Aplicaciones
de la CLS Muchas son las soluciones constructivas en las que participa la Construcción Liviana en Seco. Esta infografía ilustra cómo ayuda a confinar, envolver o crear diversos espacios arquitectónicos.
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Se componen de placas sujetas a bastidores (perfiles metálicos armados) mediante distintos tipos de anclajes. Una vez instaladas –en uno o en ambos paramentos de los bastidores–, a estas placas se les aplican masillas en juntas y distintos tipos de acabados; mientras que el armazón metálico alberga las instalaciones. Los muros secos, que pueden también dotarse de asilamientos acústicos, térmicos, cortafuegos, antihumedad o blindaje, entre otros, suelen preferirse por ser livianos, de rápida instalación, generar un porcentaje mínimo de desperdicio, ser removibles y tener un alto desempeño sismorresistente y contra el fuego.
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ENTREPISOS Como elemento constructivo, los entrepisos dividen los niveles de una edificación o facilitan la creación de mezzanines o altillos. En el sistema tradicional se requiere de encofrados para su construcción, lo cual supone un mayor tiempo de ejecución así como cargas más elevadas sobre la estructura, en comparación con las soluciones para entrepisos en CLS.
MUROS Ya sean autoportantes o colaborantes, los muros secos se caracterizan por la poca carga que le otorgan a la estructura, en comparación con la construcción aporticada tradicional (un m² de mampostería pesa en promedio 250 kilos, frente a los 25 kilos por m² de un sistema liviano). Pueden ser utilizados tanto en interiores como en exteriores, requiriendo estos últimos de aislamientos contra la humedad o el impacto.
Ilustración: cortesía Eternit
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CoNstruCCIÓN lIvIaNa EN sECo
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CIELOS RASOS Ya sea por cuestiones estéticas –para no dejar las placas de entrepiso, cubiertas y redes a la vista, o para hacer juegos de iluminación indirecta– o termoacústicas –para obtener un mayor confort térmico y una menor reflexión del sonido–, los cielos rasos en CLS son una excelente alternativa. Y no solo por su peso, que garantiza pocas cargas a la estructura, sino también por el aislamiento acústico y térmico que otorgan los materiales que los componen: yeso, aluminio, fibra mineral, etcétera. Un cielo raso en CLS puede ser continuo o modular (desmontable). En cualquiera de estos casos utiliza un entramado metálico (perfilería) que se cuelga (suspende mediante cuelgas y tensores) o adosa a las vigas y columnas estructurales, para soportar distintos tipos de placas a la vista. Dichos entramados permiten lograr una infinidad de formas de cielos rasos: curvas, angulaciones y escalonados, difíciles de lograr con otros sistemas constructivos. Las placas se sujetan al entramado para luego tratar sus juntas con masillas o cintas.
Estas soluciones se componen también de bastidores metálicos cuya función es de carácter estructural: además de soportar las placas (usualmente de fibrocemento) que a ellos se fijan, distribuyen las cargas de manera uniforme a las viguetas, las cuales harán lo propio al transmitir esas cargas a las vigas de apoyo y parales de los muros. De acuerdo con el Manual Técnico y de Instalación – Sistema de Construcción Liviana en Seco, del Consorcio Metalúrgico Nacional, “estos entrepisos pueden pesar hasta ¼ del peso de un entrepiso común, permitiendo tener menores cargas muertas en el resto de la edificación”. Después de un tratamiento de juntas y acabados, estos entrepisos pueden recibir distintos tipos de recubrimientos, desde laminados hasta cerámicos, según el ambiente que se quiera crear y la resistencia que deba tener el piso por tráfico de personas y cargas de elementos.
CoNstruData
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FACHADAS Y CERRAMIENTOS Los muros en CLS también pueden ser empleados para elaborar las pieles o envolventes de las edificaciones, siempre y cuando hayan sido tratados para resistir la humedad. Por su ligereza, flexibilidad y resistencia, son ideales para lograr volumetrías difíciles –curvas, grandes dimensiones, etcétera–; así como para emplearse en remodelación de fachadas deterioradas o poco atractivas.
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Al igual que sucede con los muros en CLS, estas fachadas utilizan bastidores metálicos que pueden, o bien estar confinados entre las placas de entrepiso, o bien “flotar” fuera de la estructura principal a la que se anclan a través de pernos o platinas. Tal como los cerramientos de otros sistemas constructivos, estos poseen funciones bioclimáticas, para garantizar la renovación de aire en el interior; de iluminación, para facilitar la entrada de iluminación natural; estructurales, sismorresistentes, antiincendios y de aislamiento acústico; así como decorativas, utilizando fachadas en placa de fibrocemento, metálicas, cerámicas, listones de maderas, etcétera.
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BASES DE CUBIERTAS Esta solución constructiva tiene como objetivo soportar la cubierta de la edificación. Entre sus ventajas se cuenta, además de su bajo peso y gran resistencia, la posibilidad de hacer de la cara interna de la cubierta el cielo raso o el soporte del mismo. En la cara exterior, por su parte, pueden aplicarse infinidad de recubrimientos o tejas. De acuerdo con el Manual Técnico del Sistema Constructivo en Seco, de Eternit, “una base de cubierta tiene el comportamiento de un muro exterior inclinado, considerando como sobrecargas su peso propio, las impermeabilizaciones, los materiales de cubierta, presiones de viento, agua, granizo, etcétera. El reparto de estas cargas se realiza de una forma uniforme y distribuida a través de las placas apoyadas en las viguetas del bastidor del techo y se trasmite a la estructura principal, que puede ser en sistema tradicional de muros, vigas y columnas, o en sistema liviano con perfiles de acero laminado galvanizado (steel framing)”.
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Muros Formados por una estructura de perfiles de acero galvanizado de distintos calibres a la que se atornillan placas de fibrocemento o yeso –cuyas juntas luego reciben un tratamiento con masillas y cintas–, los muros pueden ser autoportantes o colaborantes.
La CLS es sencilla, mas no simple. Esto significa que para lograr muros eficientes y seguros con este sistema constructivo hace falta respetar siempre su cálculo estructural, sus modulaciones y su correcto proceso de instalación. Los muros que emplean bastidores metálicos y placas de yeso o fibrocemento deben ser previamente calculados, de manera que se determine su función y relación dentro de la totalidad de la edificación, así como su relación con otros elementos arquitectónicos.
Fotos y esquemas: cortesía Eternit
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Ya sean autoportantes o colaborantes, estos transmiten a sus bases de apoyo las cargas que los afectan para distribuirlas uniformemente. Mientras los parales (verticales) trabajan bajo compresión, las canales (horizontales) lo hacen por flexión; de allí que en los bastidores se utilicen también riostras, cruces de San Andrés o ángulos de rigidización. Como valores de referencia, valga mencionar que los muros divisorios no están diseñados para soportar esfuerzos axiales; los colaborantes, por su parte, se diseñan para soportar, además de su propio peso, cargas axiales ≤ 195 kg/m2. Ahora bien, para aquellos que recibirán recubrimiento se tiene L/360 como máxima deflexión permitida (donde L es la longitud del elemento), y L/240 para los que no (nunca puede estar por debajo de L/120). De no respetarse estos valores, la deformación sufrida por los elementos estructurales afectará las placas y recubrimientos.
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CONSTRUDATA
NORMAS DE REFERENCIA NSR 2010 Título B (Cargas, muros portantes y elementos arquitectónicos). ASTM C645 Estándar para entramados metálicos de muros no estructurales. NTC 5689 Especificación para el diseño, ensayo y utilización de estanterías industriales de acero. NTC 5681 Parales, canales y riostras o puenteos de acero que soportan carga (axial y transversal), en aplicaciones con placas de yeso atornilladas y soportes metálicos para fachadas. NTC 5680 Perfiles no estructurales de acero utilizados en la Construcción Liviana en Seco.
TIPOS DE MUROS Ya sean planos, curvos, con angulaciones o de grandes alturas, los muros en CLS pueden pertenecer a alguna de las siguientes cuatro categorías: 1. Simples de una cara: son aquellos en los que las placas de yeso o fibrocemento se instalan solo a un flanco (paramento) de los bastidores. Se emplean como división arquitectónica. 2. Simples de dos caras: en este caso, las placas se fijan a ambos flancos (paramentos) de los bastidores. Si la distancia entre placas es lo suficientemente amplia, los bastidores pueden albergar redes eléctricas e hidrosanitarias. 3. Especializados: son aquellos muros a los que se les “añade” un aislante –relleno, lámina, película– entre paramentos, que les permite un mayor desempeño acústico, térmico, antihumedad, cortafuego o antigolpes. 4. Adosados: es un muro simple de una cara cuyos bastidores se adosan a
DETALLES DE UNIONES ENTRE MUROS
muros preexistentes de mampostería o concreto, usualmente deteriorados o necesitados de una remodelación. Suelen emplearse perfiles Omega (verticales) en el adosado; los arriostramientos dependerán del emplacado. 5. Curvos: para conseguir este tipo de muros se requiere el corte tanto del alma como del ala externa de las canales guías; con esto pueden arquearse para obtener radios de hasta 60 cm (con placas de fibrocemento). Se recomienda que los cortes tengan una interdistancia de 5 cm y que la cara externa de la canal (la ala cortada) se refuerce con una cinta de acero galvanizado.
La altura del muro determinará si este requiere arriostramientos adicionales. De necesitarlos, estos se instalarán, como mínimo, cada 2,44 m.
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1 Unión en esquina
Cuando se encuentran dos muros debe configurarse la unión de tres parales. Esto con el fin de garantizar la rigidez del sistema y su desempeño ante esfuerzos y cargas. Así mismo, debe garantizarse una superficie sobre la cual habrá de llevarse a cabo el emplacado.
2 Unión en “T”
En la unión perpendicular de dos muros, uno de ellos se presenta continuo, sin empalmes en las canales donde se encuentra con el otro muro.
3 Unión en cruz
En el caso en que dos muros se unen con un tercero perpendicular, este último debe ser continuo, sin empalmes en las canales con los otros muros, como sucede en las uniones en “T”.
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CONSTRUCCIÓN LIVIANA EN SECO
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EMPLACADO nto se ajustan a los Las placas de fibroceme os autoperforantes con bastidores mediante tornill 6, 7 u 8, dependiendo . cabeza avellanadora (No y las de yeso con tornillos del espesor de la placa); ll (No. 6). Antes de reaautoperforantes tipo drywa de que la nivelación ese gúr lizar el emplacado, ase o– sea la apropiada para –o curvatura si es el cas y, durante el proceso, no el muro que construirá or eléctrico con freno y olvide utilizar un atornillad el torque. la posibilidad de regular placas no pueden En este procedimiento las o junto a otros as otr a quedar unas pegadas losas, muros). as, (vig os nic ctó elementos arquite dilatación –que según el Se requiere una junta de mm –, para un mejor 10 material varía entre 3 y zos de los mismos eledesempeño ante esfuer , , vibraciones, dilatación mentos (asentamientos . ra) éte respuesta sísmica, etc
BASTIDORES Los bastidores se arman respetando las modulaciones, es decir, las distancias entre parales. Para muros con placas de fibrocemento se acostumbran separaciones de 61; 48,8; 40,7 o 30,5 cm; mientras que para muros en yeso cartón se recomiendan de 40,6; 48,8 o 61 cm. Para paredes curvas, las interdistancias dependen necesariamente del radio de las mismas. Las canales guía se fijan a otros sustratos (concretos, maderas, vigas metálicas) con la ayuda de anclajes hembra roscada, mecánicos expansivos de camisa en acero, roscados y de cuña; así como con pernos de expansión o de roscado. Esto para anclajes pesados o semipesados, pues para muros en CLS no estructurales pueden emplearse tornillos con chazos, clavos de acero para pistolas de alto impacto, tornillos autoperforantes, clavos de acero estriado, armellas y otros. Antes de realizar estas fijaciones hay que demarcar (usualmente con tiza) tanto el piso como la losa para asegurar una
MURO EN CLS PASO A PASO 1. Se delinean los ejes (paramentos) de las canales guía sobre las superficies. El encargado de este procedimiento debe cerciorarse de que el piso esté liso y nivelado. En caso de ser un muro confinado, estas mismas líneas se demarcan en la losa superior con ayuda de plomadas o niveladores láser. Posteriormente se fijan las canales con los anclajes correspondientes (dependiendo del sustrato) y se aplican sellos hidráulicos de ser necesarios. 2. Respetando las modulaciones dadas por las placas, se instalan los parales en las canales: “Los parales deben ser insertados dentro de la canal perpendicularmente y con su alma paralela a las alas de la canal para luego girarla 90º (…), luego se
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fijan los parales a las canales con tornillos autoperforantes” (Manual Técnico y de Instalación – Sistema de Construcción Liviana en Seco, del Consorcio Metalúrgico Nacional). 3. Se procede a instalar las tuberías y demás accesorios de redes (hidráulicas, eléctricas, etcétera). Si el diseño lo estipula, luego se agregan los materiales aislantes, cuya instalación puede facilitarse emplacando un paramento. 4. Asegurándose de respetar las juntas de dilatación, se lleva a cabo el emplacado con los tornillos pertinentes. Puede hacerse horizontal o verticalmente. 5. Se procede a tratar las juntas (ver página 56), de manera previa a la instalación de acabados o revestimientos.
disposición correcta de las canales. No sobra decir que hace falta cerciorarse del plomo de los muros. Las perforaciones en las canales, a una separación máxima de 60 cm, deben hacerse en zigzag (en el alma de las mismas). Para la carpintería entre elementos metálicos suelen emplearse tornillos autoperforantes –del No. 7 al No. 10 y de 7 16 a ¾" de longitud– de cabeza plana, teniendo en cuenta la NTC 5681: “La elaboración de perforaciones, cuando se provean, deben estar localizadas a lo largo de la línea central de las almas de los miembros y su esparcimiento de centro a centro no debe tener menos de 61 cm. El ancho máximo de las perforaciones del alma debe ser el menor valor entre 0,5 veces la profundidad del miembro, B, o 6,4 cm. La longitud de las perforaciones del alma no debe exceder 11,4 cm. La distancia mínima entre el extremo de los miembros y el borde más cercano de la perforación debe ser de 25,4 cm. El tamaño de la perforación no debe ser superior al utilizado en el diseño y el esparcimiento de centro a centro no debe ser inferior al utilizado en el diseño”. Se debe tener presente que una fijación entre perfiles es aceptable si al menos tres hilos de la rosca sobresalen.
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PROLONGACIÓN DE PERFILES Cuando se requieren parales o canales de una longitud superior a la estándar, estas pueden prolongarse mediante traslapos o ensambles de los mismos. Para unir dos parales, por ejemplo, se emplea una sección de 30 cm de canal (perfil PA), la cual se fijará a ambos por medio de ocho tornillos autoperforantes instalados en sus alas (con 6 cm de interdistancia); para unir dos canales, por el contrario, se utilizará una sección canal (perfil PI) de 30 cm de largo, pero ubicada en el interior de las canales. Existe otro tipo de unión, la llamada “telescópica”. Esta consiste en enfrentar dos perfiles del mismo tipo, de manera que una sección de ambos (30 cm) se desliza en su contraparte para luego fijarse con tornillos autoperforantes. Perfil de amarre (PA) Perfil intermedio (PI - PE)
15 0 m
mM
in
Tornillos autoperforantes Traslapo de perfiles de amarre o canales
Perfil intermedio (PI - PE)
300 mm Min
Tornillos autoperforantes
60 mm 60 mm 60 mm
Perfil de amarre (PA)
Tornillos autoperforantes
Colocación de encajes derecho Izquierdo Punch Fijaciones
Bases de cubierta Esta es la solución constructiva que soporta el acabado final de un techo, permitiendo así el uso de diferentes tipos de tejas y recubrimientos.
Fotos y esquemas: cortesía Eternit
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NORMAS DE REFERENCIA ASTM C 955 Perfiles portantes ASTM C 1007 Instalación de perfiles portantes NTC 4373 Placas de fibrocemento ISO 8336 Placas de fibrocemento
Bastidores de madera
La estructura de una base de cubierta tiene el comportamiento de un muro exterior inclinado, que debe considerar entre sus cargas las impermeabilizaciones, los aislamientos térmicos, los materiales de cubierta, la presión del viento, del agua y del granizo, entre otros factores.
Las maderas usadas deben responder a un cálculo que determine su tipo, sección y tratamiento. La versatilidad de su naturaleza permite que el bastidor quede oculto o a la vista, según el diseño arquitectónico. Pino, roble, nogal y otobo son las maderas más recomendadas para la elaboración de bastidores.
Estas cubiertas son usadas en edificaciones residenciales, institucionales, comerciales y educativas, construidas en sistema tradicional o en liviano con perfiles de acero laminado galvanizado. De un efectivo tratamiento aislante depende su resistencia a diferentes climas y condiciones ambientales.
Anclajes de fijación contra otras estructuras
Bastidor en madera Vigas a la vista sin riostras
Componentes
Bastidores metálicos
Es la estructura sobre la que se apoyan las placas de fibrocemento y el material de recubrimiento. De acuerdo con las cargas de la base de cubierta, de la luz y de la inclinación (ángulo formado por la horizontal), se establecen las modulaciones entre las viguetas y la distancia que debe haber entre una riostra y otra.
Distancia entre riostras por norma c/122 cm o menos si la placa lo exige
BASTIDOR METÁLICO Vigas de techo a viguetas Riostras de refuerzo Vigas de apoyo
Dependiendo de la longitud de las modulaciones, Eternit recomienda dividir las placas de la siguiente manera, para asegurar la eficiencia del sistema: Modulaciones básicas Subdivide la placa en 5 partes
Cada 40,7 cm
Subdivide la placa en 6 partes
Cada 30,5 cm
Subdivide la placa en 8 partes
244,0
244,0 48,8
48,8
40,7
122,0
35,0
48,8
35,0
122,0
35,0 35,0 8,5
122,0
48,8
40,7
40,7
40,7
40,7
40,7 35,0
48,8
35,0 8,5
61,0
8,5
61,0
35,0
61,0
8,5
244,0 61,0
8,5
Cada 48,8 cm
Las subestructuras de apoyo se usan de acuerdo con el tipo de cubierta y, por lo general, son listones de madera o perfiles metálicos. Su función es servir de apoyo a las tejas o recubrimientos que se escojan.
35,0
Subdivide la placa en 4 partes
35,0 8,5
Cada 61 cm
Distancia entre viguetas estándar c/61 cm reforzada c/40,7 cm
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Placas
Aunque la mayoría de las placas de fibrocemento son resistentes a la humedad, para el uso de cubiertas es necesario tratarlas con el fin de añadirles propiedades hidrofugantes. Las láminas deben ubicarse perpendicularmente a las viguetas del bastidor, paralelas a las riostras y alternadas, para asegurar su rigidez y estabilidad. Entre cada una de ellas se deben dejar juntas de mínimo 3 mm, que serán tratadas después. (M) = Modulación escogida
Junta > = 3 mm
(M)
Anclajes y fijaciones
Alma
1,22
(M)
Placa entera = 244 cm (M) (M)
Junta > = 3 mm
Sección de placa < = 244 cm (M) (M)
1,22
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Aleta Labio Flanco
Pestaña Patín Rigidizador
Tornillo autoperforante (TPF) avellanante con aletas en 1 ¾" y una 1 5 8"
Detalle de fijación 2
Detalle de emplacado
Para las bases de cubierta se utilizan tres tipos: 1. Tornillos ( T1) para el armado del bastidor. 2. Anclajes y fijaciones del bastidor a la estructura principal o de soporte. 3. Tornillos (TPF) autoperforantes avellanantes con aletas, para fijar las placas al bastidor.
Cuando de espesores se trata, Eternit presenta una guía que relaciona el calibre de la placa con el ángulo de la cubierta y el formato de la lámina. Placas FC Eterboard para bases de cubierta planas Pendiente (ángulo)
Espesor (mm)
Formato (mm)
Peso (kg/Unidad)
Más de 30 % (> 15º)
10
1220 x 2440
42,00
Menos de 30 % (< 15º)
14
1220 x 2440
57,40
Placas FC Eterboard para bases de cubierta abovedadas o arqueadas
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Radios de arco
Espesor (mm)
Formato (mm)
Peso (kg/Unidad)
Mayores de 120 cm
8
1220 x 2440
32,80
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Tratamiento de juntas
Dependiendo del tipo de cubierta, el tratamiento puede hacerse en la cara interna o externa de las placas. Cuando no se utiliza un cielo raso, por ejemplo, debe hacerse un tratamiento de junta invisible. Si la intención es que esté a la vista, no se hace ningún tratamiento. Finalmente, cuando la estructura lo exija, debe hacerse un tratamiento de junta flexible.
Materiales Material
Tipo
Subestructura
Fibrocemento
Onduladas
Depende de la especificación No Depende de la especificación
Acanaladas PLANICEL rectangular Barro cocido
Tradicional Prensadas
Depende de la especificación (listón o malla)
Cerámicas
Moldeadas
Sí
Cemento
Moldeadas
Sí
Metálicas
Onduladas Trapezoidales
Depende de la especificación
Asfálticas
Dentadas o continuas
No
Proceso constructivo
1. Armar bastidores. 2. Colocar y anclar los bastidores a la estructura principal. 3. Poner las placas en sentido perpendicular a las viguetas y en forma alternada, dejando las juntas de construcción y usando la fijación más adecuada. 4. Tratar las juntas. 5. Impermeabilizar. 6. Colocar la subestructura. 7. Techar.
Fachadas y cerramientos Renovar la piel de una edificación deteriorada u obtener geometrías imposibles en nuevos proyectos es más fácil y rápido usando CLS.
BASTIDORES La estructura de las fachadas en CLS utiliza perfiles Omega, canales y parales, usualmente en calibres 22 y 20, que pueden aumentar de espesor si el cálculo así lo dictamina. Tanto los bastidores como los tornillos de fijación deben ser resistentes a la corrosión y oxidación, dado que estarán expuestos a la intemperie.
Fotos: cortesía Eternit
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Aunque la modulación de los parales depende del cálculo estructural, las modulaciones más utilizadas son cada 30,5; 40,7; 48,8; y 61 cm. Estas, obviamente, aplican también para las fijaciones y anclajes de la estructura.
La envolvente de la edificación tiene funciones que van mucho más allá de la de mero cerramiento. Aunque solo sea pensada como elemento ‘decorativo’, esta tiene una incidencia directa en el comportamiento térmico, acústico, sismorresistente y de seguridad de la edificación. De allí que su diseño sea trascendental y requiera de un cálculo estructural concienzudo. De acuerdo con el Manual Técnico de Construcción Liviana en Seco, de Eternit, “las fachadas tienen el comportamiento estructural de un muro exterior portante, confinado o suspendido, que estará expuesto a factores ambientales y físicos. En el cálculo estructural de las fachadas se toman en cuenta las cargas estáticas (cargas muertas) y las dinámicas (vientos, sismos) y a partir de estas determinantes se especifican su
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bastidor, modulaciones, accesorios, fijaciones y anclajes. Para dar sustentación al bastidor de una fachada en seco, emplacada, a los acristalamientos, instalaciones, acabados y otros, se debe disponer de los accesorios y anclajes apropiados y determinados en el cálculo estructural (corte, tracción, rotación, corrosión y fuego)”.
Los anclajes pueden ser mecánicos, químicos (adhesivos) o, en algunos casos de construcción metálica, soldaduras. Para los metálicos se utilizan ángulos perforados en ala y alma, a los cuales se fijan los parales con tornillos y otros tipos de anclajes. En su instalación debe tenerse un particular cuidado en el respeto de los ejes horizontales y verticales; así como en aplicar par de fuerza una vez se ha garantizado su correcta nivelación.
Las fachadas en Construcción Liviana en Seco tienen como ventaja la versatilidad de desarrollar geometrías difíciles, como arqueados, voladizos o frisos que serían casi imposibles –o demorados y costosos– de hacer en los sistemas tradicionales de construcción. Así mismo, además de las placas de fibrocemento que imperan en este tipo de aplicaciones, se pueden utilizar placas cerámicas, paneles metálicos, listones de madera e infinidad de otros acabados.
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Tipos de fachadas en CLS Confinada
Esta fachada se caracteriza por la manera como el bastidor se enmarca en la estructura principal (entre las placas). Al hacerlo, su anclaje no necesariamente debe ser de alta resistencia, pues las cargas de la fachada se transmiten y distribuyen uniformemente a la estructura principal. Las fachadas confinadas pueden ser de dos tipos. En el primero el paramento se encuentra embebido, es decir que el paramento exterior y la placa se alinean. En el segundo tipo, de paramento volado, la placa se instala por fuera y cubre el entrepiso, para lo que hay que utilizar perfiles Omega anclados a este último. Deben preverse, en cualquier caso, juntas de dilatación.
Flotante (colgante o de cortina)
En este caso, el bastidor cuelga de la estructura principal; flota sobre ella al anclarse uno de sus paramentos a los entrepisos. Así, el paramento externo recibirá el emplacado. Este tipo de fachadas permite lograr arqueados livianos que difícilmente podrían obtenerse con otros sistemas constructivos. Obviamente, para el emplacado de estos, las modulaciones deben ser menores y se requiere la utilización de más tornillos de fijación.
Recubrimiento
Aunque puede aplicarse también en proyectos nuevos, este tipo de fachada suele emplearse en la remodelación de viejas edificaciones con muros de mampostería. A estos se anclan preferiblemente perfiles Omega, canales y parales, que posteriormente recibirán el emplacado.
NORMAS DE REFERENCIA NSR 2010 Muros portantes y elementos arquitectónicos. ASTM C645 Estándar para entramados metálicos de muros no estructurales. ASTM C955 Fabricación de perfiles. NTC 4373 Placas planas de fibrocemento.
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Entrepisos Tienen como finalidad separar los niveles de la edificación. Por su carácter estructural, su diseño precisa de un concienzudo cálculo de cargas y dimensiones. Compuestos por un bastidor metálico sobre el que se fijan placas de fibrocemento, los entrepisos son considerados como estructurales, por lo que se requiere para su ejecución de un ingeniero calculista que determine su diseño según la luz del espacio, las cargas asociadas a su uso o la separación entre apoyos, y otros factores. Si bien “la arquitectura señala el alto del entrepiso que determina el alma del perfil, máxima carga, espesor de la placa, modulación entre viguetas, refuerzo sísmico y resistencia o retardancia al fuego” (Eternit), en su diseño debe tenerse en consideración el peso que suponen los distintos acabados que se aplicarán, los vanos que se requieran y las perforaciones para instalaciones. Con una deflexión límite de L/240, el diseño de entrepisos en CLS maneja las siguientes cargas y dimensiones:
Sistemas de entrepisos en CLS Carga
Referencia
Valor
CV
Viviendas
180 kg/m²
Oficinas
200 kg/m²
Comercio menor
350 kg/m²
Depósito elementos livianos
500 kg/m²
Depósito elementos pesados
1 000 kg/m²
CM = W
placa + estructura + acabado
75 a 120 kg/m²
CP
Sobrecargas e impactos
< 75 kg/m²
M (r)
Luz del entrepiso de dos apoyos (recomendada)
3 a 6 ml
Separación entre riostras o bloques
122 a 244 cm
M (p)
Modulaciones de viguetas
40,7 – 48,8 y
M (u)
Distancia entre platinas
122 a 244 cm
Cargas:
• Carga viva (CV): peso de los elementos que ocuparán la edificación. • Carga muerta (CM): peso propio de la estructura de entrepiso (bastidor, placas, anclajes, acabados). • Carga puntual y de impacto (CP): valor de referencia utilizado para protección en caso de que el entrepiso reciba una sobrecarga o impacto.
Dimensiones:
• Luz: distancia entre apoyos. • M (r): distancia entre arriostramientos. • M (p): modulación entre vigas. • M (u): distancia entre platinas de unión.
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Tipos de entrepisos en CLS Lineal
No lineal
Este tipo de entrepiso se caracteriza por la alineación de las vigas con los parales de los muros. Esta correspondencia le permite al entrepiso una transferencia directa de las cargas recibidas por las vigas a los parales.
A diferencia del sistema lineal, en este las vigas no se encuentran alineadas, lo cual exige la utilización de una viga tubular para transferir uniformemente las cargas a los parales de los muros. En este sistema se pueden presentar dos casos: que la canal estructural –que sostiene las vigas– esté adosada en el muro de mampostería y descanse sobre una viga también adosada; o que la canal estructural se encuentre adosada a la viga estructural.
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ENTREPISO EN CLS PASO A PASO
Los bastidores para entrepisos en CLS son similares a los utilizados en muros bajo el mismo sistema constructivo; sin embargo, dado el carácter estructural de los entrepisos, se requiere el uso de perfiles de mayor calibre (20 y 18), longitud y proporciones. Por lo mismo, estos bastidores precisan de ángulos rigidizadores y platinas para su arriostramiento, usualmente con calibres ≥ 22, que se fijan con tornillos autoperforantes. En los casos en que se utilicen perfiles con perforaciones (troqueles tipo punch), debe asegurarse que estas perforaciones no estén a menos de 30 cm de distancia de los apoyos. Para los arriostramientos se recomienda utilizar placas metálicas o secciones de vigas en la parte inferior de las vigas principales con una separación mínima de 122 cm, o emplear tirantes de platina en forma de X. Si bien la modulación entre vigas o viguetas depende del cálculo estructural para cada entrepiso, suelen utilizarse las siguientes interdistancias: 30,5; 40,7; 48,8 y 61 cm.
ACABADOS Una vez terminados, los entrepisos en CLS con placas de fibrocemento permiten acoger infinidad de acabados, los cuales pueden clasificarse como flexibles o rígidos. Mientras los primeros –tapetes, pisos laminados, etcétera– requieren solo de un adhesivo específico; los segundos requieren morteros para, por ejemplo, enchapes cerámicos. En los flexibles se recomienda instalar la placa de fibrocemento con su cara lisa para arriba; en los rígidos, por el contrario, la cara rústica será la superior, para asegurar así una mejor adherencia de los morteros. No olvide que si va a utilizar morteros –usualmente acrílicos– sobre el entrepiso en CLS, las juntas deben recibir previamente un tratamiento que impida el escurrimiento, y ambas caras de las placas, uno de hidrofugante (sello hidráulico).
Fotos: cortesía Eternit
BASTIDORES
1. Con las vigas de soporte previamente construidas, instale y fije las viguetas de soporte de las placas respetando la modulación especificada por el ingeniero calculista (61 cm, como máxima separación). 2. Instale los arriostramientos necesarios (placas, rigidizadores, etcétera). 3. Fije las placas de fibrocemento con tornillos autoperforantes autoavellanadores. Para este emplacado, el lado más largo de la placa se dispone perpendicular a las viguetas. Recuerde respetar las juntas de dilatación (3 mm aproximadamente entre placas). 4. Trate las juntas de manera que la superficie quede lista para recibir el acabado.
NORMAS DE REFERENCIA ASTM C955 ASTM A1011 ASTM A36 Acero estructural al carbón ASTM A653 Productos planos de acero recubiertos con zinc (galvanizados) o recubiertos con aleación hierro-zinc (galvano-recocido) mediante procesos de inmersión en caliente. ASTM C645 Entramados metálicos de muros no estructurales.
Para evitar corrosiones, los tornillos autoperforantes empleados deben recibir un tratamiento con protección electrolítica en zinc o con recubrimiento epóxico. Esto impedirá que corrompan los perfiles de acero galvanizado.
INFORME ESPECIAL
CONSTRUCCIÓN LIVIANA EN SECO
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CONSTRUCCIÓN LIVIANA EN SECO
Tratamiento
de juntas Las dilataciones o espacios que se dejan entre las placas deben tener un tratamiento meticuloso para garantizar una adecuada aplicación de acabados. Con el uso de masillas y cintas se obtienen superficies lisas o texturizadas que pueden esconder o destacar las juntas.
Tipos de juntas
Se clasifican de acuerdo con el trabajo estructural que se le dé a la edificación: Placa
Juntas continuas (invisible)
• El espacio entre las placas no se ve. • La superficie se percibe como un solo elemento. • Pueden ser usadas en interiores y exteriores. • Ideales para recubrimientos de bajo espesor.
Cinta
Masilla de acabado Masillas de junta
Tornillos TPF
Dilatación
Perfil (Paral)
Juntas destacadas
• El borde biselado se adapta al diseño arquitectónico. • Pueden quedar a la vista, sin tratamiento de masillas ni cintas. • Útiles en placas de 10 mm o más. Borde biselado (de 3 a 6 mm) Dilatación (de 5 a 10 mm)
Las juntas se clasifican de acuerdo con el trabajo estructural que se le dé a la edificación. 58
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Juntas flexibles (de control)
• Para emplacados de grandes superficies. • Evita fisuras causadas por los movimientos propios o inducidos de las placas. • El área debe ser mayor a 30 metros cuadrados o cada 4,88 metros lineales. • Su buen funcionamiento depende del cálculo estructural del emplacado y sus consideraciones de movimiento o desplazamiento. • Amortigua esfuerzos propios del cielo raso y efectos de movimientos estructurales de la edificación.
Placa
Tornillo Sello elástico
Fotos y esquemas: cortesía Eternit
Cordón espuma Doble paral
!
Bordes de las placas Rebajados
Este proceso impide el abultamiento en la juntas y favorece las planimetrías de las superficies. Es un procedimiento que se recomienda para el uso de juntas continuas (invisibles) y solo en placas de 8 y 10 mm de espesor. Las de menor espesor deben ser tratadas con cintas de papel fijadas con masillas. El rebajado no debe ser mayor a 2 mm porque se corre el riesgo de debilitar la lámina.
PARA TENER EN CUENTA
Borde rebajado en obra para emplacados con juntas tratadas (invisibles o continuas).
Biselados
Borde en bisel en obra para emplacados con juntas flexibles, a la vista y esquinas toscana.
Al ser usados con juntas destacadas, se recomiendan para fachadas, cerramientos exteriores, revestimientos y terminaciones a la vista.
Rectos
Se usan con juntas flexibles y para cielos rasos, revestimientos y placas con sistemas EIFS.
Borde estándar a escuadra para emplacados con juntas dilatadas, sin tratamiento y juntas de control.
Los cambios de temperatura y humedad causan movimientos de expansión o contracción estructural que pueden agrietar las placas. Es por eso que se deben instalar juntas flexibles cada 25 m² para prevenir fallas en los encuentros del cielo raso con estructuras o muros, y con los construidos en sistemas diferentes.
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CONSTRUCCIÓN LIVIANA EN SECO
Cielos rasos Cuentan con un entramado de perfiles metálicos a los que se fijan o en el que descansan las placas expuestas, cuyas juntas son tratadas para –si es el caso– recibir todo tipo de recubrimientos decorativos. Pueden suspenderse o adosarse a la superficie superior de cualquier espacio arquitectónico.
Fotos: cortesía Eternit
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Los cielos rasos en CLS no son construcciones estructurales, de allí que soporten solo su propio peso (incluyendo los acabados) y pequeñas cargas propias de aislamientos, equipos de sonido o luminarias. Dado su comportamiento, en su diseño debe contemplarse que la estructura que habrá de soportar el cielo raso esté en condiciones de hacerlo, pues cualquier deformación de esta repercutirá en el cielo raso. En cuanto a su relación con otros elementos arquitectónicos, para absorber esfuerzos que puedan causar fisuras en las placas, estas deben disponer de juntas de dilatación en sus contornos. Los cielos rasos se componen, a grandes rasgos, de un entramado metálico o de madera –adosado o suspendido– que hace las veces de soporte de las placas de fibrocemento o yeso que se fijan o reposan en el mismo. Actualmente, el mercado ofrece otro tipo de soluciones –cielos rasos en aluminio o PVC– para ampliar la gama de acabados y de desempeños termoacústicos.
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MODULACIONES Las más frecuentes para cielos rasos van con separaciones de 61 cm (entre los Omega), aunque para los suspendidos de placas removibles se empleen interdistancias de 60,5 y 121,4 cm. En zonas de alta humedad o cuando el cielo raso soporta cierto peso, pueden utilizarse de 40,7 cm (o hasta 30,5 cm).
Entre cuelgas, que soportan las vigas principales (viguetas o parales), se recomienda una distancia de 91,5 cm; entre vigueta y vigueta debe haber un espacio de 81,3 cm. A estas se fijarán, perpendicularmente, los Omega a los que, a su vez, se anclarán las placas.
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Tipos de cielos rasos en CLS Continuos o de juntas invisibles Modulares o de placas removibles Se denomina continuos a aquellos cielos rasos cuyo entramado de soporte se presenta oculto. En estos sobresalen a la vista las placas, cuyas juntas han sido tratadas para hacerlas imperceptibles y formar así una única superficie lisa, en la cual pueden aplicarse diversos tipos de acabados. Así mismo, como el emplacado se realiza en la parte inferior del entramado, debe cuidarse: 1. La fijación: los tornillos empleados no pueden desgarrar el borde de la lámina, y deben penetrar lo suficiente para que su cabeza no quede expuesta. 2. El montaje: como las placas van por debajo del entramado, su instalación (fijación con tornillos) deben efectuarla dos personas: una que fije mientras la otra sostiene la placa. Existe en el mercado un sistema de andamiaje mecánico conocido como Panel Jack, el cual eleva y sostiene la placa para su aplicación.
A diferencia de los continuos, en estos las placas pueden desmontarse con facilidad, lo que permite el acceso al plenum y, por ende, a las redes eléctricas, hidráulicas, de datos, ductos de aires acondicionados, etcétera, que allí se encuentren. Este tipo de cielos rasos también utiliza un entramado metálico, sobre el cual descansan las placas. Para evitar que estas se muevan por causa de ráfagas de viento, vibraciones o impactos, se fijan al entramado metálico con pines o grapas. Como es apenas obvio, el entramado o los bastidores del mismo quedan parcialmente a la vista.
Suspendidos
Adosados
Los cielos rasos suspendidos son aquellos cuyo entramado “cuelga” de la estructura principal. En este caso, los bastidores, por su poco peso, utilizan cuelgas de alambre galvanizado*, varillas de tensión (punta roscada) o secciones de ángulo ancladas a la estructura. Estos elementos, además de sujetar el cielo raso, ayudan a su nivelación; para evitar desplazamientos horizontales, suelen emplearse cuelgas diagonales o tensores inclinados; las varillas responderán a movimientos verticales producidos por vibraciones o cambios de presión. Con el entramado suspendido pueden configurarse cielos rasos continuos y cielos rasos de placas removibles.
En espacios cuya poca altura no permite un cielo raso suspendido, se opta por adosar o anclar el bastidor al sustrato que habrá de ocultarse (placa de entrepiso, correas de techo, estructura metálica, etcétera). Con el entramado adosado pueden configurarse cielos rasos continuos y cielos rasos de placas removibles. Debido a la cercanía con el sustrato al que se adosa, se recomienda proteger el cielo raso de la humedad, para lo que pueden emplearse películas plásticas; así mismo, se debe tener cuidado de no perforar redes o cables del entrepiso, cuando se ancle el bastidor.
* El calibre del alambre galvanizado dependerá del peso de la estructura (No. 18 a No. 10 para cielos rasos con placas de fibrocemento y No. 12 para yeso).
Los cielos rasos continuos no permiten acceder al plenum para mantenimiento de redes hidráulicas o eléctricas, pues su desmonte resulta demasiado engorroso; sin embargo, suelen preferirse por razones estéticas. En todo caso, esto debe considerarse en la etapa de diseño.
BASTIDORES Al igual que en los muros, los bastidores o entramados sirven como estructura, pero en el caso de los cielos rasos también aportan a su estabilidad y correcta nivelación. Ya sean en madera o metálicos (acero laminado, aluminio extruido, etcétera), utilizando perfiles en T invertida, en L u Omega, estos pueden ser visibles u ocultos. Para su carpintería, pueden emplearse sistemas de unión automática, armado a corte o bastidor oculto. En el primer sistema, utilizado para cielos rasos suspendidos, las láminas metálicas de medidas estándar cuentan con orificios para el amarre de cuelgas y aberturas donde “casan” las terminaciones de los perfiles, lo que permite un rápido armado
del entramado; en el segundo caso, los perfiles de aluminio extruido se ensamblan con remaches Pop o tornillos autoperforantes, y suelen suspenderse con ayuda de cuelgas o secciones de perfiles; finalmente, el entramado de bastidor oculto es aquel que utiliza ángulos, viguetas y Omegas –fabricados por rolado de láminas de acero galvanizado–, ensamblados con tornillos autoperforantes de cabeza plana. Estos últimos pueden suspenderse o adosarse. En algunos casos, los perfiles principales de los bastidores o entramados no se fijan a los ángulos perimetrales, solo descansan sobre ellos. Esto con el fin de que, en caso de un movimiento sísmico, la rigidización producida no propicie el colapso de la estructura.
NORMAS DE REFERENCIA ASTM C635 Sistemas livianos suspendidos. ASTM C636 Sujeciones por cuelgas. NTC 4011 Productos planos de acero recubiertos con zinc (galvanizados) o recubiertos con aleación hierro-zinc (galvanorecocido) mediante procesos de inmersión en caliente. NTC 5680 Perfiles no estructurales de acero utilizados en la Construcción Liviana en Seco.
INFORME ESPECIAL
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PARA ESTE ESPECIAL FUERON CONSULTADOS: • Alberto Domínguez, arquitecto de la Universidad La Gran Colombia con estudios adicionales de la Universidad Central de Caracas, Venezuela. Especialista en diseño de sistemas prefabricados y construcciones en seco (drywall y steel frame), con énfasis en viviendas de interés social y prioritario, aulas escolares y campamentos de obra.
PROCESO DE INSTALACIÓN DE UN CIELO RASO SUSPENDIDO Y CONTINUO 1. Con ayuda de un cimbre o hilo lleve a cabo el proceso de replanteo, de manera que se defina el nivel y altura del cielo raso. Este mismo procedimiento puede ayudarle a definir la ubicación de las vigas principales. 2. Con lo anterior se calculará la longitud de las cuelgas (o de los ángulos que sujetarán las vigas). Una vez estas se entorchen al ángulo anclado a la placa de entrepiso o a las armellas, con un mínimo de tres vueltas del alambre sobre sí mismo, proceda a instalar los ángulos perimetrales al cielo raso. Estos pueden anclarse en muros de mampostería o, si toda la edificación es en CLS, fijarse con tornillos autoperforantes cada 61 cm. 3. Se amarran las vigas principales. El alambre debe dar dos vueltas completas a la viga y, de nuevo, tres vueltas sobre sí mismo. 4. Se fijan los Omega perpendicularmente a las aletas inferiores de las vigas. Debe utilizarse un tornillo por cada aleta del Omega. 5. Se procede al emplacado, en el que las placas se fijan con tornillos autoperforantes a los Omega. Para la interdistancia de estos deben tenerse en consideración las recomendaciones del fabricante.
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• Carlos Alberto Martínez, arquitecto de la Pontificia Universidad Javeriana, administrador de empresas de la Universidad del Rosario y máster en Marketing y Dirección Empresarial de la Escuela Superior de Marketing y Administración. Actualmente es jefe técnico de Sistema Constructivo en Seco de Eternit, para el área de Colombia, Ecuador, Venezuela y Panamá. • Camilo Villate, arquitecto con maestría en Tecnologías de la Construcción de la Universidad Nacional de Colombia. Especialista en Construcción, Administración y Estructuras de la Universidad Politécnica de Valencia. Ha sido profesor de cátedra de la Universidad Nacional de Colombia y autor de varios artículos y libros sobre arquitectura. Actualmente se desempeña como profesor e investigador del Departamento de Arquitectura de la Universidad de los Andes. • Francisco Javier Granados Niño, ingeniero civil con maestría en ingeniería civil con énfasis en estructuras. Es coordinador comercial de Acesco y desarrolló el Manual de cubiertas de Acesco. También participó en la revisión del Manual de perfiles de lámina delgada de Metaldeck. Actualmente participa en el desarrollo de normas ICONTEC para productos laminados, normas de Sello Ambiental Colombiano y normas para Construcción Liviana en Seco. • Juan Camilo González Gaviria, ingeniero civil graduado de la Escuela Colombiana de Ingeniería. Ha realizado trabajos en construcción en Bogotá y ha participado en grandes proyectos de estructuras de drywall en el país. Ha hecho acompañamiento comercial a diferentes compañías de construcción liviana en Colombia y actualmente es representante de USG para Colombia. • Hernando Vargas Caicedo, ingeniero civil con maestrías en arquitectura y planeación urbana. Es profesor asociado de la Universidad de los Andes, consultor, investigador y autor de libros. Fue director editorial de las revistas Construcción Metálica, Iluminación & Redes, y Construcción Sostenible. • Sandra Forero Ramírez, presidente de la Cámara Colombiana de la Construcción (Camacol). Anteriormente se desempeñó en esta institución como gerente de la
Cámara Regional de la Construcción. También hizo parte del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial como directora de Desarrollo Territorial. Es arquitecta de la Universidad Piloto de Colombia, con especializaciones en Arquitectura Urbana CEAA de la Escuela de Arquitectura de París Belleville y en Montaje de operaciones públicas de la Escuela de Arquitectura de París Villemin. Tiene una maestría en Urbanismo del Instituto IEAL de la Universidad de la Sorbona de París, y una especialización en Derecho Urbano de la Universidad del Rosario. • Freddy González Sánchez, ingeniero civil de la Universidad Javeriana, especialista en Estructuras de la Universidad Nacional de Colombia. Fue director comercial en Corpacero, gerente técnico y de ventas en Steel de Colombia S.A. y gerente de productos formados en Ferreláminas Escobar Ltda. Actualmente se desempeña como gerente de proyectos en Manufacturas S.A. Matecsa. • Juan Francisco Correal, ingeniero civil con maestría en Estructuras de la Universidad de los Andes y doctorado en Estructuras y Puentes de la Universidad de Nevada, Reno, Estados Unidos. Se ha desempeñando como ingeniero de proyectos especiales del Centro de Materiales y Obras Civiles (CIMOC) de la Universidad de los Andes y como ingeniero de proyectos en Arcon Structural Engineers, INC, en California. En el 2006 se vinculó al Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de los Andes, en donde trabaja actualmente como profesor asociado y director de los laboratorios integrados del departamento. • Manual Técnico del Sistema Constructivo en Seco, de Eternit. • Manual Técnico y de Instalación – Sistema de Construcción Liviana en Seco, del Consorcio Metalúrgico Nacional. • Manual Técnico Superboard 2011 – Skinco Colombit. • Manual Técnico Gyplac/Placas de yeso. • Manual Tefix – Fijaciones y Anclajes (Chile). • Ficha Técnica Panel-Tec Rápido Corona. • Catálogo de Perfiles Rolados en Acero para Construcción Liviana de Colmena. • Catálogos de productos Matecsa.
Aclaración
CÁLCULO DE CUADRILLAS 2013 SALARIO MÍNIMO
MES 589.500
Factores
Jornal Ayudante Valor real del jornal Valor total Hora Ayudante Jornal Oficial Valor real del jornal Valor total Hora Oficial Valor Día Cuadrilla Valor Hora Cuadrilla Salida Eléctrica
1.2 mínimos 216,51% 2.10 mínimos 212,32%
1.55 horas AA =
AÑO 7.172.250
DÍA 19.650
M.Obra AA Albañilería
M. Obra BB Instalaciones (AA + 10 %)
M. Obra CC Pintura (AA + 15 %)
M. Obra DD Carpinterías (AA + 20 %)
M. Obra EE Cableado Est (AA + 30 %)
23.580 42.545 5.318 41.265 95.958 11.995 138.503 17.313 18.073
21.615 46.800 5.850 49.715 105.554 13.194 152.353 19.044
22.598 48.927 6.116 51.974 110.351 13.794 159.278 19.910
23.580 51.054 6.382 54.234 115.149 14.394 166.203 20.775
25.545 55.309 6.914 58.754 124.745 15.593 180.054 22.507
JORNAL= Sueldo mensual x 12 meses / 365 días. Consulte en la sección de insumos, el grupo Sueldos y Jornales para aplicación de estas cifras. En la revista Construdata 166, publicada en marzo de 2013, se presentó el cuadro Cálculo de Cuadrillas 2013 (página 61) con una inconsistencia en el valor del jornal de ayudante y oficial ya que no se incrementó el valor correspondiente a la columna “Factores” de forma correspondiente. La columna Factores cuantifica aspectos como la experiencia o la especialidad del trabajador. La variación sobre el total de los valores de cuadrilla para día y hora no sufrió variaciones considerables presentando un incremento no superior al 0,12 %. Lamentamos los inconvenientes que esta información haya podido generar.
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