Los básicos para el diseño de pisos industriales postensados

September 6, 2021

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Los pisos industriales actuales se componen de losas apoyadas sobre rasantes, y tienen como principal diferencia, respecto a los que se emplean en construcciones de otro tipo, que estos constituyen la superficie de apoyo para equipos de construcción y bienes almacenados, así como la de rodamiento de vehículos para el manejo de mercancías. Por ello, tanto el proceso de construcción como la elaboración del diseño de pisos industriales responde a unos estándares de calidad distintos.

En este contexto, la construcción de pisos postensados se propone como una solución ideal, partiendo de que, una vez que se ha colocado y endurecido el concreto, éste se somete a esfuerzos de compresión por medio de torones de presfuerzo que aseguran su resistencia a grandes cargas.

Estos elementos son alambres de acero de refuerzo y estructural que garantizan un soporte adecuado durante toda la vida útil del piso.

Ventajas de los pisos postensados en la construcción de naves industriales

  • Los alambres de acero de refuerzo someten al concreto a un proceso de compresión que permite adaptar la resistencia del piso a las necesidades de cada industria.
  • Garantizan una mayor calidad que otros tipos de pisos al no presentar problemas de agrietamiento importantes. Esta característica contribuye a que el inmueble incremente su valor y resulte más atractivo a potenciales inversionistas, además de garantizar un menor costo en mantenimiento a largo plazo. 
  • Previenen el deterioro y despostillamiento de las juntas de control, puesto que existe un mayor espacio entre ellas y la avería de los montacargas en la nave industrial.
  • A diferencia de otros tipos de pisos, éstos garantizan un menor costo durante el ciclo de vida de la instalación.
  • Resiliencia y capacidad de recuperación después de una sobrecarga.

Dos enfoques de diseño de pisos postensados

Con todo lo anterior en mente, es importante tener en cuenta los diferentes enfoques que existen para el proceso de diseñar estos pisos y cómo estos influyen en el producto final.

1. Diseño por desplazamiento de losa

Consiste en hacer que la losa se mueva como una sola unidad gracias a la dimensión del postensado. En este tipo de diseño se busca vencer la fuerza de restricción que provoca agrietamientos.

Los pisos convencionales se agrietan porque la contracción por secado de concreto no ocurre de manera libre. El fenómeno de contracción suele detenerse a los dos años. Sin embargo, cuando no se utiliza un sistema de postensado, durante los primeros seis meses es común observar problemas de agrietamiento.

2. Diseño por carga

El objetivo de este segundo diseño aplicado a la construcción de naves industriales, es que la losa permanezca libre de grietas durante una operación normal, pero cuando las hubiera, estas tendrían un ancho poco significativo.

La condición para ejecutarlo es que el esfuerzo de flexión generado por las cargas sea igual o menor a la resistencia a tensión por flexión de concreto. De ahí que lo ideal sea conocer con exactitud las cargas que va a soportar el piso de la nave industrial, y así proponer un diseño de acuerdo al proyecto en cuestión. 

Como variables de este diseño tendremos el espesor de la losa y esfuerzo que provoca la distribución de los torones de presfuerzo.

También hay que considerar que durante la construcción de pisos industriales, los esfuerzos del piso se suman a la resistencia de tensión del concreto.

 

Métodos de diseño para pisos industriales postensados

Método de Westergaard

Surgida en 1920, esta es una de las primeras teorías del comportamiento estructural del pavimento.

Considera que se trata de una losa homogénea, isotrópica y elástica apoyada en una sub rasante ideal. Esto es, que ejerce una presión reactiva en proporción con la deformación que sufre la losa debido a las cargas.

A partir de esta teoría, que asume que la losa de concreto siempre va a estar apoyada en el terreno, se han desarrollado otros métodos de diseño.

PCA (Portland Cement Association)

Es el modelo gráfico más ampliamente usado en México para diseñar pisos industriales. Este método considera dos criterios de falla: el de la erosión de la sub-base por debajo de las losas y el criterio de fatiga.

El primero de estos criterios se basa en el reconocimiento de que el pavimento puede fallar por la erosión del terreno de soporte de la losa de concreto (bombeo excesivo) y diferencias de elevaciones en las juntas.

El segundo criterio reconoce que el pavimento puede fallar a causa de las excesivas repeticiones de carga.

El diseño de espesores se lleva a cabo con base en cinco factores:

  • Resistencia de la flexión al concreto (o Módulo de Ruptura MR)
  • Soporte de la subrasante o combinación de la sub base y subrasante.
  • Periodo de diseño.
  •  El tipo de tráfico pesado que soportará el pavimento.
  • Factor de seguridad de las cargas.

Modelo por elemento finito

En él se emplea un software controlado para el diseño de losas. A través de estos programas y el uso de tecnología, es posible modelar el piso industrial, las cargas concentradas y los resortes elásticos.

En todo proyecto de construcción, debes de contar con la mejor calidad en materiales para asegurar que tu producto final cumpla con los estándares necesarios.

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