FORJADOS UNIDIRECCIONALES DE HORMIGN ESTRUCTURAL REALIZADOS CON ELEMENTOS

FORJADOS UNIDIRECCIONALES DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL REALIZADOS CON ELEMENTOS PREFABRICADOS HUGO A. VENTURA RODRIGUEZ. ARQUITECTO. PROFESOR DE LA U. L. P. G. C.

BREVE NOTACIÓN HISTÓRICA • Hasta el siglo XIX, los pisos se construían con forjados de vigas de madera y con bóvedas de ladrillo o piedra. • En el siglo XIX, las viguetas de madera se fueron sustituyendo por viguetas metálicas y las bóvedas fueron desapareciendo. • A finales del siglo XIX se empieza a emplear el hormigón para construir forjados y en el siglo XX, su uso se generaliza. • En España a partir de 1. 939, fin de la Guerra Civil Española y el comienzo de la Segunda Guerra Mundial, ante la falta de madera y de vigas metálicas, se desarrollan sistemas de forjados de hormigón y cerámica armada. • Diez años mas tarde comienza el uso de viguetas pretensadas autoportantes con alambres de acero de alta

EVOLUCIÓN DE LA NORMATIVA ESPAÑOLA REFERENTE A FORJADOS UNIDIRECCIONALES • LA PRIMERA NORMA ESPECIFICA DE FORJADOS UNIDIRECCIONALES ES LA EF 88, ANTES SU USO ESTABA RECOGIDO EN ARTICULOS DENTRO DE LA NORMAS DE HORMIGON: EH-39, EH-45, EH-68, EH-73, EH 80/82 • LA SIGUIENTE NORMA ES LA EF-96, QUE INTRODUJO LAS PLACAS ALVEOLARES PRETENSADAS • EN EL AÑO 2002 SE PUBLICA LA NORMA EFHE PARA ADAPTAR LAS NORMAS DE FORJADOS A LA INSTRUCCIÓN EHE • CON LA EHE 2008 SE SUPRIMEN LAS NORMAS ESPECIFICAS DE FORJADOS Y SE INCLUYEN EN LA NORMA GENERAL

¿DONDE ESTAN LOS FORJADOS UNIDIRECCIONALES EN LA EHE 08? • PIEZAS DE ENTREVIGASO ARTº 36 • FORJADOS UNIDIRECCIONALES CON VIGUETAS O LOSAS ALVEOLARES. . ARTº 59. 2 • MONTAJE DE ELEMENTOS PREFABRICADOS ARTICULO 76. 3 • CONTROL DE LOS ELEMENTOS PREFABRICADOS ARTº 91 • ASPECTOS CONSTRUCTIVOS Y DE CALCULO. . . ANEJO 12

FUNCIONES ESTRUCTURALES DE LOS FORJADOS DE EDIFICACION • RECIBIR LAS ACCIONES VERTICALES Y TRASMITIRLAS AL RESTO DE LA ESTRUCTURA FORJADOS >VIGAS > PILARES > CIMIENTOS > TERRENO • DAR RIGIDEZ TRANSVERSAL A LAS VIGAS • INCREMENTAR LA CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN Y TORSIÓN DE LAS VIGAS • ACCIÓN DIAFRAGMA: LOS FORJADOS ACTUAN COMO GRANDES VIGAS QUE TRANSMITEN LAS ACCIONES HORIZONTALES (VIENTO Y SISMO) A LOS PILARES Y PANTALLAS

OTRAS FUNCIONES DE LOS FORJADOS • Cuando se diseña un forjado no hay que olvidar que otras consideraciones pueden modificar sus dimensiones con valores superiores a los requerimientos resistentes. AISLAMIENTO ACÚSTICO. . . CTE DB HR AISLAMIENTO TERMICO. . . CTE DB HE 1 SECTORIZACION FRENTE AL FUEGO. . . CTE DB SI

ELEMENTOS DE UN FORJADO DE VIGUETAS • • VIGUETA PREFABRICADA ARMADA O PRETENSADA PIEZA DE ENTREVIGADO ALIGERANTE O RESISTENTE ARMADURAS DE OBRA LONGITUDINALES, TRANSVERSALES O DE REPARTO HORMIGON VERTIDO IN SITU PARA RELLENO DE NERVIOS Y DE LA LOSA SUPERIOR

PIEZAS DE ENTREVIGADO: art. º 36 EHE • ALIGERANTES: CERÁMICAS, HORMIGÓN O POLIESTIRENO • COLABORANTES: CERÁMICAS O HORMIGÓN: su resistencia a compresión no será nunca menor que la Fck del hormigón vertido en obra.

TIPOS DE VIGUETAS

LAS ARMADURAS LONGITUDINALES • ARMADO INFERIOR: AL MENOS DOS BARRAS • LA ARMADURA BASICA SE LLEVARÁ HASTA LOS EXTREMOS( NO MENOS DE 1/3 As 1 • CUANTÍA MECÁNICA MÍNIMA: – As> 4% b 0. d. (fcd /fyd) • CUANTÍA GEOMÉTRICA MÍNIMA: – As> ß. bw. h siendo ß= 0. 004 para B 400 S ß= 0. 003 para B 500 S POR EJEMPLO, UN FORJADO DE CANTO 3 O Y NERVIO 12 REQUERIRÁ POR CUANTÍA MECÁNICA 1. 16 cm² Y POR CUANTÍA GEOMÉTRICA 1. 08 cm²: 2. 32 Ø 8 mm 1. 47 Ø 10 mm 1. 02 Ø 12 mm

LAS ARMADURAS LONGITUDINALES SUPERIORES ARTº 18 • ARMADO SUPERIOR: AL MENOS UNA BARRA • SI HAY QUE COLOCAR MÁS DE 2 POR NERVIO SE RECOMIENDA DISTRIBUIRLA SOBRE LA LINEA DE APOYO PARA FACILITAR EL HORMIGONADO • CUANTÍA MECÁNICA MÍNIMA: – As> 4% b. O. d. (fcd /fyd) • CUANTÍA GEOMÉTRICA MÍNIMA: – As> ß. bw. h siendo ß= 0. 004 para B 400 S ß= 0. 003 para B 500 S POR EJEMPLO, UN FORJADO DE CANTO 3 O Y NERVIO 12 REQUERIRÁ POR CUANTÍA MECÁNICA 2. 32 cm² Y POR CUANTÍA GEOMÉTRICA 1. 08 cm²: 2. 05 Ø 12 mm 1. 15 Ø 16 mm

CUANTIAS GEOMÉTRICAS MALLAZO REPARTO EN FORJADOS (VALIDOS PARA UNIDIRECCIONAL Y BIDIRECIONAL) EHE 98 ARMADURA DE REPARTO PERPENDICULA R A LOS NERVIOS ARMADURA DE REPARTO PARALELA A LOS NERVIOS 5 h 0/fyd EHE 2008 B 400 B 500 1. 4 ‰ 1. 1 ‰ 0. 575 cm 2/m 2. 5 h 0/fyd 0. 2875 cm 2/m 0. 500 cm 2/m 0. 7 ‰ 0. 6 ‰ 0. 30 cm 2/m

ARMADO SUPERIOR EN APOYO EXTREMO ARMADO CONSTRUCTIVO PARA RESISTIR 1/4 M+ EN VANO >>>> VER ANCLAJES

CONDICIONES GEOMETRICAS DE LOS FORJADOS • EL ESPESOR MÍNIMO DE LA LOSA H 0 : – 40 MM SOBRE LAS VIGUETAS – 40 MM SOBRE LAS PIEZAS DE ENTREVIGADOS CERAMICAS O DE HORMGON Y LOSAS ALVEOLARES PRETENSADAS – 50 MM SOBRE PIEZAS DE ENTREVIGADO DE OTRO TIPO – 50 MM SOBRE PIEZAS DE ENTREVIGADO EN EL CASO DE ZONAS CON ACELERACIÓN SÍSMICA DE CÁLCULO MAYOR QUE 0. 16 g • EL PERFIL DE LA PIEZA DE ENTREVIGADO SERÁ TAL QUE, A CUALQUIER DISTANCIA C DE SU EJE VERTICAL, EL ESPESOR DE HORMIGON DE LOSA SUPERIOR HORMIGONADA EN OBRA NO SERÁ MENOR QUE: – C/8 PARA BOVEDILLAS COLABORANTES – C/6 PARA BOVEDILLAS ALIGERANTES

RECUBRIMIENTOS EN FORJADOS SEGÚN EHE 08: • rnom = rmin + r r= 0 . -Elementos prefabricados control intenso. r = 5 mm . -Hormigón in situ control intenso r = 10 mm . -Resto de los casos NOTA: EN LAS VIGUETAS Y LOSAS ALVEOLARES SE PODRÁ CONTAR CON EL ESPESOR DE LOS REVESTIMIENTOS DE LOS FORJADOS, SI ESTOS SON AL MENOS TAN COMPACTOS E IMPERMEABLES COMO EL HORMIGÓN. EN TODO CASO EL RECUBRIMIENTO MÍNIMO NO SERÁ INFERIOR A. . . 15 mm.

EJEMPLO DE RECUBRIMIENTO PARA UN FABRICANTE CONTROL INTENSO • AMBIENTE I. . . • Recubrimiento mínimo inferior – 15 mm. • Recubrimiento nóminal – +0 mm. • Recubrimiento mínimo sup. – 1Ø o 0. 8 T. M. A. • SI As=Ø 16 resulta que – canto zapatilla =15 mm + 0 mm + 16 mm(Ø) +16 mm= 47 mm. • SI As=Ø 12 resulta que – canto zapatilla =15 mm + 0 mm + 12 mm(Ø) +12 mm= 39 mm.

ANALISIS ESTRUCTURAL ¿LUZ A CONSIDERAR? • LA LUZ DE CÁLCULO SE MEDIRÁ ENTRE EJES DE APOYO. • EN EL CASO DE VIGA PLANA, SE CONSIDERARÁ EL EJE DE LOS PILARES Y NO EL EJE DE LA VIGA. • EN APOYO SOBRE MURO SI EL CANTO DEL FORJADO ES MENOR QUE EL ANCHO DE APOYO, SE PODRÁ CONSIDERAR COMO LUZ LA LIBRE MÁS UN CANTO. • • SE UTILIZARÁ EL CÁLCULO LINEAL PARA LOS ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS Y DE SERVICIO PARA LOS ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS SE PODRÁN UTILIZAR: – REDISTRIBUCIÓN PLASTICA AL 15% DE MOMENTOS NEGATIVOS S/ ARTº 21. 4 DE LA EHE – REDISTRIBUCIÓN PLÁSTICA AL 25% ESPECIFICA PARA FORJADOS

METODO REDISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS PARA FORJADOS

CALCULO A FLEXIÓN: SECCION RESISTENTE M=0 Y Fh=0 • • LA SECCION A MOMENTOS POSITIVOS ES UN RECTANGULO DE ANCHO EL INTEREJE DEL FORJADO (70 CM) Y CANTO H LA SECCION A MOMENTOS NEGATIVOS ES UN RECTANGULO DE ANCHO EL DEL ALMA(12 CM) Y CANTO H

DIRECTIVA 89/106 CEE • ELIMINA LAS AUTORIZACIONES DE USO DE LOS FORJADOS SUSTITUYENDOLAS POR EL MARCADO CE – MARCADO CE: ACREDITA QUE EL PRODUCTO QUE LO EXHIBE ES IDONEO PARA EL USO AL QUE SE DESTINA Y, POR LO TANTO, PERMITE SU LIBRE CIRCULACION Y COMERCIALIZACION EN EL AMBITO EUROPEO SIN NINGUNA EXIGENCIA ADICIONAL

METODO SIMPLIFICADO DE CORTE DE BARRAS DE NEGATIVO A) Aplicable para sobrecargas no mayores de 3 kn/m² B) Estas longitudes se respetarán al menos para el 50% de la armadura, para el resto se podrá reducir su longitud en un 40%. C) Si la distancia entre extremos de las armaduras sobre un vano es menor de 0, 2 l, se extenderán en todo el vano

Agotamiento por tracción en el alma : (piezas sin armadura transversal) Vu 2=Vcu

Agotamiento por tracción en el alma : (piezas con armadura transversal) Vu 2=Vcu+Vsu

LIMITACIÓN DE FLECHAS EN FORJADOS • FLECHA TOTAL A TIEMPO INFINITO (INSTANTANEA MÁS DIFERIDA): L/250 Y L/500 +1 CM • FLECHA ACTIVA PARA LOS FORJADOS QUE SUSTENTEN TABIQUES O MUROS DE CERRAMIENTO: L/500 Y L/1000 + 0. 5 CM (EN CASO DE VOLADIZOS TOMESE L=1. 6 X VUELO) EJEMPLO VANO 6 MT. >>>> Ft=2. 2 cm y Fa=1. 1 cm EJEMPLO VANO 5 MT. >>>> Ft=2. 0 cm y Fa=1. 0 cm

CANTO MINIMO DE FORJADOS DE VIGUETAS

EJEMPLOS DE CANTO MÍNIMO PARA NO CALCULAR FLECHA CANTO MÍNIMO= 1. 2. L / C • CONSIDERAMOS UNA CARGA TIPO PARA VIVIENDAS DE 1=√(q / 7)=1. 1 LUZ DE 6 METROS. . 2=(L / 6)1/4 850 KG/M 2. . . • • FORJADO DE VIGUETA ARMADA CON LUCES DE 6 M Y QUE SUSTENTA TABIQUES O MUROS – vano extremo. . . 31 cm. – vano interior. . . 27. 5 cm – vano aislado. . . 38 cm

ESTIMACION DE FLECHAS INSTANTANEAS • PARA CALCULAR LA FLECHA SE TENDRÁ EN CUENTA LA PERDIDA DE INERCIA DEBIDO A LA FISURACION A TRAVÉS DEL VALOR DE LA INERCIA EQUIVALENTE Ec Ie= (Mf /M)3 Ec Ib + (1 -(Mf/M)3) Ec If Ec Ib • y la formula para estimar la flecha INSTANTANEA es f=5/48. K. M. 100. L²/ ( Ec Ie )

Flecha Diferida: (fluencia y retracción) cargas permanentes Cuantía geométrica de las armaduras de compresión Duración de la carga 2 semanas 0, 5 1 mes 0, 7 3 meses 6 meses 1, 0 1, 2 1 año > 2 años 1, 4 2, 0

ENTREGA DE LA VIGUETA EN EL APOYO • SE PUEDEN DAR DOS CASOS: – APOYOS DIRECTOS: SOBRE MUROS DE CARGA O VIGAS DE CANTO MAYOR AL DEL FORJADO » >>> anclaje a borde hormigón – APOYOS INDIRECTOS: CASO DE VIGAS PLANAS » >>>anclaje desde estribo • LA LONGITUD DE ANCLAJE DE LA ARMADURA SERÁ DISTINTA SEGÚN SE TRATE DE APOYO EXTREMO O APOYO INTERIOR: – apoyo extremo L 1= Vd / As 1. Fyd. X Lbneta nunca menor que 10 cm – apoyo interior L 1= (Vd - (Md /0. 9 d))/ As 1. Fyd. X Lbneta nunca menor que 5 cm

ENTREGA DE VIGUETA A VIGA PLANA: POR ANCLAJE

ENTREGA DE SEMIVIGUETA A VIGA PLANA POR ENTREGA ENTERA

ENTREGA DE SEMIGUETAS A VIGA PLANA POR SOLAPE DE ARMADURA l`1 y l`2 son las longitudes de solapo necesarias

ENTREGA DE SEMIVIGUETA A VIGA DE CANTO CON ENTRADA DEL PREFABRICADO

VIGAS DE CANTO: ENTREGA POR ANCLAJE

VIGAS DE CANTO: ENTREGA POR SOLAPO

ENCUENTRO DE FORJADOS A 90º

EN CASO DE VUELO • MACIZAR BOVEDILLA

ANEJO 12 EHE: ASPECTOS CONSTRUCTIVOS. . ENFRENTAMIENTO DE VIGUETAS

CAMBIO ANGULOS EN LAS VIGUETAS