Forjados mixtos de chapa de acero y hormigón

TATA Steel (antes CORUS Construction Center) . Floors


" Un forjado mixto de chapa colaborante está constituido por una chapa grecada de acero sobre la cual se vierte una losa de hormigón que contiene una malla de armadura, destinada a mitigar la fisuración del hormigón debida a la retracción y a los efectos de la temperatura. En este tipo de forjado, la chapa grecada sirve de plataforma de trabajo durante el montaje, de encofrado para el hormigón fresco y de armadura inferior para el forjado después del endurecimiento del hormigón. También puede servir de arriostramiento horizontal de la estructura metálica durante la fase de montaje, siempre y cuando su fijación con ésta sea la adecuada. "

ACIES
Jornadas Técnicas
Forjados de chapa colaborante
Asociación de Consultores Independientes de Estructuras de Edificación.


Jornadas sobre Forjados Mixtos de chapa nervada
Fundación Serafín Ocaña


Ventajas de los forjados colaborantes

    Ausencia de encofrados de madera.
    Rápida ejecución de la obra.
    Disponibilidad de uso inmediato de las plantas construidas.
    Bajo espesor de las losas.
    Ahorro de apuntalamientos.

Inconvenientes

    Se trata de un sistema de forjado muy específico, adaptable muy bien a estructuras mixtas o metálicas, presentando una mayor dificultad en otros tipos.
    Tiene limitada, generalmente, sus luces hasta el entorno de los 5 metros en estos momentos, salvo aplicaciones muy particulares.
    Es necesario utilizar personal especializado para el montaje del mismo, debiendo cuidar mucho las condiciones de limpieza.
    Deben existir planos de montaje, pues no permite habitualmente la improvisación.
    Hoy en día, la fabricación de chapas de elevadas prestaciones, es decir con adecuadas indentaciones que permiten llegar a luces importantes, exige montajes en fábrica de medios de elevado coste.
    ABIA ALONSO, Juan Ignacio
    Comportamiento Resistente
    Jornadas sobre Forjados Mixtos de chapa nervada
    Fundación Serafín Ocaña. Vigo, junio (2007)


Las torres Puerta de Europa . Hormigón preparado nº 9, marzo 1992
Vertido del hormigón ligero bombeado


Multideck. Kingspan

Forjado Compuesto . Constructalia. Arcelor Mittal
Se trata de un sistema mixto de construcción formado por un perfil de acero que además de actuar como encofrado del hormigón, colabora en la resistencia de la losa sustituyendo total o parcialmente a las armaduras de tracción del forjado .


" Una losa mixta consiste en una chapa nervada de acero conformada en frío, de espesores entre 0,75 y 1,25 mm, apoyada sobre las vigas de la estructura, en la que se dispone la malla de negativos o refuerzo contra retracciones, y donde se vierte el hormigón fresco durante el proceso constructivo. Actúa así como sistema de encofrado durante el proceso de construcción ?debe resistir las cargas de construcción? y como armadura de tracción una vez el hormigón ha fraguado. Habitualmente se añade también una pequeña armadura de tracción en la base de los nervios para resistir la flexión de la losa en caso de exposición al fuego."

FERRER BALLESTER, Miquel
Estudio numérico y experimental de la interacción entre la chapa de acero y el hormigón para la mejora resistente de las losas mixtas frente al deslizamiento longitudinal. más información sobre esta tesis


SDI - Steel Deck Institute
SDI Manual of construction with Steel Deck

MCRMA Floor/Deck Group


Tecnaria
Forjado colaborante acero-hormigón [ pdf ]


CISC-ICCA
Institut canadien de la construction en acier - http://quebec.cisc-icca.ca/
Planchers mixtes alvéolés

" Ce système est particulièrement adapté aux édifices à bureau, pour une portée principale de 12 m, avec 4 plots intercalaires et 3 poutres secondaires par travée. Peu profond par rapport à sa rigidité, avec un rapport longueur/profondeur qui varie de 10-14, il offre des ouvertures « naturelles » pour le passage des conduits et services.

Ce système est caractérisé par la combinaison d’un comportement de treillis Vierendeel dans l’axe principal, et d’un comportement de système Gerber dans l’axe secondaire.

On attribue l’origine de ce système à J.P. Colaco, qui a adopté les planchers alvéolés, dits ‘stub-girders’, dès le début des années 70. Même s’il est surtout utilisé dans les édifices à bureaux, le système est aussi populaire pour remédier à un défi de porte-à-faux. En effet, en prolongeant la poutre Gerber, on intègre aisément des balcons."

http://quebec.cisc-icca.ca/content/systems/planchers_fr.asp#

DACS. Design Assistance Construction Systems Inc

" Composite steel floor deck is cold formed steel deck which acts as a permanent form and as the positive bending reinforcement for the structural concrete..., the steel deck also acts as a working platform ... .After the concrete hardens , the steel deck and the concrete are interlocked by the shape of the deck, mechanical means, surface bond, or by a combination of these means ..."

http://www.dacsinc.com/1.asp


" Una losa mixta comprende una chapa soporte de acero, armadura de refuerzo y hormigón in situ. Una vez que el hormigón ha endurecido, se comporta como un elemento estructural mixto acero-hormigón.
Las modernas chapas perfiladas pueden diseñarse para actuar tanto como encofrado durante el hormigonado y como refuerzo de tracción una vez que el hormigón ha endurecido.
El cálculo de losas mixtas requiere tener en cuenta que las chapas de acero actúan como parte resistente única durante la fase constructiva y como refuerzo del hormigón en la losa final.
... La capacidad de conexión a rasante entre la chapa de acero y el hormigón es de particular importancia. Esta se obtiene normalmente mediante ensayos..."

Lección 4: Losas mixtas con chapa de acero perfilada. Curso: Eurocódigo 4
SSEDTA


" desde la entrada en vigor del Eurocódigo 4 "Proyecto de Estructuras Mixtas de Hormigón y Acero" en el año 1995, está perfectamente definida la forma de caracterizar, mediante ensayos, su comportamiento resistente."

Jaime Fernández Gómez , Jorge Ley Urzaiz y Orlando Simancas
Forjados mixtos
Estudio cuantitativo del aporte de los conectadores a la sobrecarga útil del forjado
II Congreso de la Asociación Científico-Técnica del hormigón estructural ACHE , vol. 2 (noviembre 2002)


 

Eurocódigo 4

  • UNE ENV 1994-1-1:1995 Eurocódigo 4. Proyecto de estructuras mixtas de hormigón y acero. Parte 1-1 Reglas generales y reglas para edificación.
  • UNE ENV 1994-1-2:1996 Eurocódigo 4. Proyecto de estructuras mixtas de hormigón y acero. Parte 1-2 Reglas generales. Proyecto de estructuras sometidas al fuego

  Eurocode 4
  • ENV 1993 - 1 - 3: Design of steel structures. Supplementary rules for cold formed thin gauge members ans sheeting.
  • ENV 1994 - 1 - 1: Design of Composite steel and concrete structures. General rules for building.
  • ENV 1994 - 1 - 2: Design of composite steel and concrete structures. Structural fire design.

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  • SCI - P - 076 : Design guide on the vibration of floors.
    SCI in association with CIRIA (1989).

BS 5950 Structural use of steelwork in building

  • Part 3: 1990. Design in composite construction: Section 3.1: 1990. Code of practice for design of simple and continuous composite beams.
  • Part 4 1994. Code of practice for design of composite slabs with profiled steel sheeting.
  • Part 6 1995. Code of practice for design of light gauge profiled steel sheeting.
  • Part 8 1990. Code of practice for fire resistant design.



" ... forjado de chapa nervada de 75 mm de canto que actúa como chapa colaborante Una capa de hormigón ligero de espesor variable que oscilan entre 150 mm y 225 mm completan el forjado."

Construcción de la Estructura de la Torre REPSOL-YPF
Jesús Javier Mateos Hernández-Briz, Rafael Ruiz López y José Luis Cuadrado Gómez
Seminarios Torroja
http://www.ietcc.csic.es/index.php?id=357


Bibliografía

  • ANTROPIUS, Jean Daniel (1999)
    Planchers à bacs collaborants.
    Collection CTICM Centre Technique Industriel de la Construction Métallique
    ISBN: 2-902720-18-1, 21 x 29,7, 174 pages
  • Chien, E.Y.L. and Ritchie, J.K. (1984)
    Design and Construction of Composite Floor Systems.
    Canadian Institute of Steel Construction.
  • CHIEN, E.Y.L. and RITCHIE, J.K. (1992)
    Composite Floor Systems, Constructional Steel Design ? An International Guide.
    ed. Dowling, P.J., Harding, J.E. and Bjorhovde, R., Elsevier Applied Science, , pp. 471-500.
  • Design Manual for Composite Slabs.
    ECCS Technical Committee 7 ? Working Group 7.6, Report 87 (1995)
  • EVANS, H.R.; WRIGHT, H.D. (1988)
    Steel-Concrete Composite Structures: Stability and Strenght
    Elsevier LTD, London, pp. 21-52
  • MONFORT LLEONART, José . (2002). Estructuras mixtas para edificación según criterios del Eurocódigo 4 .
  • RITCHIE, J K and CHIEN, E Y L. (1992). Composite floor systems, Constructional Steel Design ? An International Guide. Ed. Dowling, P J et al. Elsevier Applied Science, 1992, pp.471-479
  • SCHMITT, Heinrich; HEENE, Andreas (7ª edición , 2002)
    Tratado de construcción
    Ed. Gustavo Gili . Barcelona

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Artículos

  • ALVAREZ CABAL, R.; JORDÁN DE URRIES, Jorge ; LIMA POUCHOU, J.
    "Forjados mixtos de chapa nervada y hormigón. Análisis de deformaciones en servicio".
    Hormigón y Acero, (4T/1996), núm. 202 p. 75-82
  • CALIXTO, J. M.; LAVALL, Armando C.; MELO, Cristina B. (1998)
    "Behaviour and Strength of Composite Slabs with Ribbed Decking".
    Journal of Constructional Steel Research, 46:1-3, Paper No. 110
  • JORDÁN DE URRÍES DE LA RIVA, J. "Estudio experimental del Comportamiento a flexión: Tensiones rasantes y Deformaciones de forjados compuestos de chapas y hormigones normales o ligeros".Hormigón y Acero nº 176 , (Tercer trimestre 1990)
  • JORDÁN DE URRÍES DE LA RIVA, J. "Forjados mixtos de chapa y hormigón" .Hormigón y Acero nº 185 , (1992)
  • PORTER, M L and EKBERG, C E. "Design recommendations for steel deck floor slabs", Journal of the Structural Division, American Society of Civil Engineers, Vol. 102, No. ST11, November 1976, pp. 2121- 2136.
  • WRIGHT, H D, EVANS, H R and HARDING, P W. "The use of profiled steel sheeting in floor construction". Journal Constructional Steel Research, 1987, pp.279-295.

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Ponencias

  • ZOLTÁN V. NAGY and ISTVÁN SZATMÁRI
    "Composite Slab design"
    Technical University of Budapest, Department of Steel Structures , 2nd Int. PhD Symposium in Civil Engineering 1998 Budapest

    http://www.vbt.bme.hu/phdsymp/2ndphd/proceedings/vnagy.pdf

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Tesis

Tesinas


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