HUGO A. VENTURA RODRIGUEZ. ARQUITECTO. PROFESOR DE LA U.L.P.G.C.

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

2 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 resistencia.

3 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

4 ¿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

5 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

6 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 HE1 SECTORIZACION FRENTE AL FUEGO... CTE DB SI

7 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

8 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.

9 TIPOS DE VIGUETAS

10 LAS ARMADURAS LONGITUDINALES
ARMADO INFERIOR: AL MENOS DOS BARRAS LA ARMADURA BASICA SE LLEVARÁ HASTA LOS EXTREMOS( NO MENOS DE 1/3 As1 CUANTÍA MECÁNICA MÍNIMA: As> 4% b0 .d.(fcd /fyd) CUANTÍA GEOMÉTRICA MÍNIMA: As> ß.bw .h siendo ß= para B400S ß= para B500S POR EJEMPLO, UN FORJADO DE CANTO 3O 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

11 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% bO .d.(fcd /fyd) CUANTÍA GEOMÉTRICA MÍNIMA: As> ß.bw .h siendo ß= para B400S ß= para B500S POR EJEMPLO, UN FORJADO DE CANTO 3O Y NERVIO 12 REQUERIRÁ POR CUANTÍA MECÁNICA 2.32 cm² Y POR CUANTÍA GEOMÉTRICA 1.08 cm²: 2.05 Ø 12 mm Ø 16 mm

12 EHE 98 EHE 2008 B400 B500 5 h0/fyd 1.4 ‰ 1.1 ‰ 2.5 h0/fyd 0.7 ‰ 0.6 ‰
CUANTIAS GEOMÉTRICAS MALLAZO REPARTO EN FORJADOS (VALIDOS PARA UNIDIRECCIONAL Y BIDIRECIONAL) EHE 98 EHE 2008 B400 B500 ARMADURA DE REPARTO PERPENDICULAR A LOS NERVIOS 5 h0/fyd cm2/m 1.4 ‰ 1.1 ‰ cm2/m ARMADURA DE REPARTO PARALELA A LOS NERVIOS 2.5 h0/fyd cm2/m 0.7 ‰ 0.6 ‰ 0.30 cm2/m

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

14 CONDICIONES GEOMETRICAS DE LOS FORJADOS
EL ESPESOR MÍNIMO DE LA LOSA H0 : 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

15 RECUBRIMIENTOS EN FORJADOS SEGÚN EHE 08:
rnom = rmin +  r  r = Elementos prefabricados con control intenso.  r = 5 mm .-Hormigón in situ con 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.

16 EJEMPLO DE RECUBRIMIENTO PARA UN FABRICANTE CON 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=Ø16 resulta que canto zapatilla =15 mm + 0 mm + 16 mm(Ø) +16 mm= 47 mm. SI As=Ø12 resulta que canto zapatilla =15 mm + 0 mm + 12 mm(Ø) +12 mm= 39 mm.

17 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

18 METODO REDISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS PARA FORJADOS

19 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

20 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

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25 METODO SIMPLIFICADO DE CORTE DE BARRAS DE NEGATIVO A) Aplicable para sobrecargas no mayores de 3kn/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

26 Agotamiento por tracción en el alma : (piezas sin armadura transversal) Vu2=Vcu

27 Agotamiento por tracción en el alma : (piezas con armadura transversal) Vu2=Vcu+Vsu

28 LIMITACIÓN DE FLECHAS EN FORJADOS
FLECHA TOTAL A TIEMPO INFINITO (INSTANTANEA MÁS DIFERIDA): L/250 Y L/ CM FLECHA ACTIVA PARA LOS FORJADOS QUE SUSTENTEN TABIQUES O MUROS DE CERRAMIENTO: L/500 Y L/ 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

29 CANTO MINIMO DE FORJADOS DE VIGUETAS

30 EJEMPLOS DE CANTO MÍNIMO PARA NO CALCULAR FLECHA
CANTO MÍNIMO= 1. 2. L / C CONSIDERAMOS UNA CARGA TIPO PARA VIVIENDAS DE 850 KG/M2... 1=√(q / 7)=1.1 LUZ DE 6 METROS.. 2=(L / 6)1/4 FORJADO DE VIGUETA ARMADA CON LUCES DE 6 M Y QUE SUSTENTA TABIQUES O MUROS vano extremo...31 cm. vano interior cm vano aislado...38 cm

31 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 )

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

33 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 L1= Vd / As1 . Fyd. X Lbneta nunca menor que 10 cm apoyo interior L1= (Vd - (Md /0.9 d))/ As1 . Fyd. X Lbneta nunca menor que 5 cm

34 ENTREGA DE VIGUETA A VIGA PLANA: POR ANCLAJE

35 ENTREGA DE SEMIVIGUETA A VIGA PLANA POR ENTREGA ENTERA

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

37 ENTREGA DE SEMIVIGUETA A VIGA DE CANTO CON ENTRADA DEL PREFABRICADO

38 VIGAS DE CANTO: ENTREGA POR ANCLAJE

39 VIGAS DE CANTO: ENTREGA POR SOLAPO

40 ENCUENTRO DE FORJADOS A 90º

41 EN CASO DE VUELO MACIZAR BOVEDILLA

42 ANEJO 12 EHE: ASPECTOS CONSTRUCTIVOS.... ENFRENTAMIENTO DE VIGUETAS

43 CAMBIO ANGULOS EN LAS VIGUETAS