inicio Manual AIDEPLA Características técnicas del forjado de alveoplaca


5.1.- LA AUTORIZACION DE USO


El cálculo de un forjado exige conocer los valores de una serie de características técnicas, tanto de la ALVEOPLACA como del forjado formado con ella. La determinación de dichos valores es compleja y depende de datos propios del proceso de fabricación. Por ello, el fabricante está obligado a dar estos valores, que se recogen en un documento oficial conocido como Autorización de Uso. El fabricante garantiza estos valores, siempre que la ejecución del forjado se efectúe de acuerdo con las especificaciones recogidas en la propia Autorización; cualquier modificación sustancial altera los valores contenidos en la Autorización de Uso y hace perder dicha garantía.


La Legislación vigente establece que "los fabricantes de sistemas de forjados o estructuras para pisos y cubiertas que pretendan industrializarlos para su empleo en edificación, tendrán previamente que obtener Autorización de Uso....". Para obtener esta autorización, el fabricante debe solicitarla del Ministerio competente (hoy Ministerio de Fomento), acompañando "la Memoria técnica del sistema, redactada.... por persona en posesión de titulación que legalmente le autorice para la redacción de proyectos.... y las fichas de los elementos del sistema....". En estas fichas, llamadas Fichas de Características Técnicas, que "el fabricante queda obligado a facilitar a.... todo usuario del sistema", se contienen los valores necesarios para el cálculo del forjado.


En las figuras 5.1.1.A y 5.1.1.B se indican los datos más destacados de entre los reflejados en la FICHA DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS – SEGÚN EFHE – DEL FORJADO DE LOSAS ALVEOLARES PRETENSADAS que incluye la Autorización de Uso. Estas fichas están firmadas por el Fabricante y por el Técnico Autor de la Memoria correspondiente. Así mismo llevan el sello de Autorización del Ministerio de Fomento.

figura5.1.1figura5.1.2


Cada una de las Fichas de Características Técnicas se refiere a una ALVEOPLACA determinada que se caracteriza por su canto. Manteniendo constante la geometría y variando la cuantía y/o la posición de la armadura activa, así como, en algún caso, la fuerza de pretensado, se definen los diversos tipos de la citada ALVEOPLACA que se recogen en la Ficha de Características Técnicas correspondiente que, también, incluye las características resistentes, en sección simple, de cada uno de ellos.


Los diferentes tipos permiten ajustar la ALVEOPLACA a las condiciones requeridas a fin de obtener soluciones económicas. Variando la capa de compresión ejecutada “in situ” sobre cada uno de los tipos de la ALVEOPLACA, es decir, cambiando el espesor y/o la cuantía de armadura pasiva dispuesta en dicha capa, se obtienen los diferentes tipos de forjado que se pueden construir a partir de la citada ALVEOPLACA. Las características resistentes de cada uno de estos forjados figuran, también, en la Ficha de Características Técnicas


5.2.- CARACTERÍSTICAS TECNICAS DE LA ALVEOPLACA


En el apartado 2.7 del capítulo 2 se estudiaron las condiciones de la ALVEOPLACA, bajo la única acción del pretensado, en el instante posterior a la transferencia. Ahora deben conocerse las condiciones resistentes de la ALVEOPLACA aislada, al ser colocada en la obra. Habrá aumentado la resistencia del hormigón y se habrá reducido la fuerza de pretensado, como consecuencia del crecimiento de las pérdidas. Estos valores corresponderán a la edad que tenga la ALVEOPLACA al proceder a la ejecución del forjado. El conocimiento de la resistencia de la ALVEOPLACA, al ser colocada, permite determinar que longitud podrá alcanzar sin sopandas, bajo la acción de su peso propio más el peso de la capa de compresión, si existe, a ejecutar “in situ”, más la sobrecarga de ejecución, que la Instrucción EFHE, en su Artículo 16.1, estima en 1 kN/m2 (100 kp/m2), como mínimo. Cuando el forjado no lleva capa de compresión, la resistencia de la placa aislada, en sección simple, coincide con la del forjado.


La ALVEOPLACA no necesita de sopandas, en los casos en que no existe capa de compresión porque, de acuerdo con el párrafo anterior, carece de sentido utilizarlas. En los casos en que existe capa de compresión a ejecutar “in situ”, generalmente la resistencia de la ALVEOPLACA es suficiente y tampoco necesita de sopandas. No obstante, la Ficha de Características Técnicas recoge el valor del Momento último de la ALVEOPLACA en sección simple en el caso de flexión negativa (tracciones en la fibra superior), con objeto de poder comprobar las secciones apoyadas sobre las sopandas, en los casos en que, excepcionalmente, se dispongan.

figura5.2.1


Bajo la carga de ejecución (peso propio del forjado + sobrecarga de ejecución), los valores máximos mayorados, de los momentos flectores positivos que se producen en los vanos entre apoyos o sopandas, si las hubiera, no serán superiores al Momento último positivo (tracciones en la fibra inferior) de la ALVEOPLACA en sección simple (figura 5.2.1.A), cuyo valor figura, también, en la Ficha de Características Técnicas Bajo dicha carga, los valores máximos mayorados, de los momentos flectores negativos que se producen en los voladizos, si los hubiere (figura 5.2.1.B), o sobre sopandas, si existen, no serán superiores al Momento último negativo de la ALVEOPLACA en sección simple (figura 5.2.1.C).


En ambos casos, el coeficiente parcial de seguridad (γf) de las acciones correspondientes a la fase de ejecución es de 1,25. [EFHE. Apartado 16.1 d)]


5.3.- VALORES RESISTENTES DEL FORJADO


La Ficha de Características Técnicas muestra los valores necesarios para la comprobación del forjado terminado, en situación de ser utilizado, tanto de los Estados Límite Últimos como en los Estados Límite de Servicio.


Dichos valores, que denominamos resistentes, corresponden a una banda de forjado de 1 metro de anchura, con independencia de la anchura real de la ALVEOPLACA. Por ello, los momentos vienen dados en (m.kN/m), las rigideces en (m2.N/m), y los cortantes en (kN/m).


La Ficha de Características Técnicas refleja, en primer lugar, los valores resistentes del forjado en flexión positiva, es decir, cuando la mayor tracción se produce en la fibra inferior de la sección resistente y la mayor compresión en su fibra superior. En esta situación el momento flector último resistente del forjado (Mu+) depende de la armadura pretensada contenida en la ALVEOPLACA y de la resistencia a compresión del hormigón de la propia ALVEOPLACA, o del que forma la capa de compresión, así como de la armadura dispuesta en dicha capa para actuar como armadura comprimida.


Así mismo, el valor del esfuerzo cortante último resistente del forjado (Vu) depende de la armadura pretensada, de las compresiones producidas en la ALVEOPLACA por dicha armadura activa, de que dichas compresiones eviten la fisuración de la placa y de la resistencia a tracción del hormigón de la ALVEOPLACA.


Raramente la configuración del forjado hace intervenir, en este valor, la resistencia del hormigón de la capa de compresión. En este caso la Ficha de Características Técnicas indica la cuantía de armadura pasiva a disponer en el armado de la capa de compresión en (mm2/m) Puesto que los esfuerzos últimos Mu+, Mu- y Vu, propios del forjado, corresponden a valores que agotan su resistencia, los correspondientes esfuerzos obtenidos en el cálculo de comprobación de los Estados Límite Últimos, Md+, Md- y Vd, deben ser inferiores a aquellos.


Md+f.Mk+ ≤ Mu+

Md-f.Mk- ≤ Mu+

Vdf.Vk ≤ Vu


Los valores Md+, Md- y Vd, obtenidos mayorando los valores de las cargas de las que éstos proceden por el coeficiente de ponderación γf, son los llamados valores de cálculo. El valor de γf depende del margen de seguridad requerido, que es mayor cuanto menor sea el nivel de control en la ejecución del forjado [EHE Artículo 12].


Para el control de la ejecución en obra, se consideran tres niveles: Reducido, Normal e Intenso [EHE Artículo 95]. Ello, con independencia del control de calidad en la fabricación de la ALVEOPLACA que es, siempre, a nivel Intenso.


Teniendo en cuenta lo anterior y considerando que la ALVEOPLACA posee un distintivo oficialmente reconocido, según se dijo en el apartado 2.6 del capítulo 2, la Instrucción EFHE establece en su Artículo 6, para los Estados Límites Últimos, los valores de γf contenidos en la siguiente tabla.


En los valores del cortante último, tiene importancia la cantidad de armadura activa anclada en la sección en que se realiza la comprobación y, en consecuencia, la entrega de la ALVEOPLACA. Estos datos figuran, también, en la Ficha de Características Técnicas. En el caso de que exista capa de compresión, para la comprobación del esfuerzo rasante en la fibra de unión de ésta con la ALVEOPLACA, la Ficha de Características Técnicas incluye el valor del rasante último.


γG = Coeficiente parcial de seguridad de las acciones permanentes

γQ = Coeficiente parcial de seguridad de las acciones variables


CONTROL DE LA EJECUCIÓN DEL FORJADO
ESFUERZO REDUCIDO NORMAL INTENSO
MOMENTO FLECTOR POSITIVO γG = 1.35
γQ = 1.50
γG = 1.35
γQ = 1.50
γG = 1.35
γQ = 1.50
MOMENTO FLECTOR NEGATIVO γG = 1.60
γQ = 1.80
γG = 1.50
γQ = 1.60
γG = 1.35
γQ = 1.50
CORTANTE RASANTE γG = 1.35
γQ = 1.50
γG = 1.35
γQ = 1.50
γG = 1.35
γQ = 1.50


5.4.- MOMENTOS DE SERVICIO SEGÚN LAS CONDICIONES DE UTILIZACION


Para que el forjado de ALVEOPLACA mantenga sus características a lo largo de toda su vida útil, su armadura debe estar adecuadamente protegida de la corrosión tal y como se indicó en el apartado 2.4 del capítulo 2. Además, , debe cumplir las comprobaciones relativas a los Estados Límites de Servicio.


De acuerdo con la Instrucción EHE, apartado 49.2.4, la ALVEOPLACA sometida a la combinación de acciones frecuentes, con valores sin mayorar (γf = 1) y la acción del pretensado minorada (γp = 0,95), cumplirá, para las condicionesmedioambientalesa que nos hemos referido anteriormente, las limitaciones de abertura máxima de fisura (wmáx) recogidas en la tabla siguiente, para aplicar a los elementos de hormigón pretensado.


Cuando la armadura a proteger es la pasiva dispuesta en el armado de la capa de compresión, las limitaciones de abertura máxima de fisura (wmáx), para dichas condiciones medioambientales serán las recogidas en la misma tabla, para aplicar a los elementos de hormigón armado. En este caso se considerará para realizar la oportuna comprobación la combinación de acciones cuasipermanentes, con valores sin mayorar (γf = 1) y la acción del pretensado minorada (γp = 0,95).


NOTA (1)
: Adicionalmente deberá comprobarse que las armaduras activas se encuentran en la zona comprimida de la sección bajo la combinación de acciones cuasipermanentes.


La Ficha de CaracterÍsticas Técnicas indica, para la situación de flexión positiva, el valor del momento de descompresión de la fibra inferior de la sección resistente del forjado, del momento para el que se produce la fisura de aberturá 0,2 mm. y del momento que produce el estado de tensión nula en la fibra de la sección coincidente con la posición de la armadura de pretensar situada más baja.


Para la situación correspondiente a flexión negativa, la Ficha de Características Técnicas incluye el momento de fisuración del forjado y el momento de descompresión de la fibra superior de la ALVEOPLACA, que será útil en los casos en que se utilice para trabajar a flexión negativa sin la colaboración de la capa de compresión.

 

CLASE DE
EXPOSICIÓN
Wmáx (mm)
Hormigón pretensado (hp)
Hormigón armado (ha)
I (hp) 0,2
(ha) 0,4
IIa, IIb (hp) 0,2 (1)
(ha) 0,3
IIIa

(hp) Descompresión
(ha) 0,2


5.5.- CARACTERÍSTICAS DEL FORJADO EN RELACIÓN CON LA DEFORMACIÓN


Otro Estado Límite de Servicio a tener en cuenta es él de deformación. Un forjado excesivamente deformable puede producir daños en los elementos que en él se apoyan (cerramientos, tabiques, solados etc.) y afectar negativamente a la funcionalidad del edificio y a la comodidad de los usuarios.


Las deformaciones del forjado bajo las acciones de servicio, con valores sin mayorar (γf = 1) y la acción del pretensado minorada (γp = 0,95), deben cumplir las siguientes condiciones (EFHE apartado 15.2.1):

a) La flecha total, a tiempo infinito, no excederá del menor de los valores siguientes:

L/250

(L/500) + 1 cm.

b) Si el forjado sustenta tabiques, muros de partición o de cerramiento, la flecha activa no excederá del menor de los valores siguientes:

L/500

(L/1000) + 0,5 cm.


En las expresiones anteriores “L” es la luz del vano, y en el caso de un voladizo “L” = 1,6 veces el vuelo.


Los forjados de ALVEOPLACA hasta 12 m. de luz y sobrecargas no mayores de 4 kN/m2, cumplen las condiciones anteriores si el canto total del forjado es mayor que el valor mínimo hmin dado por la Instrucción EFHE en su apartado 15.2.2, siempre que para la combinación infrecuente de acciones no llegue a superarse el momento de fisuración.

foto5.5.1hmin = δ1 δ2 L/C

donde:

δ1 = (q/7)1/2 siendo “q” la carga total, en kN/m2

δ2 = (L/6)1/4

L = luz de cálculo del forjado, en m.

C = 36 si el forjado sustenta tabiques o muros

C = 45 si se trata de un forjado de cubierta


La ficha de características Técnicas incluye, en el caso del forjado trabajando a flexión positiva, la rigidez correspondiente a la sección resistente del mismo, sin fisurar y fisurada.


Cuando el trabajo del forjado corresponde a flexión negativa, incluye la rigidez fisurada de la sección resistente en función de la armadura dispuesta en la capa de compresión.