Capa de compresión, armado o no armado, he ahí la cuestión

Si hablamos de forjados unidireccionales aligerados por revoltones, básicamente hay dos tipos.
Uno sería el formado de forma solidaria entre la vigueta y la capa de compresión formando una vigueta en forma de T de ancho el intereje. La línea neutra está situada en la capa de compresión. Longitudinalmente el armado de dicha capa no es necesario, pero transversalmente sí, ya que para aligerar el máximo los revoltones suelen ser planos.
En el otro caso estructuralmente sólo trabaja la vigueta (madera, acero, hormigón) el revoltón y el hormigón actúan como bóveda para transmitir la cargas a las viguetas. En este caso los revoltones suelen tener forma de arco y no planos por la parte superior.
Como te han comentado, la función del armado de la capa de compresión es necesaria para la transmisión de cargas, control de la retracción y lograr un mayor monolitismo.
Evidentemente, hay muchos forjados sin mallazo en la capa de compresión.
Te pongo un ejemplo. Era muy habitual hacer forjados reticulares con interejes de 80, viguetas de 10 y capas de compresión de 3 cm sin mallazo, pero se encontraron que, por ejemplo, en un parking alguien subía un coche con el gato para cambiar la rueda y si pillaban una zona central entre viguetas, el gato terminaba en el piso inferior. El mallazo soluciona estas cosas, entre otras.
 

D4V1C0

Plata
Creo recordar que si el diámetro de la armadura es mayor de 5 mm de diámetro puede contabilizarse a efectos de ELU
Por acá se suele colocar 6 mm c/25, y por donde vaya muro y se conozcan cargas puntuales, se refuerza con más barras o malla extra.

Al tío del gato perforalosas ese hay que enseñarle a poner una tabla debajo, de todos modos yo he calculado para un espesor de 5 cm la resistencia a cortante puro (o punzonamiento) de una carga puntual (y ficticia, siempre es repartida en un área aunque sea mínima) y el hormigón solo solito aguanta como campeón, eso suponiendo que la falla es a 45º y el área de resistencia es la del cono.
 
De la forma que estamos acostumbrados a calcular el hormigón, despreciando su resistencia a tracción, en el caso de una capa de compresión de grueso constante de 5 cm, trabajando a flexión transversalmente a la vigueta, para transmitir a esta la carga, sin armadura no aguanta nada (teóricamente hablando), por tanto, en este caso no hay forma (que yo sepa) de demostrar la resistencia de las cargas concentradas o superficiales si no van armadas.
 
Y con la armadura colocada aproximadamente en el centro, ¿cómo se calcula lo que aguanta?
 
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Como bien sabes, en hormigón el eje neutro no está situado en el centro.
Sólo hay que ver el diagrama de pivotes, por ejemplo, en el dominio 2 (flexión).
El caso típico es el de la vigueta T de un forjado donde la línea neutra suele estar en la capa de compresión, cerca de la superficie superior, para flexión positiva.

Para el caso del que estamos hablando, siempre se podrá buscar un par de fuerzas para igualar el momento.
 

pnc

Titanio
Obviando los solados, los plastones y demás...
Porque si cuentas con ese espesor extra de los elementos constructivos y puedes dibujar un arco de descarga, probablemente no necesites que el acero se traccione para sujetar una carga puntual en el entrevigado...
 

George

Platino
De la forma que estamos acostumbrados a calcular el hormigón, despreciando su resistencia a tracción, en el caso de una capa de compresión de grueso constante de 5 cm, trabajando a flexión transversalmente a la vigueta, para transmitir a esta la carga, sin armadura no aguanta nada (teóricamente hablando), por tanto, en este caso no hay forma (que yo sepa) de demostrar la resistencia de las cargas concentradas o superficiales si no van armadas
Se podría calcular como hormigón en masa, y esto resolvería el problema. El gran inconveniente que le veo a calcular cosas delgadas con hormigón en masa es que, cuando aparece una fisura, y puede aparecer por simple retracción, puedes quedarse sin sección resistente. Para esto vienen muy bien las fibras ya que, una vez superada la fisuración, aportan una resistencia residual a tracción apreciable.

Por lo tanto, las fibras podrían ser un buen sustituto del mallazo, alguna vez de hecho me lo han consultado y he respondido que técnicamente me parece bien, pero que hay un artículo en la EHE-08 que prescribe un mallazo mínimo. Lógicamente podemos justificar más allá de EHE, pero siempre requiere mayor esfuerzo.
 
Como bien sabes, en hormigón el eje neutro no está situado en el centro.
Sólo hay que ver el diagrama de pivotes, por ejemplo, en el dominio 2 (flexión).
El caso típico es el de la vigueta T de un forjado donde la línea neutra suele estar en la capa de compresión, cerca de la superficie superior, para flexión positiva.

Para el caso del que estamos hablando, siempre se podrá buscar un par de fuerzas para igualar el momento
Seguro que se puede, pero nunca lo vi documentado.
La formulación de flexión parte de mil y una hipótesis de partida que son más o menos asumibles cuando calculamos vigas, pero que no sé si alguien verificó para casos así.
Por ejemplo, el anejo 7 de EHE-08 acota la validez del método a d'/d<=0.20 y con la malla en medio tenemos d'/d=1.
Otros métodos, como el mítico del momento tope:
http://informesdelaconstruccion.rev...esdelaconstruccion/article/download/4669/5443
no indican explícitamente esa limitación, pero en sus esquemas parecen asumir que se trata de una armadura claramente en zona traccionada.
 
Obviando los solados, los plastones y demás...
Porque si cuentas con ese expesor extra de los elementos constructivos y puedes dibujar un arco de descarga, probablemente no necesites que el acero se traccione para sujetar una carga puntual en el entrevigado
No siempre se puede contar con este espesor. Es muy habitual, en estructuras de aparcamientos y centros comerciales, hacer la capa de compresión vista.
Me acuerdo ahora de cuando estudiaba, que un profesor nos comentó el caso típico del primer revoltón apoyado por una lado en la pared y por el otro en la primera vigueta paralela y encima un armario ropero. En más de un caso, el armario ropero lo "encontraron" en el piso de abajo.
 

George

Platino
Seguro que se puede, pero nunca lo vi documentado.
Siguiendo el criterio de cálculo a flexión y utilizando el diagrama rectangular, una capa de 5 cm de espesor con un armado de diámetro 5 mm cada 20 cm (5 barras del 5 en 1 metro de anchura), tiene un momento último aproximado de 1 kNm. La cuenta es muy sencilla, por metro los 5 redondos del 5 tienen una capacidad de 43 kN, la profundidad de fibra neutra resultante para equilibrar esa tracción es de 3,24 mm y el brazo mecánico z es igual a 23,7 mm (todo de forma aproximada). El momento último Mu = T · z = 43 kN · 0,0237 = 1,01 kNm.

Como dice @fontarq, esto lo vas a tener sin ninguna duda, ya que es algo físico que funciona más allá de cualquier normativa.

Parece muy poquito, pero suficiente para soportar las cargas repartidas y una posible carga lineal en centro de vano.

Como hormigón en masa, si consideras la fctm o la fctm,fl, te puedes acercar mucho a este valor, si consideras la fctd te quedarías en la mitad. Pero lo más importante, en mi opinión, es que si no tienes armadura y aparece una fisura (lo que no es muy difícil en una capa de compresión), el Mu es igual a cero, mientras que con el armado sigues manteniendo el kNm.

He realizado bastantes ensayos de probetas de hormigón en masa frente a probetas de hormigón con fibras y, aunque las fibras (sintéticas de poliolefinas en mi caso) no aportan una resistencia pico a tracción mayor que la del hormigón en masa (por lo cual el Mu teórico sería el mismo con o sin fibras), la diferencia en la forma de rotura es tan grande que creo que si todo el mundo lo viera se le quitarían las ganas de jugar con el hormigón en masa para según qué cosas.
 
En los números que has hecho, has considerado 1 metro de ancho y el armado situado justo en el centro de la capa de compresión, con lo que el momento último de 1,01 kNm sirve tanto para momentos positivos que para negativos.
Si comprobamos, por ejemplo una capa de compresión (entre viguetas) de 0,7 m de luz y 1 m de ancho, caso típico de un forjado unidireccional realizado in situ con interejes a 0,80 m.
Considero peso propio del hormigón 1,25 kN/m², pavimento 1,1 kN/m² y tabiqueria 1 kN/m². Total peso propio 3,35 kN/m².
Sobrecarga de uso 5 kN/m².
Considero que está biempotrada.
Aplicamos 1/12ql2, mayorado por 1,35 y 1,5 respectivamente, me da un momento de 0,489 kNm.
Evidentemente, en el caso de un reticular, se podría considerar una losa empotrada a los 4 lados. Para una luz de 0,7 me da un momento de 0,306 kN/m.
En el caso de la sobrecarga de aparcamiento 2 kN/m² más la carga concentrada de 10 kN sobre una placa de 0,2x0,2 me parece que no cumpliría.
 

George

Platino
Para uso aparcamiento ya sería necesaria una resistencia al fuego de 90/120 minutos, por lo que un forjado de viguetas no sería lo más indicado. Por otra parte, el espesor de 5 cm de la capa de compresión habría que subirlo a 10/12 cm, con lo que el mallazo también sería mayor.
 

pnc

Titanio
Estiro el hilo...
¿Podemos contar con el acero del mallazo para comprobaciones de resistencia? ¿En qué casos? ¿Dónde lo pone?
 

pnc

Titanio
Estaba pensando en un forjado de chapa colaborante. La capa de compresión, lo que va sobre la parte alta de la onda, tiene 9 cm de espesor (por motivos constructivos de alcanzar niveles) y necesitaría Ø6/25 en perpendicular a nervio, por cuantías geométricas mínimas.
Si le pongo otros Ø6/25 en paralelo a nervio (mallazo simétrico garantiza que no se equivocan con la orientación) me sirve para cubrir los negativos...
 

kaaden

Esmeralda
¿En la EHE define diámetros mínimos de negativos? Un 6 a mí me daría miedo pero un 8@30 no.
 
Estaba pensando en un forjado de chapa colaborante. La capa de compresión, lo que va sobre la parte alta de la onda, tiene 9 cm de espesor (por motivos constructivos de alcanzar niveles) y necesitaría Ø6/25 en perpendicular a nervio, por cuantías geométricas mínimas.
Si le pongo otros Ø6/25 en paralelo a nervio (mallazo simétrico garantiza que no se equivocan con la orientación) me sirve para cubrir los negativos
No hay motivos para que no lo consideres, si se respetan los recubrimientos considerados en proyecto calzando adecuadamente el mallazo y con los solapos de mallazo correctos. Por ejemplo, en CYPECAD puedes definir una armadura base, que perfectamente puedes configurar la tabla de negativos con tu entrada de r6/25:

Tabla de armado superior de losas mixtas en CYPECAD


Y si no cubre, te pondrá refuerzos, que en la tabla de defecto está un poco escasa y podrías aumentar entradas por si acaso.
Eso sí, estamos hablando en la dirección de las ondas, en su trabajo unidireccional en la dirección de la máxima flexión, ya que en la dirección transversal a las ondas es de reparto, lo que consideres adecuado.
 
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George

Platino
¿Podemos contar con el acero del mallazo para comprobaciones de resistencia? ¿En qué casos? ¿Dónde lo pone?
En el caso de la capa de compresión de los forjados, la EHE-08 indica que para poder considerar la armadura de reparto a efectos estructurales debe tener al menos 5 mm de diámetro, cosa que es bien fácil de cumplir...
 
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