Patología de la edificación/Estructuras de hormigón/Forjados/Prevención

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DISEÑO

Proyecto y Cálculo:

- Realización del mayor número posible de detalles constructivos que definan la correcta solución de la puesta en obra del elemento estudiado.

- El cálculo debe realizarse por personal técnico, estando firmado por una persona física con la titulación adecuada.

- Atención a los programas de cálculo automatizado, que no sirven para todo y pueden inducir a errores muy graves. Comprobar que las especificaciones de los materiales y los coeficientes de seguridad son los introducidos en el programa.

- Estudiar cuidadosamente y evitar la arbitrariedad la hora de fijar las cargas, pudiendo producir patologías por defecto pero también un gasto innecesario por exceso.

- Aplicar reducciones en las sobrecargas, para no originar cargas desmesuradas en los soportes y cimentaciones

- Evaluar correctamente las acciones sobre el forjado, teniendo en cuenta también aquellos detalles que con frecuencia no se valoran: el peso de los tendidos de yeso en la cara inferior del forjado, el peso real del forjado (y la capa de arena situada bajo éste), cargas lineales en punta de voladizos, etc.

- Se han de definir de forma precisa los espesores y pesos de los pavimentos, durante la fase previa al proyecto para definir las cargas adecuadas que se incluyan en el análisis estructural.

- Estimación correcta del forjado considerando los momentos negativos en el tránsito de un paño a otro, y prever por lo tanto el armado de negativos en estos puntos.

- En forjados unidireccionales se debe evitar las grandes luces (inferiores a 7 m). Si la luz fuese superior a 7 metros, se puede construir con viguetas pareadas, con el fin de darle mayor rigidez y resistencia a cortante.

- Especial atención a grandes luces y al uso sistemático de las vigas planas, unido muchas veces a la ausencia de tabiquería en las plantas más bajas, que darían lugar a una deformación excesiva de los forjados. En el caso de vigas planas, calcular el forjado con la luz entre ejes de apoyos y tener en cuenta que la escasez de canto las hacer muy sensibles a errores de posición de las armaduras y propicias a presentar en servicio deformaciones excesivas.

- En forjados unidireccionales se deberá colocar armadura de reparto en la capa de compresión así como emplear armadura de negativos sobre viguetas (cuidando la ejecución, para que éste no caiga durante el hormigonado y vibrado).

- En los apoyos de forjados sobre vigas de borde, considerar cierto factor de empotramiento, y disponer armadura superior capaz de resistir un momento flector del orden del 25% del isostático. La semivigueta, o al menos su armadura, deben entrar en la viga de borde para realizar el anclaje. La solución de macizar un canto del forjado no es correcta pues supone confiar la resistencia del enlace a la resistencia a tracción del hormigón.

- En el caso de forjados de cubiertas con bajas pendientes (inferior al 1%), tener en cuenta en la estimación de cargas la sobrecarga debida a cuestiones climatológicas, especialmente la posible acumulación de nieve o embalsamiento de agua en superficie.

- Garantizar un comportamiento adecuado de los forjados parcialmente prefabricados (viguetas prefabricadas junto a hormigones), es decir, conseguir que la conexión entre la pieza prefabricada y el hormigón “in situ” sea capaz de transferir las tensiones rasantes derivadas del trabajo conjunto de la sección.

- En forjados con viguetas armadas o pretensadas (sobre todo si no tienen armadura transversal), y forjados de losas alveolares pretensadas con losa superior hormigonada en obra debe verificarse la tensión rasante que solicita la junta entre el elemento prefabricado y el hormigón vertido en obra según la normativa EFHE.

- El perímetro crítico (que delimita la superficie en contacto de los diferentes hormigones) frente a rasante deberá comprobarse según la geometría de la pieza de aligeramiento, que es la que lo condiciona; en el caso de las viguetas armadas o pretensadas sin armadura de conexión éstas pueden estar engarzadas en cola de milano. Las tensiones rasantes van a depender de la rugosidad de la pieza prefabricada, de la resistencia más débil de los dos hormigones y de la cantidad y posición de la armadura transversal.

- A la hora de realizar huecos para instalaciones éstos deben situarse lo más alejado posible de los pilares. Según la EHE, artículo 46.1. para que los huecos para el paso de instalaciones no afecten al área crítica (o perímetro crítico) se han de situar a una distancia menor o igual a 6d, entre la cara del pilar más cercana al hueco y el lado del hueco más próximo al pilar, siendo d el canto útil de la losa.

- Para evitar los daños debidos al punzonamiento, utilizar un forjado tipo losa con un canto comprendido entre L/24 y L/20, siendo L la luz entre ejes de pilares, con el fin de no necesitar armadura de punzonamiento. Si no es posible, por una economía restrictiva, realizar un canto de losa que permita absorber los esfuerzos de punzonamiento con la capacidad resistente del hormigón, se deberá cuidar al máximo la disposición de estribos y barras inclinadas.

- Las losas se diseñarán intentando que descansen totalmente sobre los soportes y procurando que se consideren como interiores.

- Si no es posible soportar la totalidad de los esfuerzos de punzonamiento no deberán absorberse exclusivamente con armadura de cortante, deberá aumentarse el espesor de la losa descolgando los ábacos o introduciendo una cruceta de perfiles metálicos.

- En el caso de forjados reticulares, se deberá tener en cuenta el cortante de los nervios a la salida de los ábacos y en los zunchos de borde donde abandona el ábaco. En el primer caso, si se ha colocar armadura de cortante en los mismos se dispondrá barras aisladas inclinadas a 45º o verticales en forma de z (de mayor facilidad constructiva frente a los estribos cerrados convencionales). Para el paso de instalaciones no se deberá realizar la perforación cortando los dos nervios de la esquina del ábaco.

- Voladizos: Necesitan siempre armadura para soportar los momentos, sobre todo en el caso de voladizos pequeños (ya que éstos se pueden hundir al entrar en servicio la estructura, pues los grandes voladizos sin armadura partirían al realizar el despuntalado y desencofrado). Deberán conectarse los negativos a la armadura de la viga, para evitar su caída durante el hormigonado y el vibrado. En vuelos inferiores a 1.20 m las viguetas deben estar totalmente enfrentadas con las del forjado, siendo mejor cuando se consigue continuidad. En el extremo del voladizo llevará como mínimo un zuncho de borde que ate las cabezas de las viguetas (éste suele estar formado por 2 barras de diámetro 12, con un ancho de 10 cm y el canto del forjado). En la unión de las viguetas del vano con la viga se maciza con hormigón o se colocan bovedillas rebajadas. Para voladizos con luz superior a 1.2 m o en el caso del voladizo de la primera planta donde se acumulan parte de las cargas de los voladizos superiores se deberían colocar viguetas pareadas. En caso de necesitar mayor rigidez se pueden macizar las calles de bovedillas alternativamente; si los momentos son elevados, suele ser necesario colocar en el vano contiguo al voladizo viguetas pareadas también.

- Especial atención a grandes luces y al uso sistemático de las vigas planas, unido muchas veces a la ausencia de tabiquería en las plantas más bajas, que darían lugar a una deformación excesiva de los forjados y a un momento torsor en la fachada o viga de borde.

- Evitar las vigas sometidas a torsión (evitar los brochales y las luces grandes de viguetas, de esta forma se evitan momentos torsores mayores en las vigas).

- En el caso de elementos estructurales prefabricados no es preciso considerar el torsor de una viga si existe un elemento perpendicular que pueda soportar como flector (de empotramiento) el torsor que no consideramos en la viga. Esto supone una unión rígida a flexión entre viga y forjado; si no existe, los torsores son de equilibrio y, si la viga a su vez está apoyada en el pilar, volcará por esta causa y si no lo hace es por que puede soportar el torsor reacción, descentrando la reacción en el ancho de su apoyo.


EJECUCIÓN

Control de recepción en obra y almacenamiento:

- Comprobar que las bovedillas no sufran de dilatación potencial. Esto se traduce en un aumento de volumen de la bovedilla originando una rigidez torsional que conlleva a la caída de los fondos de las bovedillas.

- Se deberá comprobar a esfuerzo cortante en las cabezas de las viguetas, sobre todo si no tienen armadura transversal, ya que si supera la resistencia del hormigón y no la de los coeficientes de seguridad se podría producir su hundimiento al someterse a una determinada sobrecarga. Para reforzar un forjado a cortante se macizará la zona de bovedillas adyacentes a las vigas, con hormigón.

- En las piezas prefabricadas: - Comprobar que no tienen defectos de calidad de fabricación ni han sufrido daños en el transporte. - Comprobar que las superficies en contacto estén libres de polvo y suciedad, y el estado de saturación de las superficies de contacto.

- Almacenar el material sobre una superficie suficientemente llana, sin apoyos imprevistos.

Montaje

- Correcta colocación de las sopandas a un mismo nivel teórico, ni por encima, ni por debajo, para evitar que algunos vanos empiecen a trabajar en voladizo o con luz doble de la prevista.

- Buena previsión del plan de cimbrado y descimbrado, especialmente cuando la carga debida al peso propio es parte importante respecto de la carga total transmitida. Tener en cuenta la transmisión de cargas de forjados superiores que se produciría con la colocación de puntales en el proceso de ejecución.

- Especial atención a alturas de planta grandes y pesos propios de forjados importantes, no utilizar las mismas soluciones que para forjado tradicionales ligeros.

- Es importante el ajuste perfecto entre los distintos encofrados para evitar pérdidas de material (y en consecuencia, coqueras y superficies porosas). El orden ha de ser el adecuado (en vigas y viguetas del centro a los extremos, en voladizos desde el vuelo hacia adentro).

- Los pilares no penetrarán en las losas, para ello los encofrados se deberán situar por encima o a nivel de la cara superior del pilar terminado pero nunca por debajo.

- Comprobar la compatibilidad entre vigueta y bovedilla. Debe existir un espacio mínimo entre el alma de la vigueta y los laterales de las bovedillas para que pueda penetrar el hormigón y exista una resistencia frente a esfuerzo rasante.


Colocación de armaduras:

- Cumplimiento de la normativa EHE, tanto para los recubrimientos mínimos, como de las longitudes de anclaje y empalmes de armadura. Las armaduras en espera deben tener una longitud suficiente para anclar en el forjado.

- Colocar armadura de reparto en la losa superior, evitando grietas de retracción en la cara superior del forjado durante la construcción o grietas en el tendido de yeso de la cara inferior del forjado durante el servicio.

- Empleo de separadores entre bovedillas y mallazo, situando los negativos por debajo del mismo, para garantizar el recubrimiento correcto y prevenir la corrosión y consecuente pérdida de capacidad resistente.

- Mantener la armadura atada firmemente a algo fijo, para evitar que al hormigonar pueda desplazarse y quedar en la mitad interior del forjado.

- Realizar patillas en los extremos de la armadura superior de las vigas y hacerlo de forma adecuada según el elemento que se trate (en vigas planas).

- Separación de armaduras según cálculo. Correcta organización de las armaduras, que permita el paso del hormigón, adaptando la dosificación del hormigón a la densidad del armado. Atención a una excesiva acumulación de armadura de positivos en los nervios, que puede llevar al desprendimiento del recubrimiento de las mismas y corrosión consecuente. Cumplimiento de la normativa EHE.

- Cuando se realice cualquier cambio en las dimensiones, se deberá recalcular la armadura de nuevo.


Hormigonado:

- Limpiar y humedecer (sin encharcar) de la superficie de contacto previamente al hormigonado.

- Aplicar un hormigón adecuado (en cuanto a dosificación, compactación, adiciones y/o aditivos, etc).

- Cuidado del vibrado del hormigón.

- Es necesario el vibrado de las cabezas de las viguetas semirresistentes para evitar un asentamiento plástico y consecuentemente la aparición de dos fisuras longitudinales a lo largo de toda la vigueta.

- Tiempos de curado adecuados. No hormigonar con mucho calor y viento seco, para evitar fisuras importantes en la capa de compresión cuando el aire evapora el agua de la superficie de hormigón demasiado rápido.

- En el caso de los forjados de chapa colaborante comprobar los conectores o pernos de anclaje (número, separación, etc.), de los que dependerá el esfuerzo rasante.

- En el caso de placas de poco espesor, realizar un ferrallado correcto, con recubrimientos y anclajes adecuados en las armaduras.

- En caso de emplear piezas metálicas en conexión con las losas de hormigón, se prestará atención a las mismas, para que realice una correcta ejecución, para evitar que resulten insuficientes o el fallo de las soldaduras.

- En caso de tener que cortar las viguetas, se hará con una sierra de disco y no a golpes, para evitar las fisuras que disminuyen su capacidad mecánica y expone las piezas a la corrosión.


Descimbrado:

- Desencofrado y descimbrado, en tiempo y forma, adecuados. Encofrados rígidos y resistentes que soporten las cargas del hormigón fresco. No deben producirse movimientos durante el fraguado (no apoyar los puntales directamente en el terreno si se preveen posibles movimientos o asentamientos).

- Mantener el orden apropiado en la retirada de los puntales y encofrados.

- En voladizos durante la ejecución del encofrado hay que tener en cuenta la contraflecha y retirar los puntales pasados 28 días, para evitar flechas instantáneas y diferidas mayores.

- Controlar que las sobrecargas de obra (acopio de material, etc.) no superen las cargas consideradas para el cálculo.


- En el caso de forjados con viguetas pretensadas, ya que éstas no suelen ir provistas de elementos de enlace (celosías) que colaboran en la transmisión de rasante, deberá confiarse esta transmisión a las condiciones de la superficie de contacto entre los dos hormigones. Las tensiones que pueda transmitir la junta dependerán de las condiciones de ejecución del forjado (limpieza y humedad de la superficie de contacto previamente al hormigonado, compactación del hormigón, etc.) así como de las características superficiales del elemento prefabricado.

- En el caso de elementos prefabricados atender a su rugosidad, según la cual tenemos distintos tipos de uniones


CONSERVACIÓN

En caso de reformas sucesivas de la vivienda o local de que se trate, se tendrá precaución a la hora de añadir pavimento sobre pavimento (u otro tipo de cargas no contempladas), al aumentar el peso del forjado, pudiendo llegar a sobrepasar la sobrecarga disponible en el mismo. No sobrecargar los forjados con usos para los que no fueron diseñados.