1. Introducción

En la actualidad, la construcción es una de las industrias más importantes a nivel global debido a la gran cantidad de insumos que se necesitan en una obra y a las múltiples plazas de trabajo requeridas para ejecutar un proyecto en cada una de sus etapas. No obstante, la continua evolución en este ámbito ha introducido tendencias sustentables que buscan reducir el consumo energético en las edificaciones, sin comprometer los estándares de seguridad y calidad. Estos aspectos, sumados al factor económico del cliente, han permitido optimizar los recursos para crear proyectos viables tanto técnica como económicamente, además de que sean amigables con el medio ambiente [¹]. En este contexto, se sabe que en una edificación de concreto reforzado se usan diferentes tipologías de losa, de acuerdo con los requerimientos de diseño y la accesibilidad a los materiales. Sin embargo, seleccionar la estructura adecuada no es una decisión trivial, pues se debe realizar una evaluación detallada de los diversos aspectos que intervienen en el proceso constructivo de un edificio, como las demandas de carga, las restricciones de presupuesto, la durabilidad, el mantenimiento, entre otros [²].

Las metodologías de diseño de losas aligeradas varían según las regulaciones establecidas en cada país. Sin embargo, se han identificado varios códigos reconocidos internacionalmente, como el ACI 318-19, Eurocódigo 2 (EC2), NBR 6118, DIN 1045-1 y Model Code 2010 (MC). Estos reglamentos han sido comparados, utilizando modelos computacionales basados en el método de elementos finitos, en los que se evaluaron diferentes diseños de losas sometidas a flexión y a cortante. Los resultados presentaron una tendencia consistente entre los cálculos realizados mediante las normas y los modelos computacionales. Sin embargo, es importante destacar que las valoraciones por elementos finitos se ubicaron por debajo de las obtenidas por el ACI 318-19, lo cual es importante para los diseñadores, debido al rango de seguridad que se tiene al desarrollar un proyecto con base en esta norma [³]. Incluso, varios estudios experimentales han confirmado que, en condiciones controladas en laboratorio, los especímenes de losas sometidos a ensayos cumplen con los valores de resistencia determinados con el ACI 318-19, respaldando su eficiencia en este tipo de análisis [⁴].

Las losas de piso pueden ser reforzadas con vigas secundarias embebidas para lograr una mayor resistencia. Esto se debe a la homogenización del concreto entre ambos elementos estructurales, lo que permite una transmisión efectiva de las cargas hacia las vigas principales. Este sistema sería adecuado para proporcionar una mejor estabilidad de las edificaciones ante sismos, debido a la alta actividad telúrica de Ecuador [⁵]. Además, en el país se restringe el uso de losas apoyadas únicamente sobre ábacos, pues la combinación de las fuerzas de punzonamiento generadas por la columna y las fuerzas laterales producidas por sismo pueden causar daños severos en las losas, provocando su colapso durante estos eventos. Una solución para esta problemática sería emplear estructuras ligeras que permitan optimizar la masa del edificio, lo cual reduce la concentración de esfuerzos en puntos específicos, minimizando el riesgo de fallas críticas en los diferentes elementos estructurales. Ante esto, las losas son componentes que pueden ser mejorados para lograr tal propósito [⁶].

Por otro lado, es necesario mantener una minuciosa supervisión durante la construcción de las losas aligeradas, debido a que pueden presentar diversas anomalías a causa de procedimientos inapropiados, los cuales pueden notarse una vez es desencofrada la estructura. Las principales deficiencias son la heterogeneidad del sistema (entre las viguetas y la capa de compresión o loseta), la desalineación y disminución de la sección de las viguetas por una inadecuada disposición de los alivianamientos, los desniveles provocados por pérdida del agua en encofrados de madera y los agrietamientos en la parte superior por un curado deficiente [⁷]. Así también, los bloques de concreto (se hará referencia a estos como bloques pómez, ya que así se conocen en la zona de estudio) usados para aligerar las losas sufren cambios de volumen por dilatación, a tal punto de provocar pérdida de soporte durante el curado del concreto de la losa, causando fisuras durante su estado fresco, las cuales con el transcurso del tiempo pueden ser vulnerables bajo ciertas condiciones de carga [⁸].

La eficiencia económica entre las losas ADD y TVUD se ve influenciada principalmente por la accesibilidad a los alivianamientos, la cual varía significativamente dependiendo de la región en la que se realice la construcción, aunque particularmente en Latinoamérica es poco común un mercado que oferte estos insumos para losas TVUD, por lo que su costo es relativamente caro [⁹]. Se han realizado varias estimaciones de precios unitarios para la losa ADD, con diferentes opciones de alivianamientos, tales como bloques de poliestireno expandido (EPS por sus siglas en inglés), bovedillas, bloques pómez y ladrillos de arcilla. En estos análisis se ha determinado que la mano de obra es un factor determinante en el costo final del rubro, ya que la instalación de los aligeramientos es un proceso influenciado por el tipo de material empleado [¹⁰]. Las losas construidas con bloques EPS resultan más económicas entre todas las alternativas. Esta rentabilidad se le atribuye a la poca demanda de obreros y al ahorro de maquinaria, como montacargas y elevadores para el transporte de los elementos, ya que se puede prescindir de estos equipos en obra [¹¹].

En el Ecuador es común construir edificaciones con sistemas de losa ADD, gracias al importante ahorro económico y al bajo peso que representan en comparación con las losas macizas. Sin embargo, el costo de mano de obra y de los materiales en el país se ha visto en ascenso los últimos años, lo cual influye significativamente en el presupuesto final de este tipo de estructuras. Por consiguiente, este proyecto de investigación busca comparar el sistema de losa tradicional ADD frente a una sugerencia de construcción con la TVUD, que es usada en países vecinos como Colombia. El propósito de esta evaluación radica en identificar la tipología más viable en términos constructivos.

El presente estudio contribuye al campo de la ingeniería civil, al presentar un análisis estructural y económico respecto a la alternativa de la TVUD, la cual no es conocida en la ciudad de Azogues y poco utilizada en el Ecuador. El estudio evidencia que a nivel local no existen materiales ni el conocimiento necesario para poder generar este tipo de losas, lo que indica una oportunidad de emprendimiento para dicho mercado. Los resultados ofrecen una orientación práctica para la toma de decisiones en proyectos residenciales en zonas con recursos de construcción similares a los de Azogues, la cual representa el contexto urbano de la mayoría de las ciudades del Ecuador. Además, se exponen las ventajas de sustituir el diseño bidireccional por el unidireccional, con el que se obtienen losas más resistentes debido a su mayor inercia.

2. Materiales y métodos

2.1 Zona de estudio

Los edificios en construcción, cuyas losas han sido objeto de análisis en esta investigación, están situados en Azogues, una ciudad del sur del Ecuador. En esta urbe se llevan a cabo numerosos proyectos residenciales en la actualidad, lo que le otorga una considerable relevancia al propósito de este estudio dentro del ámbito de la construcción a nivel local y nacional. Además, esta investigación es de gran valor informativo para los países de Latinoamérica y otros continentes que empleen losas de hormigón armado en sus construcciones. En la figura 1 se muestra la ubicación geográfica de la zona de estudio.

Fuente: elaboración propia.

Figura 1 Mapa de ubicación de la zona de estudio 

La metodología empleada para la investigación tiene un enfoque descriptivo, ya que se partió de una revisión bibliográfica acerca de las losas ADD y TVUD. El análisis se complementó con una posterior indagación en campo de dos proyectos de edificación multifamiliar en los que se pudieron observar los procedimientos de construcción de un sistema con las ADD y el precio de los materiales, obteniendo la información requerida para caracterizar la eficiencia de la propuesta de las TVUD. Una vez diseñadas y presupuestadas las estructuras, fueron comparadas considerando criterios de eficiencia estructural y costo de construcción por metro cuadrado.

2.2 Análisis técnico

El diseño de las losas se realizó en consideración del código ACI 318-19 [¹²], además de la consulta de libros basados en sus métodos de cálculo. Estos recursos se usaron tanto en el predimensionamiento de las estructuras, así como en la estimación de las cuantías de acero necesarias para soportar las solicitudes de flexión y cortante. Las ecuaciones utilizadas se especifican en la tabla 1, donde:

f' _c = Resistencia del concreto a la compresión.

f _y = Esfuerzo de fluencia del acero.

∅ v =Diámetro del acero de refuerzo longitudinal.

h = Altura de la losa aligerada.

h _e = Altura equivalente de la losa maciza.

α _fm = Factor de relación entre la rigidez a flexión de viga sobre rigidez a flexión de losa.

E _cb = Módulo de elasticidad del concreto de la viga.

E _s = Módulo de elasticidad del concreto de la losa.

I _b = Inercia de la viga.

I _s = Inercia de la losa.

hf = Altura del patín de la vigueta considerando sección T.

b _v = Base de la vigueta.

d = Peralte efectivo.

l _b = Lado largo de la losa.

l _α = Lado corto de la losa.

ß = Factor de reducción de resistencia del concreto.

D = Carga muerta.

P _P = Peso propio por metro cuadrado.

P _parcd = Peso de la pared por metro cuadrado.

P _instaciones = Peso de las instalaciones por metro cuadrado.

L = Carga viva por metro cuadrado.

W _u = Combinación de cargas para diseño.

α=Profundidad del bloque de esfuerzos simplificado.

c = Distancia de la fibra más externa al eje neutro.

M _u = Momento último.

R _n = Resistencia nominal.

φf = Factor de reducción de resistencia para diseño a flexión.

p = Porcentaje de acero.

A _s = Área de acero.

V _c = Resistencia a cortante del concreto.

V _u = Cortante último.

λ = Factor de modificación para concreto liviano.

φ _v = Factor de reducción de resistencia para diseño a cortante.

Tabla 1 Ecuaciones para el diseño de losas ADD y TVUD 

Predimensionamiento
Losa ADD	El espesor de la losa apoyada sobre vigas se realiza de acuerdo con las fórmulas de la sección 8.3.1.2 del código ACI 318-19. Sin embargo, es importante mencionar que este procedimiento se usa para losas bidireccionales macizas, por lo que se debe obtener una altura equivalente a la de la losa aligerada. Una vez estimada la altura equivalente, se aplican las siguientes fórmulas bajo las condiciones indicadas:
	αfm		Espesor mínimo, h, mn
	αfm ≤ 0,2		Se aplica las fórmulas de la tabla 8.3.1.1 del ACI
	0,2 < αfm ≤ 2,0
			125
	αfm > 2,0	Mayor de:
	La altura teórica h debe ser mayor a h e para ser considerada en el diseño. Además, el factor α fm se calcula a partir de la siguiente ecuación.
Losa TVUD	La sección 7.3.1.1 de la normativa en consideración especifica los requerimientos de espesor mínimo de losas macizas en una dirección, el cual se compara con la altura equivalente obtenida a partir de la fórmula (1). La norma indica que la altura depende de las condiciones de apoyo de la losa, siendo de l α /20 para simplemente apoyada, l α /24 con un extremo continuo, l α /28 con ambos extremos continuos y l α /10 en voladizo.
Cargas de diseño
Carga muerta o permanente	- Los pesos muertos fueron considerados según el reglamente ASCE 7-22 [13].
Carga viva o variable	- Esta carga también se toma del ASCE 7-22, en la categoría de edificio residencial.
Combinación de carga	- El cálculo se realiza bajo las disposiciones del ACI 318-19. En este caso solo se analizan las losas bajo cargas de servicio, por lo que de las diferentes combinaciones especificadas en la norma basta con la siguiente para el presente estudio:
Diseño a flexión
Momentos de diseño	- En el diseño de las losas tipo ADD, el momento último se calcula a partir de los coeficientes de fracción de carga para vano corto y vano largo , detallados por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS) [14], en su libro Requisitos esenciales para edificaciones de concreto reforzado, en el que se usan la tabla 7.5 para paneles centrales, la tabla 7.6 para paneles exteriores con luz corta en el borde, la tabla 7.7 para paneles exteriores con luz larga en el borde y la tabla 7.8 para paneles de esquina. Los coeficientes se multiplican por las expresiones indicadas en las tablas para los lados corto y largo, las cuales no se muestran en el presente artículo, debido a la gran cantidad de información que se maneja.
	- Para el diseño de sistemas de losas TVUD se considera el método de coeficientes del ACI, cuyas formulaciones se especifican en la figura 2.
Peralte efectivo
Profundidad del bloque de esfuerzo simplificado
Verificación de diseño	- Distancia de la fibra más externa al eje neutro
	- Diseñar como viga rectangular		- Diseñar como viga T
	𝑐 < ℎf		𝑐 > ℎf
Resistencia nominal
Acero de refuerzo requerido
Diseño a cortante
Resistencia a cortante del concreto
Resistencia a cortante del concreto	- El cortante último para las losas ADD se estima mediante las tablas de coeficientes de distribución de carga explica das previamente en el cálculo de los momentos. Los coeficientes se multiplicarán por la fórmula del cortante.
Fuerzas cortantes de diseño	-Para el vano corto		- Para el vano largo
	- En el sistema de losa TVUD se aplica el método de coeficientes del ACI, tal como se indica en la figura 3

Fuente: elaboración propia a partir de información del ACI 318-19 [¹²], ASCE 7-22 [¹³] y AIS [¹⁴].

Las expresiones indicadas por el código ACI 318-19 para el cálculo de los momentos y cortantes últimos de losas aligeradas en una dirección permiten obtener valoraciones aproximadas que cumplen con las demandas de diseño. Las fórmulas se describen en las tablas 6.5.2 y 6.5.4 establecidas en el reglamento. En los siguientes diagramas se indican cómo se distribuyen estas expresiones, según sus condiciones de apoyo, para un sistema de losa compuesto por tres vanos continuos, el cual fue el caso más desfavorable que se presentó en el estudio.

Fuente: elaboración propia a partir de información del ACI 318-19 [¹²].

Figura 2 Momentos últimos aproximados para diseño de losas TVUD 

Fuente: elaboración propia a partir de información del ACI 318-19 [¹²].

Figura 3 Cortantes últimos aproximados para diseño de losas TVUD 

En el diseño se deben tener en cuenta las deflexiones, para un adecuado desempeño de las estructuras durante su etapa de operación. El análisis de este criterio se realiza respecto a la sección transversal de las viguetas que componen los sistemas de losa (figura 4), que para el caso del TVUD tiene esa forma característica con inclinación en el alma, ya que constructivamente facilita la remoción de los alivianamientos. En el cálculo de las deflexiones se usan las fórmulas especificadas en el capítulo 24 de la normativa, las cuales son las siguientes:

• Deflexión inmediata: ocurre en una losa cuando se aplica sobre ella una carga de manera instantánea .

Donde:

W _u = Cargarepartida.

L = Luz libre.

E _c = Módulode elasticidad del concreto.

I _g = Inercia bruta dela viga T.

Fuente: elaboración propia.

Figura 4 Sección tipo de las viguetas para el diseño de losas aligeradas 

a) Losa add; b) losa tvud.

Deflexión permanente/diferida: ocurre después de un período prolongado de carga constante o repetida .

Donde:

ξ = Factor dependieníe del tiempo.

ρ' = Cuantía de acero a flexión para el momento negativo.

• Deflexión total: es la deflexión que sufrirá la losa durante su vida de servicio, por lo que se calcula como:

• Deflexión máxima: es la deformación máxima admisible bajo la que se garantiza la estabilidad de la estructura.

Donde:

l = Longitud del vano de losa.

En el caso de losas TVUD, las deflexiones se calculan con el momento de inercia bruto, Ig, mientras que para el tipo ADD se considera un momento de inercia efectivo, I _e , según lo descrito a continuación.

Tabla 2 Condiciones para el cálculo del momento de inercia efectivo 

Momento de diseño	Momento efectivo de inercia [mm4]
	I g

Fuente: elaboración propia a partir de información del ACI 318-19 [¹²]

Donde:

M _a = Momento nominal de diseño.

M _cr = Momento crítico o de agrietamiento.

I _cr = Momento de inercia crítico.

El momento crítico se calcula con la siguiente expresión:

Donde:

f _r = Módulo de rotura.

y _t = Distancia del eje neutro a la fibra más traccionada.

= Centro de gravedad de la sección T.

Finalmente se tiene que:

La nomenclatura se describe en la sección 2.1 de este capítulo, a excepción del término n, que se refiere a la relación entre los módulos de elasticidad del acero y el concreto, E _s /E _c .

3. Resultados

En el levantamiento de información en obra, se identificó que los sistemas de losa tipo ADD se construirán utilizando diferentes alivianamientos. En el primero se emplearán bloques de EPS, mientras que en el segundo se utilizarán bloques pómez. Sin embargo, en este estudio se consideraron los bloques de EPS para el diseño del sistema TVUD, con el que se realizó la comparativa. Esta elección se justifica por su adecuado ajuste a la geometría de la losa y por ser los materiales más usados en el sector de la construcción a nivel local, gracias a sus atributos de reutilización y a la facilidad de manipulación durante las labores. Los sistemas de losa que fueron objeto de análisis se indican en la figura 5.

Fuente: elaboración propia.

Figura 5 Sistemas de losa en estudio: a) losa 1, y b) losa 2 

La carga combinada de servicio por metro lineal que se estimó para las estructuras fue de 881,6 kgf / m, de acuerdo con su uso, como edificaciones residenciales. El diseño a flexión de ambas tipologías de losa se realizó con base en una vigueta característica de sección T. Sin embargo, en las losas TVUD se ha considerado un talud en ambos lados del alma para facilitar la remoción de alivianamientos de EPS de considerable longitud, comúnmente utilizados en estas estructuras, debido a su disposición acanalada en la nervadura. En las figuras 6 y 7 se puede apreciar la geometría de las viguetas y su perfil longitudinal para cada tipo de losa.

Figura 6 Sección transversal de los sistemas de losa: a) losa ADD, y b) losa TVUD 

Fuente: elaboración propia.

Figura 7 Perfil de la longitud de losa aligerada: disposición del acero de refuerzo en ambas tipologías 

El diseño de la losa ADD se realizó en consideración de los paños críticos (superficies en las que se tienen las mayores condiciones de carga). En el caso del sistema TVUD, los cálculos se hicieron como una viga convencional de la sección T, respecto a una franja paralela al lado corto del sistema. En la figura 5 se indican los paños y franjas establecidas para este análisis. Los resultados de los cálculos se resumen en la tabla 3, en la que se describe el armado de acero empleado para satisfacer las solicitudes de momento flector en las viguetas de las losas.

En cuanto al diseño a cortante en ambas tipologías de losa, se identificó que la resistencia del concreto es suficiente para soportar las solicitaciones de carga. En el caso de las losas ADD se estiman los cortantes para los lados cortos y largos del paño crítico, ya que presentan las demandas más altas de carga. Mientras que la losa TVUD se analiza de acuerdo con sus vanos y el tipo de apoyo formado por sus extremos y las columnas.

El comportamiento de la losa ADD se basa en la distribución de las cargas hacia las vigas principales, tanto en dirección horizontal como vertical, sufriendo deflexiones en ambas durante su etapa de servicio, mientras que en el sistema TVUD las cargas se transmiten únicamente en la dirección paralela al lado corto, por lo que el momento de flexión se ocasionará principalmente en esta dirección, y, en consecuencia, también las deformaciones, siendo despreciables las que ocurren en la dirección del lado largo. En las tablas 4 y 5 se resumen los resultados de los cálculos.

La deflexión en la losa TVUD es menor que la de la ADD, ya que en la primera se emplea un refuerzo de acero más robusto para el soporte de cargas, lo cual proporciona una mayor rigidez al sistema, aspecto que se ve favorecido si se considera que esta tipología es más económica que la ADD, pues a pesar de que el costo del acero es alto, en la losa TVUD el refuerzo se aplica en una sola dirección, a diferencia de las losas bidireccionales, lo cual representa un importante ahorro por metro cuadrado.

En el estudio económico se encontró que el mercado no cuenta con los moldes de aligeramiento para la losa TVUD, dado que los convencionales no tienen la geometría adecuada para generar la inclinación en el alma de las viguetas, por lo que fue necesario recurrir a diferentes talleres para consultar las opciones de fabricación disponibles en diferentes materiales. El costo de los moldes por unidad y material varía según lo indicado en la tabla 6, mientras que en la figura 8 se indican la morfología y la configuración geométrica de estos elementos.

Fuente: elaboración propia.

Figura 8 Diagramas de moldes para sistema de losa TVUD 

El costo de las losas TVUD por metro cuadrado presenta una variación importante con relación a la clase de alivianamiento utilizado y al acero de refuerzo requerido. El segundo criterio puede ser descartado, ya que es un factor variable por cuestiones de diseño, sin embargo, la clase de aligeramiento empleado es un aspecto imprescindible en el análisis, pues la posibilidad de reutilizar los bloques EPS, tal como se mencionó anteriormente, significa un gran ahorro, el cual se incrementa notablemente en proyectos de edificios en altura o de casas dentro de urbanizaciones.

Por su parte, el bloque pómez cada vez tiene menor uso en el país, por sus importantes desventajas estructurales, como mayor peso por metro cuadrado y como agente de agrietamiento durante el tiempo de curado del concreto (debido a que sufre significativos cambios de volumen por dilatación). En las tablas 7 y 8 se muestran el costo por metro cuadrado de las losas ADD#, en las que # representa el número de la estructura en estudio (ejemplo: ADD1 corresponde a la losa de estudio 1).

En un análisis económico general, basado en la aplicación de los costos unitarios de los materiales, se determinó que la propuesta de diseño TVUD aligerada con EPS presenta una optimización de un 6,69 % en el presupuesto por metro cuadrado, frente a la losa ADD con el mismo tipo de alivianamiento.

Sin embargo, al comparar la losa con bloque pómez, a pesar de que se obtuvo una excelente reducción en la demanda de acero de refuerzo, se tiene un incremento del costo en un 6,93 % a causa del molde de alivianamiento. Las tablas 9 y 10 muestran el costo de la losa TVDU por metro cuadrado.

En consideración de métodos constructivos, es importante mencionar que al poder reutilizar los moldes de EPS se reduce su costo en un 50 % por cada uso que se les vuelva a dar. En el medio local, la experiencia de los constructores revela que, con el cuidado adecuado, los moldes de EPS pueden usarse hasta cuatro veces sin ningún problema, por lo cual reducirían el costo inicial en un 75 %, con lo que se puede analizar de nuevo su costo.

Desde un punto de vista técnico, se estimó el peso por metro cuadrado de cada tipo de losa y se contrastaron estos valores frente a su costo. Este análisis permitió identificar que el uso de alivianamientos de EPS reduce notablemente el peso de la losa, lo cual representa un criterio importante que debería implementarse para mejorar el desempeño estructural de estos elementos. En la tabla 11 y la figura 9 se muestra la comparación de peso y costo de las losas, con la que se puede identificar la eficacia de implementar la losa TVUD.

Fuente: elaboración propia

Figura 9 Diagramas de comparación de los criterios de análisis: a) peso, y b) costo 

La disminución del peso en la losa TVUD no es un criterio aislado, pues influye en la optimización del peso de la estructura a nivel global, ya que ante menores cargas de diseño, las dimensiones y el armado del acero de refuerzo, elementos de soporte como columnas, vigas y cimentaciones se ven reducidos. Esta importante ventaja frente a las estructuras tradicionales se puede ver marcada en construcciones de edificios, debido al número de plantas que se generan, e incluso en proyectos de construcción masiva, en los que este ahorro representará un porcentaje considerable con relación al costo total.

Un aspecto relevante a considerar es que la construcción de estructuras livianas puede ser más rápida y eficiente, pues la facilidad que tienen los obreros para desarrollar actividades ligeras aumentaría el rendimiento, lo que puede acelerar el proceso de construcción y reducir los plazos del proyecto. Sin embargo, al ser un nuevo sistema constructivo en el país, es posible que este planteamiento se dé a medida que la mano de obra se acostumbre y adquiera experiencia con este tipo de losa.

Con referencia a los resultados encontrados por Javidan [¹⁶] en uno de sus estudios de estructuras sismorresistentes, se sabe que en las regiones propensas a sismos, una estructura ligera experimenta una respuesta más favorable ante estos fenómenos, pues la baja masa del edificio reduce las fuerzas inerciales que actúan sobre este, lo que puede contribuir a una mayor resistencia ante las cargas laterales. Además, los edificios livianos tienen una excelente capacidad de disipación de energía, lo que disminuye las deformaciones que se generan en la estructura durante el sismo, minimizando el riesgo de daños y de colapso. Estas ventajas son de gran importancia, ya que Ecuador se encuentra en el Cinturón de fuego del Pacífico, una región que se caracteriza por una intensa actividad tectónica.

Así mismo, conforme al planteamiento de Salem et al. [¹⁷] en sus investigaciones en el campo de la geotecnia, las edificaciones de poca masa influyen directamente en el comportamiento del suelo, teniéndose como resultado un menor tratamiento de este para proporcionar la base de la construcción, lo cual, ligado a cimentaciones más pequeñas, reduce el volumen de excavaciones, el espesor del material de mejoramiento y los procesos de relleno, que tienen un costo muy importante, debido a la gran inversión de tiempo y, en ocasiones, de recursos de maquinaria. Estos últimos se costean con tarifas muy altas por hora en el país, siendo un factor determinante en el aspecto económico.

Las deficiencias del concreto reforzado en las losas TVUD son menores, pues el control del armado del acero y el vertido del concreto es simple en comparación con las losas ADD, en las cuales es común el agrietamiento en las nervaduras, lo que conlleva a puntos de infiltración de humedad que con el tiempo afectan al acero de refuerzo por procesos de corrosión, disminuyendo la vida útil del material y el desempeño estructural ante eventos críticos de carga. Esta hipótesis se pudo comprobar con los estudios realizados por Ghoreishiamiri et al. [¹⁸], en los que analizaron estos fenómenos en campo y en laboratorio.

Conclusiones

En Ecuador, la implementación de losas TVUD se encuentra limitada por el poco conocimiento de sus ventajas entre los profesionales de la construcción y por la falta de mano de obra capacitada en esta área. Sin embargo, la presencia de un mercado que dispone en su oferta (bajo pedido) de los moldes para alivianamiento de este tipo de estructura, constituye un aspecto importante que deja abierta la posibilidad de aplicar este sistema constructivo en cualquier momento. Además, el desarrollo de programas de capacitación dirigidos al personal constructor y la promoción activa de las ventajas de las losas TVUD podrían contribuir significativamente a su aceptación en la industria. Una vez que se haya validado su eficacia, es probable que estas estructuras se conviertan en una tendencia en Ecuador, igual que en muchos países de Latinoamérica que las usan desde tiempo atrás.

La reducción de materiales mediante la adopción de este sistema de losa, a pesar de su considerable impacto en la viabilidad económica de la obra, se refleja en el aspecto ambiental, pues de manera indirecta se disminuye el consumo energético y la sobreexplotación de materias primas necesarias para la producción de cemento y acero. Además, se genera una menor cantidad de desechos sólidos en obra, lo cual implica pocos escombros y una menor movilidad vehicular para su desalojo. Por tanto, es posible deducir que la implementación de estas prácticas puede conducir a una significativa reducción de la huella de carbono en el sector de la construcción.

En lo que corresponde a criterios estructurales, se sabe que el sistema de losa TVUD optimiza el peso global del edificio, gracias a su simple configuración estructural. Esta ventaja juega un papel crucial en el rendimiento global del edificio, permitiendo garantizar su resiliencia frente a eventos adversos, como sismos y problemas relacionados con la consistencia del terreno. También este tipo de losa presenta menores deflexiones en el vano corto de diseño, frente a la ADD, con lo que se puede plantear la hipótesis de que la primera tipología puede formar un diafragma con suficiente rigidez para mejorar la resistencia del edificio ante cargas laterales. Este planteamiento es válido solo si en el vano largo (hacia el que no se distribuyen cargas en las vigas principales) las deflexiones también son menores. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, el código ACI 318-19 no dispone de una metodología para estos cálculos, pero podría realizarse mediante la disgregación de la losa en elementos finitos y analizarlos mediante modelos numéricos en computador. Esta sería una investigación por realizar.