Capítulo 1
Cubiertas inclinadas
1. Introducción
La cubierta de un edificio es el armazón que actúa de cerramiento superior y que le brinda abrigo a la edificación ante los elementos climatológicos, además de aportarle aislamiento térmico y acústico.
Independientemente de cumplir las exigencias de protección y aislamiento generales que se requieren al resto de cerramientos del edificio, es indudable que la función fundamental exigible a la cubierta es la de estanqueidad.
En el presente capítulo, se desarrollan las principales tipologías de cubiertas inclinadas, los tipos de encuentros y elementos singulares.
Se expone asimismo una visión de la gama de materiales que habitualmente intervienen en este tipo de cubiertas, así como los principales sistemas constructivos utilizados actualmente.
2. Conocimiento de los trabajos de albañilería en cubiertas
La cubierta de un edificio está constituida por una serie de faldones o planos inclinados, con más o menos pendiente, por los cuales discurre el agua de lluvia, expulsándola al exterior del edificio o conduciéndola a sistemas de evacuación que garanticen la estanqueidad del conjunto.
Entre las funciones principales o condiciones exigibles a cualquier tipo de cubierta, son destacables:
Nota
Es también habitual denominar “vertiente del tejado” a cada uno de los faldones que lo forman.
En orden a una clasificación inicial, según la pendiente que presenten sus faldones, las cubiertas se dividen en dos tipologías generales: inclinadas o planas.
CUBIERTA INCLINADA | Constituida por faldones que presentan una pendiente superior al 15%. |
CUBIERTA PLANA | Constituida por faldones que presentan una pendiente inferior al 15%. |
Cuanto más lluvioso sea el clima, más aconsejable se hace la utilización de cubiertas inclinadas que garantizan una mejor evacuación directa del agua, por gravedad, hacia el exterior del edificio.
Cubiertas inclinadas
Nota
No obstante, con los actuales sistemas de impermeabilización y una correcta ejecución, no existen problemas para el uso de cubiertas planas en zonas lluviosas, ofreciendo además la ventaja de su utilización como terrazas transitables si así se diseñan.
2.1. Tipos de trabajos
Los trabajos a desarrollar en la ejecución de una cubierta pueden ser muy variados, dependiendo del tipo de cubierta a realizar, su tipología constructiva, condiciones del entorno, etcétera, pero, independientemente de esta versatilidad de situaciones, existe una serie de trabajos que se van a realizar de forma común en la práctica totalidad de casos, como pueden ser:
Nota
Entre los datos de partida para la ejecución de la cubierta, destacan los planos de replanteo, detalles de composición de la cubierta, características y condiciones de puesta en obra de los materiales a utilizar, etcétera.
2.2. Composición de los elementos y función que desempeñan
En una cubierta inclinada, independientemente de su tipo y acabado, se pueden distinguir una serie de elementos comunes que la forman y que de una u otra manera aparecen en casi cualquier cubierta inclinada. Estos elementos fundamentales que intervienen en la ejecución de una cubierta inclinada se pueden dividir en:
Elementos que intervienen en la ejecución de una cubierta inclinada |
Soporte estructural |
Tablero inclinado o formación de pendiente |
Sistema de impermeabilización y/o aislamiento |
Cubrición final |
Soporte estructural
El soporte estructural de la cubierta es la parte que sirve de base al tablero de formación de pendiente.
Sus funciones son, principalmente:
Tablero inclinado
El tablero inclinado o formación de pendiente es el que forma el plano de cada uno de los faldones de cubierta.
Entre sus funciones principales debe destacarse:
Sistema de impermeabilización
El sistema de impermeabilización y/o aislamiento lo forman las capas o elementos que garantizan la estanqueidad del conjunto o mejoran la habitabilidad de los espacios cerrados superiormente por la cubierta.
Sus funciones son:
Cubrición final
La cubrición final es la capa más al exterior de la cubierta.
Importante
La cubrición final se forma mediante una serie de piezas, con un elevado grado de impermeabilidad, colocadas ordenadamente y con solapes entre ellas suficientes para evitar el paso de agua al interior de la cubierta.
La estanqueidad de esta capa depende, principalmente de:
Sus funciones principales son:
En el esquema anterior, se pueden distinguir cuatro capas:
0. Estructura del edificio.
1. Soporte estructural de la cubierta.
2. Tablero inclinado o formación de pendiente.
3. Sistema de impermeabilización y/o aislamiento.
4. Sistema final de cubrición.
Recuerde
Los elementos fundamentales que intervienen en la ejecución de una cubierta inclinada son:
2.3. Conocimiento de los procesos constructivos y su desarrollo
Según el tipo de elemento del edificio sobre el que se asiente la cubierta, el proceso constructivo de la misma y sus características generales pueden variar sustancialmente, pudiéndose encontrar tres tipos claramente diferenciados:
1. La cubierta se asienta sobre un elemento plano, horizontal, continuo y resistente. En este caso, el soporte estructural que con más frecuencia se usa es mediante formación de tabiques palomeros que sustentan el tablero de formación de pendiente.
2. La cubierta se realiza sobre un elemento plano, inclinado con la pendiente prevista para cubierta, continuo y resistente. El tablero de formación de cubierta se ejecuta directamente sobre la losa o forjado inclinado, sin necesidad de ejecutar un soporte estructural que forma la pendiente. Este tipo de cubierta ofrece la ventaja de posibilitar el aprovechamiento del espacio que se encuentra bajo la pendiente.
Ejemplo
Es el caso del último forjado plano que corona el edificio.
Ejemplo
Este es el caso en el que la estructura del edificio se remata con un forjado inclinado o una losa de cubierta.
3. La cubierta se apoya en su perímetro, quedando diáfana la superficie que cubre. En este caso, es necesario que el soporte estructural que define la pendiente tenga capacidad autoportante, transmitiendo las cargas de cubierta a los muros resistentes. Lo más común es ejecutar la estructura de cubierta mediante estructuras trianguladas, formando cerchas o bien mediante vigas inclinadas. Esta estructura portante se realiza normalmente con perfilería metálica, de madera o con elementos prefabricados de hormigón.
Ejemplo
Es el caso de que el edificio se remata hasta la altura del alero con los muros de carga, pero no existe una estructura resistente a la altura de apoyo de la cubierta.
2.4. Conocimiento y aplicación de los términos técnicos usuales
Existen una serie de denominaciones y términos técnicos característicos a las cubiertas, que se pueden resumir en:
Faldón
Cada uno de los planos inclinados, con mayor o menor pendiente, que conjuntamente forman la cubierta.
Pendiente
Inclinación que presenta el plano de un determinado faldón con respecto al plano horizontal.
Línea de máxima pendiente
Línea que define el recorrido del agua al depositarse sobre un faldón.
Cumbrera
Intersección horizontal que se forma en el encuentro entre dos faldones opuestos. Esta arista también se denomina habitualmente caballete.
Alero
Parte del faldón que se prolonga hacia el exterior del paramento de fachada, formando voladizo. Su función es la de expulsar el agua de lluvia hacia el exterior, evitando que discurra por la fachada y provoque problemas de humedad en la misma.
Lima
Arista inclinada que se forma en la intersección entre dos faldones contiguos. Las limas se pueden dividir en dos tipos:
Hastial
Parte superior del muro, de forma triangular, que define su intersección con los faldones de cubierta.
Sabía que...
El hastial también se denomina “muro piñón”.
Canalón
Es un elemento complementario a la cubierta, consistente en una canal anclada al alero que recoge el agua de lluvia procedente del faldón, encauzándola a los bajantes verticales.
Nota
El uso de canalones y bajantes mejora sustancialmente la recogida de agua de cubierta y protege la fachada, evitando salpicaduras, principalmente en su base.
Solape
Es la parte de la teja o el elemento de cubrición utilizado en cada caso, que se coloca superpuesta al elemento contiguo para asegurar la estanqueidad del conjunto. La longitud de solape utilizada en el eje longitudinal de la cubierta depende de la pendiente del faldón.
Nota
A menor pendiente, con una evacuación más lenta del agua, se han de colocar los elementos de cubrición con mayores solapes que en el caso de una pendiente importante.
Rastrel
Es un listón de madera que se utiliza como base de fijación para algunos tipos de elementos de cubrición, principalmente tejas.
Correas
Perfil lineal que, colocado sobre el soporte estructural de la cubierta, forma en el plano del faldón una retícula sobre la que se anclan los elementos de cubrición.
Nota
Las correas son habitualmente utilizadas para cubiertas de estructura metálica con cubrición mediante placas metálicas o de materiales sintéticos.
Barrera de vapor
La barrera de vapor está formada por láminas bituminosas de superficie no protegida o capa de pintura impermeabilizante y se utiliza para evitar la difusión de vapor en cubiertas con aislamiento tradicional, obstaculizando la presencia de manchas de humedad y la aparición de hongos por condensación del vapor de agua.
2.5. Materiales a utilizar. Clasificación. Características y propiedades
A continuación, se verán los diferentes materiales a utilizar en las cubiertas, así como las características de los mismos, las propiedades y sus usos.
Según las características de la capa de cubrición
Según el material a utilizar en la formación de la capa de cubrición, se puede establecer una clasificación general de tipos de cubiertas inclinadas, citando principalmente los contenidos en la siguiente tabla.
Tipos de cubiertas según material de cubrición |
Algunos ejemplos |
Cubierta con piezas cerámicas solapadas |
Tejas curvas Tejas planas cerámicas |
Con piezas de piedras naturales |
Tejas realizadas con lajas de pizarra |
Con piezas prefabricadas |
Tejas prefabricadas de hormigón |
Cubrición con materiales metálicos |
Planchas de cobre Placas de cinc Placas de aluminio Placas de acero galvanizado |
Con materiales sintéticos |
Placas de poliéster reforzado Placas de cloruro de polivinilo |
Con elementos compuestos |
Placas tipo sándwich formadas por dos paneles rellenos interiormente con espuma aislante |
Las características y propiedades más destacables de estos tipos de sistemas de cubrición son las siguientes:
Tejas curvas cerámicas
Son piezas cerámicas de cobertura con forma de canalón, fabricadas de forma que posibilitan su solape entre ellas y el acoplamiento alterno paralelo a su eje longitudinal formando canales y cobijas. Su forma permite el solape variable en sentido longitudinal, normalmente entre 7 y 15 cm aproximadamente. Esta variable de solape depende principalmente de la pendiente del faldón.
Nota
A menor pendiente, mayor ha de ser el solape entre tejas para evitar que el agua, al discurrir de forma más lenta, pueda introducirse entre las uniones.
Tejas planas cerámicas
Son piezas cerámicas de sección plana lisa o con pequeños moldurados o estriados en su superficie para facilitar el acople y estanqueidad en su unión con las tejas contiguas. Dentro de las tejas planas, existe una variante que cuenta con una parte curva tipo cobija y una parte de perfil plano. A este tipo se le denomina teja mixta.
Tejas cerámicas (curva, plana y teja mixta)
Tejas realizadas con lajas de pizarra
Se trata de material de cubrición obtenido directamente de cortar roca de pizarra en forma de placas planas, que se colocan sobre el tablero del faldón solapándolas entre sí, tanto lineal como transversalmente. Habitualmente, se colocan clavadas o ancladas con ganchos especiales sobre una retícula de rastreles de madera o sobre una superficie continua de madera.
Sabía que...
Por este tipo de fijación, la cubrición con tejas de pizarra es muy indicada para tejados con una importante pendiente y, por ello, se usa habitualmente en zonas de montaña, zonas con una pluviometría elevada o con presencia de nieve.
Es usual realizar el biselado del borde de las tejas para facilitar el deslizamiento del agua, así como ofrecer la máxima resistencia al viento, evitando que las piezas se muevan. Los encuentros de diferentes planos o puntos clave de la cubierta, ya sean cumbrera, limetasas, limahoya encuentros con paramentos, se pueden realizar con las mismas hojas de pizarra o con chapas de zinc adecuadas en forma y dimensiones para la función correspondiente, así se solucionan fácilmente estos encuentros. Para asegurar la estanqueidad, se realiza el solapo correcto de las hojas de pizarra, en función del sistema de fijación, la pendiente de la cubierta y el emplazamiento del edificio.
Tejas prefabricadas de hormigón
Se trata de tejas planas, curvas o mixtas elaboradas mediante el moldeado de piezas de hormigón o mortero.
Ofrecen una serie de características, tales como:
Planchas metálicas
Se trata de paneles de chapa alargados, de muy poco espesor, que se comercializan con una serie de plegaduras u ondulaciones, paralelas en su eje longitudinal, que aportan a la placa principalmente varias ventajas:
Nota
Existe una extensa variedad de placas de cubrición metálicas, principalmente realizadas con cobre, cinc, aluminio o acero galvanizado.
Este tipo de cubrición se utiliza habitualmente en cubiertas que se apoyan en su perímetro, quedando diáfana la superficie que cubren. En este tipo de cubiertas se realiza la formación de pendiente mediante una retícula de correas o rastreles de madera, según sea el caso, sobre los que se fija la cubrición con las chapas metálicas.
Ejemplo
Es el caso en el que el soporte estructural de la propia cubierta se forma mediante una estructura triangulada con cerchas o una estructura mediante jácenas metálicas o de madera.
Es un tipo de cubrición muy utilizado preferentemente en edificaciones industriales.
Placas de poliéster reforzado, de cloruro de polivinilo, policarbonato, etcétera
Se trata de un tipo de material de cubrición muy similar a las chapas metálicas, tanto en tamaño de placas como en forma de las mismas, si bien en este caso la diferencia estriba en que se realizan con materiales sintéticos.
En general, este tipo de sistemas de cubrición se presenta en forma de chapas onduladas.
Si bien son menos resistentes que las metálicas ante impactos, presentan a favor algunas ventajas, tales como:
Nota
Por tanto, se utilizan de forma habitual en edificaciones industriales con soporte mediante estructura ligera, mejorando la iluminación natural y, por consiguiente, el ahorro energético.
Placa ondulada de poliéster
Placas tipo sándwich
Formadas por dos paneles rellenos interiormente con espuma aislante.
Mejoran notablemente el aislamiento térmico y acústico en cubiertas sobre estructuras ligeras.
La forma de sujeción de las chapas sobre la estructura se realiza con tornillo o con ganchos de acero galvanizado, con juntas de goma en los taladros. La estanqueidad de las juntas, tanto longitudinales como transversales, se consigue mediante el ajuste entre el plegado de las chapas y relleno del hueco con material estanco y elástico.
Panel de cubierta tipo sándwich
Nota
Adicionalmente, en algunos sistemas, se complementa la protección de la junta con la superposición de un perfil metálico a modo de tapajuntas, aumentando la capacidad estanca de la cubierta.
Según las características del soporte estructural
En la ejecución del soporte estructural de la cubierta, intervienen principalmente los grupos de materiales recogidos en la siguiente tabla.
Materiales |
Tipos de soporte |
Materiales cerámicos |
- Formación de tabiquillos palomeros |
Perfiles metálicos |
- Formación de cerchas - Formación de soporte inclinado con jácenas y viguetas |
Perfiles de madera |
- Formación de cerchas - Formación de soporte inclinado con jácenas y viguetas |
Prefabricados |
- Formación de cerchas y jácenas de elementos de hormigón prefabricado |
Según las características del tablero de formación de pendiente
Dependiendo del tipo de cubierta, existe gran variedad de tipologías de materiales para ejecutar el tablero de formación de pendiente. Entre las distintas variantes, se puede destacar las siguientes:
Formación con materiales cerámicos
La forma más habitual es con rasillones cerámicos machihembrados apoyados en sus extremos sobre los tabiquillos palomeros y consolidación mediante formación de capa de mortero de compresión en su cara superior.
Los rasillones cerámicos, habitualmente, tienen una longitud de entre 50 y 100 cm.
Importante
En el replanteo de los tabiquillos palomeros, es necesario tener en cuenta esta longitud para realizarlos equidistantes según la medida de los rasillones que van a soportar.
Otro material utilizado en la formación del tablero de pendiente es la rasilla, que, al ser de menor tamaño, se realiza con doble capa para que las rasillas actúen conjuntamente, transmitiendo la carga a los tabiquillos.
Nota
Actualmente, este sistema se encuentra en desuso por ser su ejecución más complicada que en el caso del rasillón machihembrado.
El tablero cerámico machihembrado también se puede utilizar sobre apoyos realizados con viguetas metálicas paralelas colocadas con la propia formación de pendiente. De esta forma, queda un espacio bajo el faldón que permite su aprovechamiento.
Formación de pendiente con tablero de rasillón cerámico
Formación con madera
La formación de pendiente con tableros de madera se realiza habitualmente con paneles tipo sándwich realizados con doble tablero de madera y alma rellena de material aislante.
Se colocan atornillados sobre soportes estructurales, generalmente de madera o metálicos, bien sea con estructura triangulada tipo cerchas o con jácenas y viguetas.
Sabía que...
Normalmente, se fabrican con un tratamiento antihumedad en el tablero superior. El tablero inferior puede tener un acabado especial si se va a colocar sobre una estructura vista.
Formación con elementos metálicos
El faldón se conforma mediante paneles o chapas de ligeras de cinc, acero galvanizado, cobre, etcétera. En este caso, la propia chapa forma también el sistema de cubrición. Los paneles pueden ser simples o dobles con aislamiento termoacústico en su interior, tipo sándwich.
Otro tipo de formación del tablero inclinado de cubierta es mediante la colocación de paneles de chapa ligera nervada, sobre la que se aplica una capa de mortero de compresión que, junto con el panel metálico, forma un conjunto estable preparado para recibir la cubrición.
Nota
Este tipo de placa puede colocarse sobre cualquier tipo de soporte estructural de la cubierta, bien sean tabiquillos palomeros, apoyos metálicos, de madera o de hormigón.
Este sistema ofrece:
Formación con prefabricados de hormigón
Los elementos de hormigón prefabricado que normalmente se utilizan para ejecutar el tablero inclinado de formación de pendiente de un faldón son paneles formados por estructuras de hormigón armado aligerado con poliestireno expandido.
La inclusión de poliestireno en su masa ofrece, entre otras ventajas:
Según las características del aislamiento o de la impermeabilización
Aislamiento
Los materiales considerados como aislantes térmicos son los que presentan una elevada resistencia térmica y, por tanto, constituyen un obstáculo a la transferencia de calor entre dos espacios, tanto hacia el exterior como hacia el interior.
Según la naturaleza del material utilizado para aislar la cubierta, se puede clasificar en varios grupos:
Poliestireno extruido y expandido
El poliestireno extruido y el expandido son el mismo material químicamente hablando.
Nota
Su diferencia reside en su proceso de formación y en su densidad. La estructura interna del poliestireno extruido se constituye con burbuja cerrada, lo que lo hace más resistente que el expandido en cuanto a capacidad mecánica y estabilidad ante el agua.
Como aislante de cubiertas inclinadas, es más habitual utilizar el poliestireno extruido frente al expandido, debido a su mejor capacidad resistente. Se utiliza en forma de planchas de varios centímetros de espesor que se colocan en el tablero de formación de pendiente, antes del recibido del material de cubrición. Normalmente, las planchas se presentan con sus bordes machihembrados o con juntas a media madera para mejorar su acoplamiento. Para evitar deslizamientos en el plano del faldón, es corriente encontrarlo con una serie de acanaladuras lineales que mejoran su adherencia a otros materiales.
Lanas minerales
Es un aislante formado a partir de roca volcánica que, mediante un proceso industrial, se convierte en una estructura compuesta por fibras multidireccionales denominado “lana de roca”.
La estructura de fibras posibilita que quede aire ocluido en su interior, lo que le confiere muy buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico.
Sabía que...
Su naturaleza pétrea le otorga también unas excelentes propiedades de protección contra el fuego.
Se presenta en forma de fieltro o en forma de planchas compactas. Si es en forma de fieltro, no se puede colocar formando parte del tablero de formación de pendiente, ya que no ofrece capacidad mecánica para soportar el peso que le transfiere la cubrición, sobrecargas de uso, sobrecarga de nieve, etcétera. En este caso, se coloca entre las calles de los tabiquillos palomeros.
Fibra de vidrio
Los aislantes de fibra de vidrio son de las mismas características que el de lana de roca, con la salvedad de que las fibras que lo conforman las constituyen minúsculos filamentos de vidrio unidos por una sustancia cohesiva.
Al igual que con el de lana mineral, si el aislamiento de fibra de vidrio se presenta en forma de manta, no es posible su utilización sobre la capa del tablero de formación de pendiente, debido a que no ofrecen resistencia mecánica para soportar el peso de la cubrición y las sobrecargas. Es este caso, este tipo de aislamiento se coloca extendido entre las calles de los tabiquillos palomeros.
Poliuretano
El poliuretano es una resina sintética que se elabora por condensación de poliésteres y que presenta una densidad baja y gran capacidad de aislamiento frente a las acciones térmicas y acústicas.
Faldón aislado con capa de poliuretano proyectado
En construcción, la forma más usual de realizar un aislamiento con poliuretano es mediante proyectado del poliuretano líquido, que, por reacción de sus componentes, en pocos minutos forma una capa de espuma de poliuretano, de unos centímetros de grosor. Se trata de un sistema de aislamiento muy indicado para cubiertas inclinadas, proyectándolo sobre la capa de formación de pendiente, ya que, una vez conformada la espuma, ofrece las ventajas de:
Nota
Proyectado en cubiertas ligeras metálicas o de poliéster, el poliuretano aumenta la resistencia mecánica y contribuye al sellado de las juntas.
Impermeabilización
La impermeabilización de cubiertas inclinadas se realiza fundamentalmente de las dos formas que se recogen en la siguiente tabla.
Aplicación de pinturas impermeabilizantes |
- Pinturas a base de resinas de poliuretano o de poliéster - Pinturas de base asfáltica o base bituminosa |
Adhesión al soporte de láminas impermeabilizantes |
- Láminas asfálticas o bituminosas - Láminas de PVC - Láminas autoprotegidas - Láminas con armadura - Láminas autoadhesivas |
Importante
En todo caso, es fundamental ejecutar su puesta en obra de forma correcta, evitando puntos débiles que reduzcan la estanqueidad, así como extremar los cuidados ulteriores a su colocación a fin de evitar daños en la impermeabilización durante los trabajos posteriores.
Pinturas
Las pinturas de resinas de poliuretano o poliéster ofrecen un producto impermeabilizante líquido, de fácil aplicación, que, tras su secado, crea una película estanca que presenta:
Las pinturas asfálticas o bituminosas se obtienen por la disolución de brea o betún en aceites grasos, obteniendo un producto que, una vez secado, produce una fina capa elástica e impermeable.
Se pueden aplicar en frío o en caliente.
Consejo
La aplicación en caliente es más aconsejable para soportes muy rugosos o irregulares, ya que así la película final se adapta mejor a la superficie.
Láminas
Las láminas asfálticas o bituminosas son materiales impermeabilizantes en forma laminar, fabricados en base a productos bituminosos, como asfalto, alquitrán o brea. Se colocan solapando sus bordes unas con otras, soldando su superficie mediante la aplicación con soplete.
Las láminas de PVC realizadas con película de cloruro de polivinilo se sueldan habitualmente utilizando un soplete de aire caliente y los remates se protegen con perfiles rígidos.
Las láminas autoprotegidas son membranas asfálticas a las que se les aplica una protección superficial mediante lámina de aluminio gofrado o una capa adherida de arena o de pizarra molida. Protegen la impermeabilización durante los trabajos de cubrición e incluso, en algunos casos, puede utilizarse como material de cubrición definitivo.
Aplicación práctica
Una vez analizados los distintos materiales intervinientes habitualmente en una cubierta inclinada, se pretende definir la tipología de cubierta y materiales utilizados en el esquema de formación de faldón de la siguiente imagen.
SOLUCIÓN
De la sección constructiva de la imagen, se desprende que se trata de:
I. | Cubierta inclinada ejecutada sobre una losa o forjado plano, horizontal y de superficie continua. |
II. | Soporte estructural de la cubierta realizado con tabiques palomeros ejecutados con ladrillo hueco cerámico. |
III. | Formación de tablero inclinado de pendiente mediante rasillones machihembrados cerámicos y capa de mortero de compresión. |
IV. | El aislamiento ha de ser mediante poliuretano proyectado o planchas rígidas de poliestireno extruido, que aporten resistencia mecánica, debido a que, al estar entre el tablero de pendiente y la cubrición, ha de soportar el peso de esta y de las sobrecargas. |
V. | La cubrición está realizada mediante tejas cerámicas curvas. |
Las láminas con armadura son aquellas a las que durante su fabricación se le integra en su base fibras de vidrio o de poliéster a fin de añadirle mayor resistencia mecánica a la impermeabilización.
Por último, las láminas autoadhesivas tienen un tratamiento que no hace necesaria la aplicación de calor para su colocación, abaratando costes de ejecución.
3. Geometría elemental aplicada a cubiertas inclinadas
A la hora del replanteo de una cubierta inclinada, es preciso contar con una serie de datos que definan geométricamente sus dimensiones y características.
De la misma forma, el personal designado para la ejecución de la cubierta deberá tener unos conocimientos básicos de geometría elemental y de interpretación de planos que le permita realizar el replanteo y dimensionado correcto de la misma.
Nota
Principalmente, estos datos son el tipo de cubierta, la pendiente prevista, el vuelo de aleros, las dimensiones de elementos singulares, etcétera.
3.1. Nomenclatura propia de los elementos significativos en este tipo de cubiertas
Según el número de faldones o vertientes que tenga una cubierta, es posible encontrar:
Cubierta a un agua
Es el tipo de cubierta más simple, cuando la edificación se cubre con un solo faldón que vierte hacia una de las fachadas.
Cubierta a dos aguas
El edificio se cubre con dos faldones que vierten cada uno a fachadas opuestas. Entre ambos faldones se forma una cumbrera o caballete lineal en la intersección entre los mismos.
Cubierta a tres aguas
Edificio con faldones de cubierta en tres de sus lados. Un lado queda libre formando un hastial. Además de la cumbrera que se forma entre los faldones opuestos, se forman también sendas limatesas entre los faldones contiguos.
Cubierta a cuatro aguas
La cubrición vierte a todos los laterales del edificio, contando con cuatro faldones que vierten cada uno a un lateral.
Importante
Para poder ejecutar este tipo de cubierta, el edificio ha de ser exento, es decir, que no se adose a otros edificios o propiedades, teniendo fachadas libres en todo su perímetro.
En todos estos casos descritos anteriormente, se trata de cubiertas simples, que se desarrollan como cubrición de edificios de planta sencilla, con forma de paralelogramo o similar. Pero la realidad es que habitualmente los edificios se ejecutan con plantas de forma más compleja, que dan lugar a cubiertas más complicadas, donde el número de elementos aumenta de forma proporcional a la dificultad que presenta el edificio. Es en este caso donde se puede establecer un nuevo tipo en la clasificación anterior, que se podría denominar como cubierta combinada o compleja.
Cubierta combinada o compleja
Es aquella en la que se combinan distintos tipos de cubiertas. Surge al ejecutar la cubrición sobre un edificio con planta irregular o conformado por diversos polígonos que configuran intersecciones entre sí. En este caso, los distintos faldones se cruzan con los faldones cercanos, formando numerosos encuentros y puntos singulares.
Recuerde
El personal designado para la ejecución de la cubierta deberá tener unos conocimientos básicos de geometría elemental y de interpretación de planos que le permita realizar el replanteo y dimensionado correcto de la misma.
3.2. Encuentros
En cualquier faldón de cubierta se crea una serie de elementos singulares o encuentros, tanto con los faldones contiguos como con otros elementos del edificio.
Entre los encuentros más significativos que se pueden encontrar en una cubierta inclinada, algunos de los cuales ya se han citado anteriormente, se pueden citar principalmente los de la siguiente tabla.
Encuentros en cubierta inclinada |
- Cumbrera |
- Limatesa |
- Limahoya |
- Encuentro con paramentos |
- Borde libre de cubierta |
- Alero |
- Encuentro con salidas de chimeneas, conductos de ventilación, etcétera |
- Encuentro con claraboyas y lucernarios |
- Canales ocultas |
Aplicación práctica
Se pretende identificar los encuentros que se producen en una cubierta dada. Se utiliza para ello la cubierta combinada (imagen página 40), cuyo plano de planta se encuentra también representado en la siguiente figura (imagen página 43).
Se pide determinar el número de:
SOLUCIÓN
Nota
A la hora del replanteo, es necesario conocer y determinar previamente las características y geometría de los elementos singulares, para que en los encuentros no se produzcan puntos débiles o posibles entradas de agua.
3.3. Replanteos básicos
Para el correcto replanteo de una cubierta inclinada, es necesario disponer inicialmente de una serie de datos que la definan formal y geométricamente. La forma más eficaz de trasladar esos datos es mediante un plano en el que se reflejen fundamentalmente:
A fin de poder realizar el replanteo de todos los elementos de la cubierta de forma satisfactoria, los operarios encargados de esta tarea deberán contar con unos conocimientos básicos de geometría que les permitan trazar y ejecutar en la realidad los parámetros reflejados en el plano de replanteo, como son principalmente:
Ejemplo
Ejemplo de elementos singulares de la cubierta pueden ser: conductos de salida de humos, conductos de ventilación, ventilaciones del bajo cubierta, lucernarios, claraboyas, ventanas de tejado, etcétera.
3.4. Trazado de escuadras
Para el trazado y replanteo de una cubierta es necesario normalmente trazar una serie de alineaciones perpendiculares a otra de referencia.
Para el trazado en obra de alineaciones perpendiculares existen varios métodos básicos:
Nota
Dos alineaciones se consideran perpendiculares cuando se cruzan formando ángulo recto, es decir, cuando los ángulos formados en su intersección tienen 90º sexagesimales.
Escuadra de albañilería
La escuadra de albañilería consiste en un útil de obra formado por dos pletinas rígidas de acero, soldadas por sus extremos en ángulo recto.
Al apoyar uno de los laterales en la alineación base, el otro lateral determina una alineación perpendicular a la primera. Atirantando desde el vértice un hilo de replanteo, se puede prolongar el trazo de la alineación resultante.
Consejo
Su uso es recomendable únicamente para alineaciones perpendiculares de poca longitud, ya que por el método de trazado, si la alineación precisa más distancia, es posible que en el extremo se acumule un excesivo error.
Métodos gráficos de trazado de escuadras
En el caso de cubiertas inclinadas, la necesidad más habitual de trazado de escuadras se realiza tomando como alineación base la línea del alero. Esta alineación es necesaria para obtener, por ejemplo, la línea de máxima pendiente o la alineación de los elementos de soporte estructural de la cubierta como tabiquillos o cerchas.
El método gráfico más útil en este caso consiste en trazar dos puntos P1 y P2, contenidos en la alineación del alero, y que sean equidistantes del punto del alero por el que se pretende trazar la línea perpendicular o punto “0”. Valiéndose de una cuerda, se trazan sendos segmentos de curva, con centros en los puntos P1 y P2, y con radio igual a la distancia que los separa. Al unir mediante un hilo de marcar o un tiralíneas el punto obtenido con el punto base de la línea del alero o punto “0”, se obtiene la alineación requerida.
Se puede dar también el caso de que se necesite que la alineación a escuadra pase por un punto interior, no contenido en el alero. Para trazarlo, se dibuja un arco de circunferencia con centro en el punto de referencia y con un radio suficiente para cortar la línea del alero en dos puntos. Esas dos intersecciones determinan los puntos P1 y P2. Utilizándolos como base, el trazado de la escuadra se realiza de la misma forma descrita anteriormente.
Método numérico de trazado de escuadras
Este método se basa en las propiedades de los triángulos rectángulos, en los que siempre se cumple la relación de:
Siendo:
a = longitud de la hipotenusa.
b y c = longitud de los catetos.
Nota
Un triángulo rectángulo tiene uno de sus ángulos rectos. Los dos lados que forman 90º se llaman catetos, denominándose hipotenusa al lado contrario.
Una relación numérica que cumple esta fórmula es la de un triángulo cuyos catetos midan 3 y 4 unidades respectivamente y la hipotenusa mida 5 unidades. También cumple la condición cualquier triángulo cuyos lados tengan unas medidas proporcionales a esta relación.
El replanteo, por tanto, se realiza trazando un triángulo rectángulo, que cumpla la relación de longitudes proporcional a 3-4-5 y en el que los catetos forman la escuadra entre la alineación de base y la alineación resultante.
Según las dimensiones de la zona a replantear, se deben escoger unas medidas del triángulo que hagan viable su trazado, siempre teniendo en cuenta que han de cumplir la condición de ser múltiplos o submúltiplos de los valores 3, 4 y 5.
Ejemplo
Entre otras, cumplirían la condición las relaciones:
A mayor dimensión de la relación elegida, mayor será la precisión de la escuadra replanteada.
3.5. Disposición de plomos y niveles
Para garantizar la horizontalidad o verticalidad de cualquier elemento de obra, se usan las herramientas adecuadas, como son los plomos y niveles.
Plomada
Para medir o trazar la verticalidad de un elemento se utiliza la plomada, que, básicamente, consiste en una cuerda en cuyo extremo cuelga una pieza metálica de plomo o acero, de forma cónica o de cilindro acabado en punta cónica.
En la parte superior del hilo, se coloca una chapa o pastilla, de la misma medida del diámetro de la plomada, de forma que, al apoyar esta pastilla en un elemento, el lateral de la plomada debe alinearse perfectamente con el mismo verificando la verticalidad. Si la plomada se apoya sobre el elemento existe desplome hacia el interior. Si se separa del elemento indica desplome hacia el exterior.
Plomada usada en albañilería
Nota
Para que la lectura sea correcta, la plomada no debe contactar con ningún obstáculo.
Niveles
Para medir o trazar la horizontalidad de un elemento, se utilizan los niveles, entre los que se puede destacar dos tipos principalmente:
Nivel de burbuja
Se basa en una ampolla de cristal con líquido en su interior, que contiene una burbuja de aire. En el exterior, la ampolla tiene dos trazos equidistantes del centro, que marcan la nivelación cuando la burbuja se encuentra centrada entre las marcas. Si no se encuentra la burbuja encuadrada entre las marcas, según se desplace a un lado o a otro, indica el sentido y el grado de desnivel que tiene el elemento.
La ampolla se aloja en un instrumento prismático alargado que se apoya en la superficie medida. Cuanta más longitud de apoyo tenga, más exacta será la nivelación.
Nivel de burbuja
Sabía que...
En la mayoría de los casos, el nivel cuenta con otra ampolla colocada transversalmente al nivel principal, con la que se puede también comprobar la nivelación vertical de cualquier elemento.
Nivel de vasos comunicantes
También llamado de manguera, consiste en un tubo transparente lleno de agua que, nivelando la altura de llenado en los dos extremos, indica dos puntos que cuentan con la misma cota horizontal.
Mediante este nivel se puede marcar un punto que cumpla la condición que se encuentre a la misma cota que el de referencia.
3.6. Colocación de miras
La mira, también denominada regla, consiste habitualmente en un perfil rectangular hueco de acero galvanizado que se utiliza para trazado y replanteo de alineaciones.
Una vez realizado en planta el replanteo de los elementos que conforman la cubierta, especialmente en el caso de realizar tabiquillos palomeros, las miras se colocan verticalmente en los extremos de cada una de las alineaciones.
Para evitar errores de ejecución, las miras se han de colocar con perfecta verticalidad, que ha de verificarse mediante nivel y plomada.
Una vez aplomadas, se mantienen estables provisionalmente mediante tornapuntas laterales, mientras se fijan mediante yeso de fraguado rápido.
Importante
Para garantizar la exactitud del replanteo se debe eliminar el uso de aquellas miras que presenten deformaciones, abolladuras, arqueamiento, oxidaciones o cualquier defecto que pueda desvirtuar el resultado del trazado.
La mira se utiliza en cubierta para mantener fijos puntos de alineación durante el desarrollo de los trabajos y para trazar, sobre la misma, puntos de replanteo verticales, que, con la ayuda de hilos de replanteo y los niveles, se trasladan a cualquier punto de la cubierta.
3.7. Líneas de máxima pendiente
Como ya se ha indicado con anterioridad, la línea de máxima pendiente de un faldón es la línea teórica que traza una gota de agua al caer sobre su superficie. Es decir, se trata de la alineación, contenida en el plano del faldón, que alcanza el valor máximo de la pendiente del mismo. Cualquier línea contenida en el plano del faldón, paralela a esta línea, es también línea de máxima pendiente.
En un faldón cualquiera, que su alero sea horizontal, la línea de máxima pendiente es aquella contenida en el plano del faldón y que cumple la condición de que su proyección en planta es siempre perpendicular al alero.
Es importante, durante la ejecución de la cubierta, conocer la línea de máxima pendiente de un faldón, ya que va a servir como base de replanteo de los distintos elementos que conforman la cubierta. Así, es fundamental, por ejemplo, que:
En un faldón en ejecución, se puede determinar la línea de máxima pendiente en cualquier punto del mismo utilizando un nivel, con el que se determina la horizontal en el punto dado. Su perpendicular sobre el faldón es la que determina la línea de máxima pendiente.
Pendiente determinada de un faldón
La pendiente expresa la relación entre la longitud en proyección horizontal de la línea de máxima pendiente y la altura que toma en ese punto. Para un faldón de cubierta se determinada en plano y se puede expresar de dos formas:
Ejemplo
Una pendiente del 40% indica que se trata de un plano cuya línea de máxima pendiente se eleva 40 cm por cada 100 cm que su proyección horizontal se separa del punto de cota 0.
Hay que tener en cuenta que un error que a veces se produce supone confundir el valor del ángulo de la pendiente con su expresión en porcentaje, es decir replantear como si fuese del 15% una pendiente expresada en plano con 15º. Esta correspondencia no es correcta, ya que el factor de equivalencia depende del valor de la tangente del ángulo concreto. Realmente, una pendiente con un ángulo de 15º es la correspondiente a un ángulo del 27%.
Así mismo, una pendiente del 100% indica que a cada metro de proyección horizontal le corresponde una elevación de un metro y, por tanto, se corresponde con un ángulo de 45º.
Indicación de pendiente de una recta mediante dos formas: indicando el ángulo en grados sexagesimales o expresando su pendiente en forma de porcentaje
Recuerde
La pendiente expresa la relación entre la longitud en proyección horizontal de la línea de máxima pendiente y la altura que toma en ese punto.
Aplicación práctica
Se solicita determinar la pendiente, expresada en porcentaje, de un faldón de cubierta que ya se encuentra ejecutado, con los siguientes datos:
SOLUCIÓN
El valor de la pendiente expresado porcentualmente expresa la relación entre la altura de un punto y la distancia en planta hasta el punto de cota cero. Por tanto, la pendiente real cumple la relación de:
Pendiente % = (Altura/Distancia) * 100
Pendiente = (1,35/3,28) * 100 = 41,16 % ≈ 41%
En obra, a la hora de replantear la pendiente de un determinado faldón, suele ser más fácil realizarlo por métodos gráficos mediante la expresión de porcentaje que trasladando a la realidad el ángulo en grados sexagesimales.
Nota
Para hacerlo de esta segunda forma, es necesario contar con un transportador de ángulos graduado, mientras que para replantear la pendiente en función de su porcentaje se puede realizar utilizando unos hilos de replanteo y una cinta métrica.
Por tanto, si las pendientes del plano de replanteo están expresadas en grados sexagesimales, es conveniente realizar su conversión a la equivalencia porcentual para facilitar la labor de trazado.
La fórmula de conversión es:
Siendo tan α el valor de la tangente del ángulo de la pendiente expresado en grados sexagesimales.
Nota
En un triángulo rectángulo, la tangente de uno de sus ángulos agudos es el valor resultante de dividir la longitud del cateto opuesto entre la longitud del cateto contiguo.
En la siguiente tabla, se indican las equivalencias en % para los ángulos de uso común en la definición de la pendiente de una cubierta.
Pendiente en grados | 5º | 10º | 15º | 20º | 25º | 30º | 35º |
% de pendiente | 9% | 17,5% | 27% | 36,5% | 46,5% | 58% | 70% |
Pendiente en grados | 40º | 45º | 50º | 55º | 60º | 65º | 70º |
% de pendiente | 84% | 100% | 119% | 143% | 173% | 188% | 275% |
Aplicación práctica
De cara al replanteo de una cubierta en la que las pendientes de sus faldones se encuentran expresadas en grados sexagesimales, se propone convertir los siguientes ángulos a su correspondiente valor porcentual de pendiente.
SOLUCIÓN
27º:
Tan 27º * 100 = 0,5095 * 100 = 50,95%
32º:
Tan 32º * 100 = 0,6249 * 100 = 62,49%
42º:
Tan 42º * 100 = 0,9004 * 100 = 90,04%
Cuando se desea replantear la pendiente de un faldón de cubierta sobre una superficie de apoyo plana, es necesario determinar la línea de máxima pendiente, que será la que precise la pendiente del tablero inclinado de cubierta.
Ejemplo
Para replantear una pendiente del 30%, se debe trazar una altura de 30 cm si la distancia horizontal medida es de 1 m. Si la distancia permite trazar 2 m en la línea horizontal, la altura de trazado ha de ser de 60 cm.
Para realizar el replanteo de la línea de máxima pendiente, se debe trazar una línea horizontal, perpendicular a la alineación del alero. Sobre esta línea se marca una distancia de un metro o, si la distancia lo permite, un múltiplo mayor. Sobre ese punto, en vertical, se traza la altura correspondiente al porcentaje de pendiente propuesto, proporcionalmente a la distancia medida en horizontal.
Para una distancia en horizontal de 4 m y una pendiente del 30%, como en la imagen anterior, la altura del punto de trazado será de 1,20 m (4 * 30 cm = 120 cm).
Al unir el punto trazado con el punto de inicio en el borde del alero, se obtiene la alineación de la línea de máxima pendiente requerida y, por tanto, la pendiente del faldón.
Cuanto mayor sea la longitud trazada en proyección horizontal, mayor exactitud se obtiene en el trazado de la pendiente.
Aplicación práctica
Se pretende determinar el proceso a desarrollar para el replanteo de la pendiente de un faldón de cubierta que se va a ejecutar sobre un forjado de hormigón horizontal.
En los planos de proyecto, se indica una pendiente de 30º.
El faldón tiene una anchura de 4 m medidos en la línea del alero y un fondo, medido en proyección horizontal, de 2,07 m.
SOLUCIÓN
4. Procesos y condiciones de seguridad que deben cumplirse en las operaciones de cubiertas inclinadas
Por la naturaleza de las operaciones a realizar durante la ejecución de cubiertas inclinadas, siendo normalmente trabajos en altura, son numerosos los riesgos a los que se exponen los operarios que los desarrollan. Entre ellos, son destacables:
A fin de que los operarios se mantengan protegidos ante estos u otros riesgos que se puedan presentar durante su trabajo, es necesario tomar unas medidas de protección, tanto personales como colectivas, así como seguir en todo momento unas pautas o normas básicas de seguridad.
4.1. Protecciones personales
Son aquellas que porta directamente cada individuo y que le protegen exclusivamente a él.
Importante
Para este tipo de trabajos, existen una serie de protecciones personales imprescindibles que el operario ha de utilizar, además de las que en el plan de seguridad de la obra se estipulen para cada caso concreto.
Como protecciones personales que han de usarse durante las operaciones de construcción de cubiertas inclinadas, se pueden citar principalmente:
4.2. Protecciones colectivas
Son las medidas instaladas en la obra que se destinan a la protección conjunta de todos los operarios que intervienen en la misma, independientemente de las características o la zona donde estén desarrollando sus trabajos.
Importante
Los equipos de protección individual son complementarios de las medidas de protección colectiva, que, en todo caso, deben primar sobre los primeros.
En relación a los trabajos realizados para la ejecución de cubiertas inclinadas, existen una serie de medidas de protección colectiva imprescindibles, además de las que para cada caso concreto determine el correspondiente plan de seguridad existente en la obra. Entre otras, se pueden citar a modo de ejemplo:
Instalación de andamios perimetrales con barandillas durante los trabajos de ejecución de cubierta inclinada
Independientemente del uso obligatorio de medios de protección personal y de la instalación de las pertinentes medidas de protección colectiva, es necesario contemplar también una serie de procesos y normas de seguridad que minimicen o eliminen los riesgos durante este tipo de trabajos. Son destacables las siguientes medidas:
Importante
Mantener siempre la limpieza y orden correcto en el trabajo es fundamental para preservar la seguridad.
Recuerde
Hay que verificar el correcto estado de los materiales y, durante su manipulación y puesta en obra, respetar las instrucciones del fabricante.
Aplicación práctica
Se encuentra ejecutado el tablero de formación de pendiente y el aislamiento de un faldón de cubierta inclinada y se va a proceder a la ejecución de la capa final de cubrición mediante teja cerámica mixta.
Enumere brevemente una serie de comprobaciones a realizar, antes del comienzo de los trabajos, relativas a su realización en condiciones óptimas de seguridad.
SOLUCIÓN
5. Resumen
Las funciones que la cubierta aporta al edificio son, principalmente: impermeabilidad o estanqueidad al agua, aislamiento térmico y acústico, resistencia a heladas o condiciones climatológicas adversas, hermetismo ante la entrada de aire y mantener unas condiciones estéticas y funcionales acordes con el resto del edificio y el entorno.
Los elementos principales que conforman la cubierta son: el soporte estructural, el tablero inclinado o formación de pendiente, el sistema de impermeabilización y/o aislamiento y la cubrición final.
Según el tipo de elemento del edificio sobre el que se asiente la cubierta, se pueden distinguir tres tipos:
Atendiendo al número de faldones, las cubiertas pueden ser: a un agua, a dos aguas, a tres aguas, a cuatro aguas, combinada o compleja.
Las principales operaciones que se deben realizar durante el replanteo de una cubierta inclinada comprenden el trazado y replanteo de escuadras, la disposición de plomos y niveles, la colocación de miras y la determinación y el replanteo de la línea de máxima pendiente de cada faldón.
La pendiente de un faldón de cubierta se puede expresar en porcentaje o en grados sexagesimales.
Para minimizar o eliminar riesgos durante los trabajos de ejecución de cubiertas inclinadas se ha de tener en cuenta: el uso de protecciones personales, la instalación de sistemas de protección colectiva y el seguimiento de las normas de seguridad específicos para estos trabajos.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Indique al menos cuatro funciones principales o condiciones exigibles a cualquier tipo de cubierta.
2. Indique la afirmación verdadera.
3. Indique los cuatro elementos fundamentales que intervienen en la ejecución de una cubierta inclinada, independientemente de su tipo y acabado.
4. Complete las siguientes afirmaciones relativas a las funciones principales del tablero inclinado o formación de pendiente.
5. La intersección horizontal que se forma en el encuentro entre dos faldones opuestos se denomina...
6. De las siguientes afirmaciones, diga cuál es verdadera o falsa en relación a las ventajas de las plegaduras y ondulaciones que presentan los paneles de chapa de cubierta.
7. Las membranas asfálticas a las que se les aplica una protección superficial mediante lámina de aluminio gofrado, de cobre o una capa adherida de arena o de pizarra molida, se denominan...
8. Indique, de entre las siguientes afirmaciones, qué datos forman parte usualmente de un plano de replanteo de cubierta.
9. ¿Qué dos formas conoce para expresar numéricamente en un plano la pendiente de un faldón de cubierta?
10. Clasifique los siguientes medios de protección según los considere como protecciones colectivas o protecciones individuales.