Los Forjados

DEFINICIÓN.
Los forjados constituyen elementos constructivos superficiales planos, resistentes (función estructural), y
generalmente horizontales.
Funciones
Arquitectónicas
División el espacio en vertical
Estructurales
Sostén de cargas
Rigidez
Monolitismo
Encadenado
Constructivas
Aislamiento Térmico
Habitabilidad
Aislamiento Acústico
Protección contra incendios
Soporte de pavimento o de la
cobertura
Definir el techo o soportar el falso
techo
Albergar instalaciones
FUNCIÓN ARQUITECTÓNICA.
Subdividir el espacio verticalmente generando diversos planos de utilización.
Ilustración 1. Estructura prefabricada de viviendas Dominó. Le Corbusier 1914.
.
FUNCIÓN ESTRUCTURAL.
• Resistir las CONCARGAS Y SOBRECARGAS correspondientes a su uso, con el adecuado coeficiente de
seguridad
• No sobrepasar determinadas DEFORMACIONES ni VIBRACIONES
• TRANSMITIR LAS CARGAS VERTICALES a través de los pilares hasta la cimentación y el terreno
• Constituir PANTALLAS para compatibilizar deformaciones horizontales
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• 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:
• Rigidez a flexión
• Monolitismo
• Encadenado
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. (Es decir a mayor rigidez menor f/L)
• FLECHA TOTAL A PLAZO INFINITO, producida por la totalidad de las cargas actuantes.
• FLECHA ACTIVA es la que afecta a un determinado elemento constructivo.
Limitaciones de flecha activa, según EH−91:
Si el forjado sustenta, o descansa, en elementos no estructurales, LA FLECHA
ACTIVA se limitará a:
Para forjados en general que sustentan tabiques y particiones con ladrillos
cerámicos recibidos con morteros o pastas de yeso
Si el forjado sustenta, o descansa, en otros elementos especialmente sensibles
(tabiques muy rígidos, muros de cerramiento de fábrica, etc.)
Si el forjado no sustenta, ni descansa, en elementos constructivos diferentes de los
estructurales, LA FLECHA TOTAL A PLAZO INFINITO no superará:
L/400 y
L/800 + 0,6 cm
L/500 y
L/1.000 + 0,5 cm
L/250 ni
L/500 + 1 cm
En las expresiones anteriores L es la luz del tramo y, en el caso de voladizo, 1,6 veces el vuelo.
FUNCIÓN ESTRUCTURAL
MONOLITISMO
Aunque el forjado
esté constituido
por diversos
componentes
todos ellos se
enlazan de forma
monolítica
constituyendo una
única pieza que en
general se
consigue con la
construcción de
una losa de
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compresión de
espesor suficiente
(4cm).
ENCADENADO
Se garantiza la
transmisión de
esfuerzos
horizontales entre
los distintos
tramos
estructurales
horizontales. Para
ello, todo forjado
deberá rematarse
perimetralmente
con zunchos o
vigas de borde.
FUNCIÓN CONSTRUCTIVA. HABITABILIDAD
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Como elemento constructivo deberá responder adecuadamente a las siguientes apartados:
• Aislamiento térmico (NBE−CT−79)
• Aislamiento acústico (NBE−CA−88)
• Comportamiento ante el fuego (NBE−CPI−96)
• Soporte de pavimento o de la cobertura (NTE−Q)
• Definir el techo o soportar el falso techo (NTE−R)
• Albergar instalaciones (NTE−I)
TÉRMICO (NBE−CT−79) AISLAMIENTO
Objetivos:
• Lograr un ahorro energético
• Garantizar el confort térmico de los usuarios
• Mejorar la durabilidad del edificio
¿Como se cumplen?
• COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN GLOBAL DEL EDIFICIO KG resultante de la media ponderada de
los coeficientes de transmisión de todos los elementos de separación con el exterior (NTE−CT−79)
• COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE CADA UNO DE LOS DISTINTOS ELEMENTOS de separación
con el exterior. La resistencia térmica R será el valor inverso de K.
• ADECUADA COMPOSICIÓN CONSTRUCTIVA.
Coeficiente de transmisión
de calor.
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AISLAMIENTO ACÚSTICO (NBE−CA−88)
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 NB−CA−88, el aislamiento acústico exigible a un forjado es doble:
• Aislamiento a ruido aéreo R>= 45 dBA
• Nivel de ruido de impacto Ln<= 80 dBA
Aislamiento acústico
normalizado.
COMPORTAMIENTO ANTE EL FUEGO (NBE−CPI−96).
El objetivo es confinar y controlar el fuego en sectores de incendio configurados por elementos constructivos
para permitir la evacuación.
Se establece el comportamiento ante el fuego de:
• Materiales
• Elementos constructivos
Comportamiento ante el fuego de los materiales. Clases:
M0 Material no combustible ante la acción térmica.
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M1 Material combustible pero no inflamable, lo que implica que su combustión no se mantiene cuando cesa la
aportación de calor desde un foco exterior.
M2 Material combustible con inflamabilidad moderada.
M3 Material combustible con inflamabilidad media.
M4 Material combustible con inflamabilidad alta.
<Combustible>
No
Si
M0
<Inflamable>
No
Si
M1
Baja
Media
Alta
M2
M3
M4
El Comportamiento ante el fuego de los elementos constructivos se caracteriza por el tiempo durante el cual
dicho elemento mantiene las condiciones siguientes:
• Estabilidad o capacidad portante
• Ausencia de emisión de gases en la cara no expuesta
• Estanqueidad al paso de llamas o gases calientes
• Resistencia térmica suficiente para impedir que se produzcan en la cara no expuesta temperaturas
superiores a las que se establecen en la norma UNE 23.093
• Cuando se exija ESTABILIDAD AL FUEGO (EF) será aplicable la condición a),
• En el caso de PARALLAMAS (PF) serán aplicables las condiciones a), b), c)
• En el caso de RESISTENCIA A FUEGO (RF) todas las condiciones.
La escala de tiempos es de 15, 30, 60, 90, 120, 180 y 240 minutos.
RF es exigible a los elementos constructivos, EF es exigible a la estructura. La estabilidad al fuego de un
forjado es función del uso del recinto inferior del mismo y de la máxima altura de evacuación del edificio.
Cuando el forjado separe sectores de incendio, su RF será al menos igual a la EF exigible.
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN FORJADO UNIDIRECCIONAL
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• VIGUETAS
• PIEZAS DE ENTREVIGADO (Bovedillas)
• Aligerar el peso del forjado
• Servir de encofrado perdido a la losa de hormigón superior
• Procurar un acodalamiento transversal de las viguetas
• Favorecer el aislamiento térmico de los forjados actuando como cámaras de aire.
• Servir de elemento soporte para los revestimientos inferiores.
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• ARMADURA COLOCADA EN OBRA
• HORMIGÓN IN SITU PARA RELLENO DE NERVIOS Y LOSA SUPERIOR (Capa de
compresión).
CONDICIONES GENERALES DEL FORJADO. CONDICIONES GEOMÉTRICAS
La sección transversal del forjado cumplirá: (art.4º EF−96)
• El espesor mínimo de la losa de hormigón será:
− 3 cm sobre viguetas
− 4 cm sobre piezas de entrevigado
− 5 cm en los demás casos
• 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 resistente
c/6 en piezas de entrevigado aligerantes o si no existen
• 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.
Representación del esquema de cálculo
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Representación del plano de obra.
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TIPOLOGÍAS ESTRUCTURALES DE FORJADOS
TIPO
Forjados
Unidireccionales
SUBTIPO
COMPONENTES
ELEMENTOS
Elemento
resistente.
Vigueta/LOSA
Acero
Hormigón
Autorresistente
Semirresistente
Pretensado
Losas
Pieza entrevigado
Cerámico
(Bovedilla)
Hormigón
Poliestireno
Hueco
Losa superior /
"4 cm
capa compresión
Armadura de
obra
" > 4 mm
# mallazo < 35
cm
Bidireccionales
Reticulares Losa compresión
Nervios
Capitel
Ábaco
Pieza entrevigado
Recuperable
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(Bovedillas)
Placas
(Casetones)
No
recuperable
Uniformes
Nervadas
Forjados unidireccionales. VIGUETAS METÁLICAS.
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VENTAJAS:
• Facilidad de adquisición y utilización.
• Rapidez de montaje
• Permiten grandes luces y cargas con una
reducida sección.
INCONVENIENTES:
• Alto costo
• Mal comportamiento térmico y acústico,
fundamentalmente a través de vibraciones que
transmiten a toda la estructura.
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• 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.
• Mal comportamiento ante el fuego, debiéndose
proteger mediante materiales ignífugos.
• Peligro de oxidación, siendo necesaria la
protección con pinturas antioxidantes.
Forjados unidireccionales. viguetas de hormigón.
Los forjados de viguetas de hormigón pueden ser de dos tipos diferentes:
−Forjados de viguetas resistentes o autoresistentes.
−Forjados de viguetas semirresistentes.
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Forjados unidireccionales. losas alveolares y nervadas.
Las LOSAS, como los forjados de viguetas, son desde el punto de vista resistente UNIDIRECCIONALES, es
decir, se caracterizan por resistir a flexión en una sola dirección, dadas sus condiciones de apoyo y disposición
de armaduras.
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Losa nervada.
Forjados bidireccionales. placas.
Las PLACAS son estructuras superficiales, planas, que trabajan a torsión y flexión en dos direcciones, y que
por sus condiciones de apoyo y disposición de armadura trabajan en dos direcciones. (Las placas tienen
flexión esférica).
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PLACAS MACIZAS.
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FORJADOS BIDIRECCIONALES. PLACAS.
ABACO: zona de una placa alrededor de un soporte o su capitel que se resalta, o si se trata de una placa
aligerada se maciza sin o con resalto.
• En placas macizas puede no existir, y si existe, puede ir acompañado de capitel.
• En placas aligeradas (reticulares), su existencia es preceptiva, pudiendo ir acompañado o no de capitel.
Para alejar el riesgo de punzonamiento se suele ensanchar la cabeza del pilar constituyendo el CAPITEL.
FORJADOS BIDIRECCIONALES. PLACAS aligeradas. reticulares.
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Estos están armados dos direcciones, generalmente ortogonales (reticulares).
Parámetros básicos de un forjado reticular:
• Separación o intereje entre ejes de nervios (e " 80 cm).
• Espesor de los nervios (b " 10 cm).
• Canto total de la placa (H = h+3).
• Altura del bloque aligerante (h).
• Espesor de la placa de compresión (c " 3 cm).
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FORJADOS BIDIRECCIONALES. Tipologías de forjados reticulares.
1. Con bloque aligerante perdido.
2. Con bloque aligerante recuperable de plástico o metal.
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FORJADOS BIDIRECCIONALES. reticulares. CASETON PERDIDO.
FORJADOS BIDIRECCIONALES. reticulares. CASETON PERDIDO.
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FORJADOS BIDIRECCIONALES. reticulares. CASETON RECUPERABLE.
ELEMENTOS SINGULARES: VOLADIZOS Y BROCHALES
Voladizos
Se denomina voladizo a la parte del forjado que sobresale de la cara exterior de la estructura, superando el
plano de fachada.
Precauciones especiales:
• Las armaduras necesarias para la absorción de momentos negativos deben colocarse EN POSICIÓN
CORRECTA
• Dichas armaduras deben prolongarse al menos el máximo de DOS VECES EL INTEREJE (A) o el vuelo
(V).
• Debe disponerse siempre un ZUNCHO DE BORDE.
• Es recomendable MACIZAR DE HORMIGÓN para absorber eficazmente las compresiones en la parte
inferior.
• Se debe cuidar con todo rigor la LIMITACIÓN DE LA FLECHA, sobre todo si el muro de cerramiento va
a cargar en punta.
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Zuncho de borde y macizado.
Forjados unidireccionales. Detalles. apoyos indirectos en viga plana.
Forjados unidireccionales. Detalles. apoyos directos en viga descolgada.
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Forjados unidireccionales. Detalles. apoyos directos en muro.
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INTERRELACIONES
Interrelaciones
Lineal
Apoyo
simple
Muro
Fábrica
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H. Armado
Apoyo doble
Viga
Metálica
H. Armado
Muro
Fábrica
H. Armado
Viga
Metálica
H. Armado
Voladizo
Puntual
Pilar
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