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FORJADOS

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FORJADOS

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DEFINICIÓN Los forjados constituyen elementos constructivos superficiales planos, resistentes (función estructural), y generalmente horizontales. (El forjado es el componente estructural de un piso) FUNCIONES

ARQUITECTÓNICAS

ESTRUCTURALES

DIVISIÓN EL ESPACIO EN VERTICAL

SOPORTE DE CARGAS RIGIDEZ MONOLITISMO ENCADENADO

CONSTRUCTIVAS HABITABILIDAD

AISLAMIENTO TÉRMICO AISLAMIENTO ACÚSTICO PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS SOPORTE DE PAVIMENTO O DE LA COBERTURA DEFINIR EL TECHO O SOPORTAR EL FALSO TECHO ALBERGAR INSTALACIONES

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FUNCIÓN ARQUITECTÓNICA

FUNCIÓN ESTRUCTURAL

Subdividir el espacio verticalmente generando diversos planos de utilización.

a) Resistir las CARGAS PERMANEENTES y las CARGAS VARIABLES correspondientes a su uso, con el adecuado coeficiente de seguridad b) No sobrepasar determinadas DEFORMACIONES ni VIBRACIONES perpendiculares a su plano c) TRANSMITIR LAS CARGAS VERTICALES hasta las vigas y los pilares y estos hasta la cimentación y el terreno

Ilustración 1. Estructura prefabricada viviendas Dominó. Le Corbusier 1914.

de

d) Constituir PANTALLAS horizontales para compatibilizar deformaciones horizontales (la planta es en su plano un sólido rígido). e) Constituir los DIAFRAGMAS DE RIGIDIZACIÓN HORIZONTAL de los elementos estructurales verticales, con la consiguiente reducción de la longitud de pandeo de pilares Para cumplir todas estas funciones estructurales se deben satisfacer tres condiciones:

A) RIGIDEZ A FLEXIÓN B) MONOLITISMO Ilustración 2. prefabricado.

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Estructura

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hormigón

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C) ENCADENADO (O ATADO)

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FUNCIÓN ESTRUCTURAL RIGIDEZ A FLEXIÓN

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FUNCIÓN ESTRUCTURAL RIGIDEZ A FLEXIÓN

Un indicador de la rigidez a flexión es la relación f/L, entre la flecha f, deflexión producida por la carga de cálculo q, y la luz L del forjado, distancia entre pilares. (A mayor rigidez (E·I), menor f/L)

f = α⋅

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q ⋅ L4 q ⋅ L4 = α⋅ E ⋅I Z

Las deformaciones calculadas deben cumplir las siguientes condiciones:

a) La flecha total a plazo infinito no excederá al

menor de los valores L/250 y L/500+1 cm; Para forjados que sustentan tabiques o muros de partición o de cerramiento, la flecha activa no excederá al menor de los valores L/500 y L/1000+0,5 cm.

b)

Donde L es la luz del vano y en el caso de voladizo 1,6 veces el vuelo.

Z es el módulo de flecha, Z = E·I a) FLECHA TOTAL A PLAZO INFINITO, producida por la totalidad de las cargas actuantes. Está formada por la flecha instantánea producida por todas las cargas más la flecha diferida (fluencia) debida a las cargas permanentes y cuasipermanentes a partir de su actuación.

f00, fact (cm)

3,5 3 2,5 2 1,5 1

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0,5

flecha infinito flecha activa

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0 0

b) FLECHA ACTIVA es la que afecta a un determinado elemento constructivo y vale la FLECHA TOTAL menos la que ya se ha producido en el instante en que se construye el elemento.

L (cm)

La EHE.50.1.(Comentarios) limita la flecha activa a 1cm para evitar problemas de fisuración en tabiques.

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FUNCIÓN ESTRUCTURAL MONOLITISMO, ENCADENADO

FUNCIÓN CONSTRUCTIVA HABITABILIDAD

MONOLITISMO

Como elemento constructivo deberá responder adecuadamente a las siguientes apartados:

Aunque el forjado esté constituido por diversos elementos todos ellos se enlazan de forma monolítica constituyendo una única pieza que en general se consigue con la construcción de una losa superior (de compresión) de espesor suficiente (≥4cm).

a) Aislamiento térmico (CTE DB HE) b) Aislamiento acústico (CTE DB HR) c) Comportamiento ante el fuego. (CTE DB SI, REGLAMENTO DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN LOS ESTABLECIMIENTOS INDUSTRIALES R.D. 2267/2004) (RSIEI) d) Soporte de pavimento o de la cobertura (NTE-Q) e) Definir el techo o soportar el falso techo (NTE-R) f) Albergar instalaciones (NTE-I)

ENCADENADO Se garantiza la transmisión de esfuerzos horizontales entre los distintos elementos estructurales en el plano del forjado. Para ello, todo forjado deberá enlazarse (rematarse) perimetralmente con zunchos o vigas de borde.

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FUNCIÓN CONSTRUCTIVA AISLAMIENTO TÉRMICO ( CTE DB HE (Ahorro energético)) Objetivos: a)

Ahorro energético

b) Confort térmico de los usuarios c)

Durabilidad de los elementos edificio

constructivos

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FUNCIÓN CONSTRUCTIVA AISLAMIENTO ACÚSTICO (CTE DB HR) Objetivos: Proteger a los usuarios de un recinto de niveles de ruido excesivos, ya procedan del exterior como de otros recintos del mismo edificio. Según la NBE-CA-88, el aislamiento acústico exigible a un forjado es doble: a) AISLAMIENTO A RUIDO AÉREO R>= 45 dBA

¿Cómo se alcanzan? 1) TRANSMITANCIA TÉRMICA GLOBAL DEL EDIFICIO U resultante de la media ponderada de los coeficientes de transmisión de todos los elementos de separación con el exterior (CTE DB HE) 2) TRANSMITANCIA TÉRMICA DE CADA UNO DE LOS DISTINTOS ELEMENTOS Ui de separación con el exterior. La resistencia térmica Ri será el valor inverso de Ui.

b) NIVEL DE RUIDO DE IMPACTO Ln 4 mm # MALLAZO < 35 cm

BIDIRECCIONALES

RETICULARES (PLACAS ALIGERADAS)

ACERO

LOSA COMPRESIÓN

HORMIGÓN

NERVIOS

HORMIGÓN ARMADO

VIGUETAS

2)

PIEZAS DE ENTREVIGADO (Bovedillas) Aligerar

CAPITEL

PLACAS

RECUPERABLE (CASETONES)

POLIÉS T ER

NO RECUPERABLE

HORMIGÓN POLIESTIRENO CERÁMICA

UNIFORMES NERVADAS

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;

=

el peso del forjado a) Servir de encofrado perdido a la losa de hormigón superior b) Procurar un acodalamiento transversal de las viguetas c) Favorecer el aislamiento térmico de los forjados actuando como cámaras de aire. d) Servir de elemento soporte para los revestimientos inferiores.

ÁBACO

PIEZA ENTREVIGADO (BOVEDILLAS)

;

Σ

1)

3) 4)

ARMADURA COLOCADA EN OBRA HORMIGÓN IN SITU PARA RELLENO NERVIOS Y LOSA SUPERIOR (Capa compresión).

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CONDICIONES GENERALES DEL FORJADO GEOMÉTRICAS

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REPRESENTACIÓN DEL ESQUEMA DE CÁLCULO

La sección transversal del forjado cumplirá: (EHE) 1) El espesor mínimo de la losa de hormigón - 4 cm sobre viguetas - 4 cm sobre piezas de entrevigado cerámicas o de hormigón y losas alveolares - 5 cm en los demás casos

2) El perfil de la pieza de entrevigado será tal que, a cualquier distancia c de su eje vertical de simetría, h sea superior a: c/8 en piezas de entrevigado colaborante c/6 en piezas de entrevigado aligerantes o si no existen 3) En el caso de viguetas sin armaduras transversales de conexión con el hormigón in situ, el perfil de la pieza de entrevigado dejará a ambos lados de la cara superior de la vigueta un paso al menos de 3 cm.

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REPRESENTACIÓN DEL ESQUEMA DE CÁLCULO

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REPRESENTACIÓN DEL ESQUEMA DE CÁLCULO

VIGA (JÁCENA): Elemento recto lineal que forma parte de los pórticos, que recibe cargas verticales y que trabaja fundamentalmente a flexión. ZUNCHO: Viga que completa al sistema de pórticos en la definición y cierre perimetral, interior y exterior, del edificio. Es un elemento del sistema de encadenado del edificio. Se configura habitualmente como viga simplemente apoyada (sin continuidad) cuando estáticamente es posible. LUZ DEL FORJADO: Es la máxima de las viguetas. (Definición a los efectos de la determinación del peso propio). La luz del forjado no es la de las vigas de la estructura.

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FORJADOS UNIDIRECCIONALES

REPRESENTACIÓN DEL PLANO DE OBRA

BROCHAL: Unión entre vigas y/o zunchos ejecutada fuera de ejes de pilares.

BOVEDILLA CIEGA

VIGA (JÁCENA): Elemento recto lineal que forma parte de los pórticos, que recibe cargas verticales y que trabaja fundamentalmente a flexión. VIGUETA: Elemento lineal resistente prefabricado de los forjados unidireccionales. NERVIO: Elemento lineal resistente de un forjado ejecutado in situ. LUZ DEL FORJADO: Es la máxima de las viguetas. (Definición a los efectos de la determinación del peso propio).

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BOVEDILLA REBAJADA

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FORJADOS UNIDIRECCIONALES VIGUETAS METÁLICAS

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FORJADOS UNIDIRECCIONALES VIGUETAS DE HORMIGÓN Los forjados de viguetas de hormigón pueden ser de dos tipos diferentes: de -Forjados autoresistentes.

• • • •

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VENTAJAS: Facilidad de adquisición y utilización. Rapidez de montaje Permiten grandes luces y cargas con una reducida sección. No se trata de elementos pesados teniendo en cuenta la carga que admiten. No es necesario apuntalar, a excepción de forjados sometidos a grandes cargas que recibirán un apuntalamiento central.

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• •

•

•

INCONVENIENTES: Alto costo Mal comportamiento térmico y acústico, fundamentalmente a través de vibraciones que transmiten a toda la estructura. Mal comportamiento ante el fuego, debiéndose proteger mediante materiales ignífugos. Peligro de oxidación, siendo necesaria la protección con pinturas antioxidantes.

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viguetas

resistentes

o

-Forjados de viguetas A su vez cada uno de estos tipos tienen dos semirresistentes.

subgrupos: •

Viguetas de hormigón armado.

Los aceros utilizados en estas viguetas tienen un límite elástico de 4.100-5.100 kp/cm2. • Viguetas de hormigón pretensado.

Se utilizan en este tipo de viguetas aceros de límite elástico entre 10.000-15.000 kp/cm2.

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FORJADOS UNIDIRECCIONALES VIGUETAS DE HORMIGÓN

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FORJADOS UNIDIRECCIONALES VIGUETAS DE HORMIGÓN El concepto de SEMIVIGUETA es obsoleto, no está reflejado en la normativa actual y hacía referencia a las viguetas semirresistente. Todas las viguetas desde el punto de vista estructural, una vez se ha desarrollado la solidarización de la vigueta con el hormigón in situ, constituyen una sección mixta frente a las cargas que se apliquen a partir de ese momento.

VIGUETA AUTORRESISTENTE:

VIGUETA SEMIRRESISTENTE:

Vigueta que no necesita apeo en la fase de construcción dado que es capaz de aguantar el peso propio del forjado (vigueta, bovedilla, losa de hormigón y armadura) sin deterioro mecánico y sin excesiva deformación f.

Vigueta que requiere apeo dado que no es capaz de aguantar por sí sola el peso propio del forjado en la fase de construcción. Una vez desapeada, cuando el hormigón in situ se ha solidarizado con el de la vigueta y ha adquirido la resistencia adecuada, la nueva sección mixta debe ser capaz de aguantar cargas permanentes y cargas variables sin alcanzar ningún ELU.

(f