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Timestamp: 2019-05-20 16:41:17+00:00

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Proyecto de los forjados de alveoplaca
6.1.- CARACTERÍSTICAS DE LOS FORJADOS DE ALVEOPLACA. ASISTENCIA TÉCNICA
Las características de los forjados de ALVEOPLACA que es necesario conocer para realizar su cálculo, están contenidas en las Fichas de Características Técnicas de las correspondientes Autorizaciones de Uso. Sus valores están garantizados por el fabricante, en base a cálculos ajustados a la normativa de aplicación. En ellos intervienen aspectos del proceso de fabricación, como el tipo de curado y la edad de transferencia.
Por todo ello, pueden aceptarse dichos valores sin mas cálculos que los que quieran hacerse como comprobación. En todo caso, las Oficinas Técnicas de los fabricantes de ALVEOPLACA atenderán, con sumo gusto, cualquier consulta relacionada con el cálculo o con cualquier otro aspecto de los forjados de ALVEOPLACA, ofreciendo su mas amplia y desinteresada colaboración.
6.2.- DECISIONES PREVIAS
Una vez elegido el tipo de ALVEOPLACA adecuado, conviene saber la máxima luz que es capaz de alcanzar sin que sea preciso disponer sopandas en la fase de ejecución del forjado. Precisamente, la posibilidad de prescindir de las sopandas en la mayoría de los casos, es una de las grandes ventajas de los forjados de ALVEOPLACA.
La luz máxima sin sopandas es aquella a la que puede llegar la placa aislada, colocada en obra simplemente sobre sus apoyos, bajo la carga del peso propio del forjado (peso de la placa+hormigón y armadura in situ) qpp incrementada en 1 kN/m2 como sobrecarga de ejecución qej.
En esta situación, el momento flector Mk , y el esfuerzo cortante Vk, con valores característicos, son
Mk = (1/8) * (qpp + qej) * L2
Vk = (1/2) * (qpp + qej) * L
Multiplicando los esfuerzos característicos por f se deducen los mayorados, o de cálculo, Md y Vd. Al ser la de ejecución una fase provisional, el coeficiente de mayoración de las acciones puede ser γf= 1,25, pero no menor (EFHE apartado 16.1 d)
Bajo estas solicitaciones, la ALVEOPLACA debe cumplir las siguientes condiciones:
Md = Mu siendo Mu el momento último de la ALVEOPLACA aislada (en sección simple), valor que viene dado por las Fichas de la Autorización de Uso (figura 5.1.1.A).
Vd = Vu siendo Vu el cortante último de la ALVEOPLACA aislada (en sección simple), valor que viene dado por lasFichas dela Autorización de Uso (figura 5.1.1.A). Tanto Md y Vd, como Mu y Vu, deben referirse a la misma anchura, sea a una banda de un metro o a la anchura real de la ALVEOPLACA.
La tensión en el borde inferior, producida por la acción combinada de Mk y de la fuerza excéntrica de pretensado, será de compresión o, como mínimo, nula (estado límite de descompresión).
La tensión en el borde superior, producida por la acción combinada de Mk y de la fuerza excéntrica de pretensado, no serásuperior a 0,6.fck , siendo fck la resistencia característica del hormigón de la ALVEOPLACA.
Cuando el forjado de ALVEOPLACA no lleva capa de compresión, no precisará sopandas. Los fabricantes de ALVEOPLACA asesoran en relación con la máxima luz que cada tipo de placa puede alcanzar, sin sopandas, con distintos espesores de capa de compresión.
6.2.1.- Continuidad
La continuidad entre tramos consecutivos de un forjado reduce los momentos positivos y las flechas, respecto al mismo forjado con tramos independientes y simplemente apoyados; todo esto a costa de la aparición de momentos negativos. Dicho de otro modo, la continuidad disminuye la necesidad de armadura activa en la ALVEOPLACA, evita la aparición de torsores de equilibrio en las vigas que sirven de apoyo al forjado y, a cambio, aumenta el coste de los trabajos a desarrollar en la obra ya que requiere la disposición de la armadura de negativos. Además, para mantener el mismo valor de las acciones de cálculo, hace necesario elevar el nivel de control de ejecución de la obra a la categoría de “intenso”.
En un forjado de ALVEOPLACA, la rigidez y la capacidad para resistir momentos positivos son tan grandes, que rara vez es necesario recurrir al cálculo en continuidad, evitándose así la necesidad de armadura in situ, con lo que la construcción se simplifica, agiliza y abarata.
Se dará continuidad cuando exista limitación en el canto del forjado, o alguna otra razón imponga la necesidad de reducir las flechas o los momentos flectores positivos, como por ejemplo cuando sea necesario elevar la resistencia al fuego por encima de los valores propios de la ALVEOPLACA.
6.2.2.- La capa de compresión
La capa de compresión permite aumentar los valores de resistencia y rigidez del forjado de ALVEOPLACA, respecto a los que tendría sin ella. Pero, a cambio, se aumenta el peso propio y se pierde sencillez constructiva y rapidez. La capa de compresión exige, además, la colocación de armadura de reparto.
Cuando no se vierte capa de hormigón “in situ”, el forjado va quedando terminado a medida que se colocan las placas, sin mas trabajo adicional que el relleno de las juntas y el tiempo necesario para el endurecimiento del mismo, que deberá alcanzar la resistencia especificada. Debe elegirse entre colocar una ALVEOPLACA de la resistencia adecuada en sección simple, o suplementar la resistencia de otra de menor canto o menor armadura de pretensado, mediante la ejecución de la capa de compresión con hormigón “in situ”, de modo que su resistencia en sección compuesta iguale a la de la solución anterior.
La Instrucción EFHE dice expresamente en su Artículo 2.3: “excepto cuando existan acciones laterales importantes, puede prescindirse de la losa superior hormigonada en obra siempre que se justifique adecuadamente el cumplimiento de los estados límite últimos y de servicio”. Las condiciones que debe cumplir el forjado para poder prescindir de la capa de compresión, son:
Que las placas tengan un perfil lateral cuya forma asegure la formación de una llave de hormigón entre placa y placa, capaz de transmitir esfuerzos entre ellas (figura 6.1.1). En la ALVEOPLACA, dicho perfil ha sido cuidadosamente estudiado para cumplir esta función.
Que las juntas entre placas se macicen totalmente con un hormigón de buena calidad; lo cual no supone un gran gasto dado su pequeño volumen.
Que se adopten las precauciones necesarias para que las placas no puedan separarse, lo que disminuiría la eficacia de las llaves en las juntas. Generalmente, el rozamiento en los apoyos y un zuncho, o tirante, que enlace los extremos de las placas, es suficiente.
Que los esfuerzos de compresión y tracción que produzcan las acciones laterales en el plano medio del forjado, sea adecuadamente resistido por las placas y las juntas, con deformaciones despreciables en ambos elementos. Generalmente, esto se cumple ampliamente en el forjado de ALVEOPLACA. Las condiciones anteriores aseguran la rigidez del forjado en su plano y la buena conexión del mismo con el resto de la estructura del edificio, para asegurar el efecto diafragma del forjado y el funcionamiento solidario del conjunto estructural monolítico frente a las acciones horizontales.
La capa de compresión en un forjado de ALVEOPLACA puede ser conveniente cuando:
Deba disponerse armadura de negativos por continuidad entre tramos, y quiera evitarse la abertura de los alveolos de la ALVEOPLACA.
Sea necesaria una armadura superior transversal a las placas, por existir vuelos laterales u otra causa.
Se prevean cargas puntuales de gran importancia.
El uso de aparcamiento, o similar, aconseje repartir entre las placas las cargas móviles y los esfuerzos de frenado.
Sea aconsejable reforzar la entrega en vigas planas.
Deban emplearse placas más ligeras que las necesarias para trabajar en sección simple, por carecer de adecuados medios de elevación, y se resuelva el forjado considerando la solución del mismo en sección compuesta
Sea necesaria una armadura superior longitudinal a las placas, por existir voladizos.
Cuando la optimización del coste global del forjado de ALVEOPLACA, para conseguir la resistencia, la rigidez y el monolitismo del conjunto estructural requerido, aconseje la disposición de la capa de compresión, como elemento estructural de coste mínimo para cumplir con todos los requisitos.
La capa de compresión en un forjado de ALVEOPLACA es necesaria cuando existen acciones laterales importantes
TABLA 1: Coeficiente C
Tipo de Carga Aislado
Con tabiques o muros 36
Cubiertas 45
Nota: En caso de voladizos, C tomará los valores siguientes: 6 si el forjado recibe la carga de tabiques o muros y 9 en otros casos
6.4.- ACCIONES. CARGA ADICIONAL SOBRE EL FORJADO
La carga total de un forjado está constituida por su peso propio más la carga adicional; en ésta, debe distinguirse entre la carga permanente adicional, cuya posición y magnitud es constante en el transcurso del tiempo, salvo reforma del edificio, y la carga variable o sobrecarga, que no mantiene posición ni magnitud.
Teniendo en cuenta la Normativa vigente, el conjunto de acciones gravitatorias que puede llegar a soportar un forjado de ALVEOPLACA, puede resumirse en la tabla A.
El valor característico que debe asignarse a las diferentes acciones viene dado en la Normativa vigente. A continuación se reproducen algunas tablas de la norma NBE-AE-88 ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN.
Otras acciones, no gravitatorias, pueden afectar al forjado: Empujes, viento, sismo, etc. Sus componentes horizontales se reparten, mediante el efecto diafragma del forjado, entre los diferentes elementos de la estructura. Las componentes verticales del sismo, especialmente en el caso de voladizos, así como las componentes normales al forjado, producidas por el viento y otros empujes cuando actúan sobre paños inclinados, deberán acumularse a las correspondientes componentes de las acciones gravitatorias, con la ponderación que corresponda en cada caso, según la Normativa vigente
Debe prestarse atención a las cargas derivadas del proceso de ejecución del edificio, en particular las procedentes del apuntalamiento y desapuntalamiento de las plantas superiores que, en ocasiones, pueden producir sobre el forjado la hipótesis de carga más desfavorable. Sin embargo, esto no suele afectar a los forjados de ALVEOPLACA, puesto que, en general, no precisan sopandas.
6.5.- CALCULO DE LAS SOLICITACIONES
6.5.1.- Cálculo sin continuidad
Las grandes resistencias ante momentos positivos que pueden alcanzarse con los forjados de ALVEOPLACA, hacen innecesario, generalmente, acudir a reducirlos mediante un cálculo en continuidad. Al considerar tramos aislados, el cálculo se simplifica, y se evita la colocación de armaduras de negativos, que obligan a abrir ranuras en las placas o a colocar capa de compresión.
Para un tramo aislado, con ambos extremos apoyados, que soporte una carga total uniforme de valor característico qk (kN/m2), y salve una luz L (m) (figura 6.5.1), los máximos valores característicos de momento flector positivo Mk+(m.kN/m) y de esfuerzo cortante Vk (kN/m), se obtienen mediante
Mk+= (1/8) * qk * L2
Vk= (1/2) * qk * L
Estos valores, llamados isostáticos por corresponder a una sustentación isostática, son los considerados en los estados límites de servicio (fisuración y deformación), mientras que en los estados límites últimos (rotura) deben tomarse sus valores mayorados Md+=γf.Mk+ y Vd=γf.Vk.
A fin de cubrir un posible grado de empotramiento en los apoyos, en ambos extremos de cada tramo, teóricamente con Mk=0, se considerará la existencia de un momento flector negativo motivado por la posible existencia de coacciones no deseadas al libre giro. El valor de este momento flector negativo se obtiene aplicando el Anejo 4 de la Instrucción EFHE. De acuerdo con las indicaciones de dicho Anejo, puede prescindirse de esta consideración cuando se proyecte la unión de tal manera que esos momentos no se produzcan. Esto obliga, en general, a disponer una cierta armadura de negativos en los extremos, si se supera la resistencia de la propia ALVEOPLACA frente a dichos momentos
6.5.2.- Cálculo en continuidad
Cuando se hace necesario calcular en continuidad, a fin de reducir los momentos flectores positivos a costa de aumentar los negativos, y/o para reducir las flechas, el cálculo de solicitaciones, para estados límites últimos, puede hacerse por uno de los siguientes métodos, según el Artículo 7º de la Instrucción EFHE.
Cálculo lineal, en la hipótesis de viga continua con inercia constante, apoyada en las vigas o los muros sobre los que descansa.
Considerar como leyes envolventes de momentos flectores las que resulten de igualar, en valor absoluto, los momentos en los apoyos y en el vano, sin plantear la alternancia de la sobrecarga.
Todos los vanos deberán resistir, como mínimo, un momento positivo igual a la mitad de su momento isostático. En los apoyos sin continuidad se considerará un momento flector negativo, o no será necesaria tal consideración, en función del resultado de aplicar las indicaciones del Anejo 4 de la Instrucción EFHE a cada caso concreto El método C) es el mas sencillo de aplicar, puesto que, a diferencia de los métodos anteriores, los momentos positivos en cada tramo pueden calcularse con independencia de los contiguos.
Los máximos valores absolutos característicos de momento positivo y negativo, en un tramo de forjado con luz L y carga qk , se obtienen aplicando:
a)Para tramo interior, entre tramos contiguos, con continuidad en ambos extremos,
Mk+= |Mk-|= (1/16) * qk * L2
b)Para tramo extremo, simplemente apoyado por un lado y el otro en continuidad con el tramo contiguo
Mk+= |Mk-|= (1/11,65) * qk * L2
Para un forjado de tres tramos, la línea roja de la figura 6.5.2 representa el diagrama de momentos flectores en flexión positiva, obtenido por aplicación de método C) según acaba de exponerse. En los apoyos exteriores de los tramos extremos, se considera momento flector nulo, y si hay voladizos se prescinde de la carga variable en ellos para obtener su valor.
En la misma figura 6.5.2, la línea azul muestra el diagrama de flexión negativa, obtenido igualando al mayor, en cada apoyo, los momentos negativos (valor absoluto) de tramos adyacentes, y aplicando, en los apoyos exteriores de los tramos extremos, momentos negativos no inferiores a la cuarta parte del máximo momento positivo del correspondiente tramo extremo; luego se dibujan nuevamente los diagramas de momentos flectores, pasando por los puntos de máximo negativos así fijados.
En conjunto, la figura 6.5.2 presenta la envolvente de momentos flectores, obtenida por superposición de los diagramas de flexión positiva y flexión negativa hallados por el método C). Este diagrama se utiliza, también, para obtener el esfuerzo cortante debido a los momentos hiperestáticos, cuyo valor en ambos extremos de un tramo es igual a la diferencia de valores absolutos de los momentos flectores negativos existentes en ellos, dividida por la luz del tramo. Dicho valor se suma al cortante isostático en un extremo y se restan en el otro.
Para los estados límites de servicio, deben considerarse los esfuerzos, sin mayorar, que se producen en condiciones de utilización del forjado, los cuales corresponden al cálculo lineal, según el método A), siendo de aplicación directa también a los forjados calculados en estado límite último con el método B) y con los coeficientes de mayoración habituales. En el caso de que el dimensionado del forjado se haya realizado según el método C), la comprobación del estado límite de servicio se puede realizar, quedando del lado de la seguridad, mediante el procedimiento simplificado siguiente: cada vano se puede considerar biapoyado y sometido a una sobrecarga ideal que produzca en él el momento flector positivo para el que ha sido dimensionado.
6.6.- DETERMINACIÓN DEL TIPO DE LA ALVEOPLACA
Seleccionado el tipo del forjado, definido por el canto de la ALVEOPLACA mas el espesor de la capa de compresión, y conocidos los esfuerzos, puede pasarse a determinar el tipo de ALVEOPLACA adecuado para cada tramo. Para ello, en la hoja de la Ficha de Características (figura 5.1.1.B) correspondiente al TIPO DE FORJADO, se busca, para cada tramo, el TIPO DE ALVEOPLACA para el cual el valor de MOMENTO ÚLTIMO en flexión positiva del forjado, sea igual, o inmediatamente superior, al máximo valor de momento flector positivo, mayorado y expresado en m.kN/m, del tramo (Md+ ≤ Mu+).
A continuación, debe comprobarse, para cada tramo, la validez del forjado con el tipo de ALVEOPLACA seleccionado, en relación con el esfuerzo cortante y con el ambiente en que haya de trabajar. Primeramente, debe verificarse que el valor del CORTANTE ULTIMO del forjado, para dicho tipo de ALVEOPLACA, no sea inferior al máximo valor del esfuerzo cortante, mayorado y expresado en kN/m, del tramo correspondiente (Vd ≤ Vu).
Seguidamente, se comprobará si el valor de MOMENTO DE SERVICIO SEGUN EL AMBIENTE, es decir según las condiciones de descompresión de la fibra inferior o de abertura de fisura máxima 0,2 mm, en flexión positiva, es igual o superior al máximo valor de momento flector positivo, sin mayorar y expresado en m.kN/m (Mk+ ≤ M+ AMBIENTE). Si todas estascomprobaciones son favorables, se pasará a estudiar la deformación. En caso contrario, se harán las correcciones pertinentes del tipo o del canto del forjado de ALVEOPLACA.
6.8.- LONGITUD QUE ALCANZA LA ALVEOPLACA SIN SOPANDAS
6.9.- COMPROBACION DE LAS JUNTAS ENTRE ALVEOPLACAS
Cuando dos ALVEOPLACAS adyacentes soportan distinta carga, la junta longitudinal entre ellas queda sometida a un esfuerzo cortante con valor de cálculo Vd , igual a la diferencia de cargas mayoradas a uno y otro lado de la junta (figura 6.9.1.a).Por tanto debe comprobarse la resistencia de la junta para mantener unidas dos placas cuando una de ellas tiende a "descolgarse" de la otra.
El posible fallo puede producirse en la junta según la línea de fractura j (figura 6.9.1.b); pero puede ocurrir que la junta sea mas fuerte que la sección mas débil de la placa, con lo que el fallo puede seguir la línea de fractura p (figura 6.9.1.c).
De acuerdo con el Artículo 14.2.2 de la EFHE, el cortante último Vu de la junta, es decir, el esfuerzo cortante para el quese considera agotada su resistencia, será igual al menor valor de los siguientes:
Vu = 0,25 (fbt,d Σ hf + fct,d ht)
Vu = 0,15 fct,d (h + ht)
fbt,d= Resistencia a tracción, minorada, del hormigón de la ALVEOPLACA.
fct,d= Resistencia a tracción, minorada, del hormigón vertido en obra, tanto de la junta como de la capa de compresión, si existe.
Σ hf= hf1+hf2= Suma de los menores espesores de las alas, superior e inferior, de la ALVEOPLACA.
h = Altura neta de la junta, normalmente equivale al canto total de la ALVEOPLACA.
ht= Espesor de la capa de compresión.
La resistencia característica a tracción fct del hormigón está definida en el Artículo 30.3 de la Instrucción EHE, de acuerdo con resultados experimentales como:
fct = 0,90 fci
fct,fl = fct * (1 + 1,5 * (h/100)0,7) / (1,5 * (h/100)0,7)
fci= Resistencia a rotura por tracción indirecta.
fct,fl= Resistencia a flexotracción.
fct= Resistencia a tracción
h= Canto del elemento en mm.
Si bien, a efectos de los cálculos para el dimensionado se determina, según el Artículo 39 de dicha Instrucción, como:
fct,k = 0,21 (fck)2/3
donde fck es la resistencia característica a compresión del hormigón especificada en el Proyecto y en los cálculos para el dimensionado.
Para el tratamiento de estos detalles específicos, así como para otros más complejos, tales como la existencia de cargas puntuales actuando sobre el forjado, es conveniente consultar con el departamento técnico de cualquier fabricante de ALVEOPLACA.
6.10.-COMPROBACIÓN DE LA SUPERFICIE DE CONTACTO ENTRE HORMIGONES
Cuando el forjado lleva capa de compresión, es preciso comprobar la resistencia a esfuerzo rasante en la superficie de contacto entre el plano superior de la ALVEOPLACA y el hormigón de dicha capa.
Según el Artículo 14.3 de la Instrucción EFHE, debe verificarse la condición establecida en el Artículo 47.2 de la EHE respecto de la resistencia a esfuerzo rasante en juntas entre hormigones:
τmd ≤ βfct,d + Ast/sp * fyα,d(μsenα + cosα) + μσcd ≤ 0,25fcd
τmd: Valor medio de la tensión rasante de cálculo de la junta en la sección considerada
fcd: resistencia de cálculo a compresión del hormigón más débil de la junta.
Ast: Seción de las barras de acero, eficazmente ancladas, que cosen la junta
s= Separación de las barras de cosido según el plano de la junta.
p= Superficie de contacto por unidad de longitud. No se extenderá a zonas donde el ancho de paso sea inferior a 20 mm o al diámetro máximo del árido, o con un recubrimiento inferior a 30 mm.
fyα,d= Resistencia de cálculo de las armaduras transversales en N/mm2 , con valor no superior a400 N/mm2 .
α: Ángulo formado por las barras de cosido con el plano de la junta. No se dispondrán armaduras con α > 135º ó α < 45º.
σcd: Tensión externa de cálculo normal al plano de la junta. Valores positivos para tensiones de compresión. Valores negativos obligan a considerar β = 0
fct,d: Resistencia de cálculo de tracción del hormigón más débil de la junta.
Los valores de β y μ se definen en la siguiente tabla.
El Artículo 14.4 de la EFHE, establece que debe comprobarse la resistencia a punzonamiento siempre que sobre el forjado existan cargas concentradas importantes. En este caso es conveniente consultar al departamento técnico del fabricante.

References: Artículo 2
 Artículo 7
 Artículo 14
 Artículo 30
 Artículo 39
 Artículo 14
 Artículo 47
 Artículo 14