Proyecto de forjados con viguetas pretensadas, considerando redistribución y alternancias de sobrecargasJavier Lahuerta y Miguela ModregoHormigón y Acero nº 1894º Trimestre 1993
Forjados con viguetas de hormigón pretensado En el proyecto de la estructura de un edificio tienen los forjados una gran relevancia, porque: - Los forjados representan el 30-40% del coste de la estructura del edificio. El tipo de forjado que se define en el proyecto, y que se ejecuta en obra, se elige generalmente por las siguientes razones: - Sencillez y rapidez de ejecución El cambio de tipo de forjado del proyecto al llegar a obra, es siempre práctica desaconsejable. Con elementos prefabricados pretensados, la mayoría viguetas, se construyen actualmente en España cerca de la mitad de los forjados de edificación. Forjados con elementos de hormigón o cerámica y hormigón, viguetas o paneles prefabricados, o de losas con o sin aligeramiento hormigonadas en obra, constituyen la mayoría de los restantes. Apuntalado con elementos prefabricados, o encofrado con hormigonado en obra, son los dos sistemas empleados para la ejecución. En España es má frecuente el primero, que se considera de menor coste. En otras partes de Europa, el segundo, con losas macizas, raras veces pretensadas con tendones pretesos. El coste depende de la mano de obra y de los métodos de ejecución. Evolución y normativa de las viguetas pretensadas Fechas en el pretensado de viguetas de hormigón: 1888: Doehring. Patente. Berlín En España , los forjados con viguetas pretensadas empezaron a emplearse hacia 1948. Era usual, pero no obligatorio, solicitar de la Dirección General de Arquitectura la autorización de uso del sistema. Se presentaba una Memoria Técnica con el cálculo y Tablas de uso, y se realizaba el ensayo en una losa. Los métodos de cálculo provenían de literatura extranjera, y después española ya que no existían normas. La Normativa española actual para los forjados con viguetas pretensadas incluye:
El proyecto de los forjados de un edificio, segun esta normativa, tiene dos fases: - Fase general. Elaboración de la Ficha de Características Técnicas del forjado. Es responsabilidad del fabricante de las viguetas. Requiere Autorización de Uso del M.O.P.T.M.A. y debe estar a disposición de todo usuario. - Fase proyectual. Elaboración del proyecto de los forjados del edificio. Anejo estructural a la Memoria: Acciones, según Norma AE88: Solicitaciones de cada tramo de forjado; Viguetas y armaduras con la Ficha; Comprobación de flechas. Planos: Plantas y alzados de tramos. Es responsabilidad del autor del proyecto. Con este proyecto se construyen los forjados del edificio. La Ficha de Características del forjado Cada sistema de forjado con elementos prefabricados que se emplee en la edificación, deberá tener, según el Real Decreto 1630/1980, una Ficha de Características Técnicas con autorización de uso. La Ficha de los forjados con viguetas pretensadas incluye: Prescripciones para el forjado
Manual de cálculo del forjado - Tipos de forjado, cantos, interejes, pesos - Características en flexión positiva: Momentos flectores último, de fisuración y de servicio en ambientes I, II y III. Rigidez total y fisurada - Características en flexión negativa: Momentos flectores último y de fisuración. Rigideces. Esfuerzo cortante último. La Autorización de Uso se solicita por el fabricante al Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente, presentando la ficha y una memoria técnica del sistema de forjado, firmadas por un titulado legalmente autorizado para la redacción de proyectos. La memoria técnica describe el sistema y los elementos empleados y desarrolla el cálculo, con flexión positiva y negativa, de las secciones de los forjados. La Ficha se redacta ajustada al correspondiente modelo prescrito en la Orden M.O.P.U. de 1989.11.29, en el mínimo necesario de hojas A4. El sello de autorización de uso lo estampa el Ministerio en el recuadro superior derecho de la ficha. El fabricante está obligado a facilitar a los organismos inspectores y a todo usuario del sistema, reproducción de todas las hojas de la ficha autorizada. En todo catálogo técnico del sistema que contenga tablas, ábacos o cálculos, es preceptivo incluir su reproducción.
Cálculo en estados límites últimos Cada tramo de los forjados de un edificio tiene que calcularse en estados límites últimos y en estados límites de utilización, considerando la continuidad con los tramos contiguos. En estados límites últimos, bajo las cargas ponderadas, en la combinación más desfavorable, la solicitación de cálculo producida en cada sección del forjado, no rebasará la solicitación última de éste que figura en la Ficha autorizada, para:
La solicitación de cálculo puede determinarse: - En régimen elástico, admitiendo rigidez constante a lo largo del tramo, y sin considerar la influencia de las armaduras, ni la reducción de rigidez que produce la fisuración - En régimen anelástico, considerando rótula plástica, por fisuración en uno o en los dos extremos del tramo. Acciones y solicitaciones. Se admiten proporcionales hasta rotura, en régimen elástico. A partir de la formación de las rótulas plásticas, el momento flector negativo de éstas se considera estabilizado, y se produce redistribución de solicitaciones Las armaduras sobre los apoyos del tramo, para flexión negativa, pueden dimensionarse para forzar esta redistribución, de modo que los momentos flectores negativos se reduzcan y se aumente el positivo. esto se considera constructiva y económicamente favorable. La redistribución se admitió, para los forjados armados, en la Instrucción EH73, condicionada a que el momento en el vano no fuese mayor que el mayor valor absoluto de los momentos negativos de apoyo; y para los forjados con viguetas pretensadas, en la Instrucción EP77. La Instrucción EF88 ha desarrollado más el método de redistribución, y da reglas prácticas para los diagramas de momentos. ... |