA Y PREMEXCIMBRA
LOSA SEMIVIGUETA Y POLIESTIRENO
LOSA MACIZA
2.7 COMPARATIVA DE COSTOS DE DIFERENTES SISTEMAS DE PISO

- 28 - - 29 -
A continuación se muestra el análisis para calcular el costo de tres de las losas mostradas: la losa PREMEX con vigueta pretensada y bovedilla
de poliestireno, la losa con semivigueta y bovedilla de poliestireno, y la losa de lámina acanalada de acero. Las tablas mostradas a continuación
contienen la cantidad y costo de los insumos requeridos para la ejecución de las losas mencionadas. El análisis de costos contempla un claro
máximo de 4 m. Se entiende que, para los demás costos y tipos de losa, el análisis es similar al mostrado.
COMPARATIVA DE COSTOS SISTEMA DE PISO VIGUETA Y BOVEDILLA ANÁLISIS DE COSTOS DE OTROS SISTEMAS DE PISO
*Cuadrilla de colocación para placa alveolar: dos oficiales en cada extremo, dos ayudantes en cada extremo, dos ayudantes colocando slingas, cabo de oficio y herramientas.
LOSA DE VIGA PRETENSADA Y BOVEDILLA DE POLIESTIRENO DE ESPESOR DE 12+4=16 cm, MARCA PREMEX
LOSA A BASE DE LÁMINA DE ACERO ACANALADA DE ESPESOR TOTAL DE 11.30 cm
LOSA A BASE DE VIGUETA DE ALMA ABIERTA Y BOVEDILLA DE POLIESTIRENO DE ESPESOR DE 15+5=20 cm, MARCA PREMEX
LOSA A BASE DE VIGA PRETENSADA Y BOVEDILLA DE POLIESTIRENO DE ESPESOR DE 15+5=20 cm, MARCA PREMEX
LOSA A BASE DE PLACA ALVEOLAR CON PERALTE (h=30+6 cm), FIRME DE CONCRETO ARMADO DE 6 cm DE ESPESOR, MARCA PREMEX
LOSA DE VIGA PRETENSADA Y BOVEDILLA DE CEMENTO-ARENA DE ESPESOR DE 12+4=16 cm, MARCA PREMEX

- 30 - - 31 -
SISTEMA PREMEXCIMBRA
Este sistema parte de vigueta pretensada y módulos recuperables de
plástico reciclado, los cuales sustituyen a la bovedilla de cemento-
arena o poliestireno.
El empleo de Premexcimbra aligera las edificaciones; por tanto, los
efectos de las fuerzas sísmicas son menores.
La capacidad de carga que se obtiene con este sistema cumple con el
Reglamento de Construcción del Distrito Federal, 2004.
El constructor encontrará enormes ventajas con este sistema, como
la reducción significativa de cimbra, fácil montaje y disminución del
tiempo de obra, logrando así una reducción de costos.
El acabado que se obtiene es casi aparente, por lo que sólo se necesita
un retoque final.
Ademas de la vigueta y bovedilla, PREMEX ofrece otros sistemas de
pisos que consisten en unidades pretensadas y unidades aligerantes
(como el sistema Premexcimbra y el sistema de viga tubular) o uni-
dades completas de losas pretensadas (sistemas de placa TT y de
placa alveolar).
El diseño de estos sistemas de piso puede realizarse con los mismos
criterios dados para el sistema de vigueta y bovedilla. Así, durante la
etapa constructiva, la resistencia del sistema de piso está proporcionada
exclusivamente por las unidades pretensadas, mientras que en la etapa
final, la resistencia se debe a la sección compuesta formada por dichas
unidades y el firme de concreto.
Asimismo, estos sistemas pueden ser diseñados para funcionar con o
sin continuidad.
Al igual que para los sistemas de vigueta y bovedilla, las gráficas de
capacidad de carga presentadas para cada sistema de piso se elabo-
raron considerándolas simplemente apoyadas. En éstas se muestra la
sobrecarga útil que puede soportar un determinado tipo de losa en fun-
cióndesulongitudlibre.Lasobrecargaútil,eneltramodelosaenestudio,
se compara directamente con la carga viva actuante sin factorizar.
PERSPECTIVA DEL SISTEMA
NOTA: los módulos deben retirarse en 24 horas;
después de este tiempo, se adhieren al concreto.
CAPÍTULO 3 OTROS SISTEMAS DE PISO PREMEX
3.1 SISTEMA PREMEXCIMBRA
De la misma manera que los sistemas de vigueta y bovedilla, la capacidad de carga del sistema Premexcimbra se debe al nervio resistente for-
mado por la vigueta pretensada y el firme de concreto. A continuación se presentan las gráficas con la sobrecarga útil que puede soportar este
sistema. El peso propio indicado en las tablas (PP) incluye el firme de concreto de 5 cm.
CAPACIDAD DE CARGA (h=15+5cm)
SOBRECARGA ÚTIL (kg/m2
)
CLARO(m)
T-5
T-4
T-0
)
CLARO(m)
T-5
T-4
T-0
)
CLARO(m)
T-5
T-4
T-0

- 32 - - 33 -
Presentamos un nuevo elemento pretensado que ofrece una solución
a estructuras de entrepiso con claros hasta 9 ó 10 m.
Se trata de la viga tubular de 30 cm de peralte, diseñada para longitudes
de entre 6 y 9 m, por lo que el firme de concreto proyectado es de 6 cm
(espesor mínimo recomendado por rcdf-2004). Esta viga se fabrica con
un solo tipo de armado, que representa la condición óptima entre cantidad
de refuerzo y resistencia.
La viga tubular puede ser usada en combinación con Premexcimbra o con
la bovedilla de poliestireno, tal como se muestra en las siguientes figuras.
El peso propio del sistema con firme de 6 cm es de 270 kg/m2
.
En la gráfica de autoportancia de la viga tubular se aprecia que es capaz de soportar las cargas durante el proceso constructivo (peso propio más carga
viva de colado, aprox. 370 kg/m2
) para todo el rango de sus longitudes de diseño (de 6 a 10 m), por lo que no requiere de apuntalamiento.
3.2 SISTEMA A BASE DE VIGA TUBULAR
NOTA: El refuerzo mínimo por cambios volúmetricos del firme de concreto debe estar conforme a lo especificado en la normativa mexicana
vigente de vigueta y bovedilla.
AUTOPORTACIA DE VIGA TUBULAR
SISTEMA CON PREMEXCIMBRA
El sistema de piso consiste en unidades prefa-
bricadas de losa (placa TT) colocadas en toda
el área de la planta a cubrir, y de un firme de
concreto colado en sitio y reforzado con malla
electrosoldada.
La placa TT se fabrica con cinco tipos de arma-
dos (T-1 a T-5) según la cantidad de alambres
de presfuerzo que se colocan en la parte inferior
y superior del alma. Asimismo, el patín superior
está reforzado con malla electrosoldada para el
control del agrietamiento.
Observando las gráficas de autoportancia y de capacidad de carga, mostradas a continuación, se concluye que el sistema a base de placa TT presenta la
autoportancia necesaria para soportar las cargas durante el proceso constructivo, en todo el rango de sus longitudes de diseños, por lo que no requiere
de apuntalamiento.
Generalmente, los elementos de apoyo para las
placas TT son vigas en L o en T invertida, es de-
cir, con una ménsula diseñada para recibir a la
unidad prefabricada. La ménsula debe presen-
tar una longitud de apoyo adecuada que tome
en cuenta las tolerancias en la construcción, los
cambios volumétricos y los posibles desplaza-
mientos debido a efectos sísmicos.
Por otra parte, se recomienda colocar bastones
de refuerzo en los extremos de las placas, que
den continuidad al sistema y eviten posibles co-
lapsos prematuros por desplazamientos debidos
a un sismo.
3.3 SISTEMA A BASE DE PLACA TT
Con este sistema se cubren claros hasta 9 ó 10 m, por lo que el firme de concreto proyectado es de 6 cm (espesor mínimo recomendado por el
rcdf-2004). El peso propio del sistema, con un firme de 6 cm, es de 330 kg/m2
.
AUTOPORTANCIA DE PLACA TT

- 34 - - 35 -
Al igual que la placa TT, este sistema es ideal
para cubrir claros hasta 14 m en poco tiempo.
Asimismo, la placa alveolar presenta la auto-
portancia necesaria para cubrir el rango de lon-
gitudes mostrado en las tablas de capacidad de
carga, sin necesidad de apuntalamiento.
La placa alveolar se fabrica en peraltes de 25 y
30 cm. La primera cuenta con cinco tipos de
armados (T-2 al T-6) y la segunda con seis (T-1
al T-6). El peso propio del sistema, con un firme
de 6 cm, es de 450 kg/m2
para la losa de
25+6 cm, y de 490 kg/m2
para la de 30+6 cm.
3.4 SISTEMA A BASE DE PLACA ALVEOLAR
Las recomendaciones para las longitudes de apoyo mínimo son las mismas dadas para la placa TT.
Para dar mayor continuidad al sistema, se recomienda colocar bastones de refuerzo en los puntos de apoyo de las placas, así como rellenar algunos
de sus alveolos con concreto colado en sitio.
PARA EL CÁLCULO DE AUTOPORTANCIA Y OTROS DETALLES TÉCNICOS DE ESTOS SISTEMAS, COMUNÍQUESE CON EL ÁREA TÉCNICA DE PREMEX.
1600
Autoportancia de Placa Alveolar (h = 25cm)
1400
1600
1000
1200
(kg/m2)
600
800
muerta(
T-6
T-5
200
400
carga
T-2 T-4T-3
0
7 8 9 10 11 12 13
claro (m)claro (m)
1800
Autoportancia de Placa Alveolar (h = 30cm)
1400
1600
1800
1000
1200
1400
(kg/m2)
600
800
1000
muerta(
T-5
T-6
200
400
carga
T-1 T-4T-3T-2
0
7 8 9 10 11 12 13 14
claro (m)claro (m)
A continuación se presentan los puntos más importantes de esta norma.
1. OBJETIVO
Esta norma mexicana establece las especificaciones y métodos de
prueba que deben cumplir los sistemas de vigueta y bovedilla y de
componentes prefabricados utilizados en la construcción de losas de las
edificaciones.
2. CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma mexicana es aplicable a los sistemas de vigueta y bo-
vedilla, e incluye componentes prefabricados para losas, tales como
bandas, placas, viguetas de alma abierta y similares. Se excluyen las
viguetas metálicas y las vigas de madera.
4. DEFINICIONES
4.3 Bovedilla o componente aligerante estructuralmente
no resistente
Componente aligerante de relleno colocado en las secciones de la
losa, fabricado de materiales con densidad inferior a la del con-
creto, tales como concreto ligero de cerámica, poliestireno, car-
tón o cualquier otro material que disminuya el peso, incluyendo
la cimbra de módulo recuperable.
4.4 Componente portante
Es una vigueta, banda o placa de sección constante, prefabricada
en concreto reforzado o presforzado, para resistir la flexión del
sistema de losa.
4.5 Cuña de concreto
Es la porción del concreto colado en obra que se aloja entre los
elementos aligerantes, embebiendo al componente portante.
Fig. 1a, 1b, 1c.
4.7 Losa a base de vigueta y bovedilla
Sistemaestructuralformadoporcomponentesportantespre-
fabricados denominados viguetas, componentes aligerantes
llamadosbovedillas,yporunfirmedeconcretoarmado.Elsis-
temaestáperimetralmenteconfinadoconunavigadeconcreto
reforzado.
4.8 Firme de concreto armado
Concreto colado en la obra con el acero de refuerzo requerido y
cuya función estructural es integrar y dar continuidad al sistema.
4.10 Peralte del sistema
Altura de la bovedilla más el espesor del firme de concreto
armado. Fig. 1a, 1b, 1c.

4.12 Vigueta
Componente portante resistente del sistema, formado por con-
creto y/o acero, que puede ser de alma maciza de concreto o
de alma abierta.
5.CLASIFICACIÓN
Para efectos de aplicación de esta norma, se establece la siguiente
clasificación de sistemas:
A. Vigueta y bovedilla
B. Vigueta de alma abierta y bovedilla
C. Componentes prefabricados similares:
• Bandas y placas
• Vigueta y cimbra recuperable
6. ESPECIFICACIONES
6.1 Componentes portantes
Para componentes de concreto pretensado, la resistencia de
diseño mínima del concreto debe ser igual o superior a 34.3
MPa (350 kg/cm2
) y el porcentaje de refuerzo será según los
requerimientos de cálculo, pero no menor de 0.0015.
Durante el colado del firme de concreto armado, los componentes
portantes deben ser capaces de soportar, para el claro especificado
entre apuntalamientos, el peso propio del sistema más una carga viva
de 100 kg/m2
, sin que alcance la fluencia. Para el caso de la vigueta
de alma abierta, además deberá revisarse para la misma condición de
carga que el acero de compresión no pierda su estabilidad lateral (pan-
deo). La deformación vertical (flecha) debe ser menor o igual a L/360,
en donde L es la distancia entre centros de puntales en centímetros.
Ningún elemento portante presforzado deberá presentar deflexión ha-
cia abajo (flecha) al momento de colarse en obra.
Para verificar el cumplimiento de los requisitos de los componentes
portantes, se aplicará lo establecido en el punto 8.1.
6.2 Componentes aligerantes
El diseño de los componentes aligerantes debe permitir, du-
rante el proceso constructivo, soportar directamente el peso del
concreto cuando éste es colado, sin sufrir deformaciones, fisuras
o fracturas que afecten la seguridad de la estructura. Esto se
comprueba de acuerdo a lo indicado en el punto 8.2.
Mediante su diseño geométrico, deben permitir la penetración del con-
creto en las cuñas durante el colado (ver Fig. 1c), con excepción de los
sistemas que no requieran de la cuña de concreto con fines estructurales.
Esto no es necesario en el caso de las viguetas con conectores metálicos
(ver Fig. 1b y 1c). El perfil del componente aligerante debe corresponder
con la configuración del componente portante.
SISTEMA DE VIGUETA Y BOVEDILLA Y COMPONENTES PREFABRICADOS SIMILARES PARA LOSAS
CAPÍTULO 4 ALGUNOS LINEAMIENTOS Y RECOMENDACIONES
DE LAS NORMAS DE DISEÑO
4.1 NORMA MEXICANA NMX-C-406-1997-ONNCCE
TABLAS DE CARGA PLACA ALVEOLAR
AUTOPORTANCIA PLACA ALVEOLAR

- 36 - - 37 -
Cuando los componentes aligerantes son de poliestireno o materiales
susceptibles al ataque del fuego, deben quedar protegidos con mate-
riales incombustibles, aislantes y/o retardantes de llamas, ya sea direc-
tamente o mediante plafón incombustible, de acuerdo a lo establecido
por los reglamentos de construcción vigentes.
6.3 Concreto colado en obra
El concreto colado en obra debe tener una resistencia de diseño
mínima de 19.6 MPa (200 kg/cm2
), fabricado con tamaño máxi-
mo de agregado de 19 mm (3/4”) y debe vibrarse para asegurar
su penetración en las cuñas.
6.4 Deformación y carga máxima del sistema
Después de retirar los apoyos provisionales, el sistema debe
cumplir con lo siguiente:
EL SISTEMA DE LOSA
Debe ser capaz de soportar la carga total de diseño, según los factores
de carga que establece el reglamento de construcción correspondiente.
La deformación (flecha) del sistema de losa medida respecto al plano
horizontal y para la carga de servicio no excederá de L/360, donde L es la
distancia entre centros de apoyo expresada en centímetros.
Para cargas de larga duración, es necesario garantizar que la flecha
cumple con la deformación a largo plazo indicada por el reglamento de
construcción correspondiente.
CARGAS MÍNIMAS SOBRE FIRME DE CONCRETO ARMADO
Para uso habitacional, el sistema debe diseñarse para que el firme de
concreto armado soporte una carga concentrada de 981 N (100 kg) al
centro del claro entre dos elementos portantes (viguetas, bandas o
placas), o de 1471.5 N (150 kg) a la mitad del claro libre de elemento
portante (en lugar de la carga viva uniforme).
En oficinas y laboratorios, las cargas anteriores serán de 1471.5 N (150 kg)
y 4095 N (500 kg), respectivamente. Para estacionamientos, la carga
aplicada debe ser de 14,715 N (1500 kg) en el punto más desfavorable.
6.5 Anclajes
Los componentes portantes deben garantizar una continuidad
estructural para que los sistemas de vigueta y bovedilla y
prefabricados similares queden debidamente apoyados en sus
extremos, con un mínimo de:
• 2 cm para los sistemas con anclaje Fig. 1b, 1c.
• 5 cm para los sistemas sin anclaje Fig. 1a.
6.6 Firme de concreto armado
El firme de concreto vaciado en obra debe tener los espesores (t)
mostrados abajo, en función de las características del sistema
estructural global y de las longitudes de los claros de soporte:
Cuando la estructura de apoyo de la losa sean muros de mampostería y
los espesores cumplan con lo estipulado en la Tabla 1, se podrá emplear
el método simplificado para la revisión del comportamiento de la
estructura ante cargas laterales. En caso de no ser así, deberá revisarse
el comportamiento de diafragma rígido ante las cargas laterales.
6.7 Peraltes mínimos del sistema
El peralte de la losa será de L/25; en volados el peralte deberá
ser de Lv/10, dónde L es la longitud del vano y Lv la longitud
del volado.
8. MÉTODOS DE PRUEBA
8.1 Componentes portantes
Para verificar lo especificado en 6.1, el fabricante debe esta-
blecer controles de calidad internos de acuerdo a las normas
respectivas. Por tanto, deberá presentar los documentos que
acrediten la calidad de los insumos empleados; en su caso,
puede utilizar los emitidos por un organismo de certificación
debidamente avalado en la fabricación de los componentes
del sistema.
Resistencia del sistema a la carga
Para los sistemas de losa, las pruebas se realizarán 28 días
después de colar el firme de concreto armado.
8.2 Componentes aligerantes
Preparación de la muestra
El componente se satura por inmersión durante 24 horas antes
del ensaye. Los componentes se apoyan en sus cejas, sobre
elementos portantes o tablones.
Procedimiento
Se aplica una carga de 981 N (100 kg) a un área de 100 cm2
al centro de la bovedilla. Otros materiales que se pueden
clasificar dentro de este tipo deben ser capaces de soportar
la carga antes mencionada. La bovedilla de poliestireno se
probará bajo las condiciones arriba descritas (ver Fig. 3).
CAMPO DE APLICACIÓN
Esta instrucción EFHE es aplicable a los forjados unidireccionales cons-
tituidos por elementos superficiales planos con nervios sometidos a
flexión esencialmente en una dirección, que cumplan las condiciones
siguientes.
EN SISTEMAS (FORJADO) DE VIGUETA
A. El peralte total del sistema (forjado) no excederá de 50 cm
B. La luz de cada claro no excederá de 10 m
C. La separación entre viguetas no excederá de 1 m
Todos los elementos prefabricados deberán ser producidos en insta-
lación industrial fija exterior a la obra, para tener controles de calidad
adecuados y obligatorios.
DEFINICIONES
Elementos constitutivos de un sistema (forjado)
Vigueta: elemento estructural resistente, prefabricado en
instalación fija exterior a la obra, diseñado para soportar cargas
producidas en sistemas (forjados) de piso o de techo.
DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL PREFABRICADO (EFHE), EN FUNCIÓN DESDE EL 6 DE ENERO DE 2003, ESPAÑA
4.2 INSTRUCCIÓN PARA EL PROYECTO Y LA EJECUCIÓN DE FORJADOS UNIDIRECCIONALES
Aplicación de la carga en bovedilla de concreto
de baja resistencia
FIGURA 3
981 N
100 kg
Área de carga
100 cm2
Resultados
Después de 24 horas de realizar el ensaye, se efectúan las medi-
ciones de las deformaciones producidas y se registran. No deben
presentarse deformaciones, fisuras y/o fracturas que afecten la
seguridad estructural del sistema. Los componentes aligerantes
deben cumplir la especificación indicada en 6.2.
Bovedilla: (pieza de entrevigado) elemento prefabricado de
cerámica, hormigón, poliestireno expandido u otros materiales
idóneos, con función aligerante, destinado a formar parte
–junto con las viguetas, la losa superior del concreto (capa)
colocada en obra y las armaduras (malla, varillas para el negativo)
coladas en sitio– del conjunto resistente del sistema (forjado).
Firme de concreto armado: elemento formado con el con-
creto vertido en obra y armaduras (malla, refuerzo con varillas,
etc.) destinado a repartir las cargas aplicadas sobre el forjado y
otras funciones adicionales que le son requeridas (como dia-
fragma, arriostramiento, trabajo de sección compuesta,
etc.). En edificios cuya altura sea mayor a 15 m, requiere un
análisis más profundo por los efectos sísmicos.

- 38 - - 39 -
SISTEMA DE LOSA A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA
(FORJADO)
Constituído por:
A. Viguetas prefabricadas de concreto pretensado.
B. Bovedilla.
C. Refuerzo adicional (al menos deberá colocarse una malla
metálica para los efectos de temperatura y distribución
de efectos de cargas verticales).
D. Concreto para el firme de concreto con f’c≥250 kg/cm2
.
Bases de cálculo y análisis estructural
Un sistema debe ser proyectado y construido para que, con
una seguridad aceptable, sea capaz de soportar las acciones
que lo puedan requerir durante su construcción, su vida de
servicio, así como la agresividad del ambiente.
Todo sistema debe cumplir el requisito esencial de resistencia me-
cánica y estabilidad, además de los requisitos de seguridad en caso
de incendio, higiene, salud y ambiente, seguridad de uso, protección
frente al ruido y aislamiento térmico que sean aplicables.
La seguridad de una estructura frente a un riesgo puede ser expre-
sada en términos de probabilidad global de la falla, que está ligada
a un determinado índice de fiabilidad.
La fiabilidad requerida se asegura adoptando el método de los
estados límite.
Las situaciones de proyecto que deben considerarse son:
A. Permanentes: son las del uso normal del sistema.
B. Transitorias: son las que se producen durante la ejecución,
reparación del sistema.
C. Accidentales: son las condiciones excepcionales aplicables
al sistema.
Análisis estructural
La luz (claro) de cálculo de cada sección del sistema se medirá
en general entre los ejes de los elementos de apoyo (trabes,
muros, etc.).
Cuando el sistema (forjado) se apoye en vigas anchas no concen-
tradas con apoyos, se tomará como eje de cálculo el que pasa por el
centro de éstos. Cuando el peralte (canto) del sistema (forjado) sea
menor que el espesor del mismo en que se apoya, podrá tomarse
para cálculo el claro libre más el peralte del sistema.
El cálculo de solicitaciones se efectuará, en general, tanto para
los estados límite últimos como para los de servicio. Lo anterior
se hará de acuerdo con los métodos de cálculo lineal en la hipóte-
sis de viga continua con inercia constante apoyada en las vigas o
los muros sobre los que descansa, considerando las posiciones más
desfavorables de las sobrecargas. En las solicitaciones de cálculo del
sistema (forjado) deben tenerse en cuenta los efectos provenientes
de las fuerzas horizontales sobre la edificación.
En los apoyos sin continuidad se considerará un momento de flexión
negativo no menor a ¼ del momento flector positivo del tramo
contiguo, suponiendo momento nulo en dicho apoyo.
Todos los claros deben resistir como mínimo un momento positivo
igual a 50% de su momento isostático.
Comprobaciones previas al colado
del firme de concreto armado
Verificar el apuntalamiento de las madrinas (sopandos)
Verificar el contraviento del apuntalamiento
Condiciones geométricas
El espesor mínimo h0 del firme de concreto armado será el siguiente:
A. 4 cm sobre viguetas.
B. 4 cm sobre las bovedillas de concreto (ligero).
C.5 cm sobre bovedillas de otro tipo (Premexcimbra),
poliestireno.
D. 5 cm sobre bovedillas en zonas sísmicas donde la aceleración
sísmica de cálculo sea mayor a 0.16 g.
La sección de las bovedillas será de tal manera que permitan el
paso del concreto fácilmente entre la bovedilla y la vigueta, como
se muestra en la figura.
Apoyos
Todos los extremos de las viguetas deberán quedar dentro
de una trabe cuyo peralte deberá ser mayor o igual que el
peralte del sistema, y deberá estar armada al menos con
cuatro varillas y estribos de varilla.
Si por alguna causa de fuerza mayor alguna de las vigas no quedara
dentro de la trabe de apoyo, se puede resolver mediante el enlace por
solapo, lo que obliga al armado por momento negativo, aunque
sea el mínimo.
Las recomendaciones dadas en estas normas engloban los siguientes
puntos:
CÁLCULO DE LAS FUERZAS SÍSMICAS DE PISO
Se pueden hallar mediante el procedimiento expuesto en las ntc para
Diseño por Sismo, sección 8.4, que dice lo siguiente:
Para valuar las fuerzas sísmicas que obran en tanques, apéndices y
demás elementos cuya estructuración difiera radicalmente de la del
resto del edificio, se supondrá que sobre el elemento en cuestión
actúa la distribución de las aceleraciones que le corresponderían si se
apoyara directamente sobre el terreno, multiplicada por:

1 +
c'
a0
Donde c' es el factor por el que se multiplican los pesos a la altura de
desplante del elemento cuando se valúan las fuerzas laterales sobre
la construcción. Se incluyen en este requisito los parapetos, pretiles,
anuncios, ornamentos, ventanales, muros, revestimientos y otros
apéndices. Se incluyen asimismo los elementos sujetos a esfuerzos que
dependen principalmente de su propia aceleración, como las losas y los
diafragmas que transmiten fuerzas de inercia a las masas que soportan.
En las mismas normas, a0
se define como el valor de la ordenada de los
espectros de diseño que corresponde a T=0; es decir, es la aceleración
del terreno.
Luego de analizar detenidamente la recomendación anterior, concluimos
lo siguiente:
1. La aceleración que le corresponde al piso o diafragma del nivel i es:
apisoi
= a0 1 +
c'
1
= a0
+ c'
1

a0
2. El factor c'se puede obtener con la siguiente fórmula:

c'
1
=
Fi
= c W
hi
wi
n
∑ wi
• hi
i=1
Donde:
wi
= peso del nivel i
W = peso total el edificio
hi
= altura del nivel i, relativo a la base
Mientras que el coeficiente c no está definido. Esto puede llevar a
grandes confusiones, ya que algunos ingenieros estructurales pueden
tomarlo como el coeficiente sísmico de diseño del edificio. Sin embargo,
estudios realizados al respecto (León y Rodríguez, 2006) muestran
que esto no es suficiente, como se verá más adelante.
DISEÑO DEL DIAFRAGMA
En la sección 6.6 de las ntc para Diseño de Estructuras de Concre-
to se encuentran recomendaciones de cómo diseñar un diafragma
para acciones sísmicas. A continuación enumeramos los puntos más
importantes:
Firmes colados sobre elementos prefabricados (sección 6.6.2.)
En sistemas de piso o techo prefabricados se aceptará que un
firme colado sobre los elementos prefabricados funcione como
diafragma a condición de que se dimensione de modo que por sí
solo resista las acciones de diseño que actúan en su plano. También
se aceptará un firme reforzado y cuyas conexiones con los
elementos prefabricados de piso estén diseñadas y detalladas
para resistir las acciones de diseño en el plano.
Espesor mínimo del firme (sección 6.6.3.)
El espesor del firme no será menor que 60 mm si el claro mayor
de los tableros es de 6 m o más. En ningún caso será menor que
30 mm.
Diseño (sección 6.6.4)
Los diafragmas se dimensionarán con los criterios para vigas co-
munes o de diafragma, según su relación claro a peralte. Debe
comprobarse que posean suficiente resistencia a flexión en el pla-
no y a cortante en el estado límite de falla, así como que la trans-
misión de las fuerzas sísmicas entre el diafragma horizontal y los
elementos verticales destinados a resistir las fuerzas sísmicas sea
adecuada.
Refuerzo (sección 6.6.5)
El refuerzo mínimo por fuerza cortante será el indicado para mu-
ros (ntc concreto, inciso 6.5.2.5.c). Si se utiliza malla soldada de
alambre para resistir la fuerza cortante en firmes sobre elementos
prefabricados, la separación de los alambres paralelos al claro de
los elementos prefabricados no excederá de 250 mm. El refuerzo
por fuerza cortante debe ser continuo y distribuido uniformemente
a través del plano de corte.
El refuerzo mínimo a que se refiere el inciso 6.5.2.5.c. correspon-
de a 0.0025 en ambas direcciones, y deberá colocarse en aquellos
diafragmas que estarán sujetos a fuerzas sísmicas. A pesar de esta
recomendación, en la práctica común de diseño, el firme de concreto
lleva solamente un refuerzo mínimo por cambios volumétricos, el cual
resulta menor.
4.3 RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO SÍSMICO DE LOS DIAFRAGMAS TOMADOS DE LAS
NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS DE RCDF, CON VIGENCIA DEL 6 DE OCTUBRE DE 2004

- 40 - - 41 -
Refuerzo mínimo por cambios volumétricos
Está especificado en las ntc para Diseño de Estructuras de Concreto,
sección 5.7:

as1 =
660 x1
fy
(x1
+ 100)
Donde:
as1
= área transversal del refuerzo colocado en la dirección que se
considera, por unidad de ancho de la pieza, en cm2
/cm.
x1= dimensión mínima de elemento medido perpendicular al refuerzo
(espesor) en cm.
fy = esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo, en kg/cm2
.
Dividiendo por el espesor del firme de concreto, x1
, obtenemos la cuan-
tía de acero mínima por cambios volumétricos, ρ, la cual es graficada
en la siguiente figura para diferentes espesores del firme, y dos valores
típicos del esfuerzo de fluencia del acero. Efectivamente, vemos que
esta cuantía es mucho menor a la mínima por fuerza cortante (acciones
sísmicas) de 0.0025.
En la sección 5.7 se encuentra otra recomendación que dice: “Por sencillez,
en vez de emplear la fórmula anterior (ec. 4), se puede suministrar el
refuerzo mínimo con cuantía igual a 0.002”.
Todas estas recomendaciones son para elementos estructurales
protegidos de la intemperie. Cuando están expuestos a ella, la cuantía
mínima por cambios volumétricos se multiplicará por 1.5.
Para edificios de baja altura (hasta cuatro niveles), la revisión del sistema
de piso por acciones sísmicas puede ser omitida, siempre y cuando el
espesor de la losa de compresión colada sobre los elementos prefa-
bricados sea por lo menos el especificado por la Norma Mexicana (ver
tabla 1, en la sección 4.1 de este manual) y cumpla con las recomenda-
ciones para el refuerzo mínimo especificado en el rcdf-2004 (ntcdc,
secciones 5.7 y 6.6.5).
Para edificios de cinco niveles o más, será necesaria la revisión del
sistema de piso para garantizar su comportamiento como diafragma
rígido ante acciones sísmicas laterales. Esta revisión podrá realizarse
mediante los criterios y el procedimiento de diseño sísmicos mostrados
a continuación. Asimismo, se deben cumplir los requisitos mínimos de
las normas respectivas.
El procedimiento para el diseño sísmico de sistemas de piso prefa-
bricados, mostrado a continuación, es el resultado del trabajo de in-
vestigación realizado por León y Rodríguez (2006) en el Instituto de
Ingeniería de la unam. El procedimiento engloba la determinación de
las fuerzas sísmicas de piso, la transformación de éstas en acciones
internas en el diafragma y el suministro del refuerzo requerido.
REQUISITOS DEL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE SISTEMAS DE
PISO PREFABRICADOS
Diafragma rígido
Los sistemas de piso prefabricados deben cumplir la función del
diafragma; es decir, al igual que los pisos de edificios monolíticos,
deben proporcionar continuidad entre todos los elementos del
piso y distribuir las fuerzas sísmicas horizontales a los laterales
resistentes de fuerza sísmica. Una práctica común para conse-
guir este objetivo es el empleo del firme de concreto colado so-
bre las unidades de losas prefabricadas y reforzado con malla. De
allí la importancia de proporcionar al firme de concreto armado
de un espesor adecuado para evitar problemas de diafragmas no
rígidos o flexibles.
Para el reglamento Uniform Building Code (ubc, 1997), un diafragma
es considerado flexible cuando “su máxima deformación lateral es
más de dos veces la distorsión lateral del piso correspondiente“ (ver
figura). La deformación lateral puede obtenerse de distintas maneras.
Por ejemplo, se podría realizar un modelado del diafragma mediante
elementos finitos, y a través de un análisis elástico obtener los despla-
zamientos causados por las fuerzas sísmicas. Una forma mucho más
sencilla de obtenerlos es mediante el empleo de la analogía de la viga
horizontal, en cuyo caso el diafragma es modelado mediante una gran
viga ancha cuyas deflexiones representarán sus deformaciones.
CAPÍTULO 5 CRITERIOS PARA EL DISEÑO SÍSMICO DE SISTEMAS
DE PISOS PREFABRICADOS
NOTA: SE ENCUENTRA BAJO REVISIÓN LA PROPUESTA PARA LA ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA MEXICANA NMX-C-406-1997-ONNCCE QUE RECOMIEN-
DA QUE LA CUANTÍA DE ACERO SEA DE 0.0025 PARA LA SECCIÓN DEL FIRME DE CONCRETO ARMADO.
REFUERZO DEL FIRME
Es el necesario para soportar las fuerzas sísmicas producidas en el pla-
no del diafragma. Generalmente, este refuerzo consiste en una malla
de acero electrosoldada que, si bien resulta adecuada para el control de
agrietamiento, no responde muy bien frente a demandas sísmicas que
involucran deformaciones inelásticas debido a que no posee suficiente
ductilidad. Sin embargo, es posible mejorar su comportamiento usando
separaciones mínimas de 25 cm entre los alambres que la conforman
(aci 318, 2005).
El refuerzo distribuido mínimo recomendado en los reglamentos es el
requerido para el control de agrietamiento. Adicionalmente, el Regla-
mento del Distrito Federal establece un refuerzo distribuido mínimo por
la fuerza cortante en el firme de concreto, correspondiente a 0.0025,
como se vio anteriormente.
Además del refuerzo distribuido, los reglamentos recomiendan colocar
un refuerzo concentrado en las zonas de conexión del diafragma con
el sistema lateral resistente de fuerza sísmica, así como en los apoyos
extremos de los elementos de piso prefabricados (Guías de Diseño del
Reglamento de Nueva Zelanda, 1999).
APOYO DE LAS UNIDADES PREFABRICADAS
La longitud de apoyo de las unidades prefabricadas, proporcionada por
la viga de soporte, debe tomar en cuenta los desplazamientos impues-
tos en el diafragma por el sistema lateral resistente del edificio, como
consecuencia de las acciones sísmicas, y las tolerancias usadas en la
construcción. La consideración de estos factores debe hacerse de forma
aditiva. Una mala elección de alguno de estos factores puede conducir a
la pérdida del apoyo para las unidades prefabricadas durante un evento
sísmico severo.
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO SÍSMICO DE SISTEMAS DE PISO
PREFABRICADO
Hipótesis
Se consideran sistemas de piso formados por unidades de losa
prefabricadas y un firme de concreto colado sobre éstas, reforzado
con malla de acero electrosoldada. Se acepta que estos sistemas
cumplen con la función de diafragma rígido.
La contribución de las unidades de sistema de piso prefabricadas para
resistir las fuerzas horizontales será ignorada debido a que no contie-
ne refuerzo secundario destinado para este fin. Por el contrario, estas
unidades restringen el pandeo del firme de concreto, permitiendo que
éste resista la totalidad de la fuerza del diafragma. De esta manera, el
firme de concreto se comporta como un elemento de tipo membrana
sometido a fuerzas en su plano.
Por último, se supone que el firme de concreto se encuentra agrietado,
como resultado de las juntas de construcción que existen entre las
unidades de piso prefabricadas. Así, las fuerzas de tensión son resistidas
únicamente por el refuerzo del firme (malla).
Fuerzas sísmicas de piso de diseño
Se obtendrán con las recomendaciones dadas por el rcdf-2004
(fórmulas 2 y 3 en este manual).
Para el cálculo de las aceleraciones relativas de piso, factor c'i(ecuación 3),
el Reglamento del Distrito Federal no especifica si el coeficiente sísmico
de diseño, c, está afectado por el factor de comportamiento sísmico Q’,
o por algún otro. En el caso más desfavorable, la máxima fuerza sísmica
que puede soportar un edificio es su fuerza lateral resistente,Vy, o
coeficiente sísmico resistente, cy (si dividimos la fuerza entre el peso
total del edificio). Este coeficiente puede hallarse mediante un análisis
estático incremental (pushover), del cual se obtiene la curva del
coeficiente sísmico vs. el desplazamiento de la azotea (ver figura).
Aproximando esta curva a una bilineal, se obtiene el coeficiente sísmico
resistente del edificio, cy, el cual es mayor que el de diseño debido a la
sobrerresistencia de las estructuras. Por este motivo se sugiere emplear
el coeficiente cy en lugar del de diseño, c, en la ecuación 3. Para fines
prácticos, en vez de hacer un análisis pushover, el coeficiente cy puede
obtenerse considerando una sobrerresistencia de 2.
La fuerza sísmica de Fpisoi
será igual a la suma de la aceleración del
terreno a0
y las aceleraciones relativas, c'i, multiplicadas por el peso del
nivel wi.

Fpisoi
= (a0
+ c'i
) wi
PLANTA

- 42 - - 43 -
Por otro lado, varios investigadores sugieren un análisis de tiempo histo-
ria no lineal del edificio en estudio, con el registro sísmico representativo
de la zona donde está ubicado, para obtener las aceleraciones máximas
en cada piso y con ellas las fuerzas de piso (Rodríguez y otros, 2002).
Flujo de fuerzas internas en el diafragma
Existen dos métodos indicados en los reglamentos para transformar las
fuerzas sísmicas de piso en acciones internas en el diafragma: la analo-
gía de la viga horizontal o viga diafragma y el método de puntal y tirante
para diafragmas con configuraciones complejas. A continuación se verá
el segundo método, el cual es menos tratado por los reglamentos.
Método de puntal y tirante (MPT)
Consiste en presentar todos los esfuerzos de una estructura de concre-
to mediante una armadura compuesta por elementos en compresión
‑puntales‑ y en tensión ‑tirantes‑, los cuales se unen en nodos.
En este método, las fuerzas sísmicas son representadas mediante fuerzas
concentradas cuyos puntos de aplicación se dejan a la elección del
ingeniero, y definirá la geometría de los modelos de puntal y tirante.
Se recomienda colocar un número adecuado de fuerzas concentra-
das de tal manera que no cumplan demasiado la elaboración de estos
modelos.
Para resolver la armadura así formada, primero se encuentran las reac-
ciones externas, correspondientes a las columnas y/o muros, mediante
un análisis global del sistema. Luego, se hallan las fuerzas en cada uno
de los puntales y tirantes, mediante el equilibrio de fuerzas en los nodos.
Para lograr un buen diseño, es necesario elegir el modelo de puntal y
tirante más adecuado de entre muchos otros que igualmente resuel-
ven la estructura en estudio. Para tal fin, es de mucha ayuda darse
cuenta de que las cargas buscan las trayectorias donde se desarrollen
las menores fuerzas y deformaciones; es decir, el modelo del puntal
y tirante óptimo debe ser el que presente el menor trabajo interno.
Por otro lado, varios investigadores proponen construir los modelos de
puntal y tirante siguiendo las trayectorias de los esfuerzos principales
de análisis elástico por elementos finitos (Schlaich, 1987).
Cy
Cdiseño
Dazotea
SR
Wi
c'i
a0
ACELERACIÓN DE PISO
ANÁLISIS PUSHOVER DE UN EDIFICIO
PLANTA DE UN EDIFICIO Y UBICACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS
MODELO DE PUNTAL Y TIRANTE DE LA PLANTA
Detalle y resistencia del sistema de piso
Para determinar la resistencia de los modelos de puntal y tirante, es
necesario elegir adecuadamente el ancho de sus elementos. Varios in-
vestigadores sugieren determinarlo en función de las dimensiones de
los nodos del modelo (Schlaich, 1987).
En este sentido, León y Rodríguez (2006) sugieren tomar anchos del
doble de la dimensión de la columna (ancho o diagonal de la columna,
dependiendo de la inclinación de los puntales y tirantes) en edificios
formados por marcos de concreto. Asimismo, recomiendan considerar
los mismos anchos para los puntales y tirantes en el interior del dia-
fragma, mientras que para los elementos de borde, sus anchos quedan
definidos por los de las vigas de los marcos laterales.
Revisión del espesor del firme
Se revisa con el puntal más desfavorable en compresión. La sección
del puntal tiene que satisfacer:

Ai
≥
Pi
fce
Donde:
Ai
= área del puntual de concreto (cm2
)
Pi
= compresión actuante en el puntal i (kg)
fce
= esfuerzo de compresión reducido del concreto (kg/cm2
)
fce
= factor x f'c
Obtención del refuerzo distribuido
La malla de refuerzo requerida en el firme de concreto se obtiene
con el tirante crítico del modelo de puntal y tirante. El área de acero
tiene que satisfacer:

As
≥
Ti
fy
b
Donde:
As
= área de acero de malla (cm2
/m)
Ti
= tensión actuante en el tirante i (kg)
fy
= esfuerzo de fluencia del acero (kg/cm2
)
b = ancho del tirante i (m)
Ibviga

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EDIFICIO PROTOTIPO EN ESTUDIO
Se trata de un edificio de cuatro niveles compuesto por marcos de
concreto en sus dos direcciones principales y sistemas de piso a base
de vigueta y bovedilla con 30 cm de peralte total (ver figuras). El uso
típico del edificio se especifica para oficinas, aunque puede usarse para
aulas o viviendas. Se escogió un claro o tablero de 6 m debido a que es
la máxima longitud recomendable de una losa con vigueta y bovedilla
para cargas normales.
Las cargas son las siguientes:
Peso propio, losa con firme = 265 kg/m2
Peso propio, vigas y columnas = 352 kg/m2
Cargas vivas (oficinas) = 250 kg/m2
Peso total = 867 kg/m2
Datos:
Columnas = 60 x 60 cm
Vigas = 30 x 60 cm
f'c = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
MODELOS DE ANÁLISIS
Se hizo variar la disposición de las viguetas en planta, obteniéndose
tres diferentes arreglos mostrados en las siguientes figuras (modelos
M1, M2 y M3). Estos tres modelos son comparados con el modelo patrón,
en el cual el sistema de piso es modelado mediante un diafragma rígido
que no toma en cuenta la distribución de las viguetas, tal como se hace
en la práctica común de diseño.
ALCANCES Y OBJETIVOS
El presente trabajo estudia el comportamiento de un edificio de marcos
de concreto de cuatro niveles frente a cargas verticales y sísmicas, cuyo
sistema de piso está compuesto por losas de viguetas y bovedilla. La
disposición de las viguetas prefabricadas en planta se hizo variar, con lo
que se obtuvieron tres diferentes arreglos a fin de evaluar la influencia
que esto tendría en el comportamiento global y local del edificio.
De esta manera se persiguen los siguientes objetivos:
A. Determinar si un sistema de piso a base de vigueta y bovedilla
secomportacomodiafragmarígido,sinimportarelarreglodelas
viguetas en planta.
B. Determinar la influencia en el comportamiento global y local
de un edificio con losa de vigueta y bovedilla, que tendría la
disposición de las viguetas prefabricadas en planta.
C. Determinar las diferencias de las viguetas prefabricadas en las
respuestas sísmicas y para cargas verticales cuando se sigue la
práctica común de análisis y cuando se realiza uno más riguroso.
D. Obtener recomendaciones para calcular los elementos mecáni-
cos y el refuerzo necesario (bastones de refuerzo) en las viguetas
prefabricadas, tanto para cargas verticales como para sísmicas.
CAPÍTULO 6 ESTUDIO SOBRE EL COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE UN EDIFICIO
DE MARCOS DE CONCRETO CON LOSA DE VIGUETA Y BOVEDILLA,
PARA DISTINTAS CONFIGURACIONES DE LAS VIGUETAS EN PLANTA.
M. en I. Giulio León Flores
MODELO PATRÓN
MODELO M2
MODELO M1
MODELO M3
Vigueta
(sección T)
Firme
dirección
transversal
Vigueta
Firme
Vigueta
Firme
En los modelos M1, M2 y M3, las viguetas prefabricadas son modeladas junto con el firme o capa de compresión tributaria (sección T) mediante
elementos de barra (frames); en la dirección perpendicular al eje de las viguetas, el firme de concreto armado tributario se modela de la misma
manera. Las vigas y columnas siguen el mismo procedimiento.

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FUERZAS SÍSMICAS LATERALES
Se supondrá que el edificio se encuentra ubicado en la Zona 1 del
Distrito Federal, y que tiene un coeficiente sísmico de diseño de
c= 0.16, con un factor de comportamiento sísmico de Q=2 (típico en
edificios de viviendas).
Las fuerzas sísmicas son las siguientes:
Nivel hi(m) Fi(t) Vi(t)
1 3.5 5.51 55.06
2 7 11.01 49.55
3 10.5 16.52 38.54
4 14 22.02 22.02
Las fuerzas sísmicas se aplicaron en la dirección X,-X en cada uno
de los modelos realizados. Para considerar el estado agrietado, se usó
una inercia efectiva en viga igual a la mitad de su inercia bruta, mientras
que en las columnas se utilizó la inercia bruta.
EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS GLOBALES
DEL EDIFICIO PROTOTIPO
Desplazamientos de entrepiso
En la siguiente figura se grafican los desplazamientos de entrepiso
–debidos al Sismo en X– del marco interior del edificio (eje 2 ó
3). Observamos que los modelos M2 y M3 presentan menor despla-
zamiento que los modelos M1 y Patrón, por lo que son un tanto rígidos.
Esta tendencia también se ve cuando se grafican las distorsiones de
entrepisos de los mismos modelos.
Fuerza cortante de entrepiso
En la siguiente figura se grafican las fuerzas cortantes de entrepiso del
marco interior (ejes 2 ó 3) de los modelos analizados. Se observa que la
diferencia de la fuerza cortante de cada modelo es despreciable.
EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS LOCALES
DEL EDIFICIO PROTOTIPO
Momentos por carga vertical y sismos en las columnas
Se estudiará a la columna mostrada como representativa del marco
interior (eje 2 ó 3).
En las siguientes figuras se muestran los momentos flectores en la
columna, por carga vertical, sismo y por la combinación de ambos.
Vemos que los momentos por carga vertical del modelo patrón son
mayores que en los otros. Los momentos son similares en los cuatro
modelos; la diferencia en los momentos producidos por carga vertical
y por sismo es despreciable.
Momentos por carga vertical y sismo en las vigas
Se estudiará la viga mostrada, perteneciente al marco interior (eje 2 ó 3).
En las siguientes figuras se muestran los momentos flectores producidos
por carga vertical y sismo en X. Para fines prácticos, la convención de
signos por momentos está invertida; es decir, los momentos positivos
se grafican hacia arriba y los negativos hacia abajo del eje de la viga.
Vemos que los momentos por carga vertical en el modelo patrón son
mayores que en los restantes. Los momentos producidos por sismo,
en todos los modelos, son similares. Por otro lado, los momentos en
la viga del modelo patrón, producidos por la combinación de la carga
vertical y sismo, son mayores al centro (positivo) y en el extremo
derecho (negativo) que en los otros modelos. Sin embargo, mientras
el modelo patrón arroja un momento negativo en el extremo izquier-
do, en los demás es positivo; ahora bien, puede ser cubierto con
el momento positivo mínimo especificado en los reglamentos de diseño.
Por ejemplo, las ntc para Estructuras de Concreto del rcdf-2004, sec-
ción 6.1.1, dice: En toda sección se dispondrá de refuerzo tanto en el
lecho inferior como en el superior. En cada lecho, el área de refuerzo
constará de por lo menos dos barras corridas de 12.7 mm de diámetro”.

- 48 - - 49 -
Elementos mecánicos por carga vertical y sismo en las viguetas
del sistema de piso
Se consideraron a las viguetas del segundo nivel, ya que allí se
presentan las mayores solicitaciones. En las siguientes figuras se
muestran las ubicaciones en planta de las viguetas que se estudiaron
(posiciones A, B, C y D). Para el modelo M1 solamente se tienen dos
ubicaciones, pero con fines comparativos, se duplicaron sus posiciones.
De esta manera, se analizaron las viguetas del centro y el extremo de
cada paño de losa.
Los elementos mecánicos se calcularon en los puntos 1 (extremo
discontinuo), 2 (centro de vigueta) y 3 (extremos con continuidad) de
cada vigueta:
Como se vio en la sección 2.4, las viguetas pueden ser modeladas como
vigas continuas con apoyos simples (modelo con continuidad), a lo
que llamaremos práctica común. Este modelo desprecia la rigidez a
la torsión de las vigas de apoyo y, en consecuencia, el momento en
el extremo sin continuidad de la vigueta es cero. Sin embargo, como
se verá en las siguientes figuras, la rigidez de la tensión de la viga de
borde induce un momento negativo importante.
Como la vigueta normalmente se somete a una carga distribuida
uniformemente en toda la longitud, el diagrama de momentos
corresponde a una curva de segundo grado. Sin embargo, por fines
prácticos, los diagramas de momentos mostrados en las siguientes
figuras están formados por líneas rectas, ya que solamente se
tabularon los valores en los extremos 1 y 3 y en el centro 2 de las
viguetas. Asimismo, la convención de signos por los momentos está
invertida, como en el caso anterior.
MODELO M1
MODELO M3
MODELO M2
En las siguientes figuras se muestran los momentos actuantes por
carga vertical y Sismo en X de las viguetas de los modelos M1, M2 y M3,
para dos de las cuatro posiciones elegidas (A y B); cabe mencionar que
en las posiciones restantes, los resultados son similares a éstos. En las
mismas figuras se muestran también los momentos para carga verti-
cal cuando las viguetas de cada modelo se analizan de acuerdo con la
práctica común (viga continua). Con ello se obtienen los modelos M1P,
M2P y M3P, cuyos momentos son los mismos en las posiciones A y B.
Se entiende que la vigueta M1P es la del modelo M1, analizada según la
práctica común.
Momentos por carga vertical en las viguetas
En la figura siguiente se muestran los momentos actuantes por carga
vertical en las viguetas en la posición A, las cuales presentan las ma-
yores solicitaciones. Del estudio de esta figura, vemos que si se sigue
la práctica común de análisis (M1P, M2P y M3P), los momentos al centro
de la vigueta (momento positivo en 2) y en el extremo continuo (mo-
mento negativo 3) son iguales o mayores a los momentos provenientes
de un análisis más refinado (modelos M1, M2 y M3). Sin embargo, mien-
tras que en la práctica común el momento en el extremo discontinuo
(extremo 1) de la vigueta es cero, los modelos más refinados sí produ-
cen un momento negativo. Con la finalidad de hallar dicho momento de
forma práctica, se han graficado rectas cuyas ordenadas corresponden
a 50% del momento positivo de las viguetas modeladas de acuerdo a la
práctica común. De esta manera se obtuvieron las rectas 50% Mpos 1P,
2P y 3P, correspondientes a 50% del momento positivo de las viguetas
M1P, M2P y M3P, respectivamente. Vemos que dichas rectas coinciden
con los momentos negativos en el extremo discontinuo de las viguetas.
En la siguiente figura se grafican los momentos por carga vertical en
las viguetas de la posición A, multiplicados por el factor de carga de
1.4. Los momentos negativos en los extremos discontinuos de las vi-
guetas modeladas de acuerdo con la práctica común (M1P, M2P y M3P)
corresponden a 50% de sus respectivos momentos positivos al centro
del claro. Adicionalmente, se han graficado dos rectas que presentan
los momentos resistentes en el extremo discontinuo, producidos por la
colocación de bastones de ⅜ @ 40 cm, y de ½ @ 75 cm. Vemos que
los bastones son suficientes para soportar a los momentos actuantes
en todos los casos.
Los momentos resistentes producidos por los bastones se calcularon
como se muestra en la siguiente figura:
Momentos por carga vertical y sismo en las viguetas
En las siguientes figuras se graficaron los momentos producidos por la
combinación de la carga vertical y el sismo en la dirección X, multipli-
cados por los factores de carga de 1.1, en las viguetas de posiciones
A y B. Los momentos mostrados son comparados con los obtenidos
siguiendo la práctica común y con la recomendación del momento
negativo discontinuo expuesto anteriormente. Asimismo, en todas
las figuras se han graficado las rectas correspondientes a los mo-
mentos resistentes que producen un bastón de ⅜ @ 40 cm y otro de
½ @ 75 cm, en el extremo discontinuo de las viguetas.

- 50 - - 51 -
Cuando se analizan las viguetas en la posición B, vemos que se producen
momentos positivos en el extremo discontinuo. Como se ve en la figura
anterior, estos momentos pueden aproximarse a 50% del momento
negativo en el extremo de la vigueta, analizada según la práctica
común. Asimismo, el refuerzo colocado es suficiente para soportar a
los momentos actuantes.
Estos valores se grafican mediante las rectas horizontales mostradas
en las figuras. La carga vertical soportada por la vigueta es de w=0.35
t/m (peso propio más carga viva) y la longitud libre es de L=5.7 m. Se
observa que, efectivamente, dichas rectas son las envolventes de las
fuerzas cortantes en los extremos de las viguetas.
CONCLUSIONES
Observando los desplazamientos y cortantes de entrepiso, se concluye
que el sistema de piso a base de vigueta y bovedilla propuesto se
comporta como un diafragma rígido. A su vez, la distribución o arreglo
de las viguetas prefabricadas en planta no tiene mayor influencia en
dicho comportamiento, salvo aumentar ligeramente la rigidez del edificio.
En cuanto al comportamiento local del edificio, la distribución de
las viguetas prefabricadas en planta no tiene influencia sobre las
solicitaciones en las columnas de los marcos resistentes. En las vigas,
la disposición de las viguetas sí influye en los elementos mecánicos
causados por acciones sísmicas, mas no por cargas verticales. Sin
embargo, tanto las viguetas como columnas se pueden diseñar con
los elementos mecánicos provenientes de un análisis convencional del
edificio (el cual considera al sistema de piso como un diafragma rígido)
y teniendo en cuenta los requisitos de refuerzo mínimo por acciones
sísmicas indicados en los reglamentos de diseño.
Cortante por carga vertical y sismo en las viguetas
En las siguientes figuras se grafican los diagramas de fuerzas cortantes
por carga vertical y Sismo en X para las viguetas de los modelos en
estudio. Vemos que la diferencia entre modelar las viguetas de acuerdo
con la práctica común (modelos M1P, M2P y M3P) y con un análisis más
refinado (modelos M1, M2 y M3) es pequeña. Asimismo, las fuerzas
cortantes en los extremos de las viguetas se pueden calcular direc-
tamente, sin necesidad de análisis, si se considera la condición
de apoyo más desfavorable en cada extremo de la vigueta. Por
ejemplo, para el apoyo discontinuo (extremo 1) se puede asumir
que la vigueta está simplemente apoyada, con lo que su fuerza
cortante en dicho extremo es:
Para el apoyo continuo (extremo 3) asumimos que la vigueta está
empotrada en dicho apoyo y simplemente apoyada en el otro, con lo
que la fuerza cortante resulta:

V1 =
1
wL
2

V3 =
5
wL
8

RECOMENDACIONES
En lo que se refiere a las viguetas prefabricadas de un sistema de piso de vigueta y bovedilla, concluimos que la solicitación que rige sobre los
efectos sísmicos es la carga vertical. Asimismo, estas viguetas se pueden diseñar con los elementos mecánicos provenientes de un análisis
siguiendo la práctica común, la cual modela las viguetas como vigas continuas con apoyos simples, pero teniendo en cuenta las siguientes
recomendaciones:
• Se deberá considerar un momento negativo en todo extremo
discontinuo de la vigueta, igual a 50% del momento positivo
máximo obtenido al centro del claro adyacente, como mínimo.
• Para condición sísmica, se deberá considerar además un momento
positivo en todo extremo discontinuo de la vigueta, igual a 50%
de su momento negativo en dicho extremo, como mínimo.
• Se deberán considerar las fuerzas cortantes por carga vertical
en el extremo discontinuo de la vigueta como ½ wL, mientras
que en el extremo continuo como ⅝ wL como mínimo, donde
w es la carga vertical total por metro de longitud soportada por
la vigueta, y L la longitud libre de la misma.
El refuerzo necesario para soportar al momento negativo en
los extremos discontinuos de las viguetas deberá constar de
una varilla de ⅜” @ 40 cm o una varilla de ½” @ 75 cm, como
mínimo. Dicho refuerzo deberá extenderse, más allá de la cara
de la viga de apoyo, una longitud mayor o igual al claro entre 5,
o que su longitud de desarrollo (anclaje). Para acciones sísmi-
cas, el refuerzo deberá extenderse una longitud mayor o igual
al claro entre 4, más allá de la cara de la viga de apoyo. Estas
longitudes se encontraron a partir del promedio de longitudes
de las porciones de las viguetas como momento negativo en
sus extremos discontinuos. Por simplificación, dichas longitudes
no se montaron en las gráficas presentadas.
Si bien las losas de vigueta y bovedilla se em-
plean desde hace varias décadas, hasta hace
poco no se conocía muy bien su comporta-
miento frente a fuerzas sísmicas, por lo que se
les creía inferiores a una losa maciza en cuanto
a su función estructural.
Esto motivó a que en el año 2000 se realizara
el “Estudio experimental sobre el comporta-
miento de estructuras con el sistema de piso
de vigueta y bovedilla, sujetas a cargas late-
rales”, que se llevó a cabo en el Laboratorio
de Estructuras del cenapred, bajo la dirección
de Dr. Óscar López Bátiz1
y patrocinado por
la anivip (asociación nacional de industria-
les de vigueta pretensada, a.c) y el anippac
(asociación nacional de industriales del
presfuerzo y la prefabricación, a.c).
1
Subdirector estructural cenapred
ALCANCE Y OBJETIVOS DEL ESTUDIO
Se comparó el comportamiento estructural de dos modelos a escala natural de concreto reforzado, uno colocado in situ (monolítico) y otro con las
mismas características, pero con un sistema de piso a base de vigueta y bovedilla (prefabricado), sujetos a cargas laterales cíclicas reversibles de
traslación y torsión, que simularon acciones sísmicas.
CAPÍTULO 7 OTROS ESTUDIOS REALIZADOS RECIENTEMENTE EN MÉXICO
7.1 ESTUDIOS EXPERIMENTALES DEL SISTEMA DE PISO A BASE DE VIGUETA Y BOVEDILLA

- 52 - - 53 -
RESUMEN DEL ESTUDIO
Los modelos representan el primer nivel de un edificio de cuatro niveles
en la Zona III del Distrito Federal, diseñado para desarrollar un compor-
tamiento dúctil (mecanismo de colapso columna fuerte-viga débil). El
modelo monolítico contaba con una losa maciza de 12 cm de peralte,
mientras que en el modelo prefabricado la losa estaba compuesta por
viguetas y bovedillas cuyo peralte fue de 13 cm y un firme de concreto
armado de 4 cm, reforzada con malla electrosoldada 6×6-10/10. Las
viguetas se anclaron a 5 cm dentro del núcleo de la trabe de apoyo.
Durante las pruebas no se observó inestabilidad o indicios de des-
prendimiento de las bovedillas en el modelo prefabricado. Tampoco
se observó desplazamiento de las viguetas en la zona de apoyo con la
viga portante, aún para niveles altos de desplazamientos, correspon-
dientes a una distorsión relativa de entrepiso (dre) de 3%. En general,
el desprendimiento del material del sistema de piso, a niveles altos de
dre, resultó similar por ambos modelos.
CONCLUSIONES
En resumen, los patrones de agrietamiento, daño y configuración del
mecanismo de falla no variaron significativamente en los dos mode-
los considerados en el estudio, cuando están sujetos a carga traslacio-
nal, y hasta niveles de dre de 4%, considerando que el máximo es
de 1.5% a 3% según el Reglamento del df (ntcds-2004). Se concluyó
que las estructuras con sistemas de piso a base de viguetas y bovedi-
lla presentan un comportamiento similar al de la estructura de piezas
totalmente coladas en sitio. Por otro lado, en las fotos se puede
observar que las grietas iniciadas en las trabes de los marcos laterales
siguieron hasta las bovedillas del sistema de piso, lo cual demuestra
que éstas trabajaron. Sin embargo, no se puede cuantificar al aporte de
las bovedillas a la resistencia del sistema.
Grietas en el modelo monolítico
losa maciza
vigueta bovedilla
Grietas en el modelo prefabricado
A continuación se presentan los alcances y conclusiones del estudio
realizado por el Dr. Mario Rodríguez y MR Ingenieros Consultores en
Estructuras sc, titulado “Recomendaciones para el control de agrie-
tamiento en losas de concreto reforzado”, presentado en el Simposio
de concreto prefabricado, curso organizado por el anippac en la Uni-
versidad Veracruzana, 16 y 17 de febrero de 2006, en Veracruz.
ALCANCES Y OBJETIVOS DEL ESTUDIO
En el estudio se identificaron las causas que originan el agrietamiento
en losas de concreto reforzado con mallas electrosoldadas, y se obtuvieron
recomendaciones para controlar este fenómeno.
RESUMEN DEL ESTUDIO
El agrietamiento de los elementos de concreto reforzado se debe a
esfuerzos de contracción que se desarrollan en el concreto debido a la res-
tricción a cambios volumétricos, que pueden o no estar acompañados por
esfuerzos de flexión. Si no se controla el agrietamiento, la durabilidad
del elemento estructural se ve afectada, ya que el acero de refuerzo
puede quedar expuesto a la intemperie y al ataque de elementos
agresivos, lo que favorece su corrosión.
Para estudiar este fenómeno, se analizaron losas macizas con
espesores de 7 y 12 cm, y firmes colados sobre unidades prefabricadas
con espesores entre 4 y 7 cm, considerando dos situaciones: cuando se
encuentran libres las restricciones, y cuando están sujetas a la
contracción (un sistema de piso está restringido cuando en sus bordes
se encuentran elementos verticales, columnas o muros, con rigidez
suficiente para restringir la contracción de sistema). En el trabajo se
tomaron como punto de referencia los tamaños de las grietas
permisibles propuestos por diversos comités. En los casos estudiados,
se buscó que el tamaño de las grietas en los elementos de concreto
fuera menor que el permisible, y que el acero de refuerzo no
fluyera, lo cual ayuda a controlar el agrietamiento.
7.2 ESTUDIOS SOBRE EL AGRIETAMIENTO EN LAS LOSAS DE CONCRETO REFORZADO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se vio que muchas variables influyen en el fenómeno del agrieta-
miento de losas, como el tiempo posterior al curado, la duración del
mismo, la humedad relativa del ambiente, la relación volumen/área
del elemento de concreto, la deformación última a la contracción del
concreto, la resistencia del concreto, etc. Debido a la gran cantidad
de variables que pueden influir en el agrietamiento de elementos de
concreto reforzado restringidos, es necesario contar con cuantías de
acero adecuadas, que puedan cubrir mayor cantidad de posibles
combinaciones de estas variables.
Los resultados mostraron que a medida que aumenta la cuantía en
elementos de concreto reforzado restringidos, disminuye el tamaño de
grieta, pero aumenta la cantidad de éstas. Desde el punto de vista de
durabilidad de las losas de concreto reforzado, es deseable tener gran
cantidad de grietas pequeñas en lugar de tener pocas grietas grandes, a
fin de evitar la corrosión del acero de refuerzo. También se observó que
el aumento en la resistencia del concreto requiere de un incremento de
cuantía para mantener niveles de grietas permisibles.
Además del estudio analítico, se realizó una inspección de campo en
diferentes sistemas de piso con cuantías mínimas calculadas siguiendo
las recomendaciones de rcdf (cuantías menores a 0.002). En todas
ellas se observaron grietas mayores a 0.3 mm, que producen una mala
apariencia del sistema e incomodan al usuario, además del aumento
de los niveles de permeabilidad que pueden disminuir la durabilidad de
la losa.
Como conclusión del estudio realizado, se proponen las siguientes
cuantías mínimas en losas de concreto reforzado para el control de
agrietamiento.
Condición Observaciones Cuantía
No restringido No expuesto a la intemperie 0.0025
No restringido Expuesto a la intemperie 0.0035
Restringido Concreto normal 0.005
Restringido Concreto de alta resistencia
(≥ 500 kg/cm2
)
0.007
Para el caso de elementos restringidos, se encontró que las cuantías
requeridas también son suficientes para tomar en cuenta el fenómeno
de exposición a la intemperie. Por lo tanto, las cuantías propuestas para
los elementos restringidos son las mismas para elementos expuestos y
no expuestos a la intemperie.
Se trata de un edificio de cuatro niveles compuesto por marcos de
concreto en sus dos direcciones principales, sistemas de piso a base
de vigueta y bovedilla a diseñar (ver figuras).
Las cargas actuantes son las siguientes:
Peso propio, trabes y columnas = 352 kg/m2
Cargas vivas (oficinas) = 250 kg /m2
Cargas muertas acabados = 100 kg/m2
ANEXO A. EJEMPLOS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE PISO PREFABRICADOS
Datos:
Columnas = 60×60 cm
Vigas = 30×60 cm
f'c = 250 kg/cm2
fy = 4200 kg/cm2
Los siguientes ejemplos de diseño se analizan a partir del edificio en estudio del capítulo 6. A continuación se muestran sus características
principales:

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