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Gabor Palotas

Vaults, Slabs, Floor & Ceiling Systems - 2.3

Perfilado de sección

  • Colapsar todo Expandir todo

    UNIT 1 - Vaults & Domes

    • Vaults & Domes

      COURSE 2 / MODULE 3 - VAULTS, SLABS, FLOOR & CEILING SYSTEMS / UNIT 1 - VAULTS & DOMES

    • Las bóvedas son estructuras curvas autoportantes, tradicionalmente ejecutadas en piedra o ladrillo. Su estabilidad estructural se basa en la transmisión de esfuerzos de compresión entre sus elementos constitutivos. No obstante, presentan una limitación importante: su geometría suele implicar una altura estructural considerable, que es difícil utilizar de manera eficiente y requiere gran cantidad de materiales. La ejecución de una bóveda requiere de un encofrado o cimbra, usualmente de madera. Aunque este elemento es desmontable una vez finalizada la estructura, tanto su montaje como  desmontaje, requieren mucha mano de obra y recursos materiales. Los forjados modernos han sustituido por completo a las bóvedas desde finales del siglo XIX. Por razones estéticas, aún puede optarse por cubrir un espacio con una bóveda. En estos casos, la bóveda suele ejecutarse con hormigón armado.

      Tipos de bóvedas:

      Las bóvedas pueden formarse mediante la extrusión o rotación de un perfil curvo (arco), o intersectando dos bóvedas. Según su forma, las bóvedas pueden ser semicirculares,achatados o apuntados. Según el tipo y la posición del soporte, pueden ser cerradas, semiabiertas o abiertas.

      Partes principales de una bóveda:

      Las bóvedas se construían como una continuación de los muros, aplicando las reglas de una buena unión.
      Debido a la geometría de la estructura arqueada, los elementos radiales generan juntas de mortero en forma de cuña.
      Para arcos con un radio de curvatura mayor, puede ser necesario tallar los ladrillos en forma de cuña.

      A continuación, se demostrará el proceso y los conceptos del tipo más simple de bóveda , la bóveda de cañón, utilizando ladrillo como material de construcción:

      • Partiendo de la línea base (línea de inicio), se construye la imposta donde debe comenzar la bóveda.

      • Para permitir la unión del arco en ángulo, los ladrillos deben colocarse en voladizo progresivamente. Se forma un soporte de ladrillo con un plano inicial inclinado a partir de un plano recto, utilizando cuartos y medios ladrillos. Esto crea un plano inicial inclinado con elementos tallados, que suele tener un ancho equivalente a un ladrillo. Este es el ancho de la imposta.

      • Por encima de la imposta, la mampostería continúa en planos verticales, y desde la línea de arranque (línea de resorte) se puede comenzar la mampostería de la bóveda en ambos lados.
        El espacio entre ambos lados suele reforzarse con relleno de mampostería.
        Se debe preparar un encofrado y un andamio de soporte para la construcción de la bóveda, y la bóveda debe realizarse sobre su superficie.

      • Al iniciar, se procede con un espesor equivalente al grosor total del ladrillo (ancho de la imposta), siguiendo la curvatura del encofrado

      • En la sección central, la bóveda puede estrecharse hasta un espesor de medio ladrillo. Sin embargo, cada 1 a 1,5 metros se disponen arcos de refuerzo (similares a los refuerzos en muros con pilares). 

      Tipos de bóvedas:

      Los tipos más comunes de bóvedas hechas de piedra o ladrillo son:

      • Bóveda de cañón - La bóveda de cañón es la forma tridimensional del arco. Puede entenderse como una extrusión del arco a lo largo de su eje longitudinal. Es una superficie curvada en una sola dirección, que solo requiere soporte en los lados paralelos al eje longitudinal; por ello, se considera una bóveda semiabierta. El arco puede tener una variedad de alturas y formas, desviándose de la línea semicircular, creando diferentes subtipos como los arcos segmentados, de tres centros, entre otros…

      • Bóveda de arista o bóveda de crucería simple - La bóveda de arista se genera mediante la intersección ortogonal de dos bóvedas de cañón de igual geometría y dimensiones estructurales. Esta intersección implica la supresión del volumen sólido coincidente, conservando  las superficies abovedadas externas a la zona de intersección La línea de intersección entre las bóvedas se denomina arista, mientras que el arco frontal conserva la curvatura de la bóveda original. Se considera una bóveda abierta, ya que sólo los puntos inferiores de los arcos frontales requieren apoyo estructural,en pilares o columnas. En la variante romana de la bóveda de arista, la línea que une los arcos frontales opuestos es horizontal, resultando en una cumbrera con forma semi-elipsoidal. En la variante románica, la línea que une los arcos frontales opuestos es un arco ascendente, y la cumbrera de la bóveda es semicircular.

      • Bóveda claustral - Cuando dos bóvedas de cañón  intersectan, se obtiene una  bóveda claustral  , conservando el volumen sólido resultante del cruce y eliminando las partes de las bóvedas que quedan fuera de la zona de intersección. Este tipo de bóveda cerrada requiere un soporte de mampostería  a su alrededor, 

      • Bóveda esquifada de arista - La bóveda  esquifada de arista es una versión extendida de la bóveda claustral, con una planta rectangular en lugar de cuadrada. La bóveda resultante también es cerrada. 

      • Bóveda esquifada plana - La bóveda esquifada plana puede derivarse de la bóveda esquifada al cortarla aproximadamente a la mitad de su altura con un plano horizontal y formar una bóveda plana o casi plana en el corte.

      • Cúpula - Las cúpulas son superficies de revolución. A menudo son hemisféricas, pero también pueden construirse en formas arqueadas presionadas o elevadas. Su base suele ser circular, aunque muchas cúpulas también se han construido sobre una base elíptica.

      • Bóveda de Pechinas - Una bóveda de pechinas es una cúpula hemisférica que se eleva sobre un círculo inscrito en un cuadrado, y luego las partes exteriores de los lados del cuadrado se cortan con planos verticales situados en los lados del cuadrado. Los arcos frontales resultantes también son semicirculares. La bóveda de pechinas es abierta y se apoya en pilares o columnas ubicados en las esquinas.

      • Cúpula de Vela - La cúpula de vela también se considera una cúpula abierta por todos sus lados. Se diferencia de la bóveda de pechinas en que los planos verticales de intersección se sitúan considerablemente hacia el interior del círculo sobre el cual se eleva la cúpula. El resultado es un arco frontal segmental en lugar de semicircular.

      Partes principales de una bóveda:

      Las bóvedas se construían como una continuación de los muros, aplicando las reglas de una buena unión. Debido a la geometría de la estructura arqueada, los elementos radiales generan juntas de mortero en forma de cuña. Para arcos con un radio de curvatura mayor, puede ser necesario tallar los ladrillos en forma de cuña. A continuación, se demostrará el proceso y los conceptos del tipo más simple de bóveda , la bóveda de cañón, utilizando ladrillo como material de construcción:

      • Partiendo de la línea base (línea de inicio), se construye la imposta donde debe comenzar la bóveda.

      • Para permitir la unión del arco en ángulo, los ladrillos deben colocarse en voladizo progresivamente. Se forma un soporte de ladrillo con un plano inicial inclinado a partir de un plano recto, utilizando cuartos y medios ladrillos. Esto crea un plano inicial inclinado con elementos tallados, que suele tener un ancho equivalente a un ladrillo. Este es el ancho de la imposta.

      • Por encima de la imposta, la mampostería continúa en planos verticales, y desde la línea de arranque (línea de resorte) se puede comenzar la mampostería de la bóveda en ambos lados. El espacio entre ambos lados suele reforzarse con relleno de mampostería.

      • Se debe preparar un encofrado y un andamio de soporte para la construcción de la bóveda, y la bóveda debe realizarse sobre su superficie.

      • Al iniciar, se procede con un espesor equivalente al grosor total del ladrillo (ancho de la imposta), siguiendo la curvatura del encofrado

      • En la sección central, la bóveda puede estrecharse hasta un espesor de medio ladrillo. Sin embargo, cada 1 a 1,5 metros se disponen arcos de refuerzo (similares a los refuerzos en muros con pilares).


  • UNIT 2 - Timber Ceilings & Floors

    • Timber Ceilings & Floors

      COURSE 2 / MODULE 3 - VAULTS, SLABS, FLOOR & CEILING SYSTEMS / UNIT 2 - TIMBER CEILINGS & FLOORS

    • La madera fue el material más utilizado para techos y suelos hasta principios del siglo XX. Los extremos de las vigas, colocadas con un apoyo de entre 12 y 15 centímetros, deben protegerse del agua, evitando el contacto directo con el resto de la estructura. Se deja una cámara de aire de 2 a 3 centímetros en el extremo de la viga, bajo la cual se coloca un durmiente de apoyo o una placa aislante. El material del techo también requiere tratamiento fungicida y protección contra insectos. Estas estructuras presentan un alto riesgo de incendio y, otra desventaja es su baja capacidad de aislamiento acústico. Sin embargo, se caracterizan por su bajo peso y la rapidez en la ejecución, debido a los elementos prefabricados. Otra ventaja es su favorable comportamiento térmico.

      I. Techo tradicional de vigas de madera

      1. Techo de vigas de madera con viguetas muy juntas (techo de madera con vigas de tronco ensambladas)

      Las vigas, partidas y recortadas a partir de troncos enteros, se colocan contiguas y se conectan mediante clavijas o cuñas de madera dura cada 1,5 a 2 metros, creando un forjado con una capacidad de carga extremadamente alta. No era necesario recortar la parte superior de las vigas, que permanecía circular. Sobre ellas se puede colocar un relleno de tierra y un suelo.

      2. Techo de vigas de madera con viguetas separadas:

      a) Sistema de techo y suelo con vigas de madera vistas:

      En la realización de un sistema de techo con vigas de madera vistas, las vigas se colocan con una luz axial de 80 a 100 centímetros en la parte superior del muro. Se coloca una doble capa de tablero sobre la superficie de las vigas, que a menudo se rellena y se revoca con arcilla.

      b) Sistema de techo y suelo con vigas revestidas:

      • El sistema de techo con vigas revestidas es una versión mejorada del sistema con vigas de madera vistas. En este caso, la cara inferior también está revestida.
      • En un sistema especial de techo con vigas revestidas, las capas del suelo se insertan en el espacio entre las vigas para reducir el grosor del techo. Para ello, se colocan rastreles longitudinales a ambos lados de las vigas, y sobre ellos se instala el entablado que sostiene el suelo.
      • El techo entablado es una solución que ahorra material en comparación con el sistema de techo con vigas revestidas. Las tablas se colocan más juntas, a intervalos de 40-50 centímetros, y se arriostran transversalmente con listones diagonales. El entablado superior se coloca sobre la superficie paralela a las vigas.

      En todos los casos anteriores, se realiza un relleno de tierra y una solera bajo el entarimado superior destinado al parquet. El enlucido de barro se aplica en la cara inferior del forjado y se refuerza con una estera de caña.

      II. Vigas modernas de techo de madera

      Los extremos de las vigas de madera deben tener un apoyo mínimo de 15 centímetros de ancho y estar protegidos contra la humedad con placas aislantes. La separación entre vigas depende principalmente de la luz y del tamaño de su sección: varía entre 40-50 centímetros y 80-100 centímetros entre ejes, según el nivel de uso.

      Los techos modernos de madera son techos con vigas de madera espaciadas de forma poco densa. La sección transversal de las vigas puede variar y, por lo general, se compone de elementos laminados encolados entre sí. El método de sujeción puede incluir pernos de anclaje, cajetines de acero o rieles de anclaje combinados con escuadras metálicas. En todos los casos, los elementos de recepción deben colocarse y ajustarse con precisión antes de verter la viga perimetral de hormigón armado.

      Los extremos de las vigas de madera deben tener un apoyo mínimo de 15 centímetros de ancho y estar protegidos contra la humedad con placas aislantes. La separación entre vigas depende principalmente de la luz y del tamaño de su sección: varía entre 40-50 centímetros y 80-100 centímetros entre ejes, según el nivel de uso.

  • UNIT 3 - Steel Floors Systems

    • Steel Floor Systems

      COURSE 2 / MODULE 3 - VAULTS, SLABS, FLOOR & CEILING SYSTEMS / UNIT 3 - STEEL FLOOR SYSTEMS

    • 1. Forjado de bóvedas planas

      Antes del uso generalizado del hormigón armado, una solución probada y habitual desde 1880 hasta 1940 consistía en combinar vigas de acero con perfil en I con una pequeña bóveda de cañón, de solo medio ladrillo de espesor. Esta era la bóveda jack arch. Con el tiempo, se desarrolló una pieza especial que actuaba como imposta para dar la inclinación necesaria al arranque de la bóveda, facilitando así la conexión entre las vigas de acero (colocadas a una distancia de 1 a 1,20 metros) y la bóveda. Normalmente,  un relleno de tierra y una losa de hormigón se colocaba sobre la bóveda .

      2. Forjados reticulares de hormigón armado con vigas de acero embebidas o sobresalientes

      a) con vigas de acero sobresalientes

      Vigas de acero, normalmente con perfil en I, dispuestas a una distancia de 1 a 2,5 metros, con una losa de hormigón armado de entre 6 y 10 centímetros de espesor entre ellas. Las vigas de acero se recubren con una capa de hormigón armado de 3 centímetros de grosor, con sección transversal en forma de trapecio.

      b) En los forjados reticulares de hormigón armado con vigas de acero embebidas, las losas se sitúan en la parte superior de las vigas, lo que genera una superficie superior plana. En cambio, en los forjados con vigas de acero sobresalientes, las losas se colocan por debajo de las vigas, generando así un plano inferior liso. La construcción del suelo podría comenzar directamente sobre la superficie de los forjados con vigas embebidas. En cambio, en los forjados con vigas sobresalientes es necesario primero añadir un relleno considerable.

      3. Sistema de techo con vigas de acero, relleno de ladrillo y losa de hormigón

      Esta es la versión más ligera del forjado reticular de hormigón armado con vigas de acero sobresalientes. Entre las rasillas cerámicas colocadas con gran separación, se vierte hormigón armado con malla de refuerzo y una capa monolítica de hormigón armado de 5 centímetros. El espesor total de este forjado es de 10 a 12 centímetros.

      4. Sistema moderno de techo ligero con vigas de acero

      Este sistema se utiliza frecuentemente en edificios con estructura metálica, como naves industriales. Un diseño típico consiste en vigas de acero con perfil en C o en I, separadas entre sí con una luz axial de 50 a 90 centímetros, sobre las cuales se colocan paneles corrugados fijados a las vigas mediante tornillos. Encima de estos paneles se vierte una capa monolítica de hormigón armado de entre 6 y 8 centímetros, sobre la que se pueden preparar las capas del pavimento.

  • UNIT 4 - Monlithic RC Slabs

    • Monolithic Reinforced Concrete Slabs

      COURSE 2 / MODULE 3 - VAULTS, SLABS, FLOOR & CEILING SYSTEMS / UNIT 1 - MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE SLABS

    • I. Forjados de hormigón armado in situ

      Los forjados de hormigón armado son estructuras hechas a medida, ejecutadas in situ, a partir de diseños estructurales detallados que garantizan que las dimensiones  y  la distribución del armado, así como el espesor del forjado, cumplan con los requisitos de carga en todos los puntos. Para lograr una buena transmisión de cargas hacia los muros, se forma una viga perimetral con armaduras reforzada en el borde del forjado. Forjados de hormigón armado in situ Los forjados de hormigón armado in situ pueden ser forjados planos, nervados (con nervios vistos, invertidos o casetones en la parte superior) o bidireccionales.

      1. Forjados planos de hormigón armado

      Los forjados planos son estructuras planas, normalmente con espesor entre 15 y 25 cm. Pueden ser unidireccionales o bidireccionales. Los forjados unidireccionales se utilizan en estancias con luces más cortas (entre 2,5 y 4 metros). Las barras principales se colocan en la dirección corta, mientras que en la dirección larga solo se disponen barras de reparto. La dirección larga soporta la mayor parte de la carga,pero es habitual que también se forme una viga perimetral en el lado corto. En el caso de forjados con carga bidireccional, se pueden cubrir luces mayores (de 4 a 10 metros), disponiendo armaduras principales en ambas direcciones, con una exigencia principal de carga para cada muro.

      2) Forjados nervados de hormigón armado

      En los forjados nervados de hormigón armado, las losas planas se refuerzan con vigas que soportan las cargas, mientras que las placas actúan como elementos de reparto. Esto se refleja en el espesor del forjado: el espesor mínimo de los forjados nervados de hormigón armado es de solo 6 a 8 cm.

      a) Forjados con nervios vistos (vigas colgadas)

      Aquí, los nervios se sitúan en la parte inferior del forjado. Junto con la viga perimetral, requieren un encofrado de geometría compleja, que permite colocar la armadura y realizar el hormigonado en una sola fase. La densidad de nervios puede variar:

      • Frecuentemente se colocan vigas de mayor canto (entre 15 y 40 cm de altura, y 15 a 20 cm de anchura) con una separación entre ejes de entre 1,5 y 2,5 metros.

      • En el caso de un forjado de hormigón armado con nervios muy próximos, la separación entre ejes es de solo 50-60 cm y la anchura máxima de los nervios es de 12 cm

      La superficie superior puede utilizarse como pavimento, y los nervios inferiores pueden aprovecharse para  instalar los conductos mecánicos.  Según las necesidades, los nervios inferiores pueden dejarse a la vista o bien ocultarse con un falso techo

      b) Forjados con nervios superiores

      En los forjados con nervios superiores, los nervios se sitúan en la parte superior del forjado. La capacidad portante de este tipo de forjado es notablemente menor que la versión con nervios inferiores. El encofrado no es fácil de construir. Aunque el espacio entre los nervios puede aprovecharse con conductos mecánicos mayores, es necesario colocar un suelo técnico (o rellenar los huecos para nivelar la superficie).

      c) Forjado reticular de hormigón armado

      Un forjado reticular es una malla de nervios dispuestos perpendicularmente. Durante el encofrado, se colocan elementos plásticos recuperables que permiten formar casetones abiertos por la parte inferior o cerrados con huecos ocultos en el interior del forjado.

      3. Forjados planos con capiteles tipo seta

      Los forjados planos tipo seta son losas planas de hormigón armado con resistencia bidireccional y apoyos puntuales (concentrados). La unión con los pilares se realiza mediante un capitel troncocónico en forma de seta. El espesor mínimo de la losa es de 15 cm, debido a la armadura principal bidireccional y al refuerzo localizado en torno a los apoyos

      Las versiones más modernas de los forjados planos tipo seta incorporan capiteles ocultos, creando una losa completamente plana tanto en la cara superior como en la inferior. Esto incrementa aún más el espesor necesario de la losa, ya que el refuerzo contra el punzonamiento debe quedar completamente embebido en el interior del forjado. En cuanto a las dificultades de colocación de la armadura, este tipo de losa maciza de hormigón armado es la solución más práctica desde el punto de vista estético, funcional y de encofrado.

      II. Ejecución moderna de losas macizas de hormigón armado

      Las cuatro fases fundamentales del proceso constructivo son: el encofrado, el armado, el hormigonado y el desencofrado.

      Encofrado

      En la práctica actual se emplean paneles de encofrado de gran formato junto con vigas de madera, lo que permite un montaje rápido del sistema.

      1. En primer lugar, se colocan y nivelan los puntales metálicos de tres patas con cabezal recuperable a la altura deseada.
      2. A continuación, se insertan las vigas primarias.
      3. Después, se colocan las vigas secundarias en sentido transversal.
      4. Por último, se instalan los tableros de encofrado.

      El encofrado de los elementos asociados, como vigas, escaleras y otros, se conecta al sistema general de encofrado de losas mediante componentes del propio sistema o mediante encofrados tradicionales fabricados a medida.

      Colocación de la armadura

      1. Se comienza colocando las barras principales de la armadura inferior.
      2. A continuación, se distribuye el mallazo o la armadura de base.
      3. Se atan las armaduras en ambas direcciones con alambre  para formar una malla de refuerzo.
      4. Se posiciona la malla y se colocan separadores para garantizar el recubrimiento de hormigón en la base.
      5. En el caso de las vigas de atado o zuncho, se colocan en este orden: las armaduras longitudinales inferiores, los estribos y, por último, las armaduras longitudinales superiores.
      6. Para la parte superior, se disponen las armaduras de reparto sobre las barras del zuncho.
      7. Después, se colocan las barras principales superiores.
      8. Finalmente, se forma la malla superior uniendo las barras principales y las de reparto con alambre.

      Hormigonado

      1. Antes de comenzar, el técnico o ingeniero de estructuras verifica la correcta colocación de la armadura, la alineación del encofrado y la presencia de pasos o instalaciones (por ejemplo, tuberías de agua).
      2. Se marca la cota superior del hormigón en la cara interior del encofrado del zuncho perimetral.
      3. Se vierte el hormigón mediante bomba desde un camión hormigonera, preferiblemente de forma continua y en un solo vertido.
      4. Se trabaja el hormigón manualmente para extenderlo, compactarlo y nivelarlo

      Desencofrado

      1. Se debe mantener el hormigón en proceso de endurecimiento húmedo y regado.
      2. Pasados unos días, cuando la losa sea suficientemente resistente, se retiran los soportes intermedios y los puntales.
      3. Se bajan las vigas primarias mediante los cabezales recuperables y se desmontan las vigas secundarias.
      4. Se retiran las vigas primarias y parte del encofrado, dejando únicamente los puntales en su sitio.
      5. Una vez que el hormigón ha endurecido, se desmonta todo el encofrado, incluidos los puntales.

  • UNIT 5 - Precast And Semi-monolithic RC Floors

    • Precast & Semi-monolithic Reinforced Concrete Floor Systems

      COURSE 1 / MODULE 1 - EARTHWORKS & DRAINAGE / UNIT 1 - PRECAST & SEMI-MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE FLOOR SYSTEMS

    • Los sistemas de forjados de losas de hormigón armado prefabricado y semimonolítico comenzaron a generalizarse en la década de 1950, contribuyendo a una construcción más eficiente y económica. Gracias al uso de elementos pertenecientes a estos sistemas, es posible ejecutar losas de casi cualquier tamaño (dentro de ciertos límites) y adaptarlas a un sistema modular. Estos sistemas de forjado no requieren cálculos estructurales específicos y pueden ejecutarse sin necesidad de encofrado. No es necesario colocar armaduras de forma individual, salvo en las zonas que deban hormigonarse "in situ", si así se requiere.

      1. Forjado de losa de hormigón armado prefabricado con bovedillas

      En nuestro ejemplo mostramos un forjado clásico con viguetas tipo E, con una separación entre muros de 240 a 660 cm.

      Viguetas (vigas): La estructura portante principal de los forjados prefabricados de hormigón armado con bovedillas son normalmente las viguetas, dispuestas con una separación axial de 60 cm en una dirección del forjado. Cuando se superan ciertas luces, es necesario duplicar las viguetas para aumentar la capacidad portante y reducir la flecha. Para conseguir menores deformaciones y evitar fisuras, se recomienda utilizar un sistema con viguetas pretensadas. Las viguetas pretensadas están diseñadas con una tensión incorporada: la parte inferior se encuentra comprimida y la vigueta presenta una ligera curvatura ascendente antes de su colocación. Una vez instalada y cargada, la pretensado compensa el peso, dando como resultado un forjado plano y nivelado. Importante: No se deben cortar las viguetas pretensadas, ya que esto liberaría la tensión y pondría en peligro su integridad estructural. Normalmente se colocan con ayuda de una grúa.

      Viga de atado (zuncho  perimetral): La longitud mínima de apoyo de los elementos sobre el muro debe ser de entre 10 y 15 cm, dependiendo del tipo y la luz del forjado. La viga de atado debe contar con armadura específica y un encofrado que permita elevar las viguetas 5 cm sobre la superficie del muro. Así, las armaduras longitudinales inferiores del zuncho perimetral pueden colocarse por debajo de las viguetas, permitiendo que queden completamente embebidas.

      Bovedillas (relleno): Las bovedillas, que se apoyan sobre los bordes superiores de las viguetas, rellenan los espacios entre estas. Suelen ser elementos huecos y ligeros, fabricados en hormigón, cerámica o incluso fibras de madera aglomeradas con cemento. Tienen normalmente una altura de 19 cm, similar a la de las viguetas.

      Zonas monolíticas: Habitualmente es necesario montar un encofrado y ejecutar un borde de losa monolítico, salvo que se utilicen dimensiones modulares del sistema. También se requiere una sección monolítica alrededor de las zonas donde se hayan previsto pasos de instalaciones.

      Capa superior de compresión y hormigonado: Sobre el sistema de losa se vierte una capa de hormigón armado de 5 cm de espesor, con una malla de armadura. El proceso de hormigonado se realiza simultáneamente con el zuncho perimetrral y las zonas monolíticas, rellenando los huecos entre viguetas y bovedillas

      2. Forjado semimonolítico de hormigón armado con bovedillas

      Las versiones más modernas de los forjados prefabricados de hormigón armado incorporan viguetas especiales, lo que permite que las partes monolíticas participen de forma más activa en la resistencia estructural. El tipo que se presenta aquí es el sistema de forjado Wienerberger Porotherm, diseñado con el mismo sistema modular que sus elementos de fábrica para fábricas de ladrillo, con una separación entre muros de 225 a 700 cm.

      Viguetas: Las viguetas son pretensadas. Su base, de baja altura (6,5 cm), está formada por un núcleo de hormigón armado y una envolvente cerámica en su parte inferior. Desde esta base sobresalen la armadura en celosía cada 25 cm. Las viguetas se disponen con una separación axial de 45 a 60 cm, y necesitan un apoyo mínimo de 12 cm. La parte superior de los muros debe protegerse contra la humedad mediante lámina impermeabilizante, colocando también un lecho de mortero de base cementosa bajo las viguetas. Durante la obra, las viguetas deben apuntalarse cada 160-175 cm, y los puntales deben retirarse solo una vez que el forjado haya fraguado completamente (exactamente a los 21 días).

      Bovedillas: Las bovedillas están diseñadas también con menor altura (10 o 17 cm), lo que permite mayor espesor para la capa monolítica de hormigón armado vertida in situ. Deben colocarse de manera que la carga se reparta de forma equilibrada entre las viguetas, en filas perpendiculares a estas.

      Armadura: La armadura superior del forjado se coloca in situ, haciendo pasar las barras a través de la celosía. Las viguetas se conectan al zuncho perimetral tanto por sus armaduras superiores como inferiores. La barra inferior se coloca sobre la base de la vigueta y tiene una longitud de 200 cm (Ø10). La longitud de la barra superior (Ø10) equivale a un sexto del vano del forjado (mínimo 80 cm). Esta barra atraviesa completamente e zuncho perimetral  y se pliega sobre la armadura longitudinal exterior. 

      Vigas de atado transversales (crucetas): El forjado debe rigidizarse también en dirección transversal, lo cual se consigue instalando una cruceta de hormigón armado monolítico. Esta cruceta, de ancho equivalente al de una bovedilla, debe colocarse al menos cada 2 metros. En la línea de las crucetas se utilizan bovedillas de 10 cm de altura para permitir espacio suficiente para el armado (mínimo 4 barras Ø8 y estribos Ø6) y el vertido del hormigón.

      Tabiques: Debajo de los tabiques perpendiculares a las viguetas se refuerza el forjado formando una cruceta para cargas más elevadas. Para tabiques paralelos a las viguetas, se recomienda duplicarlas para soportar la carga adicional. Si el tabique se sitúa en el centro del vano, se puede reforzar la capa de compresión de hormigón armado entre las viguetas adyacentes.

      Hormigonado: La capa de compresión monolítica se realiza con una malla de armadura (Ø6 mínimo) de 4 a 7 cm de espesor y una separación de 150 x 150 mm. El zuncho perimetral, las crucetas, la capa superior monolítica y las partes monolíticas de las viguetas se hormigonan en una sola fase.

      3. Forjados semimonolíticos con celosía metálica

      En los forjados con celosía metálica (lattice girder slabs), la proporción de la parte monolítica aumenta aún más. La superficie principal está formada por un panel prefabricado delgado de hormigón armado, de entre 5 y 8 cm de espesor, que actúa como encofrado permanente. Sobre él se vierte in situ una capa de hormigón armado monolítico de entre 14 y 30 cm. Estos paneles no se fabrican en serie, sino que son elementos prefabricados personalizados, con un ancho habitual de 1,20 o 2,40 m. Si se realiza un cálculo específico de la armadura, pueden salvar luces de entre 10 y 12 metros. La principal ventaja de este sistema es que no requiere encofrado y los paneles pueden colocarse rápidamente mediante grúa. Como desventaja, hay que destacar que la parte monolítica necesita una gran cantidad de armadura y requiere un sistema de apeos durante la ejecución. Existen versiones tanto estándar como pretensadas de estos paneles.

      4. Forjados de placas prefabricadas de hormigón armado

      a) Losa alveolar prefabricada de hormigón armado

      De entre todos los forjados prefabricados comentados hasta ahora, las losas alveolares de hormigón armado permiten cubrir las mayores luces, de hasta 22 metros, y requieren muy poca mano de obra en obra. Estas grandes luces van asociadas a una considerable altura estructural, que puede variar entre 20 cm y 50 cm. El ancho típico de estos elementos es de 120 cm. Dado que son productos a medida, es necesario realizar un cálculo estructural para garantizar su capacidad portante.

      Otra ventaja es que normalmente no necesitan una capa superior de compresión de hormigón armado monolítico. Los alvéolos huecos reducen el peso propio del forjado y permiten el paso de instalaciones. Los elementos son pesados, por lo que el zuncho perimetral debe ejecutarse en dos fases: una primera fase para el apoyo de las losas y una segunda fase para que el zuncho perimetral quede a ras de la cara superior de las placas. En este caso, deben colocarse armaduras de atado entre las losas para garantizar su trabajo conjunto con el zuncho perimetral.

      Durante el proceso de hormigonado, debe evitarse que el hormigón penetre en los alvéolos utilizando tapones de plástico. En este caso, deben colocarse armaduras de atado entre las losas para garantizar su trabajo conjunto con el zuncho perimetral. Puede ser necesaria una sección perimetral monolítica. No obstante, las placas pueden suministrarse ya cortadas a medida, siempre que el corte no atraviese un alveolo.

      b) Forjado prefabricado con paneles de hormigón celular o aligerado

      El hormigón celular es macizo, por lo que no es necesario utilizar alvéolos, ya que su densidad es considerablemente menor que la del hormigón convencional. El ancho típico de estos elementos es de unos 60 cm, aunque su luz máxima está limitada a solo 6 metros, en comparación con las losas de hormigón armado. El espesor de los paneles puede variar entre 12 cm y 36 cm, dependiendo de la carga. Las placas se ensamblan mediante un sistema de machihembrado, lo que complica ligeramente su manipulación y colocación en obra. No se requiere una armadura adicional especial: los paneles ya incorporan toda la armadura necesaria, y en la mayoría de los casos, no es preciso ejecutar una capa superior monolítica de hormigón armado.

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