Manual de Aligeramiento de Estructuras - ConcretOnline

Manualde Aligeramientode EstructurasActualizado según EFHE

INDICE1. INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52. ANTECEDENTES HISTÓRICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1 EVOLUCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1.1 La construcción masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1.2 La evolución de los forjados actuales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.1.2.1 Estructura pesada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.2.2 Estructura aligerada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.1.2.3 Estructura ligera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.1.3 Los forjados con piezas de aligeramiento de EPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113. EL ALIGERAMIENTO EN LA EDIFICACIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.1 ALIGERAMIENTO DE FORJADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2 COMO ALIGERAR LOS FORJADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.1 Concarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.1.1 El peso propio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.1.1.1 Tablas de estimación de peso propio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2.1.1.2 Piezas y bloques aligerantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.2.1.1.2.1 Piezas de entrevigado con función resistente en forjados unidireccionales . . . . . . . . . . 353.2.1.1.2.2 Piezas de entrevigado sin función resistente en forjados unidireccionales o piezasaligerantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.2.1.1.2.3 Piezas aligerantes en forjados reticulares o forjados unidireccionales con nervioshormigonados “in-situ”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.2.1.1.3 Hormigones ligeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.2.1.1.3.1 Tipos de hormigones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453.2.1.2 Las cargas permanentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.2 Sobrecargas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.2.1 Optimizando las sobrecargas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464. DISEÑO Y EJECUCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474.1 CRITERIOS DE DISEÑO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474.1.1 Diseño y dimensionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1.1 Forjados unidireccionales de hormigón armado o pretensado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1.1.1 Campo de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1.1.2 Elementos que forman el forjado unidireccional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1.1.3 Elemento resistente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.1.1.1.4 Piezas de entrevigado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524.1.1.1.5 Autorización de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544.1.1.1.6 Condiciones geométricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554.1.1.1.7 Armadura de reparto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.1.1.1.8 Base de calculo y análisis estructural del forjado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.1.1.1.8.1 Acciones e hipótesis de carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.1.1.1.8.2 Comprobación del Estado Límite de agotamiento frente a esfuerzo cortante. . . . . . . . . 574.1.1.1.8.3 Comprobación del Estado Límite de agotamiento por esfuerzo rasante. . . . . . . . . . . . . 584.1.1.1.8.4 Comprobación de la deformación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.1.1.1.9 Disposiciones constructivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.1.1.1.9.1 Apoyo directo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.1.1.1.9.2 Apoyo indirecto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644.1.1.1.10 Zonas a macizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654.1.1.1.11 Armaduras superior. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664.1.1.1.12 Recubrimiento de armaduras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664.1.1.1.13 Enfrentamiento de nervios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684.1.1.2 Forjados unidireccionales con Vigueta metálica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.1.1.2.1 Características de los forjados de vigas metálicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.1.1.2.2 Cálculo del forjado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 694.1.1.2.3 Disposiciones constructivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 752Manual de Aligeramiento de Estructuras

1. INTRODUCCIÓNEl poliestireno expandido EPS, es un material conocido por los agentes implicadosen la edificación, debido a las diferentes funciones que realiza, especialmenteen el campo del aislamiento térmico y a su ya dilatada historia. Noobstante, la aplicación en el campo del aligeramiento de estructuras, en elrelleno de terrenos con una baja capacidad portante, como árido en hormigonesligeros o en la reducción acústica a ruido de impactos y en forjados noson tan conocidas.Con el presente Manual, la Asociación Nacional del Poliestireno ExpandidoANAPE, pretende aglutinar una serie de conocimientos y experiencias respectoel diseño y la ejecución de estructuras aligeradas con piezas de entrevigadode poliestireno expandido EPS para poder así aproximar a los técnicosde las obras: arquitectos, arquitectos técnicos, aparejadores e ingenierosuna guía que les sirva de ayuda en el diseño y la ejecución de las obras, perotambién se pretende que sea de utilidad a los promotores, constructores,jefes de obra y capataces que deberán de ejecutarlas así como a lasEntidades y Organismos de Control de C alidad, Laboratorios y Oficinas deControl Técnico.Este Manual ha sido elaborado por el departamento de consultoría de laempresa O CTAU S.L., redactado por Jordi Marrot Ticó, arquitecto técnico,consultor en estructuras y patología de la construcción y Eudald Pérez Mayolarquitecto, con la colaboración en el desarrollo grafico de Meritxell GonzálezMiquel arquitecto técnico y Andrea Parga Vázquez arquitecto, bajo la coordinaciónde José Manuel Fernández Fernández-Pacheco, ingeniero industrial,departamento de construcción de ANAPE.Manual de Aligeramiento de Estructuras5

2. ANTECEDENTES HISTÓRICOS2.1 EVOLUCIÓN DE LAS ESTRUCTURASEl hábitat de los primeros homínidos fueron refugios lígneos 1 cubiertos con pieles que se desmontaban y trasladaban deun lugar a otro, que junto con las cuevas y cavernas de cada lugar, servían para resguardarse en las épocas más frías.En el periodo Neolítico (7.000 a.d.C-2.500 a.d.C) el hombre empieza a cultivar la tierra y domesticar animales reproduciéndolosen cautividad. Con la agricultura y la ganadería, se convierte en sedentario y con ello empieza la construcciónde refugios con los materiales de cada lugar.De esta forma, en los zonas mas septentrionales del planeta, con climas muy fríos y bosques abundantes 2 se ha utilizadola madera como material de construcción que, con las mejoras tecnológicas de cada época, ha llegado hasta nuestrosdías. En el resto del territorio se ha utilizado básicamente la piedra, la cerámica y la tierra para conformar los edificios.2.1.1 LA CONSTRUCCIÓN MASIVALa piedra, la cerámica y la tierra prensada (tapial) son materiales que secaracterizan por un buen comportamiento estructural a los esfuerzos decompresión, pero deficiente a los esfuerzos de flexo-tracción. Es por elloque los profesionales de la construcción se las ingeniaron para crear tipologíasestructurales con el fin de cubrir espacios con estos materiales,generando bóvedas, arcos, muros, pilares, dinteles y contrafuertes.Esta construcción mural se caracteriza por una estructura vertical a basede muros de grandes dimensiones con materiales de una densidad elevaday una estructura horizontal formada con materiales trabajando acompresión y bien aparejados entre ellos.También la madera ha estado presente en la cubrición de espacios, debidoa su buen comportamiento a flexo-tracción, pero es notorio que hansido los materiales pétreos y cerámicos a los que la arquitectura cultaoccidental les ha conferido esta misión en los edificios emblemáticos. Deesta forma se edificaron las basílicas romanas, las iglesias, los monasteriosrománicos y las catedrales góticas que llevaron a la piedra a su límiteestructural.Con este tipo de construcción mural masiva, el aumento de la masa delos elementos estructurales favorece y mejora todos sus requerimientos.- La resistencia especialmente a compresión aumenta con la masa.Catedral de Amiens según Violet Le Duc- Con el espesor y la densidad del material aumenta el aislamiento térmico.- El aislamiento acústico mejora con la masa.- La impermeabilización aumenta con la masa.- Con una mayor masa los edificios son mas durables.Es por todo ello que esta tipología constructiva de construcción masiva, que ha llegado hasta nuestros días ha generadouna tendencia a identificar que la masividad es favorable y de esta forma, aún hoy en día, está bastante extendidoidentificar la densidad de los materiales con la solidez y calidad constructiva o estructural. Curiosamente esto no pasaen los países con una tradición en la construcción en madera donde se ha desarrollado una tipología constructiva ligera.1Ver los estudiós del profesor de la cátedra de Composición Arquitectónica de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Florencia (Italia)Giancarlo Cataldi.2Norte de Europa y America, Rusia, regiones alpinas y Japón.6Manual de Aligeramiento de Estructuras

Aunque nuestra tradición constructiva se caracteriza por la masividad y la densidad de los materiales no es menos ciertoque el espíritu de superación del hombre y la ambición de crear cada vez edificios mayores, han hecho pensar en aligerarlas estructuras, especialmente los elementos horizontales, para cubrir edificios con luces cada vez mayores.De esta forma encontramos en la historia de la construcción brillantes ejemplos de aligeramiento como el Panteón deRoma que hizo construir Marco Agripa en el 27 a.C. cubierto con una bóveda de 43,30 m. de diámetro interior, aligeradacon fornículas interiores y formada con una argamasa de piedra tosca y escoria volcánica.A lo largo de los últimos 5.000 años de construcciónmasiva podemos encontrar otros ejemplossingulares de aligeramiento, pero en generaleste sistema constructivo ha llegado con muypocas variables hasta el siglo XIX, en que diversosdescubrimientos científicos y tecnológicoshan llevado a una renovación tecnológica en laconstrucción.Estos avances llevaron principalmente a laobtención de dos materiales de nueva creación,como fueron el acero y el hormigón armado.También se desarrollaron nuevas propuestascientíficas para analizar el comportamientomecánico y estructural, que acabaron por modificarel sistema constructivo tradicional 3 y deesta forma se estableciese un nuevo modelo estructural, la estructura porticada.Este nuevo sistema constructivo provocó un cambio profundo en la forma de diseñar y ejecutar la arquitectura ya que,además de utilizar unos nuevos materiales con prestaciones y comportamientos diferentes a los tradicionales, hasupuesto una pérdida de la homogeneidad que aportaba la estructura, dado que ella sola, configuraba, prácticamentetodo el edificio. La nueva tipología constructiva es heterogénea y cada elemento cumple una función especifica. Laestructura soporta el edificio, el cerramiento protege 4 , la cubierta impermeabiliza, etc...Estructura muralEstructura porticada2.1.2 LA EVOLUCIÓN DE LOS FORJADOS ACTUALESDesde un punto de vista de análisis tecnológico se puede comprobar que, con el paso de las estructuras murales a lasporticadas, las misiones de los forjados han variado. Mientras que la misión principal, de los forjados tradicionales demadera y en los primeros forjados metálicos, era transmitir por sus extremos las acciones verticales que recibían a lasestructuras verticales, en los forjados de las estructuras porticadas de hormigón armado, además de transmitir las accionesde los forjados, estos deben de arriostrar la estructura vertical, mucho más esbelta, dando, de esta forma, estabilidadal conjunto.3Construcción masiva mural.4Impermeabiliza, aisla termicamente y acusticamente, cierra el espacio interior respecto el exterior y conforma la composición arquitectonica exterior.Manual de Aligeramiento de Estructuras7

Esta mayor cantidad de misiones que deben de realizar los forjados actuales ha supuesto un aumento en su masa, conun canto mayor, en el espesor de la capa de compresión, de los nervios transversales, etc…Una de las diversas formas por las que se pueden clasificar los forjados podría ser por su masa. De este modo podríamosdiferenciar entre estructuras pesadas, estructuras aligeradas y estructuras ligeras.2.1.2.1 ESTRUCTURA PESADALa estructura pesada esta diseñada con una estructura vertical porticada y forjados sin aligeramiento. Como aplicaciónprincipal se utiliza en edificios con sobrecargas de uso importante y luces superiores a los 6,5 metros; edificios de aparcamiento,administrativos, docente, industriales, etc. Con un peso propio superior a 350 kp/m 2 .Tipos de forjados pesados:- Losa armada- Prelosa2.1.2.2 ESTRUCTURA ALIGERADALa estructura aligerada esta diseñada con una estructura vertical porticada y forjados aligerados. Como aplicación principalse utiliza en edificios con sobrecargas de uso normales y luces inferiores a los 6,5 metros. Su aplicación principales la edificación residencial de todo tipo. Peso propio entre 350 kp/m 2 y 100 kp/m 2 .Tipos de forjados aligerados:- Forjado unidireccionalcon vigueta autoresistentemetálica.8Manual de Aligeramiento de Estructuras

- Forjado unidireccional convigueta autoresistente dehormigón armado u hormigónarmado pretensado.- Forjado unidireccionalcon vigueta armada.- Forjado unidireccional convigueta pretensada.- Forjado unidireccional connervio de hormigón armadovertido “in situ”.- Placa armada aligerada endos direcciones ortogonalescon casetón recuperable.(Forjado reticular).Manual de Aligeramiento de Estructuras9

- Placa armada aligerada endos direcciones ortogonalescon pieza aligerante no recuperable.(Forjado reticular).2.1.2.3 ESTRUCTURA LIGERALa estructura ligera esta diseñada con estructuras de materiales ligeros. Su uso principal es la edificación industrializadaen países con una tradición constructiva ligera. Peso propio inferior a 100 kp/m 2Tipos de estructura ligera:- Edificación en Madera.- Ballon-Frame.- Platfrom Frame.- Estructuras metálicas.Perfiles laminados en caliente.Perfiles laminados en frío.Perfiles conformados.- Forjado unidireccional conchapa metálica nervada(colaborante o encofrado perdido).- Estructuras tensadas. (tensigrity)Tensigrity= Tracción integralLas estructuras tensadas, “Tensigrity”, son estructuras reticulares, espaciales, pretensadas de barras comprimidas discontinuasy cables traccionados continuos. No disponen de elementos a flexión y con ello se confeccionan básicamentecubiertas de superficies importantes.10Manual de Aligeramiento de Estructuras

2.1.3 LOS FORJADOS CON PIEZAS DE ALIGERAMIENTO DE EPSEl poliestireno expandido, al igual que el resto de plásticos, son fruto de las innovaciones científicas y tecnológicas delsiglo XX. Su descrubidor fue el Doctor Fritz Stastny, de los laboratorios BASF para el desarrollo de materiales plásticosen Ludwigshafen (Alemania). Al igual que pasa con muchos de los grandes hallazgos científicos, el descubrimiento delEPS fue fruto del azar. Él mismo lo describió así en su diario de laboratorio, del que a continuación extraemos algunosfragmentos:“A 18 de octubre de 1949, procedo a preparar una mezcla de 250 gr. deestireno/poliestireno 6:4 35gr. de éter y 3 gr. de peroxido de bezoilo y la dejo reposaren un recipiente metálico” (El éter de petróleo es una mezcla de hidrocarburosvolátiles entre los cuales se encuentra el pentano).“A 1 de diciembre de 1949, la solución se ha convertido en un disco rígido y translucido”.(Se había conseguido integrar una sustancia volátil, el éter de petróleo, en lamasa del polímero).“Coloco el disco en el secador a temperatura dejándolo dentro de su recipiente original,aunque con la tapa ligeramente apretada”. Su intención era observar los resultadospocas horas después. Sin embargo por descuido el recipiente se quedó en elsecador toda la tarde y la noche siguiente. Al volver al día siguiente por la mañana eldisco rígido y translucido se había convertido en una pequeña torre de espuma deunos 25 cm. de altura. En su cúspide se encontraba la tapa del recipiente inclinadahacia un lado, asemejándose a una boina como las utilizadas en el país vasco español”.La primera patente del producto fue extendida a nombre de BASF, donde figuraban como inventores el Dr. Fritz Stastny yel jefe de su departamento el Dr. Rudolf Gäth y se presentó el 28 de febrero de 1950, fecha en que se considera formalmenteel inicio del poliestireno expandido. En los años siguientes, él mismo y su equipo desarrollarían la expansión convapor de agua, la polimerización en suspensión para la obtención de perlas, la transformación en dos fases (preexpansióny sintetización) y, curiosamente la optimización del contenido de gas expandente; el 6% que aún se mantiene hoy en día.A partir de la patente del producto se empiezan a desarrollar aplicaciones para el nuevo material. Se transforma mediantemecanizado y moldeado y se obtienen aplicaciones diversas especialmente en los campos del aislamiento térmico, embalaje,conservación y transporte de alimentos, fabricación de moldes, árido para hormigones y aplicaciones diversas en elcampo de la construcción, entre las que se encuentra las piezas de entrevigado y los bloques aligerantes perdidos.En España una de las primeras empresas dedicada a la transformacióndel EPS fue Porex Hispania S.A., con diversos centros deproducción y delegaciones cubriendo todo el territorio español. Laprimera aplicación documentada del poliestireno expandido,como pieza de entrevigado, fue aligerando una sección de hormigón,la encontramos en la cubierta del edificio Urumea, el año1969, obra de los arquitectos Marquet-Unzurrunzaga-Zulaica y enla que colabora en el diseño de la fachada el arquitecto RafaelMoneo.Posteriormente se desarrollan diversas aplicaciones con bloquesde EPS para forjados reticulares, forjados unidireccionales convigueta de hormigón armado, semivigueta, vigueta metálica, conhormigón vertido “in-situ”, sin rotura y con rotura de puente térmico,etc…Edificio URUMEA. arquitectos; Marquet-Unzurrunzaga-Zulaica San Sebastián (Año 1969) Constructora; Elosegui yQuerejeta S.A.C ada una de estas aplicaciones se patentaron y con ellas se han realizado varios millones de metros cuadrados deestructura en España, aprovechando las ventajas de aligeramiento y aislamiento térmico.En el año 1996 el poliestireno expandido es reconocido, por la Instrucción EF-96 de forjados unidireccionales de hormigónarmado y pretensado, como uno de los materiales adecuados para su uso como pieza de entrevigado de forjadosunidireccionales de hormigón armado.A continuación se reproducen diversos modelos patentados, a finales de los años 60 y mediados de los 70 con piezasde entrevigado de EPS.Manual de Aligeramiento de Estructuras11

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3. EL ALIGERAMIENTO EN LA EDIFICACIÓNEl objetivo principal del aligeramiento, es el de optimizar los recursos y reducir el coste económico de la construcciónmanteniendo las condiciones funcionales, estéticas y de seguridad previstas.El aligeramiento de forjados permite reducir las dimensiones de los elementos que lo forman resistiendo, al mismo tiempo,las mismas acciones consideradas y reduciendo su coste económico. Pero ésta no es la única misión del aligeramientode estructuras ya que también se consiguen una serie de ventajas tecnológicas en diversos aspectos como son:1. En fase de diseño- El aligeramiento del peso propio del forjado comporta una reducción de la deformación del forjado. Con ello seconsigue reducir el riesgo de lesiones en tabiquerías rígidas causadas por la deformación de los forjados.- La reducción del peso propio comporta una reducción de cargas, lo cual provoca una reducción del armado enjácenas, pilares y cimientos, que no siendo muy importante económicamente si comporta una optimización desecciones y de disminución de solicitaciones mecánicas.2. En fase de ejecuciónEl utilizar piezas más ligeras, comporta:- Una reducción de costes en el transporte y la manipulación mecánica.- Una reducción de costes en recursos humanos al mejorar el rendimiento.- Una facilidad de manipulación al ser piezas muy ligeras y sin cantos cortantes ni punzantes.- Una mejora en la calidad del trabajo, al reducir la fatiga del operario en el manejo de cargas mas livianas.- Una reducción de apuntalamientos, especialmente en la colocación de sopandas en forjados semiresistentes.3. Un mejor comportamiento antisísmico- Al reducir la masa de la estructura se reduce la deformación horizontal.3.1 ALIGERAMIENTO DE FORJADOSPara comprobar la necesidad del aligeramiento, desde un punto de vista tecnológico, veamos el siguiente ejemplo.Analicemos una losa maciza de hormigón armado de 1 metro de ancho, canto c y una longitud “l” que se soporta a simisma, sin ninguna sobrecarga, obtenemos los siguientes datos:- Momento flector máximo (M f ):M f = q·l 2 /8 =2,5 d · l 2 /8 =1/3,2 ·d ·l 2Mf= momento flector máximoq = carga totall = longitud de cálculod = canto total- Momento resistido por la losa (Ms):Ms = 0,35 · a · c 2 · s = 0,35 · 1 · (0,9d) 2 · sMs = momento resistido por la losaa = ancho de la losac = canto útils = tensión admisible (expresada en Tn/m 2 )Manual de Aligeramiento de Estructuras25

La losa resistirá mientras no supere el momento flector máximo (M f M s ):Si la esbeltez es l = l / d0,35 · 1 · (0,9d) 2 · s 1/3,2 ·d ·l 20,28 · d 2 · s 1/3,2 · d · l 2l 0,9 · s / lLa tensión de servicio admisible de un hormigón H-200 800 Tn/m 2para una esbeltez 5 l 20, l 36 m.l 720 / lComo se puede observar la losa armada, que se sostiene a si misma, tiene un máximo de luz l de 36 m, que aunque esuna luz importante y superior a las luces mas frecuentes en edificación se pone de manifiesto que la solicitación debidaal peso propio de una losa maciza crece con el cubo de la luz para una esbeltez dada, mientras que la resistencia sololo hace con el cuadrado de la luz, y por ello el aligeramiento ayuda a restablecer el equilibrio entre ambos crecimientos,motivo por el que es necesario el aligeramiento del peso propio.- Momento flector máximo;- Momento resistido por la losa;M f =(1/3,2) · (l 3 / l)M s = 0,28 · s · (l 2 / l)3.2 COMO ALIGERAR LOS FORJADOSLas formas de aligerar en edificación son básicamente tres:1. Reducir las densidades de los materiales que forman parte del edificio.2. Aprovechar las características tensionales de los materiales compuestos (hormigón pretensado o postensado).3. Optimizar el diseño arquitectónico.El objetivo de este Manual es el de dar a conocer la aplicación del poliestireno expandido como pieza aligerante en laformación de forjados, incidiendo de este modo en el primero de los apartados anteriores.3.2.1 CONCARGASe llama concarga, a la suma de los pesos cuya magnitud y posición es constante a lo largo del tiempo. Está formadapor el peso propio y la carga permanente.3.2.1.1 EL PESO PROPIOEl peso propio es la carga debida al peso del elemento resistente. Su determinación, en el proceso de cálculo, se estimainicialmente, pudiendo para ello utilizarse tablas y/o fórmulas empíricas, o datos de estructuras construidas de característicassemejantes 6 . Con las dimensiones calculadas se debe de verificar el peso propio real del elemento y se rectificaran,si es preciso los cálculos basados en la estimación.Comentario:De forma general, se puede establecer que el peso propio representa aproximadamente el 50% de la cargatotal del edificio.5La esbeltez es la relación entre la longitud y el canto; tabla 50.2.2.1 de la EHE6Artículo 2.4 de la NBE-AE-88 Acciones en la Edificación.26Manual de Aligeramiento de Estructuras

3.2.1.1.1 TABLAS DE ESTIMACIÓN DE PESO PROPIOPara determinar el peso propio de los forjados unidireccionales realizados con elementos prefabricados o semiprefabricados,se debe de consultar las fichas técnicas de la autorización de uso de cada fabricante. En ellas se establece entremuchos otros datos de interés, los materiales que forman el forjado y el peso propio del mismo en función de los interejes.En el caso de forjados reticulares formados con cubetas recuperables y forjados de placas alveolares, se debe utilizarlos datos facilitados por los mismos fabricantes.En el resto de casos se puede estimar el peso propio en:- La tabla 2.5 de la NBE AE 88 Acciones en la Edificación.- La NTE-Estructuras.- Las tablas de la Asociación de Consultores de Estructuras de Cataluña. (A C E)Como soporte de cálculo se presentan las siguientes tablas de peso propio para forjados unidireccionales y reticulares.1. La primera tabla corresponde a la ficha técnica de un fabricante de viguetas prefabricadas de hormigón armadopretensado.2. Para la confección del resto de las tablas se ha utilizado el estudió de la Asociación de Consultores deEstructuras de Cataluña A C E, a las cuales se ha incorporado los forjados de poliestireno expandido EPS.3. Para obtener el peso propio de una losa de hormigón armado, se multiplica el volumen de hormigón de unasección, por su densidad 2,5Tn/m 3 .Manual de Aligeramiento de Estructuras27

FORJADO UNIDIRECCIONAL CON VIGUETAS PREFABRICADAS SEMIRESISTENTES (Ficha técnica)Tabla de Pesos Propios (kg/m 2 )h+e Volumen de hormigón (l) intereje (cm) intereje (cm) intereje (cm)(cm) 50 60 70 50 60 70 50 60 70 50 60 7017+4 55 60 65 291 278 268 256 236 22817+5 65 70 75 315 302 292 280 260 252 219 202 19217+6 75 90 85 339 326 316 304 284 276 243 226 21617+7 85 100 95 363 350 340 328 308 300 267 250 24017+8 95 110 105 387 374 364 352 332 324 291 274 26418+4 59 64 69 302 289 280 266 245 23618+5 69 74 79 326 313 304 290 269 260 227 209 19818+6 79 94 89 350 337 328 314 293 284 251 233 22218+7 89 104 99 374 361 352 338 317 308 275 257 24618+8 99 114 109 398 385 376 362 341 332 299 281 27020+4 63 68 73 325 311 303 287 262 25120+5 73 78 83 349 335 327 311 286 275 243 223 20920+6 83 98 93 373 359 351 335 310 299 267 247 23320+7 93 108 103 397 383 375 359 334 323 291 271 25720+8 103 118 113 421 407 399 383 358 347 315 295 28121+4 66 72 76 336 320 311 298 270 25921+5 76 82 86 360 344 335 322 294 283 251 229 21521+6 86 102 96 384 368 359 346 318 307 275 253 23921+7 96 112 106 408 392 383 370 342 331 299 277 26321+8 106 122 116 432 416 407 394 366 355 323 301 28722+4 70 75 80 348 329 321 308 278 26622+5 80 85 90 372 353 345 332 302 290 259 236 22122+6 90 95 100 396 377 369 356 326 314 283 260 24522+7 100 105 110 420 401 393 380 350 338 307 284 26922+8 110 115 120 444 425 417 404 374 362 331 308 29324+4 74 79 84 373 347 336 331 296 28224+5 84 89 94 397 371 360 355 320 306 277 251 23324+6 94 99 104 421 395 384 379 344 330 301 275 25724+7 104 109 114 445 419 408 403 368 354 325 299 28124+8 114 119 124 469 443 432 427 392 378 349 323 30525+4 78 83 88 386 356 346 342 304 29025+5 88 93 98 410 380 370 366 328 314 286 258 24025+6 98 103 108 434 404 394 390 352 338 310 282 26425+7 108 113 118 458 428 418 414 376 362 334 306 28825+8 118 123 128 482 452 442 438 400 386 358 330 31226+4 82 87 92 397 364 356 353 313 29826+5 92 97 102 421 388 380 377 337 322 294 265 24626+6 102 107 112 445 412 404 401 361 346 318 289 27026+7 112 117 122 469 436 428 425 385 370 342 313 29426+8 122 127 132 493 460 452 449 409 394 366 337 31830+4 86 91 96 450 402 395 400 352 33130+5 96 101 106 474 426 419 424 376 355 332 296 27330+6 106 111 116 498 450 443 448 400 379 356 320 29730+7 116 121 126 522 474 467 472 424 403 380 344 32130+8 126 131 136 546 498 491 496 448 427 404 368 34528Manual de Aligeramiento de Estructuras

FORJADOS UNIDIRECCIONALES “IN-SITU”ANCHO DE NERVIO 10 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 80 cm b = 10 cm i = 80 cm b = 10 cm i = 80 cm b = 10 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+4 65 74 78 60 287 304 311 279 220 239 248 209 165 188 198 15320+5 75 84 88 70 312 329 336 304 245 264 273 234 190 213 223 17822+4 68 78 82 62 300 319 326 289 230 252 260 216 173 198 208 15822+5 78 88 92 72 325 344 351 314 255 277 285 241 198 223 233 18325+4 72 82 88 65 321 339 351 308 243 264 278 227 183 208 223 16625+5 82 92 98 75 346 364 376 333 268 289 303 252 208 233 248 19125+6 92 102 108 85 371 389 401 358 293 314 328 277 233 258 273 21625+7 102 112 118 95 396 414 426 383 318 339 353 302 258 283 298 24130+4 78 91 98 70 374 398 411 359 270 299 314 252 199 231 249 17930+5 88 101 108 80 399 423 436 384 295 324 339 277 224 256 274 20430+6 98 111 118 90 424 448 461 409 320 349 364 302 249 281 299 22930+8 118 131 138 110 474 498 511 459 370 399 414 352 299 331 349 279Cuantia de casetones; 5,43 5,16 5,03 5,59 5,00 4,75 4,62 5,14 5,00 4,75 4,62 5,14FORJADOS UNIDIRECCIONALES “IN-SITU”ANCHO DE NERVIO 12 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 82 cm b = 12 cm i = 82 cm b = 12 cm i = 82 cm b = 12 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+4 71 79 83 65 297 313 319 287 232 250 259 219 179 200 210 16520+5 81 89 93 75 322 338 344 312 257 275 284 244 204 225 235 19022+4 74 83 88 68 310 328 335 299 241 262 272 228 187 210 221 17222+5 84 93 98 78 335 353 360 324 266 287 297 253 212 235 246 19725+4 79 88 94 71 333 350 361 319 257 278 291 241 200 223 238 18225+5 89 98 104 81 358 375 386 344 282 303 316 266 225 248 263 20725+6 99 108 114 91 383 400 411 369 307 328 341 291 250 273 288 23225+7 109 118 124 101 408 425 436 394 332 353 366 316 275 298 313 25730+4 86 99 105 78 389 411 423 373 288 315 330 269 219 250 266 19830+5 96 109 115 88 414 436 448 398 313 340 355 294 244 275 291 22330+6 106 119 125 98 439 461 473 423 338 365 380 319 269 300 316 24830+8 126 139 145 118 489 511 523 473 388 415 430 369 319 350 366 298Cuantia de casetones; 5,26 5,00 4,86 5,42 4,85 4,60 4,48 5,00 4,85 4,60 4,48 5,00i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónDatos referidos a la zona de los nervios y bovedillas, no incluyendo las jacenas, sean del tipo que sean.C asetones de hormigón de 70cm de ancho x 23 cm de largoC asetones ceramicos y de EPS de 70cm de ancho x 25 cm de largoN OTA:Columna A Solución de nervios principales sin ningun nervio transversal de repartición por tramo.Columna B Solución de nervios principales con un nervio transversal de repartición cada 3 m.Columna C Solución de nervios principales con un nervio transversal de repartición cada 2 m.Columna D Solución de nervios principales, sin nervios transversales, sin aplicar mermas.Manual de Aligeramiento de Estructuras29

FORJADOS UNIDIRECCIONALES “IN-SITU”ANCHO DE NERVIO 15 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 85 cm b = 15 cm i = 85 cm b = 15 cm i = 85 cm b = 15 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+4 76 84 88 70 308 322 329 296 244 261 270 230 193 212 222 17820+5 86 94 98 80 333 347 354 321 269 286 295 255 218 237 247 20322+4 79 88 93 73 320 337 346 309 254 273 284 240 200 223 235 18522+5 89 98 103 83 345 362 371 334 279 298 309 265 225 248 260 21025+4 85 94 100 78 345 361 373 331 271 291 304 254 216 238 253 19725+5 95 104 110 88 370 386 398 356 296 316 329 279 241 263 278 22225+6 105 114 120 98 395 411 423 381 321 341 354 304 266 288 303 24725+7 115 124 130 108 420 436 448 406 346 366 379 329 291 313 328 27230+4 94 106 112 85 404 425 436 386 306 332 345 285 239 269 284 21630+5 104 116 122 95 429 450 461 411 331 357 370 310 264 294 309 24130+6 114 126 132 105 454 475 486 436 356 382 395 335 289 319 334 26630+8 134 146 152 125 504 525 536 486 406 432 445 385 339 369 384 316Cuantia de casetones; 5,11 4,86 4,73 5,27 4,71 4,47 4,35 4,85 4,71 4,47 4,35 4,85FORJADOS UNIDIRECCIONALES “IN-SITU”ANCHO DE NERVIO 20 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 90 cm b = 20 cm i = 90 cm b = 20 cm i = 90 cm b = 20 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+4 76 84 88 70 308 322 329 296 244 261 270 230 193 212 222 17820+5 86 94 98 80 333 347 354 321 269 286 295 255 218 237 247 20322+4 79 88 93 73 320 337 346 309 254 273 284 240 200 223 235 18522+5 89 98 103 83 345 362 371 334 279 298 309 265 225 248 260 21025+4 85 94 100 78 345 361 373 331 271 291 304 254 216 238 253 19725+5 95 104 110 88 370 386 398 356 296 316 329 279 241 263 278 22225+6 105 114 120 98 395 411 423 381 321 341 354 304 266 288 303 24725+7 115 124 130 108 420 436 448 406 346 366 379 329 291 313 328 27230+4 94 106 112 85 404 425 436 386 306 332 345 285 239 269 284 21630+5 104 116 122 95 429 450 461 411 331 357 370 310 264 294 309 24130+6 114 126 132 105 454 475 486 436 356 382 395 335 289 319 334 26630+8 134 146 152 125 504 525 536 486 406 432 445 385 339 369 384 316Cuantia de casetones; 4,83 4,59 4,47 4,00 4,44 4,22 4,11 4,00 4,44 4,22 4,11 4,00i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónDatos referidos a la zona de los nervios y bovedillas, no incluyendo las jacenas, sean del tipo que sean.C asetones de hormigón de 70cm de ancho x 23 cm de largoC asetones ceramicos y de EPS de 70cm de ancho x 25 cm de largoN OTA:Columna A Solución de nervios principales sin ningun nervio transversal de repartición por tramo.Columna B Solución de nervios principales con un nervio transversal de repartición cada 3 m.Columna C Solución de nervios principales con un nervio transversal de repartición cada 2 m.Columna D Solución de nervios principales, sin nervios transversales, sin aplicar mermas.30Manual de Aligeramiento de Estructuras

FORJADOS BIDIRECCIONALES PLANOS (RETICULARES)ANCHO DE NERVIO 10 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 80x80 b = 10 cm i = 80x80 b = 10 cm i = 80x80 b = 10 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+3 113 119 125 78 366 377 388 306 324 337 350 250 285 299 314 19820+4 123 129 135 88 391 402 413 331 349 362 375 275 310 324 339 22320+5 133 139 145 98 416 427 438 356 374 387 400 300 335 349 364 24822+3 121 128 134 83 390 403 414 324 346 361 374 265 305 322 337 21022+4 131 138 144 93 415 428 439 349 371 386 399 290 330 347 362 23522+5 141 148 154 103 440 453 464 374 396 411 424 315 355 372 387 26025+3 134 141 148 90 430 443 455 351 381 396 411 286 337 355 372 22825+4 144 151 158 100 455 468 480 376 406 421 436 311 362 380 397 25325+5 154 161 168 110 480 493 505 401 431 446 461 336 387 405 422 27825+7 174 181 188 130 530 543 555 451 481 496 511 386 437 455 472 32830+4 164 173 182 113 530 547 563 442 470 490 509 362 413 435 458 28630+5 174 183 192 123 555 572 588 467 495 515 534 387 438 460 483 31130+6 184 193 202 133 580 597 613 492 520 540 559 412 463 485 508 33630+8 204 213 222 143 630 647 663 517 570 590 609 437 513 535 558 36135+5 196 205 216 134 621 637 658 509 556 575 599 422 494 516 543 34035+6 206 215 226 144 646 662 683 534 581 600 624 447 519 541 568 36535+7 216 225 236 154 671 687 708 559 606 625 649 472 544 566 593 39035+8 226 235 246 164 696 712 733 584 631 650 674 497 569 591 618 41535+10 246 255 266 184 746 762 783 634 681 700 724 547 619 641 668 465Q c 3,65 3,47 3,28 4,84i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónQ c = Cuantía de casetonesEn el cálculo del peso propio no se ha considerado la merma de material.N OTA:Columna A Solución de retícula con capiteles y nervios muy ajustados a medida. (A retícula = 78% A total)Columna B Solución de retícula con capiteles y nervios ajustados a medida. (A retícula = 74% A total)Columna C Solución de retícula con capteles y nervios “normales”. (A retícula = 70% A total)Columna D Solución de puramente la retícula.Manual de Aligeramiento de Estructuras31

FORJADOS BIDIRECCIONALES PLANOS (RETICULARES)ANCHO DE NERVIO 12 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 82x82 b = 12 cm i = 82x82 b = 12 cm i = 82x82 b = 12 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+3 120 126 131 87 379 390 399 329 342 355 365 273 302 317 329 22020+4 130 136 141 97 409 420 428 354 367 380 390 298 327 342 354 24520+5 140 146 151 107 434 445 453 379 392 405 415 323 352 367 379 27022+3 129 135 141 93 410 421 431 349 366 379 392 290 325 340 354 23522+4 139 145 151 103 435 446 456 374 391 404 417 315 350 365 379 26022+5 149 155 161 113 460 471 481 399 416 429 442 340 375 390 404 28525+3 142 149 156 100 450 463 475 376 401 416 431 311 357 375 392 25325+4 152 159 166 110 475 488 500 401 426 441 456 336 382 400 417 27825+5 162 169 176 120 500 513 525 426 451 466 481 361 407 425 442 30325+7 182 189 196 140 550 563 575 476 501 516 531 411 457 475 492 35330+4 174 183 191 125 555 572 586 472 490 510 527 385 438 460 480 31630+5 184 193 201 135 580 597 611 497 515 535 552 410 463 485 505 34130+6 194 203 211 145 605 622 636 522 540 560 577 435 488 510 530 36630+8 214 223 231 165 655 672 686 572 590 610 627 485 538 560 580 41635+5 207 217 227 148 649 667 686 544 583 605 627 457 521 546 571 37535+6 217 227 237 158 674 692 711 569 608 630 652 482 546 571 596 40035+7 227 237 247 168 699 717 736 594 633 655 677 507 571 596 621 42535+8 237 247 257 178 724 742 761 619 658 680 702 532 596 621 646 45035+10 257 267 277 208 774 792 811 694 708 730 752 607 646 671 696 525Q c 3,44 3,27 3,09 4,56i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónQ c = Cuantía de casetonesEn el cálculo del peso propio no se ha considerado la merma de material.N OTA:Columna A Solución de retícula con capiteles y nervios muy ajustados a medida. (A retícula = 78% A total)Columna B Solución de retícula con capiteles y nervios ajustados a medida. (A retícula = 74% A total)Columna C Solución de retícula con capteles y nervios “normales”. (A retícula = 70% A total)Columna D Solución de puramente la retícula.32Manual de Aligeramiento de Estructuras

FORJADOS BIDIRECCIONALES PLANOS (RETICULARES)ANCHO DE NERVIO 15 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 85x85 b = 15 cm i = 85x85 b = 15 cm i = 85x85 b = 15 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+3 126 132 137 95 389 401 409 336 352 365 376 286 317 332 344 24020+4 136 142 147 105 414 426 434 361 377 390 401 311 342 357 369 26520+5 146 152 157 115 439 451 459 386 402 415 426 336 367 382 394 29022+3 136 142 148 102 418 429 440 358 378 392 405 306 342 357 372 25822+4 146 152 158 112 443 454 465 383 403 417 430 331 367 382 397 28322+5 156 162 168 122 468 479 490 408 428 442 455 356 392 407 422 30825+3 150 157 164 112 459 472 485 391 415 431 446 334 377 395 412 28325+4 160 167 174 122 484 497 510 416 440 456 471 359 402 420 437 30825+5 170 177 184 132 509 522 535 441 465 481 496 384 427 445 462 33325+7 190 197 204 152 559 572 585 491 515 531 546 434 477 495 512 38330+4 184 192 200 138 567 581 596 486 513 531 548 416 463 483 502 34930+5 194 202 210 148 592 606 621 511 538 556 573 441 488 508 527 37430+6 204 212 220 158 617 631 646 536 563 581 598 466 513 533 552 39930+8 224 232 240 178 667 681 696 586 613 631 648 516 563 583 602 44935+5 218 228 237 164 661 681 697 564 603 625 645 487 548 573 595 41435+6 228 238 247 174 686 706 722 589 628 650 670 512 573 598 620 43935+7 238 248 257 184 711 731 747 614 653 675 695 537 598 623 645 46435+8 248 258 267 194 736 756 772 639 678 700 720 562 623 648 670 48935+10 268 278 287 214 786 806 822 689 728 750 770 612 673 698 720 539Q c 3,23 3,07 2,9 4,28i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónQ c = Cuantía de casetonesEn el cálculo del peso propio no se ha considerado la merma de material.N OTA:Columna A Solución de retícula con capiteles y nervios muy ajustados a medida. (A retícula = 78% A total)Columna B Solución de retícula con capiteles y nervios ajustados a medida. (A retícula = 74% A total)Columna C Solución de retícula con capteles y nervios “normales”. (A retícula = 70% A total)Columna D Solución de puramente la retícula.Manual de Aligeramiento de Estructuras33

FORJADOS BIDIRECCIONALES PLANOS (RETICULARES)ANCHO DE NERVIO 20 cmh+e Volumen de hormigón (l) i = 90x90 b = 20 cm i = 90x90 b = 20 cm i = 90x90 b = 20 cm(cm) A B C D A B C D A B C D A B C D20+3 137 142 147 110 409 418 427 363 375 386 397 319 344 357 369 27720+4 147 152 157 120 434 443 452 388 400 411 422 344 369 382 394 30220+5 157 162 167 130 459 468 477 413 425 436 447 369 394 407 419 32722+3 148 153 159 118 439 448 460 387 404 415 428 341 372 384 399 29722+4 158 163 169 128 464 473 485 412 429 440 453 366 397 409 424 32222+5 168 173 179 138 489 498 510 437 454 465 478 391 422 434 449 34725+3 164 170 176 130 485 496 507 425 446 459 472 373 412 427 442 32825+4 174 180 186 140 510 521 532 450 471 484 497 398 437 452 467 35325+5 184 190 196 150 535 546 557 475 496 509 522 423 462 477 492 37825+7 204 210 216 170 585 596 607 525 546 559 572 473 512 527 542 42830+4 201 208 215 160 598 610 623 526 550 565 580 463 505 522 540 40330+5 211 218 225 170 623 635 648 551 575 590 605 488 530 547 565 42830+6 221 228 235 180 648 660 673 576 600 615 630 513 555 572 590 45330+8 241 248 255 200 698 710 723 626 650 665 680 563 605 622 640 50335+5 238 246 255 190 699 714 731 613 647 664 684 544 598 618 640 47935+6 248 256 265 200 724 739 756 638 672 689 709 569 623 643 665 50435+7 258 266 275 210 749 764 781 663 697 714 734 594 648 668 690 52935+8 268 276 285 220 774 789 806 688 722 739 759 619 673 693 715 55435+10 288 296 305 240 824 839 856 738 772 789 809 669 723 743 765 604Q c 2,89 2,74 2,59 3,83i = Intereje h = Altura (canto) b = Ancho de nervio e = Espesor capa de compresiónQ c = Cuantía de casetonesEn el cálculo del peso propio no se ha considerado la merma de material.N OTA:Columna A Solución de retícula con capiteles y nervios muy ajustados a medida. (A retícula = 78% A total)Columna B Solución de retícula con capiteles y nervios ajustados a medida. (A retícula = 74% A total)Columna C Solución de retícula con capteles y nervios “normales”. (A retícula = 70% A total)Columna D Solución de puramente la retícula.Comentario:Como se puede comprobar en las tablas de peso propio, los forjados reticulares son más pesados que losunidireccionales. Esto es debido a que los forjados reticulares disponen de menor volumen aligerado.Entre las piezas de aligeramiento que se utilizan, se comprueba que los forjados más pesados son los confeccionadoscon piezas de entrevigado de hormigón y los más ligeros son los forjados formados con piezasde entrevigado de EPS.34Manual de Aligeramiento de Estructuras

3.2.1.1.2 PIEZAS Y BLOQUES ALIGERANTESPara aligerar una placa de hormigón armado se utilizan piezas o moldes, menos pesados que el hormigón, que reducensu volumen.En el caso de los forjados unidireccionales los moldes que se utilizan se les conoce como piezas de entrevigado.Según su colaboración con la función resistente del forjado se clasifican en:- Piezas de entrevigado con función resistente.- Piezas aligerantes.En el caso de forjados reticulares, para aligerar su masa, se utilizan dos tipos de moldes:- Bloque perdido. (C asetón perdido)- Bloque recuperable. (Cubeta recuperable)3.2.1.1.2.1 Piezas de entrevigado con función resistente en forjados unidireccionalesComo pieza de entrevigado con función resistente en este tipode forjado, se utilizan piezas de entrevigado que pueden ser decerámica o de hormigón Estas piezas no deben de producirdaños al hormigón ni a las armaduras.Su resistencia a compresión no debe de ser menor que la resistenciadel hormigón puesto en obra con que se ejecute el restodel forjado y debe de cumplir con las mismas condiciones decálculo que las exigidas al resto de elementos resistentes prefabricados.Ejemplo de pieza de entrevigado con función resistente3.2.1.1.2.2 Piezas de entrevigado sin función resistente en forjados unidireccionales (o piezas aligerantes)La misión fundamental de las piezas de entrevigado, sin función resistente, es la de aligerar la sección del forjado. Seconsidera que dichas piezas no forman parte de la sección resistente del forjado, no obstante ejercen otras misionescomo la de moldear la sección de la losa superior y mediante resaltes, calzos, flejes, etc. facilitar la puesta en obra delos distintos elementos que componen el forjado.Para ello se deben de utilizar elementos realizados con materiales que no sean susceptibles de producir daños al hormigóny a las armaduras. Los más comunes son las bovedillas de hormigón, las de cerámica y las de poliestireno expandido(EPS). La instrucción EFHE describe la pieza de entrevigado como elemento prefabricado de cerámica, hormigón,poliestireno expandido u otros materiales idóneos, con función aligerante o colaborante, destinado a formar parte, juntocon las viguetas, la losa superior hormigonada en obra y las armaduras de obra , del conjunto resistente de un forjado.Ejemplo de pieza de entrevigado sin función resistente en forjados unidireccionalesManual de Aligeramiento de Estructuras35

3.2.1.1.2.2.1 Pesos de las piezas de entrevigadoEl peso propio de las piezas de entrevigado depende básicamente de la densidad de los materiales que la forman. La máspesada es la bovedilla de hormigón con una densidad aproximada de 2.200 kg/m 3 . La bovedilla cerámica, aunque suponeun aligeramiento respecto a las de hormigón, tiene una densidad aproximada de 1.600 kg/m 3 . La bovedilla más ligeraes la de poliestireno expandido EPS, con una densidad aproximada de entre 10 y 15 kg/m 3 para las bovedillas procedentesdel corte de bloques (macizas o mecanizadas) y en el entorno de los 20 kg/m 3 para las moldeadas o alveolares.En las siguientes tablas se puede comprobar el peso propio de las piezas de entrevigado más habituales en la construcción7 . Los datos del peso propio de las piezas de entrevigado de hormigón y cerámica se han obtenido del estudiorealizado por la Asociación de Consultores de Estructuras de Cataluña (A C E).Bovedilla ceramica Bovedilla de hormigón Bovedillas de EPSA L(cm) H(cm) P(kg/ud) A L(cm) H(cm) P(kg/ud) A L(cm) H(cm) P(kg/ud)60 25 13 7,460 25 16 8,5 60 25 16 15,560 25 17 8,860 25 18 9,1 60 25 18 18,060 25 20 9,6 60 25 20 20,0 60 25 20 0,3360 25 22 10,2 60 25 22 22,0 60 25 22 0,3360 25 25 11,6 60 25 25 24,0 60 25 25 0,3660 25 30 14,0 60 25 30 29,0 60 25 30 0,4070 25 14 8,670 25 16 10,4 70 25 16 19,070 25 17 10,770 25 18 10,970 25 20 11,4 70 25 20 22,0 70 25 20 0,3870 25 22 11,9 70 25 22 24,0 70 25 22 0,3970 25 25 12,5 70 25 25 26,0 70 25 25 0,4170 25 30 15,0 70 25 30 31,0 70 25 30 0,45A= Ancho (cm)L= Longitud (cm)H= Altura (cm)P= Peso (kg/ud)Comentario:Las principales características de las bovedillas de poliestireno expandido respecto a las demás son:- El bajo peso de la pieza debido a su baja densidad, lo que provoca una reducción del peso propio delforjado.- Facilidad de manipulación que comporta un mayor rendimiento de ejecución.- Un mejor comportamiento térmico del forjado por las características aislantes del material (EPS).- Una facilidad de moldeo y mecanización del forjado sin alterar sus características para adaptarse a lasnecesidades geométricas del elemento resistente.7Estas tablas corresponden a valores medios. Los datos facilitados por los fabricantes de las piezas corresponde al peso real de la pieza de entrevigadoque ellos fabrican y que puede disponer de ligeras diferencias con la de otros fabricantes. Dichas diferencias estan en función de:- El proceso de fabricación- El procedimineto de moldeo- El diseño de la pieza- El origen de la materia prima, etc...36Manual de Aligeramiento de Estructuras

Además de aligerar y no producir daños al hormigón y a las armaduras, las piezas de entrevigado deben de cumplir conunas condiciones mínimas para moldear la sección resistente del forjado.Para poder ejecutar el forjado, la pieza de entrevigado debe de encajarse con la vigueta o elemento resistente y resistirla carga del hormigón que la rodeara. Para ello, suele realizarse practicando un rebaje o muesca, en la sección de lapieza de entrevigado, para que se apoye sobre la vigueta. Este rebaje es distinto según el elemento resistente en el quese apoya, variando según la sección geométrica de éste.Tipos de apoyos de la pieza de entrevigado en función del tipo de viguetaLa pieza de entrevigado que forma parte de la sección del forjado, además de aligerar, moldea la sección resistente. Paraello debe de cumplir unas condiciones geométricas mínimas, especialmente en forjados semiprefabricados, para garantizarla unión entre los elementos resistentes prefabricados y el hormigón vertido in-situ (ver apartado de diseño y dimensionadode este manual).Estas condiciones geométricas le confieren a la sección resistente:- Compatibilidad entre la pieza de entrevigado y el elemento resistente.- Unión entre el hormigón vertido in-situ y la pieza prefabricada o semiprefabricada.De esta forma se garantiza el comportamiento establecido en el diseño del forjado en lo que hace referencia especialmentea:- cortante.- flexión.- deformación.Moldeo de la pieza de entrevigado en función de las características geométricas de la viguetaComentario:En el caso de la vigueta semiresistente de hormigón pretensado en forma de cola de milano, la adherenciaentre el hormigón vertido in situ y la vigueta es en general una unión geométrica. Para que exista estaunión es muy importante que se cumpla como mínimo la separación que establece la Instrucción EFHE,en cabeza de vigueta y bovedilla.Esto es especialmente importante en aquellas semiviguetas que no disponen de armadura de alma (tiposemivigueta armada).Manual de Aligeramiento de Estructuras37

El moldeo de la sección de la pieza de entrevigado, ha sufrido una evoluciónhistórica que ha ido modificando su diseño.Las primeras piezas tenían una forma más o menos convexa imitando engeneral la forma de los revoltones cerámicos de los primeros forjados (Fig.A). Más tarde evolucionaron hacia una forma más o menos recta (Fig. B) yhoy las bovedillas tienden a formas cóncavas (Fig. C) para adaptar la secciónde la pieza aligerante a las nuevas características geométricas de loselementos resistentes del forjado.Con el objeto de prevenir la rotura de la bovedilla, durante la ejecución delos forjados, deberá de cumplir las exigencias mínimas de resistencia envano que establece la Instrucción EFHE. Las piezas deberán soportar 1,0kN aplicado uniformemente en una placa de 200mm x 75mm x 25mmsituada en la zona más desfavorable de la pieza.Esta condición, que deben de cumplir todas las bovedillas, se realizasegún ensayo normalizado (que para las bovedillas de EPS está recogidoen la norma UNE 53981) y tiene por objeto reproducir la pisada eventualque puede realizar el operario de la construcción, en la ejecución del forjado.Comentario:El largo de la pieza que se ensaya (50 cm) se consigue a partir del corte de piezas con longitud superiorhabitualmente 1 o 1,2 m o bien a partir del ensamblaje de piezas preparadas al efecto.En cualquier caso y según se recoge en las actuales exigencias para la Prevención de Riesgos Laborales,la superficie de trabajo ha de resistir al menos 150 kg, por ello se recomienda desde un punto de vista dela seguridad laboral, no trabajar sobre ninguna bovedilla (independientemente del material) a menos quese ejecute sobre un sistema de encofrado.38Manual de Aligeramiento de Estructuras

Las bovedillas de EPS se clasifican según la UNE 23727 M1 o M4 en función de que la materia prima esté o no ignifugada.Los ensayos para clasificar los materiales en la característica de reacción al fuego son UNE 23724 y 23725. Enambos casos se ensaya una probeta del material objeto de clasificación y se analizan los siguientes aspectos:- Velocidad de propagación de la llama- Gotas inflamadas- Autoextinguibilidad de la llamaEl EPS, cuando está tratado con ignifugantes, alcanza la clasificación M1.La exigencia de la EFHE se presenta en estos términos:“El comportamiento de reacción al fuego de las piezas que estén o pudieran quedar expuestas al exterior durante la vidaútil de la estructura, alcanzará al menos la clasificación M1 de acuerdo con UNE 23727:09. Las bovedillas fabricadascon materiales inflamables deberán resguardarse de la exposición al fuego mediante capas protectoras eficaces. La idoneidadde las capas de protección deberá ser justificada empíricamente para el rango de temperaturas y deformacionesprevisibles bajo la actuación del fuego de cálculo.”La EFHE establece pues, que las bovedillas clasificadas como M4 deben revestirse. Las bovedillas que vayan a quedarexpuestas deben ser M1.Las bovedillas de EPS han de quedar revestidas en su uso final. En su acabado más habitual, enlucido de yeso, unacapa de 15 mm del mismo es suficientemente seguro para garantizar la evacuación de los usuarios en caso de incendio.(ver apartado de comportamiento al fuego de este manual). Un revestimiento de yeso de 15 mm obtiene una clasificaciónBd0s1 según el sistema de clasificación de Euroclases, igualmente una placa de yeso laminado de 10 mm.Durante los últimos 30 años no se conocen casos de incendios en edificios con forjados construidos con bovedillas depoliestireno expandido (EPS). No obstante se ha de ser muy riguroso a la hora de manipular y almacenar las piezas, esen estas ocasiones donde el riesgo aumenta ya que no existe protección y el volumen de material es mayor.Manual de Aligeramiento de Estructuras39

3.2.1.1.2.2.2 Piezas aligerantes de EPSLas piezas aligerantes de EPS, se llevan utilizando en la construcción de forjados desde finales de los años 60. Por ellose dispone de una gran experiencia en su comportamiento.Básicamente existen dos tipos de piezas:- Bovedillas moldeadas o alveolares- Bovedillas mecanizadas o macizas (procedentes del corte de bloques)Las primeras bovedillas que se utilizaron fueron mecanizadas y es en estas con las que se cuenta con más experiencia.La característica principal es que se trata de una pieza maciza con longitud variable.Las moldeadas son piezas que disponen de alvéolos con formas y dimensiones similares a la que pueda disponer unabovedilla cerámica o de hormigón.Tipos de piezas de entrevigado de poliestireno expandido, EPSLas primeras aplicaciones en las que se utilizaron bovedillas de poliestireno expandido (EPS) fueron en edificios con problemasde cargas en soportes. Era necesario incluir en los forjados un material, ligero, resistente y que no alterara lascaracterísticas de los materiales que formaban la sección resistente. Todo ello lo cumple ampliamente el poliestirenoexpandido (EPS).Más adelante y aprovechando el buen comportamiento térmico del material se ha utilizado como pieza aligerante conrotura de puente térmico, principalmente en forjados que limitan con el exterior:- Forjados de cubierta.- Forjados sanitarios.- Porches.- Forjados en separación con locales no calefactados (trasteros desvanes).- Forjados en instalaciones frigoríficas.Piezas de entrevigado de poliestireno expandido, (EPS) con rotura de puente termico.Todos los sistemas de aligeramiento de forjados con EPS son cada vez más apreciados, esto es debido al aumento deexigencias por parte de la Administración en materia de Ahorro Energético.40Manual de Aligeramiento de Estructuras

Para mejorar el comportamiento del enlucido en el techo se realizan una serie de ranuras en la pieza de entrevigadoque facilita su adherencia.Ranurado inferior en piezas de entrevigado de poliestireno expandido, (EPS).Debido a la facilidad de mecanizado/moldeado que ofrece el poliestirenoexpandido se han podido realizar todas las exigencias que se le ha exigidoa la pieza de entrevigado por parte de las Instrucciones, diseñadores yconsultores de estructuras, que conjuntamente con la característica intrínsecaque el material ofrece, confieren a las piezas de entrevigado de EPSunas cualidades inigualables:- (Optimización del peso propio) Las piezas de entrevigado moldeadasdisponen de un machihembrado que une una pieza con laotra y de esta forma hace que el conjunto de bovedillas formen unsolo cuerpo aligerado. Todas las bovedillas disponen de una parteciega. De esta forma no permite que el hormigón vertido in-situpueda introducirse dentro de sus alvéolos optimizando el pesopropio previsto.Piezas de entrevigado moldeada, (ANAPE).- Las piezas de entrevigado mecanizadas, se cortan y adaptan en obra a la zona que se pretende aligerar.- Los resaltes en la parte superior de la pieza garantizan el recubrimiento de la armadura de reparto.- Los encajes laterales facilitan la colocación de flejes que soportan la armadura de negativos a la distancia exigidaen el diseño y el calculo estructural.Ranurado, encajes, resaltes y galzes en una pieza de entrevigado moldeada de poliestireno expandido (EPS).Manual de Aligeramiento de Estructuras41

- El ranurado en la parte inferior de las piezas de entrevigado facilita el paso de instalaciones eléctricas3.2.1.1.2.3 Piezas aligerantes en forjados reticulares o forjados unidireccionales con nervios hormigonados“in-situ”El tipo de pieza de aligeramiento mas usual en edificación, para forjados reticulares (placa de hormigón armado aligerada,con nervios en dos direcciones perpendiculares) y para los forjados unidireccionales con nervios de hormigón armadovertido in-situ, son los bloques aligerantes perdidos .Los bloques aligerantes recuperables (cubeta recuperable) se utilizan en los edificios con luces y acciones gravitatoriasimportantes como son los garajes, edificios singulares, etc...3.2.1.1.2.3.1 Pieza aligerante perdida (casetón)Como bloque de aligeramiento perdido existen básicamente tres tipos de casetones:- C asetón de hormigón.- C asetón cerámico.- C asetón de poliestireno expandido. (UNE 53974 y UNE 53976)Tipos de bloques de aligeramiento perdido.(casetones)Los “casetones” pueden ser de cualquier material que no provoque daños al hormigón y a las armaduras, al igual queen los forjados con elementos prefabricados. Los bloques de aligeramiento más habituales (tanto en forjados reticularescomo unidireccionales “in situ”) son los casetones de hormigón y los de poliestireno expandido. Prácticamente los casetonescerámicos no se utilizan, debido a la dificultad en el moldeo de las piezas, que los hace ser poco competitivoseconómicamente.Tipo de bloques de aligeramiento perdido ceramicos. (casetones)42Manual de Aligeramiento de Estructuras

3.2.1.1.2.3.2 Pesos de bloques de aligeramiento perdidoEl peso propio de los bloques de aligeramiento depende básicamente de la densidad de los materiales que lo forman.El hormigón es el más pesado con una densidad de 2.200 kg/m 3 . La cerámica tiene una densidad de 1.600 kg/m 3 . Elpoliestireno expandido EPS, es el más ligero con una densidad entre 10 y 20 kg/m 3 .En las tablas siguientes se puede comprobar el peso propio de las piezas de entrevigado más habituales en la construcción.Los datos del peso propio de las piezas de entrevigado de hormigón y cerámica se han obtenido del estudiorealizado por la Asociación de Consultores de Estructuras de Cataluña (A C E).Bovedilla ceramica Bovedilla de hormigón Bovedillas de EPSA L(cm) H(cm) P(kg/ud) A L(cm) H(cm) P(kg/ud) A L(cm) H(cm) P(kg/ud)70 25 14 8,670 25 16 10,470 25 17 10,770 25 18 10,970 25 20 11,4 70 23 20 23,0 70 23 20 0,5570 25 22 11,9 70 23 22 24,0 70 23 22 0,6070 25 25 12,5 70 23 25 26,0 70 23 25 0,6870 25 30 16,5 70 23 30 33,0 70 23 30 0,8270 23 35 36,0 70 23 35 0,96A= Ancho (cm)L= Longitud (cm)H= Altura (cm)P= Peso (kg/ud)Comentario:Al igual que las piezas de entrevigado las principales características que ofrecen los casetones de poliestirenoexpandido EPS respecto a los demás materiales son:- El bajo peso de la pieza debido a su baja densidad que provoca una reducción del peso propio del forjado.- Facilidad de manipulación que comporta un mayor rendimiento en la ejecución del forjado.- Un mejor comportamiento térmico del forjado por las características aislantes del material (EPS).- Una facilidad de moldeo y mecanización sin alterar sus características para adaptarse a las necesidadesgeométricas del elemento resistente.En el sector de la edificación español es habitual, en la ejecución de las obras, la subcontratación de la ejecución de lasestructuras. Esto conlleva que el margen de beneficio de estas empresas subcontratadas sea muy ajustado, las empresasespecializadas en la ejecución de estructuras buscan y utilizan sistemas que permitan un mayor rendimiento de lascuadrillas de operarios. Los casetones de EPS son idóneos ya que manteniendo unas características homogéneas permitenunos mayores rendimientos debido a su poco peso y a la facilidad de manipulación.En cuanto al comportamiento térmico, existen básicamente dos tipos de bloques de aligeramiento con poliestirenoexpandido EPS :- C asetón perdido.- C asetón perdido con rotura de puente térmico.Manual de Aligeramiento de Estructuras43

3.2.1.1.2.3.3 Casetón perdidoEste tipo de casetón fue el primero que se utilizó. Se basa en un casetón de una sola pieza, obtenida por mecanizadoy que puede disponer de elementos de fijación auxiliares.Las primeras aplicaciones que se realizaron con este tipo de casetones se fijaban clavando el casetón directamentesobre el encofrado, debido a que el reducido peso del casetón producía desplazamientos y succiones de la pieza.Posteriormente el sistema se ha ido perfeccionando por medio de alvéolos interiores y flejes que rigidizan el conjuntodel forjado.Forjado bidireccional con bloques de aligeramiento de EPS, sin rotura de puente térmico.3.2.1.1.2.3.4 Casetón con rotura de puente térmicoCon la intención de aprovechar las ventajas que ofrece el material, como aislamiento térmico, se han desarrollado diversassoluciones de forjados que rompen el puente térmico. Todos los sistemas tienen en común la existencia de una placade poliestireno expandido bajo el forjado que da continuidad al sistema y a la vez permite un fácil replanteo.Para ello los fabricantes han patentado diversos tipos de forjados y que en general se basan en sistemas similares, consistesen una placa de poliestireno expandido, a la cual se llama “tabla o base”, que encajándose entre ellas recubretoda la superficie del forjado. Estas placas de base reciben, mediante encajes practicados en ambas piezas, a los casetonesde poliestireno expandido en las zonas aligeradas del forjado. Con este sistema, además de romper el puente térmico,se soluciona satisfactoriamente la fijación del casetón ligero.Forjado bidireccional con bloques de aligeramiento de EPS, con rotura de puente térmico.Los fabricantes de estos sistemas de forjados ligeros industrializados, disponen de información que avalan las ventajasen rendimientos en la colocación de casetones y montaje de ferralla.Al igual que las piezas de entrevigado de poliestireno expandido, estos sistemas disponen de unas facilidades de mecanizadoque permiten, al diseñador de estructuras, resolver las necesidades de moldeo de la pieza resistente. De estaforma se pueden practicar encajes en la pieza para recibir flejes, paso de instalaciones, etc...44Manual de Aligeramiento de Estructuras

3.2.1.1.3 HORMIGONES LIGEROSLos hormigones que se emplean para constituir elementos constructivos, con función resistente y estructural, puedenser aligerados. Se les conoce como hormigones ligeros (HL). Para confeccionarlos se pueden utilizar, total o parcialmente,áridos ligeros.Como ya hemos dicho en la introducción, los hormigones ligeros no son un invento actual. Los romanos utilizaron unaargamasa 8 aligerada con piedra pómez 9 como árido para aligerar la inmensa cúpula del Panteón de Roma.Hasta el siglo XX, el hombre no ha podido obtener áridos ligeros de forma artificial. Fue el profesor S.J. Hayde en el año1917 el que desarrolló un proceso, mediante horno tubular giratorio, para expandir pizarras y arcillas para obtener, deesta forma, áridos ligeros resistentes y de baja densidad.Estos áridos aportan una homogeneidad en sus características que los hacen aplicables para confeccionar hormigonesde calidad. Las primeras aplicaciones, de estos nuevos hormigones, se probaron en EEUU para la construcción de cascosde buques durante la primera guerra mundial.En los años 30 se utilizaron para confeccionar calzadas en puentes colgantes y hacia los años 50 se construyeron enEEUU diversos edificios con estructura, total o parcialmente, de hormigón ligero. La aplicación mas importante del hormigónligero, en edificación, ha sido los edificios de gran altura.Con hormigones ligeros confeccionados con áridos artificiales se obtienen unas resistencias a compresión que van delos 1 kp/m 2 a los 5,5 kp/m 2 con unas densidades de mitad o un cuarto de los hormigones convencionales.Clase de árido Tipo de árido Densidad de los Resistencia a Densidad delgranos (Grupo de compresión hormigón8-16 mm)Baja consistencia Arcillas expandidas 0,7 a 0,9 Kg/dm 3 1,5 kp/m 2 < 1,3 kg/dm 3Consistencia media Pizarras y arcillas expandidas 1,0 a 1,3 Kg/dm 3 2.5 a 3,5 kp/m 2 1,5 a 1,7 kg/dm 3Alta consistencia Pizarras y arcillas expandidas 1,2 a 1,4 Kg/dm 3 4,5 a 5,5 kp/m 2 1,6 a 1,8 kg/dm 3Tabla 1.1-1 de “Hormigones ligeros armados” Helmut Weigler y Sieghart Karl. Editorial Gustavo Gili.Para el diseño, dimensionado y ejecución del hormigón ligero se debe utilizar el Eurocódigo nº2 dado que la EHE,Instrucción de Hormigón Estructural establece, en su artículo primero, que se excluyen del ámbito de aplicación de lanorma; las estructuras realizadas con hormigones especiales, tales como los ligeros, los pesados, los refractarios y loscompuestos con amianto, serrines u otras sustancias análogas. Además, el hormigón ligero, dispone de una ampliabibliografía a la que poder recurrir para realizar el diseño y ejecución de este tipo de hormigón.3.2.1.1.3.1 Tipos de hormigones- Hormigón convencional: densidad 2500 Kg/m 3- Hormigón ligero con arcilla expandida: 1400 Kg/m 3 (1800 Kg/m 3 )- Hormigón ligero con pizarra expandida: 1500 Kg/m 3 (1800 Kg/m 3 )8La argamasa es un mortero o hormigón que en lugar de disponer de cemento como conglomerante utiliza cal.9La piedra pomez es un arido de origen volcánico.Manual de Aligeramiento de Estructuras45

3.2.1.2 LAS CARGAS PERMANENTESLa carga permanente es la carga debida a los pesos de todos los elementos constructivos, instalaciones fijas, etc., quesoporta el edificio.Más concretamente se considera carga permanente todas las cargas debidas a los pesos de todos los elementos constructivosque gravitan permanentemente sobre el: muros, soleras, pavimentos, guarnecidos, falsos techos, y los tabiconescon un peso superior a 120 kg/m 2 , etc...Para determinar su peso se multiplica el volumen que ocupa por su peso especifico aparente. El volumen se calcula geométricamenteen función de sus dimensiones y el peso especifico se determina experimentalmente en los casos en quees preciso. Para materiales de construcción se pueden tomar los valores consignados en la tabla 2.1, para materialesalmacenables los de la tabla 2.2 y para líquidos los de la tabla 2.3 de la NBE AE-88 Acciones en la Edificación.Comentario:De forma general, se puede establecer que las cargas permanentes generan un peso que representa aproximadamenteel 30% de la carga total del edificio.Para aligerar se puede actuar en el diseño y en la densidad de los materiales.- Pavimentos de menor densidad: parquet flotante, moquetas, linoleums, etc...- C erramientos aligerado: paneles sándwich prefabricados, etc...- Escaleras ligeras: escaleras de madera, etc...- Barandillas ligeras.3.2.2 SOBRECARGAS3.2.2.1 OPTIMIZANDO LAS SOBRECARGASSe entiende por sobrecarga el peso que gravita de forma discontinua en el edificio. Existen diversos tipos de sobrecargas.La Normativa Básica Edificación NBE AE-88, establece varios tipos de sobrecarga:- Sobrecarga de uso- Sobrecarga uniforme en pisos- Sobrecarga de tabiquería- Sobrecargas aisladas- Sobrecarga de balcones volados- Sobrecargas horizontales- Sobrecarga de nieveTodas ellas están establecidas por la misma Normativa Básica Edificación NBE AE-88, en función del uso, la ubicacióndel edificio, tipo de tabiquería, etc....En el campo del aligeramiento se puede actuar en el diseño del edificio y en su uso racional para reducir sobrecargas,de esta forma cuando un edificio tiene diversos usos, desde un punto de vista estructural y especialmente de aligeramientode estructuras, se optimiza disponiendo los usos que tienen de una sobrecarga mayor en las plantas inferiores ylos usos con una sobrecarga inferior en las plantas superiores.* Ejemplo: No colocar la sala de actos, en la última planta del edificio.No colocar la biblioteca, en la última planta del edificio.No colocar el almacén, en la última planta del edificio.También es aconsejable optimizar las sobrecargas y sobretodo informar a los usuarios de las sobrecarga que han sidoconsiderada en el cálculo del edificio. (Libro del edificio. LOE), cartel indicativo, etc...Ejemplo: De la misma forma que los planes de emergencia y evacuación de los edificios indican el aforo máximode un edificio el promotor y el usuario debe de conocer la sobrecarga máxima que ha sido considerado en eldimensionado de la estructura.Comentario:De forma general, se puede establecer que las sobrecargas generan un peso que representa aproximadamenteel 20% de la carga total del edificio.46Manual de Aligeramiento de Estructuras

4. DISEÑO Y EJECUCIÓNEn España existen una serie de documentos normativos de referencia para el diseño y la ejecución de estructuras:- Las Instrucciones y Normas Básicas de Edificación 10 de obligado cumplimiento.- La Normativa Tecnológica 11 .- Y desde los años 80 los Eurocódigos 12 .Junto con los documentos normativos existe una serie de bibliografía técnica 13 y científica abundante que desarrolla elcampo del diseño y dimensionado de estructuras.El desarrollo del análisis de estructuras supera ampliamente el objetivo de este documento. Lo que se pretende, especialmenteen este apartado, es concentrar los diversos temas que inciden en el diseño y ejecución de estructuras, (especialmenteforjados) y de forma resumida ponerlo al alcance de los diferentes agentes implicados en la edificación conun lenguaje técnico pero ameno y con unos comentarios de cada tema sobre los asuntos que se consideran más importantes,especialmente en lo que se refiere al aligeramiento de estructuras.4.1 CRITERIOS DE DISEÑOPara diseñar los forjados o más ampliamente las estructuras que deberán de soportar al edificio, se han de considerardiversas características propias de la estructura y otras que dependen de los requisitos del edificio y de su emplazamiento.Con el análisis de todos estos factores se diseña el modelo estructural.C aracterísticas de cálculoLas características de cálculo son aquellos parámetros necesarios para el análisis estructural y con los cualesse diseña y dimensiona la estructura.1. Luz a cubrir.Entendemos por luz la distancia entre soportes (muros o pilares) que se debe de salvar (forjados) o cubrir(cubierta).2. Acciones gravitatorias.Las acciones gravitatorias son las cargas de los elementos constructivos y de las sobrecargas que puedenactuar por razón de su uso y de la nieve en su cubierta. En ciertos casos puede ir acompañada de acciones porimpactos o vibraciones.La determinación de estas cargas podría ser un problema complejo, ya que por su naturaleza varia fundamentalmentecon el proyecto, con los materiales y con el emplazamiento de la estructura, la NBE AE-88 establece unos valores paradeterminar cada una de las anteriores acciones.Las cargas más importantes que soporta una estructura en el campo de la edificación (peso propio, cargas permanentesy sobrecargas) no suelen sufrir alteraciones bruscas, se las denomina cargas estáticas. Estas constituyen la base deldiseño y cálculo de la estructura y están recogidas en la Norma Básica NBE AE-88 Acciones en la Edificación.10Las Instrucciones y Normas Basicas de edificación, son Reglamentos Técnicos. Dichos reglamentos, son documentos que contiene las especificacionestecnicas que establecen comportamientos obligatorios para garantizar requisitos minimos.Real decreto 1650/1977 de 10 de junio sobre normativa de edificación;Son normas basicas de la edificación (NBE), las que a partir de los fundamentos del conocimiento cientifico y tecnológico, establecen las reglasnecesarias para su correcta aplicación en el proyecto y la ejecución de los edificios. Tiene como finalidad fundamental defender la seguridad de laspersonas, establecer las restantes condiciones mínimas para atender las exigencias humanas y proteger la economía de la sociedad. Como consecuenciade estos fines, las NBE son normas de obligado cumplimiento para todos los proyectos y las obras de edificación.11Las “Normas Técnicas o Tecnológicas” son los documentos que contienen las especificaciones técnicas que establecen comportamientos voluntarios(no obligatorios) para garantizar los requisitos que a la sociedad conviene. Su elaboración, llevada a cabo por un organismo reconocido en el ámbitonacional o internacional por su actividad normativa, se realiza mediante un proceso consensuado en el que intervienen todos los agentes sociales yeconómicos interesados (fabricantes, consumidores y usuarios, administración, centros de investigación, laboratorios, asociaciones profesionales).12Los Eurocódigos son un conjunto de normas europeas experimentales (estas normas son de aplicación voluntaria), que aportan métodos comunes decálculo para todos los Estados Miembros. Desde el año 1998 se están reconvirtiendo de Normas Europeas Experimentales a Normas Europeas. Seespera que estén finalizadas para el año 2006. A partir del momento que estén publicadas como normas europeas, serán de aplicación en el campo delas licitaciones públicas dentro de los Estados Miembros (Directiva 93/37, articulo 10.2).13Ver referencias bibliograficasManual de Aligeramiento de Estructuras47

3. Acciones de viento.Son las acciones de las presiones y succiones que la acción del viento produce a las superficies del edificio.4. Acciones térmicas.Es la acción producida por las deformaciones debidas a cambios de temperatura de los materiales que formanla estructura y el edificio.5. Acción reológicas.Es el resultado de las tensiones producidas por las deformaciones que experimentan los materiales en el transcursodel tiempo por retracción, fluencia, bajo cargas u otras análogas. Esta acción es una característica intrínsecade cada material.6. Acciones sísmicas.Son las acciones producidas por las aceleraciones de las sacudidas sísmicas. Las acciones sísmicas se consideranen los edificios emplazados en zonas que dispongan de sensibilidad sísmica establecida por la NormaSismorresistente vigente.Estas acciones cuyo valor varía con rapidez o se aplican de forma brusca se denominan acciones o cargas dinámicas.7. Acciones del terreno.La acción del terreno es producida por el empuje activo o el empuje pasivo del terreno sobre la superficie delos muros en contacto con este.8. C apacidad portante del terreno.Es la capacidad que dispone el terreno para resistir las cargas que le transmitirá el edificio una vez este se haconstruido.Condiciones de ejecución:1. Organización empresarial del entorno.Los medios auxiliares, materiales y humanos de los que disponga el constructor que va a ejecutar la estructuracondicionan en gran medida la tipología estructural que se ha de diseñar. Un constructor especializado enejecutar estructuras, que dispone de un sistema de encofrado, mejora los rendimientos de cuadrillas de operariosen la formación de losas, forjados reticulares o unidireccionales de hormigón vertido “in-situ”, mientras queun constructor no especializado en estructuras, cuya actividad se desarrolla en una zona con una buena implantaciónde empresas de prefabricados, preferirá una estructura unidireccional semiprefabricada formada porviguetas, placas alveolares o prelosas.2. Técnicas constructivas del lugar.Los hábitos constructivos y los materiales habituales de la zona donde este emplazado el edificio tienen una granimportancia cuando estos afectan a la valoración económica final de la estructura. En un entorno donde existangran cantidad de ladrillerias que produzcan cerámica para la construcción existirá también una tradición en aparejarladrillos y por ello la estructura vertical de los edificios, situados en ese entorno, tenderán a realizarse conmuros portantes de cerámica, siempre que ello sea posible estructuralmente. Por otro lado los edificios emplazadosen zonas montañosas, donde abunde la madera y las aserradoras, se tenderá a utilizar la madera para cubrirforjados o cubiertas y con ella los profesionales del entorno condicionarán el sistema constructivo al disponer delos materiales y de los conocimientos necesarios en el arte de ensamblar y unir la madera.3. Forma y ubicación del solar.La forma y el emplazamiento del edificio condiciona el diseño arquitectónico y este a su vez a la estructura quelo sustenta.Un edificio situado en una parcela irregular, con una fuerte pendiente dispondrá de unos medios auxiliares diferentesa los de una parcela regular, completamente llana (apuntalamiento, encofrado, sopandas, cimbras, etc...).48Manual de Aligeramiento de Estructuras

El emplazamiento de un edificio puede hacer imposible la utilización de hormigón de central por lo que obligaa utilizar sistema prefabricados o sistemas en seco. Otros emplazamientos o tipo de obra hará imposible la instalaciónde grúas que faciliten el transporte del material hasta la obra, etc.4. Coste económico.El coste económico de la estructura es fruto de diversos factores que condicionan en gran medida el diseñoestructural. El coste de ejecución de la estructura es importante pudiendo llegar y en algunos casos a superarel 30 % del coste final del edificio. Por este motivo la optimización de los recursos (rendimientos de la mano deobra), el coste de los materiales, y los gastos logísticos (transporte de materiales, medios mecánicos para sumanipularlos (grúas, etc) deben de tenerse muy en cuenta en su ejecución.De estos tres factores citados dependerá en gran medida el coste final de la estructura. El emplazamiento tambiéninfluirá en los factores citados. Mientras que en las zonas mas industriales el coste de los materiales y sutransporte será mas económico, en las zonas rurales y poco industrializadas, el coste del transporte puede llegara ser elevadísimo. Por otro lado el coste de la mano de obra en las zonas mas industriales es elevado, loque provoca que se utilicen técnicas con una rapidez de ejecución y rendimientos elevados, al contrario pasaen las zonas rurales donde se pueden utilizar técnicas con un coste de mano de obra y periodos de ejecuciónmayores.• Seguridad, salud e higiene en la ejecución.La planificación de los trabajos de seguridad y salud condonará el diseño y ejecución de la estructura en aquellos aspectosque lo hagan necesario. La estructura es siempre el primer elemento constructivo que se ejecuta. La adopción demedidas de seguridad en esta fase es importantísima, especialmente aquellas medidas encaminadas a reducir el riesgode caída a doble altura.• Aislamiento térmico.Algunos de los forjados que forma el edificio deberán de cumplir alguna misión adicional a la de transmitir las cargasque recibe. Entre estas esta la de garantizar el confort térmico de la dependencia interior. Esto es especialmente importanteen aquellas dependencias en las que el elemento estructural (forjado) conforma la limitación entre el espacio interiory exterior como son las cubiertas, los forjados sanitarios, los porches abiertos, o forjados que limiten distintos usoscon requerimientos de confort distintos como pueden ser viviendas con garajes, almacenes, etc.• Acondicionamiento acústico.Al igual que pasa con el aislamiento térmico los forjados que separan horizontalmente dos espacios deben de cumplirunos requisitos adicionales para conseguir los parámetros de confort necesarios y que están establecidos en las normativascorrespondientes.• Seguridad en caso de incendio.La estabilidad de la estructura es un factor fundamental en caso de incendio. En estos casos se le exige una estabilidad,durante un periodo de tiempo, que garantice la total evacuación del edificio. Por todo ello los parámetros de prevenciónen caso de incendio y especialmente aquellos que deben de servir para garantizar la estabilidad deben de serconsiderados en la fase de diseño y no pueden ser alterados en la fase de ejecución y uso del edifico (recubrimientos,revestimientos, etc…).• Impermeabilización.Los forjados expuestos a las inclemencias meteorológicas deben de disponer de unos elementos que eviten la filtraciónde agua( impermeabilización). El agua es el agente principal que causa lesiones en los edificios y el drenaje del mismo,debe de ser estudiado en la fase de diseño. Los errores en esta fase condicionarán posteriormente una disminución dela durabilidad de la estructura y la realización de importantes inversiones en reparaciones.Manual de Aligeramiento de Estructuras49

• Medio ambiente.La utilización de materiales que lleven un coste energético reducido en su producción 14 y transformación, la utilizaciónde técnicas de reutilización y reciclaje así como el incentivar comportamientos respetuosos con el medio ambiente enel sector de la construcción (vertidos y utilización de productos tóxicos) deben de ser valoradas en la fase de diseño yejecución de la estructura. El sector de la construcción, es considerado uno de los sectores mas importantes dentro dela actividad industrial, es por ello que la introducción en este campo de una cultura basada en los principios medioambientalesconllevaría un importante beneficio a la sociedad.Comentario:El aligeramiento estructural lleva consigo una reducción de la cuantía de acero necesaria y con ello consiguereducir el uso de uno de los materiales que consume más energía en su producción.14El aligeramineto estructural lleva consigo una reducción de la cuantia de acero necsaria y con ello consigue reducir el uso de uno de los materiales queconsume mas energia en su producción50Manual de Aligeramiento de Estructuras

DISEÑO Y DIMENSIONADOLa casuística de estructuras con las que podemos cubrir los edificios es muy amplia. En este apartado se analiza el cálculoy dimensionado de los forjados más habituales que utilizan piezas de aligeramiento.Para poder simplificar el estudio se plantea un análisis siguiendo las instrucciones actuales. En primer lugar se analizanlos forjados unidireccionales de hormigón armado, en segundo lugar los forjados unidireccionales con vigas metálicas yen tercer lugar los forjados bidireccionales planos (forjados reticulares).4.1.1.1 FORJADOS UNIDIRECCIONALES DE HORMIGÓN ARMADO O PRETENSADOPara el desarrollo de los criterios de diseño, cálculo y dimensionado de este apartado se ha seguido los criterios establecidosen la “Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón realizados con elementosprefabricados” (EFHE).Forjado unidireccional formado por elementos superficiales planos, con nervios sometidos a flexión esencialmente en unadirección.4.1.1.1.1 CAMPO DE APLICACIÓNEl artículo 1 de la EFHE define su campo de aplicación, especificando como tal los forjados unidireccionales, constituidospor elementos superficiales planos con nervios sometidos a flexión esencialmente en una dirección. La Instrucciónes aplicable cuando se cumple las siguientes condiciones:- El canto total no exceda de 50 cm.- La Luz de cada tramo no exceda de 10 metros.- La separación entre ejes de nervios no exceda de 100 cm.4.1.1.1.2 ELEMENTOS QUE FORMAN EL FORJADO UNIDIRECCIONALLos forjados unidireccionales prefabricados, están formados por:1. Elementos resistentes (viguetas, viguetas autoresistentes o losa alveolar).2. Piezas de entrevigado (bovedillas o casetones).3. Losa superior de hormigón, (hormigón vertido “in-situ” y armadura de refuerzo y/o de reparto).4.1.1.1.3 ELEMENTO RESISTENTEComo ya hemos visto los elementos resistentes prefabricados puedenser viguetas, viguetas autoresistentes, y losa alveolar.Se llama vigueta al elemento longitudinal resistente, prefabricadoen instalación fija exterior a la obra, diseñado para soportar cargasproducidas en forjados de pisos o de cubiertas. Estas pueden serarmadas o pretensadas.Se llama vigueta autoresistente: al elemento longitudinal resistentecapaz de resistir por si solo en un forjado, sin sopandas intermediasy sin la colaboración del hormigón vertido en obra, la totalidad delos esfuerzos a que habrá de estar sometido el forjado.Manual de Aligeramiento de Estructuras51

Comentario:Los elementos resistentes más utilizados en edificación son los forjados unidireccionales semiresistentesformados con viguetas prefabricadas armadas o pretensadas y los formados por nervios de hormigónarmado “in-situ” que no entran en el ámbito de aplicación de la Instrucción EFHE..Los forjados formados con viguetas autoresistentes, han tenido en el pasado, un uso muy amplio en lacubrición de pisos, pero con el desarrollo de los sistemas de apuntamiento han sido desplazados por laviguetas ya que estas confieren una mayor rigidez al forjado. Hoy su uso se circunscribe a los forjados quedisponen de una dificultad de apuntalamiento como son los forjados sanitarios o la substitución de forjadosen edificios existentes donde no es posible la colocación de sopandas.4.1.1.1.4 PIEZAS DE ENTREVIGADOLa Instrucción EFHE describe la pieza de entrevigado como elemento prefabricado de cerámica, hormigón, poliestirenoexpandido u otros materiales idóneos, con función aligerante o colaborante, destinado a formar parte, junto con lasviguetas la losa superior hormigonada en obra y las armaduras de obra , del conjunto resistente de un forjado. (Para masinformación ver apartado 3.2.1.1.2 de este manual)Comentario:El articulo 53 de la EHE “Instrucción de hormigón estructural” hace extensible la aplicación de estas indicacionesa todos los forjados de hormigón armado y pretensado, sean o no forjados unidireccionales prefabricadospor lo que sus características y exigencias recogidas en la EFHE a las piezas de entrevigadoserán aplicables a las bovedillas y a los casetones. (Para mas información ver apartado correspondiente deeste manual).La EFHE especifica las siguientes propiedades tecnológicas que se deben de exigir a las piezas de entrevigado:1.La carga de rotura a flexión para cualquier pieza de entrevigado debe ser mayor que 1,0 kN determinada segúnUNE 53981:98 para las piezas de poliestireno expandido y según UNE 67037:99, para piezas de otros materiales2.En piezas de entrevigado cerámicas, el valor medio de la expansión por humedad, determinado según UNE67036:99, no será mayor que 0,55 mm/m, y no debe superarse en ninguna de las mediciones individuales el valorde 0,65mm/m. Las piezas de entrevigado que superen el valor límite de expansión total podrán utilizarse, no obstante,siempre que el valor medio de la expansión potencial, según la UNE 67036:99, determinado previamentea su puesta en obra, no sea mayor que 0,55 mm/m.3.El comportamiento de reacción al fuego de las piezas que estén o pudieran quedar expuestas al exterior durantela vida útil de la estructura, alcanzara al menos la clasificación M1 de acuerdo con UNE 23727:90. Las bovedillasfabricadas con materiales inflamables deberán resguardarse de la exposición al fuego mediante capas protectoraseficaces. La idoneidad de las capas de protección deberá ser justificada empíricamente para el rangode temperaturas y deformaciones previsibles bajo la actuación del fuego de cálculo.Comentario:El articulo 34.2.b de la EFHE exige que el suministro de la pieza de entrevigado en la obra debe de verificarsela siguiente documentación para su uso, sin perjuicio de las facultades de la Dirección Facultativapueda realizar otras comprobaciones:1.Certificación documental del fabricante de la pieza de entrevigado basada en ensayos sobre el cumplimientode carga de rotura a flexión, según UNE 15 , correspondiente.2.Certificado documental del fabricante de expansión por humedad según UNE correspondiente a las piezas de entrevigado cerámicas.3.Garantía documental del fabricante, basada en ensayos, de que el comportamiento de reacción al fuegodel material con el que están fabricadas las bovedillas alcance al menos una clasificación M1, de acuerdocon UNE 23727:90, en el caso de que las piezas de entrevigado no sean cerámicas o de hormigón.(Para mas información, ver el apartado sobre el compor tamiento al fuego del EPS, de este manual).15UNE-53981 Bovedillas de poliestireno expandido (EPS) para forjados unidireccionales con viguetas prefabricadas.UNE-53976 Bovedilas de poliestireno expandido (EPS) para forjados unidireccionales hormigonados en obra.UNE-53974 Bovedillas de poliestireno expandido (EPS) para forjados reticulares.52Manual de Aligeramiento de Estructuras

En la anterior “Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón armado y pretensado”(EF-96), la Comisión Permanente del Hormigón 16 hacia los siguientes comentarios respecto al ensayo a carga derotura a flexión de las piezas de entrevigado;La exigencia de resistencia en vano de las piezas de entrevigado tiene por objeto prevenir su rotura enobra al pisar eventualmente sobre ellas, en consecuencia el ensayo prescrito se realizará apoyando lapieza en dos tablones que representan a las viguetas.Comentario:En el caso de las bovedillas mecanizadas de EPS las longitudes que se suministran son muy variables. Conel fin de homogeneizar el resultado de los ensayos de flexión se ensayan probetas de 50 cm. de longitud,cortando el sobrante de las piezas originales.Cuando se trata de piezas moldeadas se ensayan diversas piezas encajadas hasta conseguir una longitudde 50 cm. (Para mas información ver el apartado de piezas de entrevigado de este manual).Las condiciones que la EFHE exige respecto al comportamiento de reacción al fuego, ya estaban establecidas en laanterior Instrucción EF-96 por lo que las piezas de entrevigado de poliestireno expandido (EPS) que se han venidocomercializando en nuestro país ya cumplen con dicho requisito.Respecto la misma la Instrucción EF-96, publicada por el Ministerio de Fomento, hacia los siguientes comentarios;“Las condiciones exigibles a los materiales y a los elementos constructivos así como su comprobación del comportamientoante el fuego, están reguladas en la Norma Básica de la Edificación NBE CPI-96 Condiciones deProtección contra Incendios en los Edificios. En esta norma se establece que los materiales cerámicos, así comolos, morteros, los hormigones y los yesos se consideran de clase M0. […]Es recomendable que la cara inferior del forjado se recubra con algún tipo de revestimiento continuocomo guarnecido, enfoscado o revoco.”Comentario:Hemos visto que en relación al comportamiento de reacción al fuego, la Instrucción EFHE exige una clasificaciónM1 a las piezas que estén o pudieran quedar expuestas al exterior durante la vida útil de la estructura.Esto se cumple en la mayoría de las piezas de entrevigado que se comercializan en nuestro país yaque la anterior Instrucción EF-96 ya lo exigía.En el caso de los forjados, indistintamente del tipo pieza de entrevigado, es recomendable como dice laComisión Permanente del Hormigón que se recubra la superficie del mismo con un guarnecido, enfoscadoo revoco. Los materiales con los que se forma dicho revestimiento (yesos y morteros) están consideradosen la NBE CPI-96 de clase M0, por lo que dicha clasificación debe de extenderse a los forjados recubiertoscon estos materiales, sea cual sea la pieza de entrevigado. La protección de la superficie de poliestirenoexpandido con 9 mm de espesor de cartón yeso o 10 mm de espesor de yeso se ha mostrado comoresistente a la inflamabilidad, no obstante cabe recordar que diversos estudios demuestran que el grueso17 del revestimiento en general, es el factor fundamental para prevenir las fisuras en la superficie delrevestimiento y que concretamente la Norma Tecnológica. (NTE-Revestimientos NTE-RPG) exige un gruesodel guarnecido y enfoscado de yeso de 15mm mínimo sea cual sea el material de soporte.Por lo que se deduce que si se aplica un guarnecido y enlucido de 15 mm de grueso, como revestimientode un forjado con piezas de entrevigado de poliestireno expandido, se dispondrá de un comportamientoal fuego M0 y de un revestimiento capaz de absorber las fisuras ocasionadas por deformaciones o tensionesreológicas de los materiales que forman el propio forjado.16La Comisión Permanente del Hormigón, esta formada por diversos organismos entre los que estan buena parte de los Ministerios del Estado y lasUniversidades Politécnicas. Esta Cominión fue creada al amparo del Real Decreto 2687/1968, de 20 de setimebre y reestructurada conforme a lo dispuestoen el Real Decreto 1177/1992, de 2 de octubre y es la encargada de promover la revisones de las Instrucciónes del Hormigón (EF y EHE).17Diversos estudios demuestran que el grueso del revestimiento es el factor decisivo para evitar fissuras debido a deformaciones y tensiones reologicas.Ver” Manual of Lathing and Plastering, Gypsum Assotiation Edition, Issued in 1965” de J.R.Diehl Editado por Mac Publisher Association.Manual de Aligeramiento de Estructuras53

4.1.1.1.5 AUTORIZACIÓN DE USOEl articulo 4 de la EFHE, establece que los fabricantes de elementos prefabricados con función resistente para forjadosdeben de estar en posesión de la “Autorización de uso” para sus sistemas, concedida por la autoridad competente, deacuerdo con las disposiciones especificas sobre la materia, sobre una Ficha de C aracterísticas Técnicas, que contienedatos relevantes para el cálculo, la ejecución y el control del forjado.Dicha autorización de uso esta regulada por el Real Decreto 1630/1980 de 18 de julio. El artículo primero del mencionadodecreto dispone que los fabricantes de sistemas de forjados o estructuras para pisos y cubiertas que pretendanindustrializarlos para su empleo en edificación tendrán previamente que obtener autorización de uso del Ministerio deObras Públicas y Urbanismo (Actualmente Ministerio de Fomento). En el mismo articulado se recoge, que no precisande dicha autorización de uso los elementos de pisos y cubiertas proyectados para una obra por el arquitecto o el ingenieroautor del proyecto de la obra y ejecutados bajo su dirección.El artículo cuarto del mencionado Real Decreto establece que los elementos resistentes del sistema se describirán técnicamenteen una ficha técnica.En fecha 29 de noviembre de 1989 se publica una Orden sobre los modelos de fichas técnicas a los que se refiere elReal Decreto 1630/1980, de 18 de julio, sobre la autorización de uso para la fabricación y empleo de elementos resistentespara pisos y cubiertas.En el artículo primero de la mencionado Orden se establece lo siguiente:“Artículo Primero.- A los efectos del articulo 1º del Real Decreto 1630/1980, de 18 de Julio, se entiende por sistemas de forjadosy estructuras para pisos y cubiertas para su empleo en edificación, y por tanto, sujetos a previa autorización de uso, losforjados unidireccionales de hormigón armado o pretensado y las viguetas o elementos resistentes armados o pretensados dehormigón o de cerámica y hormigón, que se utilizan en su ejecución”.Comentario:En referencia a la autorización de uso y como resumen de los diversos textos normativos se deduce losiguiente:- Los fabricantes de sistemas de forjados deben disponer de autorización de uso cuando pretendancomercializar los forjados unidireccionales de hormigón armado o pretensado y las viguetas o elementosresistentes armados o pretensados de hormigón o de cerámica y hormigón, (elementos resistentesprefabricados).- No precisan de dicha autorización de uso los elementos estructurales de pisos y cubiertas proyectadospara una obra por el arquitecto o el ingeniero autor del proyecto de la obra y ejecutados bajo su dirección.- Las piezas de entrevigado forman parte del conjunto resistente de un forjado (ver definición EFHE) comoun elemento más (hormigón y armaduras de la losa superior, viguetas, etc...) y que los fabricantes dedichas piezas de entrevigado no deben de disponer de Autorización de uso ya que esta se les exigea quien pretende comercializar el elemento resistente completo (forjado).- El Real Decreto 1630/1980 establece en su articulo séptimo la forma simplificada para modificar unaAutorización de Uso. Dicho sistema puede ser utilizado por los fabricantes de sistemas de forjadospara pisos que no dispongan en las fichas de características de la autorización de piezas de entrevigadode poliestireno expandido (EPS).“Artículo Séptimo.- La autorización de uso de un sistema se refiere solamente a los elementos expresamente definidos en lasfichas autorizadas. Cualquier modificación de forma, dimensiones, materiales, que pretenda introducirse por el fabricantedeberá ser solicitada con una Memoria técnica adicional y las fichas de los nuevos elementos, expidiéndose, si procede,nueva autorización de uso en la forma indicada en el articulo quinto de este Real Decreto”.54Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.1.6 CONDICIONES GEOMÉTRICASLa Instrucción EFHE en su articulo 17 establece que la sección transversal del forjado cumplirá con los siguientes requisitos:El espesor mínimo ho de la losa superior hormigonada en obra, será de:• 40mm sobre viguetas.• 40mm sobre las piezas de entrevigado cerámicas o de hormigón.• 50mm sobre piezas de entrevigado de otro tipo.• 50mm sobre piezas de entrevigado en el caso de zonas con aceleración sísmica de calculo mayor que 0,16g.El perfil de la pieza de entrevigado será tal que a cualquier distancia c de su eje vertical de simetría, el espesor de hormigónde la losa superior hormigonada en obra no será menor que:• c/8 en el caso de piezas de entrevigado colaborante.• c/6 en el caso de piezas de entrevigado aligerantes.En el caso de forjados de viguetas sin armadura transversales de conexión con el hormigón vertido en obra, el perfil dela pieza de entrevigado dejará a ambos lados de la cara superior de la vigueta un paso de 30mm, como mínimo.La forma de la junta será la adecuada para permitir el paso de hormigón de relleno, con el fin de crear un núcleo capazde transmitir el esfuerzo cortante entre losas colaterales y para, en el caso de situar en ella armaduras, facilitar su colocacióny asegurar una buena adherencia.• El ancho de la junta en la parte superior de la misma no será menor que 30mm.• El ancho de la junta en la parte inferior de la misma no será menor que 5mm, ni al diámetro nominal máximo deárido D.• Si en el interior de la junta se disponen barras de atado longitudinales, el ancho de la junta al nivel de la barradebe ser mayor o igual que el mayor de los dos siguientes valores:Ø+20mmcon D y Ø expresados en mm.Ø+2DComentario:La comprobación de las condiciones geométricas de los elementos que forman los forjados es una de lasmisiones principales de la Dirección Facultativa de la obra. Dichas condiciones deberán estar especificadasen los planos del Proyecto de Ejecución del edificio y reflejadas en la Autorización de Uso correspondiente.Estas condiciones geométricas serán como mínimo las establecidas por la Instrucción EFHE.Estas verificaciones en la recepción de los materiales es especialmente importante en el caso de las piezasde entrevigado cuando se quiere construir un forjado con viguetas, ya que corresponde a la pieza deentrevigado moldear el hormigón vertido “in-situ” para formar la sección resistente final. Por lo que seránecesario contestar afirmativamente a las siguientes preguntas en la recepción de las piezas.- El ancho de la junta que forman la parte superior de la vigueta y la pieza de entrevigado es ≥ a 30mm.?- El ancho de la junta que forman la parte inferior de la vigueta y la pieza de entrevigado ≥ a 5mm o al diámetronominal máximo de árido D.?- El ancho de la junta que forman la parte inferior de la vigueta y la pieza de entrevigado a la altura de laarmadura de atado es ≥ a Ø+20mm o ≥ Ø+2D ?Manual de Aligeramiento de Estructuras55

4.1.1.1.7 ARMADURA DE REPARTOPara convertir los nervios flectados en una sola dirección del forjado, en una placa y repartir transversalmente las accionesque recibe, es necesario disponer de una losa superior de reparto, también llamada capa de compresión. La misiónfundamental de esta losa es:- Solidarizar los diversos nervios o viguetas que forman el forjado.- Repartir transversalmente las acciones gravitatorias.- Dar monolitismo18 al forjado.- Arriostrar la estructura vertical frente a los esfuerzos horizontales.- Asegurar el enlace entre el forjado y el resto de la estructura frente a acciones imprevistas.La losa superior de hormigón vertido en obra, dispondrá de una armadura de reparto, que según la Instrucción debeestar formada por una armadura superior a 4mm de diámetro, en dos direcciones, perpendiculares y paralelos a los nerviosy con una separación entre armaduras longitudinales y transversales no mayor de 35 cm.Cuando se tenga en cuenta la armadura de reparto a efectos de comprobación de los Estados Limites Últimos el diámetromínimo de la armadura será de 5mm. (Instrucción EHE)La sección total de esta armadura, en cm 2 /m debe de ser:a) En la dirección perpendicular a los nervios5 ·h oA1 –––––f ydb) En la dirección paralela a los nervios2,5 ·h oA2 ––––––f ydh o = Espesor mínimo de la losa superior sobre piezas de entrevigado en mm.f yd = Resistencia de cálculo del acero, en N/mm 2 .Comentario:El espesor de la losa superior de hormigón viene determinada, como condición geométrica del forjado enfunción de los elementos que lo forman (articulo 17 EFHE) y el armado de la armadura de reparto se estableceen función del espesor de esta.4.1.1.1.8 BASE DE CALCULO Y ANÀLISIS ESTRUCTURAL DEL FORJADO4.1.1.1.8.1 Acciones e hipótesis de cargaLos proyectos técnicos de estructuras deberán de establecer las acciones características de acuerdo con la NBE-AE-88 “Acciones en la Edificación”. Se consideraran las acciones sísmicas en los casos que establezca la Norma deConstrucción Sismorresistente vigente.56Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.1.8.2 Comprobación del Estado Limite de agotamiento frente a esfuerzo cortanteEn los forjados de viguetas es necesario comprobar que no se produce agotamiento por compresión oblicua en el alma,no por tracción oblicua en la misma. Para ello debe comprobarse que se cumplen simultáneamente las condicionessiguientes:a) en el borde del apoyo: V d V u1comprobación que no resulta necesaria en piezas sin armadura transversal;b) a un canto útil respecto del borde del apoyo: V d V u2Siendo:V d = El esfuerzo cortante de cálculo, obtenido de acuerdo con el artículo 7º de la EFHE.V u1 = El esfuerzo cortante de agotamiento por compresión oblicua en el alma.V u2 = El esfuerzo cortante de agotamiento por tracción en el alma.El esfuerzo cortante de agotamiento por compresión oblicua en el alma, se obtiene de la siguiente expresión;Siendo:f cd = La resistencia de cálculo del hormigón a compresión.b o = El ancho mínimo del nervio.d = El canto útil del forjado.a = El ángulo de la armadura respecto al eje de la pieza.V u1 = 0,3 f cd · b o · d · (1 + cotg a)Los esfuerzos de agotamiento por tracción en el alma V u2 , en forjados sin armadura transversal y en forjados con armaduratransversal pueden determinarse, respectivamente, según los apartados 44.2.3.2.1 y 44.2.3.2.2 de la InstrucciónEHE.En los forjados de viguetas sin armadura se puede optar por:V u2= 0,16 ÷ f cd · b o · dAdemás en los forjados de viguetas sin armadura que dispongan de una limitación topológica, de un control de produccióny que se suministre un certificado de garantía del fabricante, firmado por persona física conforme a lo establecidoen el Anexo nº5 de la EFHE puede adoptarse:V u2= 0,32 ÷ f cd · b o · dEn los forjados con armadura transversal:V u2 = 0,16 ÷ f cd · b o · d + + 0,9 · d · S A a · fy ya,d ·(sen a i + cos a i )En el caso de que el nervio no disponga de armadura transversal, el esfuerzo cortante de calculo V d debe de cumplir losiguiente;V d 2f cv · b w · dSiendo:B o = el ancho mínimo del nervio.d = el canto útil del forjado.F ya,d = la resistencia de cálculo a tracción del acero de la armadura transversal, igual a f yk / g s 400N/m 2A a = El área de cada una de las familias de armaduras transversales, por unidad de longitud de nervio.a 1 = El ángulo que rorman las diferentes familias de armaduras transversales con el eje del nervio, tal y como se defineen la figura 44.2.3.1 de la Instrucción EHE considerando sólo aquellas armaduras con un ángulo a 1 comprendido entre45º y 135º.f ya,d = La resistencia de cálculo del hormigón a compresión, en N/mm 2 .Manual de Aligeramiento de Estructuras57

En la comprobación a un nivel con un ancho b se de adoptar como resistencia la que corresponde al hormigón de dichonivel, y cuando la sección corte a dos hormigones se debe tomar, o bien el ancho del prefabricado con su resistencia,o bien el ancho total con la resistencia del hormigón vertido en obra siempre que este tenga menor resistencia que elhormigón del elemento prefabricado (ver las figuras siguientes).4.1.1.1.8.3 Comprobación del Estado Limite de agotamiento por esfuerzo rasante.Además de la comprobación del estado limite por agotamiento por esfuerzo cortante, debe verificarse que la tensiónrasante que solicita la junta entre el paramento prefabricado y el hormigón vertido en obra cumple la condición establecidaen el articulo 47.2 de la EHE por la que debe cumplirse que:t md bf ct,d + (Ast / sp)·f ya,d (m sena + cosa) + m s cd > 0,25 f cddonde:t md = Valor medio de la tensión rasante de calculo de la junta en la sección considerada.f cd = Resistencia de cálculo a compresión del hormigón más débil de la junta.Ast = Sección de las barras de acero, eficazmente ancladas, que cosen la junta.s = Separación de las barras de cosido según el plano de la junta.p = Superficie de contacto por unidad de longitud. No se extendera a zonas donde el ancho de paso sea inferior a 20mm o al diámetro máximo del arido, o con un recubrimineto inferior a 30 mm.f ya,d =Resitencia de cálculo de las armadureas transversales en N/mm 2 (> 400N/mm 2 ).a =Ángulo formado por las barras de cosido con el plano de la junta. No se dispondran armaduras con a >135º o a 0 para tensiones de compresión. Si (s cd < 0, bf ct,d = 0)f ct,d = Resistencia de cálculo a tracción del hormigón mas débil de la junta.Los valores de b y m se definen en la siguiente tabla:Tipo de superficieRugosidad bajaRugosidad altab 0,20,4m 0,60,9Las superficies rugosas, eficazmente engarzadas en cola de milano, se admite b =0,5La contribución de la armadura de cosido a la resistencia a rasante de la junta, en la sección de estudio, sólo se debecontabilizar si la cuantía geométrica de armadura transversal cumple:Ast 0,38––––– · –––––– (f ya,d en N/mm 2 )58Manual de Aligeramiento de Estructuras

Comentario:La comprobación del Esfuerzo Limite de Agotamiento por Esfuerzo Cortante y Esfuerzo Rasante son especialmenteimportantes en los forjados formados con viguetas. Del resultado de estas comprobaciones seestablecen unas condiciones geométricas de la vigueta y de la pieza de aligeramiento que deberán de sercomprobadas en la fase de ejecución comprobando que la pieza de entrevigado proyectada es la que realmentese esta colocando. Un error comportará una patología de fisuras en forjado por esfuerzo cortantey/o rasante. (patología grave). Esto es especialmente importante en el caso de forjados con viguetas semiresistentespretensadas, ya que el hormigón vertido “in-situ” que la pieza de entrevigado moldea, se une ala semivigueta para formar el nervio.Conjuntamente con la comprobación geométrica se debe inspeccionar en la fase de ejecución la limpiezay preparación de la superficie del hormigón de la vigueta, ya que la cohesión entre el hormigón de la viguetay el vertido in-situ se ve muy afectado por la presencia de materiales interpuestos como son: el polvo,lechadas, restos de la pieza de aligeramiento o de su embalaje, etc… así como el grado de humedad deestos materiales (ver el capítulo condiciones de ejecución de este manual).4.1.1.1.8.4 Comprobación de la deformación4.1.1.1.8.4.1 Determinación de la flechaDentro del cálculo de la flecha debe distinguirse:- La flecha total a término infinito, producida por la totalidad de las cargas actuantes, tanto las permanentes comolas sobrecargas. Esta formada por la flecha instantánea producida por todas las cargas, y la flecha diferida, producidapor las cargas permanentes a partir de su actuación.- La flecha activa respecto a un elemento dañable (tabiques, tabicones, muros, etc...), producida a partir del instanteen que se construye dicho elemento. Su valor es igual, por tanto, a la flecha total a plazo infinito menos laque ya se ha producido en el instante en que se construye el elemento.Flecha instantáneaq ·lf = a · –––––E·I ef = flecha instantánea.a = Coeficiente que depende de la condición de apoyo.I e = Momento de Inercia equivalente, intermedio entre las secciones fisurada y sin fisurar.Su valor según (Articulo 50.2.2.2 EHE)M fM fI e = ( ––––– ) 3 · I b + [1-( ––––– ) 3 ]· I fM aM aM f =Momento nominal de fisuración de la sección.I b = Momento de inercia de la sección bruta.I f = Momento de inercia de la sección fisurada.M a =Momento flector máximo aplicado a la sección hasta el instante en que se evalúa la flecha.Manual de Aligeramiento de Estructuras59

4.1.1.1.8.4.2 Deformaciones admisiblesLas deformaciones deben de cumplir las condiciones siguientes:a) La flecha total a plazo infinito no excederá al menor de los valores L/250 y L/500+1cm.b) Para forjados que sustentan tabiques o muros de partición o de cerramiento la flecha activa no excederá almenor de los valores L/500 y L/1000+0,5cm.Comentario:Los elementos de cerramiento (tabiques, tabicones o muros), disponen de un peso propio que carga deforma permanente los forjados.En referencia a las limitaciones de deformación del articulo 15.2.1 dela EFHE, se ha de observar que:- La masa de los elementos de cerramiento condiciona la rigidez de los mismos.- En función de los elementos de cerramiento que descansan encima de los forjados la limitación de ladeformación aumenta.4.1.1.1.8.4.3 Determinación del canto del forjadoLa instrucción EFHE (artículo 15.2.2) exime de comprobar la flecha en los forjados unidireccionales, con viguetas deluces menores de 7 metros y sobrecargas no mayores de 4 kN/m 2 , si el canto total h es mayor que el mínimo hmin siendoeste:h min = d 1 · d 1 · L/Cd 1 = Factor que depende de la carga total y que tiene el valor de q/7. Siendo q la carga total en kN/m 2 .d 1 = Factor que tiene el valor de 4L/6. Siendo L la luz del forjado m.L = Luz de cálculo del forjado en función del tipo de apoyo. (artículo 7 de la EFHE)C = Coeficiente cuyo valor se toma de la tabla siguiente:60Manual de Aligeramiento de Estructuras

Viguetas armadasViguetas pretensadas*Con tabiques o murosCubiertasCon tabiques o murosCubiertasTipo de tramoAisladoExtremoInterior17212420242719 23262226 29Comentario:Con esta simplificación que permite la instrucción EFHE se pone de manifiesto que la deformación esta enfunción de:- La carga total (peso propio + carga permanente + sobrecarga)- La luz a salvar por el forjado- El tipo de elemento resistente (armado o pretensado)- El tipo de carga permanente (tabiques muros, cubierta)- El tipo de tramo (aislado, extremo, interior)El diseñador de la estructura puede actuar en todos estos factores para dimensionar el canto del forjado,no obstante de todos ellos el factor donde es más fácil de actuar es en el peso propio del forjado, en elque tan solo substituyendo la pieza de entrevigado se obtiene una reducción de la carga total y por consiguienteuna reducción del canto del forjado.Ejemplo:En este ejemplo se determinará el canto de un forjado destinado a vivienda y formado con viguetas prefabricadas semiresistente,de hormigón armado pretensado, con las mismas acciones gravitatorias pero con piezas de aligeramientodiferentes.AccionesLa determinación de las sobrecargas de uso y tabiquería, así como la carga permanente son establecidas por la NBEAE-88. El peso propio se obtiene de la autorización de uso de un fabricante de elementos resistentes.A C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS DE H ORMIG Ó NC ARGASC O N C ARGAPeso propio 327 kg/m 2C arga permanente 100 kg/m 2Pavimento;A C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS C ERÁMIC ASC O N C ARGAC ARGASPeso propio 275 kg/m 2C arga permanente 100 kg/m 280 kg/m 2 Pavimento;Enyesado; 20 kg/m 2A C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS DE EPSC O N C ARGAC ARGASPeso propio 209 kg/m 2C arga permanente 100 kg/m 280 kg/m 2 Pavimento;Enyesado;80 kg/m 220 kg/m 2Enyesado; 20 kg/m 2SUMAS DE C ONCARGAS 427 kg/m 2SO BRE C ARGASSobrecarga de uso 200 kg/m 2Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2CARGAS TOTALES 727 kg/m 2SUMAS DE C ONCARGAS 375 kg/m 2SO BRE C ARGASSobrecarga de uso 200 kg/m 2Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2CARGAS TOTALES 675 kg/m 2SUMAS DE C ONCARGAS 309 kg/m 2SO BRE C ARGASSobrecarga de uso 200 kg/m 2Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2CARGAS TOTALES 609 kg/m 2Comentario:Siendo este forjado y sus acciones habituales en la edificación actual vamos a analizar la incidencia delpeso propio en el masa total.- En el primer caso podemos ver que el peso propio del forjado con bovedillas de hormigón es de327 kg/m 2 y el resto de acciones suman 400 kg/m 2 . Se puede comprobar que el peso propio supone el45% de la masa total, siendo esta 118 kg/m 2 mayor que el forjado de poliestireno expandido (EPS).- En el segundo caso, el peso propio del forjado con bovedillas de cerámica es de 275 kg/m 2 y el resto deacciones 400 kg/m 2 . Por lo que se puede comprobar la relación entre el peso propio y la masa total casise mantiene siendo el peso propio el 41% de la masa total. Este forjado pesa 52 kg/m 2 menos que el debovedillas de hormigón y 66 kg/m 2 más que el de bovedillas de poliestireno expandido (EPS).Manual de Aligeramiento de Estructuras61

- En el tercer caso el peso propio del forjado con bovedillas de poliestireno expandido (EPS), es de209 kg/m 2 y el resto de acciones 400 kg/m 2 , por lo que la relación entre el peso propio y la masa total esdel 34%.4.1.1.1.8.4.4 MaterialesHormigón; HA-25/B/15/IIa...................................... g c =1,5Acero B500S........................................................... g s =1,15Ejecución Normal.................................................... g f =1,6Semiviguetas de hormigón armado pretensado.4.1.1.1.8.4.5 Datos del forjadoLuz e intereje4.1.1.1.8.4.6 Cálculo del canto del forjadoh = d 1 · d 2 · L/Cd 1 = Factor que depende de la carga total y que tiene el valor de q/7. Siendo q la carga total en kN/m 2 .d 2 = Factor que tiene el valor de 4 L/6. Siendo L la luz del forjado m.L = Luz de cálculo del forjado.C = Coeficiente cuyo valor se toma de la tabla adjunta.B OVEDILLA DE H ORMIG Ó N B OVEDILLA C ERÁMIC A B OVEDILLA DE EPSd 1 =q/7 =1,019 d 1 =q/7 = 0,982 d 1 =q/7 = 0,933d 2 = 4 L/6 = 0,983 d 2 = 4 L/6 = 0,983 d 2 = 4 L/6 = 0,983L= 5,60m. L=5,60m. L= 5,60m.C = 24. C = 24 C = 24H = 21 H = 21 cm. H =20Comentario:De la aplicación de la fórmula se deduce claramente que la deformación (flecha) de los forjados penaliza alos forjados más pesados.hForjado con piezas deentrevigado de hormigón22 cmForjado con piezas deentrevigado de cerámica22 cmh= canto útil e= espesor mínimo de la capa de compresión C = canto totalForjado con piezas deentrevigado de EPSe 445C 26262522 cm62Manual de Aligeramiento de Estructuras

Comentario:Con este ejemplo se pone de manifiesto que utilizando la pieza de entrevigado de EPS en un forjado semiresistenteprefabricado, en lugar de piezas de hormigón o de cerámica, podemos reducir fácilmente:- El canto del forjado.- El peso propio.Y como consecuencia de estas dos reducciones también reducimos la deformación del forjado.En el primer caso calculado con bovedillas de hormigón se obtiene un canto útil de 21 cm., en el segundocaso calculado con bovedillas cerámicas se obtiene un canto útil de 21 cm., y en el tercer caso calculadocon bovedillas de EPS se obtiene un canto útil de 20 cm. Al confeccionar la sección del forjado deberemosutilizar las bovedillas prefabricadas existentes en el mercado. Al no existir bovedillas de canto 21cm, debemos de utilizar bovedillas de22 cm de altura mientras que en el caso de bovedillas de EPS podemosutilizar bovedillas de 20 cm de altura. Por lo que se concluye que en este ejemplo utilizando comopieza de entrevigado bovedillas de poliestireno expandido EPS se obtiene un forjado con 2cm menos deespesor en el canto util.4.1.1.1.9 DISPOSICIONES CONSTRUCTIVASPara garantizar la enlazabilidad de las viguetas que forman el forjado con los apoyos que lo reciben la Instrucción EFHEestablece unas disposiciones constructivas.La Instrucción distingue dos tipos de apoyo:a) Apoyo directob) Apoyo indirectoEn el caso de viguetas prefabricadas los enlaces pueden ser:a) - Enlace por entregab) - Enlace por prolongaciónc) - Enlace por solapo4.1.1.1.9.1 Apoyo directoSe entiende como apoyo directo cuando un forjado es recibido por un muro de carga o una jacena de canto. En estosdos casos la Instrucción prescribe un enlace por entrega en la cual la vigueta penetra en el hormigón del apoyo.Manual de Aligeramiento de Estructuras63

4.1.1.1.9.2 Apoyo indirectoSe entiende como apoyo indirecto cuando un forjado es recibido por una viga plana. En estos casos la Instrucción prescribetres tipos de enlaces:a) - Enlace por entregab) - Enlace por prolongaciónc) - Enlace por solapoa) La longitud de penetración de la vigueta es I1, en cm., en un enlace por entrega será:V d · sI 1 = ––––––––– >10cm20·p·f cvSiendo:V d = Esfuerzo cortante de cálculo, en kN/m.s = Separación entre ejes de viguetas, en m.P = Perímetro de la vigueta en contacto con el hormigón vertido en obra, en m.f cv = Resistencia virtual a esfuerzo cortante del hormigón vertido en obra en N/mm 2 .b) En el caso de enlace por prolongación la armadura inferior de la vigueta debe prolongarse una longitud 1 igual a lalongitud de anclaje necesaria para resistir una tracción de valor igual al esfuerzo cortante, en el caso de apoyos exterioresy de valor igual a la mitad del esfuerzo cortante de la vigueta en el caso de apoyos interiores sometidos a momentosnegativos.Dicha longitud se medirá desde la cara del apoyo en los casos de apoyo directo, y desde el estribo de la viga, zunchoo cabeza de la viga mixta en los casos de apoyo indirecto.La longitud 1 debe ser mayor que 10 cm en apoyos exteriores y mayor que 6 cm en apoyos interiores.Si el nervio o vigueta posee armadura transversal (estribo o celosía) ésta llegará, al menos, hasta la cara del apoyo encaso de apoyo directo, o hasta el estribo de la viga plana o mixta si el apoyo es indirecto.64Manual de Aligeramiento de Estructuras

c) En el caso de entrega por solapo, para viguetas cuya armadura longitudinal no penetre en el apoyo, se dispondrá deuna armadura de enlace, capaz de absorber los esfuerzos definidos en el enlace por prolongación.La armadura de enlace deberá entrar en el apoyo la longitud 1 definida para el enlace por prolongación y dentro del nerviouna longitud ls igual o mayor que 1, equivalente a la longitud de anclaje de la armadura correspondiente.Comentario:En el caso de forjados prefabricados las disposiciones constructivas están establecidas en el plano demontaje subministrado por el fabricante del elemento resistente.En el resto de forjados, estas disposiciones constructivas estarán establecidas en el proyecto de ejecuciónde la obra.En la ejecución de obra se comprobarán las características de las disposiciones constructivas ejecutadasy su idoneidad con el proyecto.4.1.1.1.10 ZONAS A MACIZARLa Instrucción EFHE determina que los forjados con viguetas dispondrán de una zona macizada con una anchura mínimade 10 cm en todos los apoyos tanto interiores como exteriores.En el caso de viguetas pretensadas, en los apoyos indirectos por prolongación, la zona macizada tendrá como mínimouna anchura:V d · sI 1 = ––––––––– >10cm20·h 1·tSiendo:V d = Esfuerzo cortante de cálculo, en kN/m.s = Separación entre ejes de viguetas, en m.h 1 = El canto total de la vigueta, en m.t = Resistencia del hormigón a rasante, en N/mm 2 que, para piezas en cola de milano o engarzadas eficazmente al hormigón,puede suponerse igual al valor f cv , correspondiente al hormigón vertido en obra.Comentario:Al igual que lo dicho con las disposiciones constructivas se deben de tomar las medidas preventivas necesarias,para que en el hormigonado del forjado no se produzca un desplazamiento de las armaduras y especialmentede las piezas de entrevigado, provocando una disminución de la zona de macizado en cabezade vigas. Esto es especialmente importante en forjados de cubierta con pendientes.Cuando se pretende aligerar el peso propio delforjado se debe actuar reduciendo la cantidad dehormigón del forjado y por consiguiente aumentandola superficie de piezas de entrevigado lomas ligeras posible. Por todo ello la zona macizadaen extremo de vano debe ser la obtenida en elcálculo. Esto es generalmente dificultoso con piezasde entrevigado cerámicas o de hormigón yaque la longitud del forjado es variable y al repartirlas piezas de entrevigado en el tramo la zona macizadaes mayor a la establecida en proyecto provocandoun aumento del peso propio del forjado. Enel caso de piezas de entrevigado de EPS, las piezasse pueden cortar fácilmente con la ayuda de serrucho y de esta forma la zona aligerada prevista en proyectose puede ejecutar fácilmente.Manual de Aligeramiento de Estructuras65

4.1.1.1.11 ARMADURA SUPERIORPara que la sección de hormigón puede resistir los esfuerzos negativos se dispondrá en los apoyos de al menos unabarra sobre cada nervio. En el caso de que en el dimensionado sea necesario disponer de dos armaduras estas se distribuiránsobre la línea de apoyo para no impedir que el hormigón rellene bien en nervio.La Instrucción establece que en los apoyos exteriores de vano extremo, se dispondrá una armadura superior capaz deresistir un momento flector, al menos igual a la cuarta parte del momento del vano. Tal armadura se extenderá desde lacara exterior del apoyo en una longitud no menor que el décimo de la luz más el ancho del apoyo. En el extremo exteriorla armadura se prolongará verticalmente una longitud igual al canto del forjado.4.1.1.1.12 RECUBRIMIENTO DE ARMADURASCon la aparición de las instrucciones EHE y EFHE se establece un nuevo parámetro que hasta el momento no recogíansus antecesoras. Esta parámetro es la durabilidad. Se entiende por durabilidad como la capacidad para soportar 18 lascondiciones físicas y químicas a las que esta expuesta la estructura y que podrían llegar a provocar su degradacióncomo consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.El principio básico para la consecución de una estructura durable consiste en lograr, en la medida de lo posible, el máximode protección respecto al agua en todas sus formas. La mayoría de las causas de degradación que sufre el hormigónarmado están relacionados con el agua. Así, en algunos casos, provienen de sustancias disueltas en el agua, quepenetran a través del hormigón (por ejemplo, ataques químicos). En otras ocasiones, es el propio agua el que provocael deterioro (por ejemplo, en mecanismos de hielo-deshielo). Finalmente, hay veces que, si bien el agua no es la causaúnica o suficiente, sí que es un elemento necesario para que se desarrollen los procesos de degradación (por ejemplo,en la corrosión).Para conseguir una durabilidad adecuada la Instrucción EHE establece que las armaduras deben de disponer de unrecubrimiento. Cuando se trata de armaduras principales, el recubrimiento deberá ser igual o superior al diámetro dedicha barra (o diámetro equivalente si se trata de un grupo de barras) y a 0,80 veces el tamaño máximo del árido, salvoque la disposición de armaduras respecto a los paramentos dificulte el paso del aridos del hormigón, en cuyo caso setomará 1,25 veces el tamaño máximo del árido.Cuando se trata de armaduras pasivas (incluido los estribos) o armaduras activas pretesas, el recubrimiento no será, enningún punto, inferior a los valores mínimos recogidos en la tabla de recubrimientos mínimos según la clase de exposiciónambiental del forjado establecido en la EHE. Para garantizar estos valores mínimos, se deber prescribir en el proyectoel recubrimiento nominal que es el la suma del recubrimiento mínimo mas un margen en función del elemento, yque servirá para definir los separadores.R nom = r min + r18Durante la vida útil para la que ha sido proyectada la estructura66Manual de Aligeramiento de Estructuras

Resistenciacaracterística delhormigón (N/mm 2 )Tipo de elementoGeneralI20Iia25IIb30RE C UBRIMIENTO MÍNIMO (mm)SE G ÚN CLASE DE EXPOSICIÓ NIIIa35IIIb35IIIc40IV35Qa40Qb•Qc•25f ck

4.1.1.1.13 ENFRENTAMIENTO DE NERVIOSPara transmitir las compresiones provocadas por los momentos negativos en continuidad o de voladizos es convenienteque las viguetas esten situadas alineadas a uno y otro lado del apoyo.No obstante en algunas ocasiones esto no puede ser debido a diversos factores. Para ello la Instrucción EFHE ha establecidouna serie de soluciones para los encuentros entre estos nervios en los que establece unas separaciones máximasentre nervios y longitudes de anclaje de la armadura de momentos negativos mínimas.68Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.2 FORJADOS UNIDIRECCIONALES CON VIGUETA METALICALos forjados de vigas metálicas, no son muy frecuentes en estructuras de edificación actuales, no obstante han tenidoun papel muy importante a lo largo de la historia de los forjados y presentan algunas ventajas respecto los forjados dehormigón armado que en algunos casos pueden ser decisivas en su elección.4.1.1.2.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS FORJADOS DE VIGAS METALICASLa viga como elemento resistente es autoresistente, por lo que esta prefabricada en su totalidad. El material de constituciónes muy homogéneo (acero).Los perfiles más habituales en los forjados metálicos son los IPN y los IPE;El IPN tiene una sección en forma de doble T. Las caras exteriores de las alas son perpendiculares alalma y las interiores presentan una inclinación del 14 por 100 respecto a las exteriores, por lo que lasalas tienen espesor decreciente hacia los bordes. Las uniones entre las caras del alma y las caras interioresde las alas son redondeadas. Las alas tienen el borde con arista exterior viva e interior redondeada.Las dimensiones y los términos de sección de los perfiles IPN se detallan en la tabla 2.A1.1 dela NBE EA-95 “Estructuras de acero en edificación” y coinciden con los de la norma UNE 36 521.El IPE tiene una sección en forma de doble T. Las caras exteriores e interiores de las alas son paralelasentre sí y perpendiculares al alma, y así las alas tienen espesor constante. Las uniones entre lascaras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Las alas tienen el borde con aristasexteriores e interiores vivas. La relación entre la anchura de las alas y la altura del perfil se mantienemenor que 0,66.Las dimensiones y los términos de sección de los perfiles IPE se detallan en la tabla 2.A1.2 de la NBEEA-95 “Estructuras de acero en edificación” y coinciden con los de la norma UNE 36 526.Comentario:Es muy habitual el uso de forjados metálicos en edificaciones donde la rapidez de construcción es un factordeterminante, ya que el montaje es muy rápido. La estructura metálica en general es muy ligera y másflexible que la de hormigón armado, por lo que se comporta mejor en terrenos que puedan plantear asientosdiferenciales.Las vigas metálicas se pueden reforzar fácilmente, y disponen de cierto valor económico residual cuandofinaliza su vida útil.Desde el punto de vista económico las vigas metálicas son más costosas que las de hormigón y exigen ungasto más importante en protección al fuego y en su conservación. Respecto a la estabilidad estructural,las vigas metálicas se comportan peor frente a empujes horizontales, a torsión, a pandeo y a la abolladuradel alma de los perfiles.4.1.1.2.2 CALCULO DEL FORJADOPara calcular forjados con vigas metálicas no disponemos de normativa de obligado cumplimiento, no obstante se aconsejaseguir los criterios y recomendaciones establecidas por la Norma Tecnológica de la Edificación (Estructuras) NTE-EAF, (normativa de carácter voluntario).Ejemplo:Veamos un ejemplo de dimensionado de un forjado destinado a vivienda y formado con viguetas metálicas, y en la quevamos a utilizar piezas de aligeramiento de hormigón, cerámico y de EPS.AccionesLa determinación de las sobrecargas de uso y tabiquería, así como la carga permanente son establecidas por la NBEAE-88. El peso propio se obtiene sumando los pesos propios de los diferentes elementos que forman el forjado.Manual de Aligeramiento de Estructuras69

A C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS DE H ORMIG Ó NA C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS C ERÁMIC ASA C CIO NES GRAVITATORIASC O N UN F ORJADO DEB OVEDILLAS DE EPSC ARGASC ARGASC ARGASC O N C ARGAC O N C ARGAC O N C ARGAPeso propio 227 kg/m 2 Peso propio 200 kg/m 2 Peso propio 136 kg/m 2C arga permanente 100 kg/m 2 C arga permanente 100 kg/m 2 C arga permanente 100 kg/m 2Pavimento; 80 kg/m 2 Pavimento; 80 kg/m 2 Pavimento; 80 kg/m 2Enyesado; 20 kg/m 2Enyesado; 20 kg/m 2Enyesado; 20 kg/m 2SUMAS DE C ONCARGAS 357 kg/m 2 SUMAS DE C ONCARGAS 300 kg/m 2 SUMAS DE C ONCARGAS 236 kg/m 2SO BRE C ARGASSO BRE C ARGASSO BRE C ARGASSobrecarga de uso 200 kg/m 2 Sobrecarga de uso 200 kg/m 2 Sobrecarga de uso 200 kg/m 2Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2 Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2 Sobrecarga de tabiquería 100 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2SUMAS DE SOBRECARGAS 300 kg/m 2CARGAS TOTALES 657 kg/m 2CARGAS TOTALES 600 kg/m 2CARGAS TOTALES 536 kg/m 2Comentario:Siendo este forjado y sus acciones habituales en la edificación actual vamos a analizar la incidencia delpeso propio en el masa total.- En el primer caso el peso propio del forjado con bovedillas de hormigón es de 257 kg/m 2 y el resto deacciones suman 400 kg/m 2 . Se puede comprobar que el peso propio supone el 39% de la masa total,siendo esta 121 kg/m 2 . mayor que el forjado de polestireno expandido (EPS).- En el segundo caso, el peso propio del forjado con bovedillas de cerámica es de 200 kg/m 2 y el resto deacciones 400 kg/m 2 . Por lo que se puede comprobar la relación entre el peso propio y la masa total casise mantiene siendo el peso propio el 33% de la masa total. Este forjado pesa 57 kg/m 2 menos que el debovedillas de hormigón y 64 kg/m 2 masa que el de bovedillas de poliestireno expandido (EPS).- En el tercer caso el peso propio del forjado con bovedillas de poliestireno expandido (EPS), es de136 kg/m 2 y el resto de acciones 400 kg/m 2 , por lo que la relación entre el peso propio y la masa totales del 25%.4.1.1.2.2.1.1 Criterios de cálculoHormigón; HA-25/B/15/IIa..................... ......... g c =1,5Acero A-42.............................................. ........ s u =2600 kg/cm 2 (coef. 1,5) s adm =1.733 kg/cm 2Flecha admisible ............................................. L/400 y L vuelo /300Ponderación de cargas.................................... Coeficiente carga permanente 1,33.............................. Coeficiente sobrecargas 1,504.1.1.2.2.1.2 Datos del forjadoLuz del pórtico a dimensionar.70Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.2.2.1.3 Cálculo del forjado en teoría elástica• 1 er caso con bovedilla de hormigón.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 + 357) = 459,90 kg/mlQ = I [(S· C s )+(C· C c )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·357)] =647,37 kg/mlQ = C arga por metro lineal.I = Intereje.S = Suma de la sobrecargas.C = Concarga.C s = Coeficiente de ponderación de la sobrecarga.C c = Coeficiente de ponderación de l a concarga.s max = Q·l 2 /8s max = (647,37·5,4 2 ) / 8 = 2359,66Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s*= s max / Ws*= 235966 / 77.3 = 3052,60 > s adm. = 2600 kg/cm 2Adoptando un perfil IPE 160 la tensión es:s*= s max / Ws*= 235966 / 109 = 2164,82 < s adm. = 2600 kg/cm 2M flector = Q·l 2 /8M flector = 460·5,4 2 / 8 = 1676,7s= 1676,7 / 109 = 15,38 kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(15,38·5,4 2 )/16] = 11,63 mm < L/400 = 13,5 mm• 2º caso con bovedilla cerámica.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 + 300) = 420 kg/mlQ = I [(S· C s )+(C· C c )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·300)] =594,3 kg/mls max = Q·l 2 /8s max = (594,3·5,4 2 ) / 8 = 2166,22Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s*= s max / Ws*= 216622 / 77.3 = 2802,35 > s adm. = 2600 kg/cm 2Manual de Aligeramiento de Estructuras71

Adoptando un perfil IPE 160 la tensión es:s*= s max / Ws*= 216622 / 109 = 1987,36 < s adm. = 2600 kg/cm 2M flector = Q·l 2 /8M flector = 420·5,4 2 / 8 = 1530,9s= 1530,90 / 109 = 14,04 kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(14,04·5,4 2 )/16] = 10,62 mm < L/400 = 13,5 mm• 3 er caso con bovedilla de EPS.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 +236) = 375,2 kg/mlQ = I [(S· C s )+(C· C c )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·236)] =534,71 kg/mls max = Q·l 2 /8s max = (534,7·5,4 2 ) / 8 = 1948,98Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s*= s max / Ws*= 194898 / 77,3 = 2521,32 < s adm. = 2600 kg/cm 2M flector = Q·l 2 /8M flector = 375,2·5,4 2 / 8 = 1366,87s = 1366,87 / 77.3 = 17,68kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(17,69·5,4 2 )/14] = 15,28 cm > L/400 = 13,5 cmC álculo de la flecha con un perfil IPE-160.M flector = Q·l2 /8M flector = 375,2·5,42/ 8 = 1366,87s = 1366,87 / 109 = 12,54 kg/cm 2f = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(12,54·5,4 2 )/16] = 9,48 cm < L/400 = 13,5 cm4.1.1.2.2.1.4 Cálculo del forjado en teoría plástica• 1 er caso con bovedilla de hormigón.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 + 357) = 459,90 kg/mlQ = I [(S· C s )+(C· C c )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·357)] =647,37 kg/ml72Manual de Aligeramiento de Estructuras

Q= C arga por metro lineal.I = Intereje.S = Suma de la sobrecargas.C = Concarga.C s = Coeficiente de ponderación de la sobrecarga.C c = Coeficiente de ponderación de la concarga.s max = Q·l 2 /11s max = (647,37·5,4 2 ) /11 = 1716,119Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s*= s max / Ws*= 171612 / 77.3 = 2.220 < s adm. = 2600 kg/cm 2M flector = Q·l 2 /8M flector = 464·5,4 2 / 11 = 1230,02s = 1230,02 / 77,3 = 15,91 kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(15,91·5,4 2 )/14] = 13,75 mm > L/400 = 13,5 mmNo cumple por flecha, se deberá probar con un perfil mayor.C álculo de la flecha con un perfil IPE-160.M flector = Q·l 2 /8M flector = 464·5,4 2 / 11 = 1230,02s = 1230,02 / 109 = 11,28 kg/cm 2f = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(11,28·5,4 2 )/16] = 8,53 cm < L/400 = 13,5 cm• 2º caso con bovedilla cerámica.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 + 300) = 420 kg/mlQ = I [(S· Cs)+(C· Cc )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·300)] =594,3 kg/mls max = Q·l 2 /11s max = (594,3·5,4 2 ) / 11 = 1575,43Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s*= s max / Ws*= 157543 / 77.3 = 2038,07 < s adm. = 2600 kg/cm 2Mflector = Q·l2 /8Mflector = 420·5,4 2 / 11 = 1114,70s = 1114,70 / 77.3 = 14,42 kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(14,42·5,4 2 )/14] = 12,46 mm < L/400 = 13,5 mmManual de Aligeramiento de Estructuras73

• 3 er caso con bovedilla de EPS.Ponderación de cargasQ = I (S+C)Q = 0,7 (300 +236) = 375,2 kg/mlQ = I [(S· C s )+(C· C c )]Q’ = 0,7 [(1,5·300)+(1,33·236)] =534,71 kg/mls max = Q·l 2 /11s max = (534,7·5,4 2 ) / 11 = 1417,44Adoptando un perfil IPE 120 la tensión es:s *= s max / Ws *= 141744 / 53 = 2674,41 > s adm. = 2600 kg/cm 2Adoptando un perfil IPE 140 la tensión es:s *= s max / Ws *= 141744 / 77,3 = 1833,68 < s adm. = 2600 kg/cm 2M flector = Q·l 2 / 11M flector = 375,2·5,4 2 / 11 = 994,62s = 994,62 / 77.3 = 12,86 kg/cm 2C álculo de la flechaf = 0415 [(s l 2 )/ h]f = 0,415 [(12,86·5,4 2 )/14] = 11,12 cm < L/400 = 13,5 cmComentario:Con este ejemplo se pone de manifiesto que el peso propio del forjado influye de una forma muy importanteen el dimensionado del forjado permitiendo optimizar las secciones del mismo.En la actualidad, la utilización mas habitual de forjados metálicos, se realiza en la última planta de los edificioscon estructura porticada de hormigón armado, donde por requerimientos urbanísticos, obligan a disponerde retranqueos de fachada y los requerimientos arquitectónicos exigen disposiciones de pilares diferentesal resto de la estructura. Esto se soluciona habitualmente con una estructura porticada metálica quese apoya en jácenas de apeo de hormigón armado. Estas estructuras metálicas que forman la cubierta deledificio se cubren con forjados unidireccionales de hormigón armado o metálicos. La mayor parte de estosforjados utilizan bovedillas de poliestireno expandido EPS, y de esta forma aligeran las cargas de lasjácenas de apeo y consiguen mejorar la resistencia térmica del forjado de cubierta.74Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.2.3 DISPOSICIONES CONSTRUCTIVASLa Norma Tecnológica de edificación NTE-EAF, establece que cuando el paramento inferior del forjado, con perfilesmetálicos, deba ir guarnecido se deberá proteger el ala inferior de la viga para evitar fisuras. Al igual que en los forjadosunidireccionales de hormigón armado (EFHE) se recomienda siempre el guarnecido de todo el paramento inferior, especialmenteen el caso de bovedillas de poliestireno expandido. (ver apartado de protección al fuego de este manual).Manual de Aligeramiento de Estructuras75

4.1.1.3. FORJADO RETICULARLlamamos forjado reticular a la placa de hormigón armado aligerada, con nervios en dos direcciones perpendiculares.Este tipo de placa forma parte de la familia de la losa armada y en el ámbito de la edificación no suele presentar vigasacusadas, por lo que se considera dentro de los forjados planos.Para que un forjado reticular tenga la consideración de placa debe cumplirse que la luz mínima sea mayor que cuatroveces el canto del forjado 19 .Este tipo de forjado no dispone en general, de vigas para transmitir las cargas a los apoyos y descansan directamentesobre el soporte a través de ábacos con o sin capitel.Los parámetros que definen las características el forjado reticular son:• La separación entre ejes de nervios.• El espesor básico de los nervios.• El canto total de la placa.• La altura de la parte aligerada.• El espesor de la placa de compresión.El ábaco es la zona no aligerada del forjado reticular que transmite las acciones recibidas de los nervios al soporte. Engeneral en edificación los forjados no disponen de capitel, ya que los problemas de punzonamiento no son frecuentesy en los casos que es necesario se soluciona con armadura de refuerzo, además el capitel comporta una dificultad deencofrado que lo hace ser poco competitivo con el resto de forjados.19Según Instrucción de hormigón estructural EHE.76Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.1.1.2.4 ANÁLISIS ESTRUCTURALLa Instrucción EHE, establece que el análisis estructural de un forjado reticular puede ser:- Análisis lineal.- Análisis no lineal.- Análisis con métodos simplificados.Entre los métodos simplificados la misma instrucción propone:- El método directo- El método de pórticos virtualesCon el análisis estructural se debe de comprobar- Los Estados Limite Últimos y de Servició de acuerdo con la combinación de acciones que establece el articulo13 de la misma instrucción y comprobar;- El Estado Último de Agotamiento frente a tensiones normales de las secciones de hormigón armado según elarticulo 42 de la Instrucción EHE, considerando un esfuerzo de flexión equivalente que tenga en cuenta el efectoproducido por los momentos flectores y torsores existentes en cada punto de la placa.- El Estado Último de Agotamiento frente a cortante de acuerdo con las indicaciones del articulo 44 de laInstrucción EHE. En particular, se deben de comprobar los nervios en su entrega con el ábaco y los elementosde borde, vigas y zunchos.- El Estado Último de Agotamiento por torsión en vigas y zunchos de borde según el articulo 45 de la InstrucciónEHE.- El Estado Último de Punzonamiento de acuerdo con las indicaciones del articulo 46 de la Instrucción EHE.- Asimismo se deberá de comprobar, siempre que sea necesario los Estados Limite de fisuración, deformación yvibraciones, se acuerdo con los artículos 49, 50 y 51 de la Instrucción EHE respectivamente.4.1.1.2.5 PIEZA ALIGERANTEA veces se tiende a pensar que existen una variedad importante de forjados reticulares ya que existen muchas patentesde moldes para el aligeramiento, que en si mismas le confieren aspectos y características que los diferencian, peroen realidad solo existen dos tipos de losas o placas de hormigón armado aligeradas:1.- Placas aligeradas con bloque perdido.1.1.- Sin rotura de puente térmico.1.2.- Con rotura de puente térmico 20 .2.- Placas aligeradas con bloque recuperable.4.1.1.2.6 NERVIOSLos nervios son los elementos encargados de transmitir las acciones a los soportes. La separación entre nervios puedeser variable, en función del diseño estructural. La Instrucción EHE establece una separación máxima de 100 cm. Laseparación más habitual en el sector de la edificación es de 80x80 cm, 82x82 cm, 85x85 cm, 90x90 cm.20Ver apartado 3.2.1.1.1.3Manual de Aligeramiento de Estructuras77

Comentario:Para dimensionar los nervios se debe de tener en cuenta el articulo 37.2.4 de la Instrucción EHE que establecelos recubrimientos mínimos que debe de disponer un elemento de hormigón armado en función dela clase de exposición. (Var el apartado correspondiente de este manual). El objetivo de este recubrimientomínimo, es el de garantizar la durabilidad de la armadura. En aplicación de este articulo los nervios máshabituales en edificación serán de los de 12 cm y 15 cm.4.1.1.2.7 CAPA DE COMPRESIÓNLa Instrucción EHE establece que los forjados reticulares deberán de disponer de una capa de compresión no inferior a5 cm y esta deberá de disponer de una armadura de reparto en malla.Comentario:La obligatoriedad de una capa de compresión de 5cm que según algunos estudios se manifiesta claramenteexcesiva, con una armadura de reparto en un forjado que dispone de nervios en ambas direcciones,cada 80 cm, es a menudo objeto de controversia y discusión entre los consultores de estructuras.Sobre este tema es interesante el Anexo nº1 de la publicación “Cortante y Punzonamiento ; teoría y práctica(propuestas alternativas a la EHE)” del Dr Ingeniero de CCP, Florentino Regalado Tesoro, editado porCYPE Ingenieros.4.1.1.2.8 CANTO DE LA PLACAAl igual que en los forjados unidireccionales la elección del canto del forjado, es en general la decisión mas importanteen el proceso del diseño del forjado reticular y ello no es fácil ya que se debe de elegir el mismo canto de forjado paratodo el forjado teniendo en cuenta que los edificios disponen de voladizos, luces interiores diferentes, desalineación depilares, etc…Un canto mayor soporta las acciones gravitatorias con menores tensiones y deformaciones de los elementos resistentes,pero ello supone un mayor peso y como consecuencia un mayor coste económico del forjado.Una disminución del canto comporta tensiones más fuertes y mayores deformaciones de los elementos resistentes queforman el forjado. Para establecer el canto óptimo del forjado la Instrucción EHE establece en el articulo 56.2 que unaplaca aligerada debe de disponer de un canto total de espesorconstante no inferior a L/28, siendo L la luz de calculo mayorentre los soportes. Este canto corresponde a una modulaciónideal de la estructura con una desviación de los soportes nosuperior a l/10 y la práctica habitual en el campo de la edificacióndemuestra claramente que esto no es así debido a que elforjado bidireccional, se utiliza de forma indiscriminada condesalineaciones arbitrarias y caprichosas de pilares. Este hechoy la práctica habitual de utilizar elementos de partición y divisiónrígidos y perfectamente retacados con la estructura a conllevadouna infinidad de lesiones en tabiqueria por deformación deforjados.Por todo ello y debido principalmente a la deformación que han demostrado este tipo de forjados es recomendable:- Ser prudentes en la determinación del canto del forjado.- Utilizar forjados más ligeros con un peso propio inferior.- Utilizar elementos divisionarios no tan rígidos y desconectados de la estructura.Para corregir estos hechos la Instrucción EHE establece dos procedimientos para le cálculo de la deformación. El primeroconsiste en una análisis estructural paso a paso en el tiempo, en los que para cada instante, las deformaciones seobtienen mediante doble integración de las curvaturas a lo largo de la pieza. Este análisis establecido en el artículo 25de la EHE, es complejo y generalmente no se usa en edificación ya que sólo esta justificado en casos muy especialesen los que el control de deformaciones requiere de una gran precisión.78Manual de Aligeramiento de Estructuras

Habitualmente se utiliza el método simplificado (articulo 50.2.2 de la EHE). Con este método se obtiene el canto del forjadoen función de la esbeltez determinada en función del tipo de tramo y apoyo de la placa.En el caso de apoyos aislados las esbeltezes dadas se refieren a la luz mayorEsbeltez; relación L/dElemento débilmente armado(r =A s (b o d= 0,004)Losa bidireccional simplemente apoyado 20Recuadro exterior y de esquina sobre apoyos aislados 22Recuadro interior sobre apoyos aislados 25Voladizo 9Comentario:El buen comportamiento del forjado reticular, especialmente en lo que respecta a la deformación, dependedirectamente de la elección del canto adecuado de la placa. Con el método simplificado que permitela instrucción EHE se pone de manifiesto que la deformación esta en función de:- Del tipo de apoyo- La luz a salvar por el forjado- El tipo de tramo. (aislado, extremo, interior)Este método considera que la flecha total esta compuesta por la suma de una flecha instantánea y una flechadiferida, debido a las cargas permanentes. Como resultado se obtiene un canto del forjado independientementedel peso propio del mismo.También se puede utilizar para determinar el canto del forjado los cantos recomendados por la NTE-Estructuras o lasrecomendaciones de la Asociación de Consultores de Cataluña.Ejemplo:1- Determinación del canto del forjado.L400 cm450 cm500 cm550 cmEHESimplementeapoyado20(23) 2525(28) 30EHEEn tramo interior(19) 20(21) 22(23) 2525EHEEn tramo exteriory de esquina(16) 20(18) 202022C arga 4kN/m 220202020NTEC arga > 4kN/m 220202025600 cm 30 (27) 30 (24) 25 25 25650 cm (33) 35 30 (26) 30 25 30700 cm 35 (32) 35 (28) 30 25 30750 cm (38) 40 35 30 30 30800 cm 40 (37) 40 (32) 35 – –El canto del forjado establecido entre paréntesis es el resultado de su determinación a partir de la esbeltez. El canto sinparéntesis es el resultado de considerar que en el mercado existen casetones de canto 20 cm, 22 cm, 25 cm, 30 cm y35 cm.2- Determinación del canto del forjado en caso de voladizos.LL

4.2 CONDICIONES DE EJECUCIÓN4.2.1 CONTROL DE CALIDADLa sociedad en general, demanda cada vez más calidad en los edificios y ello incide tanto en la seguridad estructural yla protección contra incendios como en aspectos vinculados al bienestar de las personas, como pueden ser la proteccióncontra el ruido, el aislamiento térmico etc. Por todo ello el sector de la edificación ha adaptado los modelos de gestiónde calidad industriales.Se entiende por control de calidad, la parte de la gestión de la calidad 20 encargada de controlar el cumplimiento de losrequisitos de calidad. Entendiendo por calidad, el grado en que un conjunto de características inherentes de un productoo servicio cumple con las necesidades o expectativas establecidas (requisitos), generalmente implícitos o obligatorios.Para poder gestionar cualquier procedimiento de control de calidad existen tres conceptos básicos en los que se basael sistema:• Definir la calidad• Verificar la calidad• Documentar la calidadPara definir la calidad se ha de indicar las características principales exigibles al material, los valores mínimos a conseguiry las tolerancias admisibles. Estas especificaciones técnicas están establecidas en general por la legislación decarácter obligatorio para garantizar requisitos mínimos. Por otro lado el proyecto en concreto de cada edificio (o estructura)deberá de definir las características generales de la obra, mediante la adopción y justificación de soluciones concretasy con sujeción a la legislación de carácter obligatorio que le afecte; pudiendo adoptar, bajo la responsabilidad delredactor, medidas distintas a las establecidas por la normativa, que deberán estar justificadas en virtud de las condicionesparticulares o en su mayor conocimiento de la materia en cuestión.Cuando no existe normativa de obligado cumplimiento, se puede utilizar la normativa de carácter voluntario o las recomendacionesdel fabricante, del proyectista o de la dirección facultativa. De forma general la definición viene establecidade la siguiente forma:• La legislación obligatoria- Las Instrucciones.- El Código Técnico de la Edificación. (cuando se publique)- Las Normas Básicas de Edificación (NBE) (Quedarán derogadas a la publicación del Código técnico de laEdificación).- Los Decretos de certificación de conformidad a normas (antiguas homologaciones)- Los Pliegos de Recepción.- Las Normas UNE reseñadas en la legislación vigente.• La normativa de carácter voluntario- Las Normas Tecnológicas de Edificación (NTE)- Las normas UNE no reseñadas en la legislación vigente.- Los protocolos de adhesión a los sellos de calidad.- Las Documentos de Idoneidad Técnica (DIT, DITE, DAU).- La Normativa de otros países.• Cuando no haya normativa- Las recomendaciones de los fabricantes del producto.- Lo pliegos de condiciones particulares del proyecto.La verificación de la calidad se realiza mediante comprobaciones organolépticas y/o ensayos. Las comprobacionesorganolépticas comprenden las observaciones “in-situ” de la geometría, aspecto, color, marcas, desperfectos, conformidada normas, certificaciones, marcas o sellos de calidad, marcado y etiquetado, etc.. Con los ensayos se verifica lascaracterísticas exigidas a los materiales.20Gestión de calidad, es el conjunto de actividades coordinadas para dirigir y controlar una organización referida a la calidad.80Manual de Aligeramiento de Estructuras

La documentación consiste en obtener y archivar toda la documentación que avala la calidad exigida de los diferentesmateriales o elementos constructivos; actas de laboratorio, certificados, autorizaciones de uso, etiquetaje, DIT, etc...En el caso de los forjados la definición de la calidad mínima está establecida por la legislación de obligado cumplimiento;• EHE- Instrucción del hormigón estructural. (Estructuras de hormigón armado)• NBE EA-95 Estructuras de acero en edificación. (Estructuras de acero)• EFHE Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizadoscon elementos prefabricados.• Real Decreto 1630/1980 de 18 de julio, sobre fabricación y empleo de elementos resistentes para pisos y cubiertas.• Orden de 29 de noviembre de 1989 sobre los modelos de fichas técnicas a que se refiere el real decreto1630/1980, de 18 de julio, sobre la autorización de uso para la fabricación y empleo de elementos resistentespara pisos y cubiertas.• En el caso de comunidades autónomas con competencias transferidas disponen de legislación especifica enmateria de control de calidad que es de obligado cumplimiento en ese territorio.4.2.2 PLAN DE CONTROLCorresponde a la dirección de ejecución 21 la realización del control de recepción conforme a lo establecido en la normativade obligado cumplimiento y en el proyecto.Para ello deberá establecer un plan o programa de control de los materiales y de su ejecución. Dicha planificación deberáestablecer:1. Un control documental o control previo.2. Un control de recepción.3. Un control de ejecución.4. Un registro de los diferentes controles.4.2.2.1 CONTROL DOCUMENTALCuando se tenga que ejecutar un forjado semiprefabricado la Dirección Facultativa deberá solicitar al constructor, antesde la recepción de los elementos constitutivos de los forjados (viguetas, piezas de entrevigado, armaduras, etc...), lasautorizaciones de uso de los forjados, debiéndose de comprobar:1.Que la autorización de uso esta vigente en la fecha de comienzo de la construcción de los forjados.2. Que las características fisico-mecánicas del tipo de forjado elegido son iguales o superiores a las prescritas enel proyecto de ejecución del edificio.4.2.2.2 CONTROL DE RECEPCIÓNEn el momento de recepcionar el material en la obra se deben de verificar en cada suministro, todos los parámetros establecidospreviamente. Para ello se deberá de comprobar los siguiente apartados:4.2.2.2.1 ELEMENTOS RESISTENTES- Que en la hoja de suministro o albaran figura el material suministrado y este se corresponde con el de la autorizaciónde uso.- Que las viguetas o losas alveolares pretensadas llevan marcas que permitan la identificación del fabricante, tipode elemento, fecha de fabricación y longitud del elemento, y que dichas marcas coinciden con los datos quedeben figurar en la hoja de suministro.- Que las características geométricas y de armado del elemento resistente cumplen las condiciones reflejadas enla autorización de uso y coinciden con las establecidas en los planos de los forjados del proyecto de ejecucióndel edificio.- Se comprobará que los recubrimientos mínimos de los elementos resistentes cumplen las condiciones señaladasen el apartado 34.3 de la EFHE, con respecto al que consta en las autorizaciones de uso.21La dirección de ejecución forma parte de la dirección facultativaManual de Aligeramiento de Estructuras81

- Se recepcionará el certificado acreditativo de estar en posesión de un distintivo oficialmente reconocido (SelloCIETAN 22 ), o, en su defecto, justificación documental firmada por persona física del control interno de fabricaciónde los elementos resistentes del forjado, viguetas y/o losas, aportada por el fabricante y que contendrácomo mínimo:1. Resultados del control interno del hormigón del último mes.2. Resultados del control interno del producto acabado (flexión y cortante) de los últimos seis meses.- En el caso que corresponda, certificados de garantía de:1. Los ensayos de resistencia a esfuerzo cortante en forjados de viguetas sin armadura transversal.2. Los ensayos de resistencia a esfuerzo rasante en forjados sin armadura de cosido.4.2.2.2.2 LAS PIEZAS DE ENTREVIGADO- Que las características geométricas de las piezas de entrevigado cumplen las condiciones reflejadas en la autorizaciónde uso y coinciden con las establecidas en los planos de los forjados del proyecto de ejecución del edificio.- C ertificación documental del fabricante de la pieza de entrevigado basada en ensayos sobre el cumplimiento decarga de rotura a flexión, según UNE 23 .- C ertificado documental del fabricante de expansión por humedad según UNE 67039:99 a las piezas de entrevigadocerámicas.- Se aportará garantía documental del fabricante, basada en ensayos, de que el comportamiento de reacción alfuego del material con el que están fabricadas las bovedillas alcance al menos una clasificación M1, de acuerdocon UNE 23727:90 (Ensayos de reacción al fuego de los materiales de construcción. Clasificación de losmateriales utilizados en la construcción), en el caso de que las piezas de entrevigado no sean cerámicas o dehormigón. (Para mas información sobre el comportamiento al fuego del EPS, ver apartado 5.2. de este manual).4.2.2.2.3 EL HORMIGÓN VERTIDO “IN-SITU”- Se establecerá un plan de control especifico según capitulo XIV y XV de la EHE, en función del nivel de controlestablecido en el proyecto. Para ello se confeccionaran unos lotes de hormigón fresco de los cuales se comprobarála consistencia y la resistencia, según ensayos correspondientes realizados por laboratorio acreditadopor la administración. De la valoración final de dichas muestras se aceptarán o rechazarán en función del cumplimientode los parámetros establecidos por la EHE.4.2.2.2.4 ARMADURAS- Se establecerá un plan de control específico según artículo 90 de la EHE, en función del nivel de control establecidoen el proyecto.- Cuando el acero disponga de certificación se aportará certificado según artículos 31 y 32 de la EHE.- Se aportará certificado de adherencia emitido por laboratorio acreditado.4.2.2.3 CONTROL DE EJECUCIÓNCon carácter general se deben adoptar, en esta fase, las medidas necesarias para conseguir que las disposiciones constructivasy los procesos de ejecución se ajusten en todo a lo indicado en el proyecto y las Instrucciones EHE y EFHE.En particular se deben cuidar de que las disposiciones y procesos sean compatibles con las hipótesis consideradas enel cálculo, especialmente en lo relativo a los enlaces (empotramientos, articulaciones, apoyos simples, etc.), y a las hipótesisintroducidas durante el proceso de diseño de la estructura.22El sello de Conformidad CIETAN, es un sello homologado por el Ministerio de Fomento con fecha 20 de enero de 1981, de acuerdo con lo dispuestoen la orden de 12 de diciembre de 1977, renovado anualmente y que ampara a las viguetas de hormigón pretensado, de hormigón armado y a lasarmaduras básicas para viguetas de hormigón armado, mediante certificado de aptitud.23UNE-53981 Bovedillas de poliestireno expandido (EPS) para forjados unidireccionales con viguetas prefabricadas.UNE-53976 Bovedilas de poliestireno expandido (EPS) para forjados unidireccionales hormigonados en obra.UNE-53974 Bovedillas de poliestireno expandido (EPS) para forjados reticulares.UNE 67037 Bovedillas de otros materiales82Manual de Aligeramiento de Estructuras

Todas las manipulaciones y, en particular el transporte, montaje y colocación de las piezas prefabricadas, deberán serobjeto de estudios previos. Será preciso también justificar que se han previsto todas las medidas necesarias para garantizarla seguridad, la precisión en la colocación y el mantenimiento correcto de las piezas en su posición definitiva, antesy durante la ejecución haciendo un especial atención en las juntas construidas en obra. (Vigueta-hormigón-bovedilla)Si durante el proceso constructivo, la ejecución del forjado sufre alguna modificación sustancial, ésta deberá de quedarreflejada en la correspondiente documentación complementaria; proyecto modificado, libro de ordenes y asistencias,plan de control, etc…4.2.2.3.1 COMPROBACIONES DE REPLANTEO Y GEOMÉTRICAS4.2.2.3.1.1 - Comprobación de cotas, niveles y geometríaSe comprobarán las disposiciones de los diferentes elementos, comprobando sus dimensiones, alineación, geometría,etc...:• Pilares, muros o paredes de carga, etc...• Jácenas, vigas, nervios, viguetas, zunchos, etc...• Piezas de entrevigado, macizados, agujeros, pasatubos, etc…4.2.2.3.1.2 - Comprobación de tolerancias admisiblesSe comprobarán que los diferentes elementos cumplen las tolerancias establecidas:• En el proyecto de ejecución.• En el pliego de condiciones técnicas.• Y en su defecto las establecidas en el anejo 10 de la Instrucción EHE.4.2.2.3.2 APUNTALADO, SOPANDAS, CIMBRAS Y ANDAMIAJESSe dispondrán durmientes de reparto para el apoyo de los puntales. Si los durmientes de reparto descansan directamentesobre el terreno, habrá que cerciorarse de que no puedan asentar en él. Los puntales se arriostrarán en las dosdirecciones, para que el apuntalado sea capaz de resistir los esfuerzos horizontales que puedan producirse durante laejecución de los forjados.En caso de forjados de peso propio mayor que 3 kN/m 2 o cuando la altura de los puntales sea mayor que 4 m se realizaráun estudio detallado del sistema de apuntalamiento, que figurará en el proyecto.4.2.2.3.2.1 Colocación de sopandasEn el caso de forjados unidireccionales formados con viguetas semiresistentes estos deberán de disponer de sopandasen su fase de hormigonado. Estas sopandas estarán separadas una distancia máxima que deberá de estar indicada enlos planos de montaje o de ejecución del forjado y que facilitara el fabricante del sistema de forjados. En la fase de ejecuciónla Dirección Facultativa comprobará las distancias de las sopandas de acuerdo con el cálculo indicado en el apartado16. l de la Instrucción EFHE.4.2.2.3.2.1.1 Cálculo de la distancia de sopandasLa determinación de la separación de las sopandas se realizará mediante un cálculo en que se deberá de tener en cuentalos siguientes valores:• Durante el hormigonado en obra, la acción característica de ejecución sobre las viguetas es el peso propio totaldel forjado y una sobrecarga de ejecución no menor que 1 kN/m 2 .• La luz de cálculo de cada tramo L a . se medirá entre los apoyos extremos de las viguetas y los ejes de sopandas,según el gráfico del apartado 4.1.1.1.8.4.3• Las solicitaciones se calcularán por el método lineal, en la hipótesis de rigidez constante de la vigueta.• Los coeficientes parciales de seguridad y g y y q de las acciones en fase de ejecución pueden ser menores a losindicados en el apartado 12.1 de la- Instrucción EHE, pero en ningún caso el coeficiente de seguridad global delas acciones y f , será menor que 1,25.Manual de Aligeramiento de Estructuras83

4.2.2.3.2.1.2 Comprobaciones a realizar:Se verificará que, en las viguetas de hormigón armado o pretensado, el Estado Límite Último, dispone de las siguientescondiciones:g f M 1 M u1 , g f M 2 M 2 g f V V uEn general los valores M u1 y M u2 figuran en la parte inferior de la primera hoja de la ficha de características técnicas delforjado.En Estado Límite de Servicio, bajo la acción característica de peso propio del forjado, la flecha w de todo tramo de viguetao losa alveolar pretensada cumplirá la condición:w L a . / 1.000 (en viguetas w 3mm.)SiendoLa, = La luz de cálculo de acuerdo con el apartado 16.1.b. expresada en mmEn viguetas de hormigón pretensado se verificará que:a) sobre las sopandas:- en la fibra inferior: s’ c + g f M 1 / W’ < 0,6 f ck- en la fibra superior: s’’ c -g f M 1 / W’’ < f ct,fib) en los vanos:- en la fibra inferior: s’ c + g f M 2 / W’ < 0- en la fibra superior: s’’c + g f M 2 / W’’ < 0,6 f cksiendo:M 1 , M 2 = Los momentos flectores en la vigueta o losa alveolar pretensada, en valor absoluto, debidos a las accionesde ejecución, sobre sopanda y en vano, respectivamente.M u1 , M u2 = Los momentos flectores últimos que resiste la vigueta o losa alveolar pretensada, en valor absoluto, a flexiónnegativa y a flexión positivo, respectivamente.V = El esfuerzo cortante máximo en la vigueta o losa alveolar pretensada, en valor absoluto, debido a las accionesde ejecución.V u = El esfuerzo cortante último, en valor absoluto, que resiste la vigueta o losa alveolar pretensada;f ck = La resistencia característica a compresión del hormigón de la vigueta o losa alveolar pretensada, en Nmm 2f ct,fi = La resistencia a flexotracción del hormigón de la vigueta o losa alveolar pretensada, que puede suponersesimplificadamente igual 0,37 · 4 f 2 ck -, para f ct,fi y f ck , en N/mm2 .s’c s’’c = Las tensiones del hormigón en las fibras inferior y superior de la vigueta después de la transferencia, deducidastodas las pérdidas hasta la fecha de ejecución del forjado con signo positivo si son de compresión.W’, W’ = Los módulos resistentes de la sección homogeneizada de la vigueta correspondiente a la fibra inferior ysuperior, respectivamente.g f = Coeficiente de seguridad global de las acciones que, de acuerdo con el artículo 16. 1.d) de la EFHE setomará mayor o igual a 1,25.Como ejemplo de aplicación se puede comprobar la tabla de un fabricante de viguetas pretensadas, con la separaciónde las sopandas en función de la sobrecarga que actúa en el forjado y la vigueta elegida. En ella se puede observar comoen forjado que utiliza piezas de entrevigado de poliestireno expandido dispone de una separación mayor que elresto de forjados que utilizan piezas de entrevigado de hormigón o cerámica. La separación entre sopandas de unforjado con bovedillas de hormigón y un forjado con bovedillas de EPS llega a ser, en algún caso, superior a 40 cm.También se puede observar que mientras en un forjado con piezas de entrevigado de hormigón con la viguetamodelo T6 se puede cubrir una luz de 340 cm sin necesidad de sopandas con un forjado con piezas de entrevigadode poliestireno expandido EPS se puede cubrir una luz de 461 cm. (diferencia 121 cm)84Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.2.2.3.2.2 Revisión del montajeSe comprobará que las cimbras, así como las uniones entre sus distintos elementos, dispone de una resistencia y rigidezsuficientes para garantizar y resistir sin asientos ni deformaciones perjudiciales las acciones de cualquier naturalezaque puedan producirse sobre ellos, como consecuencia del proceso de hormigonado y especialmente bajo las presionesdel hormigón fresco o los efectos del sistema utilizado de compactación.4.2.2.3.3 VIGUETAS4.2.2.3.3.1 Transporte, descarga y manipulaciónSe seguirán las instrucciones indicadas por los fabricantes del sistema de forjado en lo referente a la manipulaciónmecánica mediante grúa o manual, prestando especial atención con las viguetas pretensadas y armadas que puedenser dañadas por una incorrecta manipulación. En general se evitarán los golpes en las viguetas.Si alguna vigueta resultase dañada, de forma que se pudiera sospechar que la lesión afectase a su capacidad portante,deberá desecharse.4.2.2.3.3.2 AcopioSe seguirán las instrucciones indicadas por los fabricantes del sistema de forjado por lo que se refiere al acopio de viguetas,no obstante y a falta de dichas instrucciones, las viguetas se apilarán limpias sobre durmientes de madera, que coincidiránen la misma vertical con los vuelos, en su caso, no mayores que 0,50m, ni alturas de pilas superiores a 1,50 m.Manual de Aligeramiento de Estructuras85

4.2.2.3.3.3 IdentificaciónSe identificaran las viguetas organolepticamente mediante control documental, comprobando el albaran de compra, etiquetadoy autorización de uso.4.2.2.3.3.4 MontajePara el montaje se deberá de interpretar la documentación contenida en el proyecto de ejecución de la estructura realizadopor el proyectista o, en su defecto, por la dirección facultativa y en su caso en los planos de montaje de la empresafabricante del forjado prefabricado.En los planos deberá de figurar como mínimo, el tipo de forjado previsto para cada zona, indicando interejes, espesores,anchos de nervios, zonas de macizado y zonas aligeradas, armados, apeos, detalles, paso de instalaciones, etc.El constructor se ajustará en todo caso a lo indicado en los planos demontaje del forjado. En caso de duda o variaciones inevitables deberáde consultar a la dirección facultativa. No se deberá de colocar vigas onervios en lugares diferentes a los indicados en los planos.La colocación de las vigas debe empezar una vez colocadas las sopandasy montando las viguetas con el intereje previsto utilizando las piezasde entrevigado del extremo. Finalizado esta fase, se ajustarán lospuntales y se procederá a la colocación de las restantes piezas deentrevigado.Se debe de comprobar especialmente la correcta colocación de los elementosresistentes, comprobando el enlace y/o apoyo de las viguetas, las zonas de macizado, los nervios transversalesen el caso de forjados unidireccionales, etc...4.2.2.3.4 PIEZAS DE ENTREVIGADO4.2.2.3.4.1 Acopio y almacenajeEn el acopio de las piezas y de los materiales que forman el forjado se seguirán las instrucciones de la dirección facultativay las recomendaciones de los fabricantes. En cualquier caso y a falta de otras indicaciones se pueden seguir lasrecomendaciones para la ejecución de forjados unidireccionales de la Comisión del Sello CIETAN, IETcc.En el caso de utilizar piezas de aligeramiento de poliestireno expandido (EPS), estas se apilarán en montones estables,manejándolas manualmente o por medios mecánicos convenientemente empaquetadas. En el caso de almacenaje sedebe de tener en cuenta las siguientes instrucciones de precaución.• Se tomarán las precauciones necesarias para evitar el contacto del EPS con fuentes de ignición mientras semanipula o almacena este material antes y después de la instalación.• Las piezas de entrevigado de poliestireno expandido se suministran encintadas, por lo que no se deben desempaquetarhasta el momento de su colocación. Debido a su poco peso pueden ser transportadas por el efectodel viento.4.2.2.3.4.2 IdentificaciónSe identificaran las piezas de entrevigado organolépticamente mediante control documental, comprobando el albaránde compra, etiquetado, autorización de uso y certificados establecidos en el control documental.86Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.2.2.3.4.3 ColocaciónPara la colocación de la piezas de entrevigado se deberá de interpretar la documentación contenida en el proyecto deejecución del forjado.La colocación de las piezas de entrevigado debe empezarse por los extremos. Una vez colocadas estas, se ajustaranlos puntales y se procederá a la colocación de las restantes piezas de entrevigado. Al igual que lo dicho con las disposicionesconstructivas se deben de tomar las medidas preventivas necesarias, para que en el hormigonado del forjadono se produzca un desplazamiento de las armaduras y especialmente un desplazamiento longitudinal de las piezas deentrevigado, provocando una disminución de la zona de macizado en la cabeza de las vigas. Esto es especialmenteimportante en forjados de cubierta con pendientes.4.2.2.3.4.4 Rendimiento económicoEl sector de la construcción tiene una serie de características especificas que lo diferencian del resto de los sectoresindustriales. El principal y mas importante es gran consumo de mano de obra que es necesario para desarrollar todas ycada una de sus actividades. Por todo ello, el sector tiende cada vez más a sistemas constructivos prefabricados o semiprefabricados.Los materiales más livianos y ligeros tienden a facilitar y mejorar los rendimientos de la mano deobra permitiendo construir una cantidad mayor de superficie reduciendo el coste o inversión en mano de obra.Entre estos materiales se encuentran las piezas de entrevigado de EPS. Como se puede comprobar en las tablas adjuntaslas bovedillas y casetones de EPS reducen la inversión en mano de obra debido a su ligereza y características propiasde EPS que facilitan su replanteo, manejo y colocación en obra.TABLA DE RENDIMIENTO EN LA COLOCACIÓN DE CASETONESRENDIMIENTOC OSTE E C O N ÓMIC O DE LA MAN O DE O BRATRABAJO A REALIZAROPERARIOTIPO DE PIEZA ENTREVIGADOH ORMIG Ó N C ERÁMIC A EPS*e/H ORAC OSTE TOTALH ORMIG Ó N C ERÁMIC A EPS*FORJADO BIDIRECCIONAL “RETICULAR”Replanteo de casetones concordel de marcar, tiza ocarboncillo, en una plantaalineada. 24Oficial 1ª 0,012 0,012 0,00 17,23 e 0,21 e 0,21 e 0,00 ePeón 0,012 0,012 0,00 14,43 e 0,17 e 0,17 e 0,00 eReplanteo de casetones concordel de marcar, tiza ocarboncillo, en una plantano alineada.Oficial 1ª 0,020 0,020 0,00 17,23 e 0,34 e 0,34 e 0,00 ePeón 0,020 0,020 0,00 14,43 e 0,29 e 0,29 e 0,00 eReplanteo de casetones concordel de marcar, tiza ocarboncillo, en una plantatotamente.Cargar , elevación, descargay colocación en su lugar delos casetones, Retirada delmaterial roto o en malascondiciones.Oficial 1ª 0,032 0,032 0,00 17,23 e 0,55 e 0,55 e 0,00 ePeón 0,032 0,032 0,00 14,43 e 0,46 e 0,46 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,19 0,17 0,15 14,43 e 2,74 e 2,45 e 2,16 e* Sistemas prefabricadosComentario:Las de piezas de aligeramiento de EPS reducen el rendimiento de la mano de obra necesaria para construirun forjado sea este unidireccional o reticular. Esto comporta beneficios par el promotor, el constructory el trabajador.- Para el promotor se reduce el coste de construcción.- El constructor mejora su competitividad 25 .- El trabajador mejora su rendimiento invirtiendo menos esfuerzo en ello. (Las piezas de EPS son las máslivianas)24El replanteo de los nervios para la colocación de las piezas de aligeramiento no es necesario en la formación de forjados con rotura de puente termico,ya que la tabla o base del sistema, conforma la reticula del forjado25Competitividad, es la capacidad estructural de una empresa para generar beneficios a través de sus procesos productivos, organizativos y de gestiónManual de Aligeramiento de Estructuras87

TABLA DE RENDIMIENTO EN LA COLOCACIÓN DE BOVEDILLAS 26RENDIMIENTOC OSTE E C O N ÓMIC O DE LA MAN O DE O BRATRABAJO A REALIZAROPERARIOTIPO DE PIEZA ENTREVIGADOH ORMIG Ó N C ERÁMIC A EPSe/H ORAC OSTE TOTALH ORMIG Ó N C ERÁMIC A EPSFORJADO UNIDIRECCIONAL FORMADO CON SEMIVIGUETAS O VIGUETAS PREFABRICADASCegado de una cara de lasbovedillas de 60 cm de ancho,mediante pasta de yeso.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Cegado de una cara de lasbovedillas de 70 cm de ancho,mediante pasta de yeso.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Cegado de una cara de lasbovedillas de 80 cm de ancho,mediante pasta de yeso.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Cegado de una cara de lasbovedillas de 60 cm de ancho,mediante pasta de mortero.Regado de la bovedilla ylimpieza de la parte cegada.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Cegado de una cara de lasbovedillas de 70 cm de ancho,mediante pasta de mortero.Regado de la bovedilla ylimpieza de la parte cegada.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Cegado de una cara de lasbovedillas de 80 cm de ancho,mediante pasta de mortero.Regado de la bovedilla ylimpieza de la parte cegada.Apilado de las bovedillas encondiciones de colocarlas.Carga de bovedillas, elevacióncon grua, descarga ycolocación en su lugar,Retirada del material roto oen malas condiciones.Oficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,10 0,10 0,00 14,43 e 1,44 e 1,44 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,11 0,11 0,00 14,43 e 1,59 e 1,59 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,12 0,12 0,00 14,43 e 1,73 e 1,73 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,09 0,09 0,00 14,43 e 1,29 e 1,29 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,10 0,10 0,00 14,43 e 1,43 e 1,43 e 0,00 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,19 0,17 0,15 14,43 e 1,59 e 1,59 e 2,16 eOficial 1ª 0,00 0,00 0,00 17,23 e 0,00 e 0,00 e 0,00 ePeón 0,14 0,12 0,10 14,43 e 2,02 e 1,73 e 1,43 eComentario:Como se puede comprobar en la tabla adjunta, la utilización de bovedillas de EPS reduce la inversión necesariaen mano de obra, ya que por un lado a las bovedillas de EPS no es necesario cegarlas y por el otroal ser mas livianas aumentan el rendimiento de mano de obra en la manipulación manual de las piezas.Tal y como se ha comentado en el apartado correspondiente, las piezas de entrevigado de EPS puedenser moldeadas o mecanizadas. Las mecanizadas sonpiezas macizas, motivo por el cual no es necesariocegar las piezas, que se colocaran en el limite entre lazona de aligeramiento del forjado, con las jacenas, zunchosy zonas a macizar. Las piezas de entrevigado moldeadasdisponen de uno de sus lados ciego, donde lapieza forma un galce que va machihembrando las piezasentre si. Los fabricantes de bovedillas moldeadaspueden suministrar piezas para cegar la ultima pieza yen el caso de no disponer de esta piezas o tablas deEPS, simplemente girando la ultima pieza, se ciega lazona aligerada del forjado.26Para la confección de estas tablas se ha utilizado los rendimientos de la Confederación Nacional de la Construcción CNC y las tablas de los ConveniosColectivos del Trabajo de la Construcción y Obras Públicas publicadas por la Federación de entidades Empresariales de la Construcción.88Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.2.2.3.5 ARMADURAS4.2.2.3.5.1 AlmacenamientoEn el acopio de las armaduras se seguirán las instrucciones de la dirección facultativa y las recomendaciones de losfabricantes. En todo caso se comprobará que las armaduras estén exentas de pinturas, grasa o cualquier otra sustancianociva que pueda afectar negativamente al acero, al hormigón o a la adherencia entre ambos.Se deberá rechazar la armadura que presente un nivel de oxidación excesivo.4.2.2.3.5.2 Tipo, diámetro y posiciónSe identificarán las armaduras colocadas comprobando:- El tipo de acero.- El país de fabricación.- El fabricante de la armadura.Se comprobará el diámetro y verificará su posición de acuerdo con los planos de ejecución. Salvo instrucciones en contrala armadura de negativos se deberá colocar preferentemente bajo la armadura de reparto. No obstante se podrácolocar encima de ella, siempre que ambas cumplan las condiciones requeridas para los recubrimientos y está debídamenteasegurado el anclaje de la armadura de negativos sin contar con la armadura de reparto.El recubrimiento de cualquier armadura respecto a las piezas de entrevigado debe fijarse en la hipótesis que la separaciónde la misma respecto la pieza, corresponde a la clase de exposición 1.4.2.2.3.5.3 Corte y dobladoSe comprobará que las armaduras dobladas se ajustan a los planos e instrucciones del proyecto.4.2.2.3.5.4 -Tolerancias de colocaciónSe comprobará que la disposición de las armaduras permita un correcto hormigonado del forjado, permitiendo que lasbarras y los grupos de barras estén envueltas por el hormigón, teniendo en cuenta las limitaciones que impone el empleode vibradores internos.4.2.2.3.5.5 -Recubrimientos y separación entre armaduras. Utilización de separadores y distanciadoresSe comprobará la calidad de los separadores y que la distancia máxima entre los mismos sea conforme con lo establecidoen los apartados 37.2 y 37.6 de la Instrucción EHE.Se comprobará la fijación de la armadura pasiva, verificando que el vertido no afecte a su posición ni provoque desplazamientos.4.2.2.3.5.6 -Estado de vainas, anclajes y empalmes y accesoriosSe comprobará que las vainas, longitudes de anclaje, empalmes y accesorios cumple con los establecidos por el proyectoy por la instrucción EHE.4.2.2.3.6 TRANSPORTE, VERTIDO Y COMPACTACIÓN4.2.2.3.6.1 Tiempos de transporteSe comprobará que el tiempo transcurrido entre la adición de agua del amasado al cemento y a los áridos y la colocacióndel hormigón en la obra, no sea mayor de hora y media. En tiempo caluroso, o bajo condiciones que contribuyan aun rápido fraguado del hormigón, el tiempo límite deberá ser inferior, a menos que se adopten medidas especiales que,sin perjudicar la calidad del hormigón, aumenten el tiempo de fraguado.Manual de Aligeramiento de Estructuras89

4.2.2.3.6.2 Condiciones previas al vertidoPreviamente al vertido del hormigón se debe inspeccionar la superficiede la vigueta y la pieza de entrevigado para garantizar que lacohesión entre el hormigón de la vigueta y el hormigón vertido in-situno se vea afectado por la presencia de materiales interpuestos entreellos como pueden ser:• polvo.• lechadas.• barro.• restos de piezas de aligeramiento o de su embalaje.• restos de madera.• restos de alambres o ferralla, etc…Es práctica habitual el limpiar la superficie, de hormigonado, mediantechorro de agua, pero se debe de recordar que respecto al grado de humedad de la superficie de estos materiales,especialmente en el hormigón de las viguetas es preferible tender a que su superficie sea seca que excesivamentehúmeda.4.2.2.3.6.3 Condiciones de vertido: método, secuencia, altura máxima, etc.No se debe aceptar la colocación en obra de masas de hormigón que acusen un principio de fraguado.Se deben de adoptar las debidas precauciones para evitar la disgregación de la mezcla en el proceso vertido y colocaciónde la masa de hormigón en obra, incluso cuando estas operaciones se realicen de un modo continuo mediante conduccionesapropiadas.No se deben de colocar en obra capas o tongadas de hormigón cuyo espesor sea superior al que permita una compactacióncompleta de la masa, teniendo presente que el espesor de las capas o tongadas en que se extienda el hormigónestará en función del método y eficacia del procedimiento de compactación empleado. Como regla general, esteespesor estará comprendido entre 30 y 60 centímetros.No es recomendable el vertido en grandes cantidades y su posterior distribución por medio de vibradores ya que produceuna notable segregación en la masa del hormigón.Se debe tener especial cuidado en evitar el desplazamiento de armaduras y piezas de entrevigado.El vertido del hormigón en caída libre deberá de realizarse desde una altura inferior a los dos metros en caso contrariose producirá , inevitablemente la disgregación de la masa, y puede incluso dañar la superficie de 1os encofrados o desplazaréstos y las piezas de entrevigado, debiéndose adoptar 1as medidas oportunas para evitarlo.4.2.2.3.6.4 Hormigonado en tiempo fríoLa temperatura de la masa de hormigón en el momento de verterla en el forjado no será inferior a 5ºC.4.2.2.3.6.5 Compactación del hormigónLa compactación del hormigón vertido en obra se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de lamasa del hormigón, de manera que se eliminen los huecos y se obtenga un perfecto cerrado de la masa, sin que lleguea producirse segregación. El proceso de compactación deberá prolongarse hasta que refluya la pasta a la superficie ydeje salir el aire.Cuando se utilicen vibradores de superficie el espesor de la capa después de compactada no será mayor de 20 centímetros.90Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.2.2.3.6.6 Acabado de superficiesEn los casos que se pretende construir una estructura ligera y sean optimizado los calculos reduciendo o utilizando unacarga permanente ligera, se deberá de ser muy cuidadoso con la superficie del forjado ya que esta debe de nivelarse yreglear de tal forma que permita recibir el pavimento con unos espesores mínimos de mortero de nivelación. De estaforma se consigue reducir la carga permanente real del pavimento.4.2.2.3.7 CURADO4.2.2.3.7.1 Método aplicado4.2.2.3.7.2 Plazos de curadoDurante el fraguado y primer período de endurecimiento del hormigón deberá de realizarse un adecuado curado paraprocurar el mantenimiento de la humedad. Este curado se prolongará durante el plazo necesario en función del tipo yclase del cemento, de la temperatura y grado de humedad del ambiente, etc…Se debe comprobar que el curado se realice correctamente, manteniendo húmedas las superficies de hormigón medianteriego directo que no produzca deslavado. El agua empleada en estas operaciones deberá poseer las cualidades exigidasen el Artículo 27 de la Instrucción EHE.4.2.2.3.7.3 Protección de superficiesEl curado por aportación de humedad se puede sustituir por la protección de las superficies mediante recubrimientosplásticos u otros tratamientos adecuados. Métodos que deberán ofrecer las garantías necesarias para lograr durante elprimer período de endurecimiento, especialmente en el caso de masas secas, 1a humedad inicial de la masa. Asimismono deberán contener sustancias nocivas para el hormigón.Si el curado se realiza empleando técnicas especiales (curado al vapor se procederá con arreglo a las normas de buenapráctica).4.2.2.3.8 DESMOLDEADO Y DESCIMBRADOSe retirarán los distintos elementos que constituyen los encofrados (el encofrado “costeros, fondos, etc.” , los apeos,las sopandas y las cimbras,) sin producir sacudidas ni choques en la estructura. Se recomienda, cuando los elementossean de cierta importancia, el empleo de cuñas, cajas de arena, gatos u otros dispositivos análogos para lograr un descensouniforme de los apoyos.Las operaciones anteriores no se realizarán hasta que el hormigón haya alcanzado la resistencia necesaria para soportar,con suficiente seguridad y sin deformaciones excesivas, los esfuerzos a los que va a estar sometido durante y despuésdel desencofrado, desmoldeo o descimbrado.Cuando se trate de obras de importancia y no se posea experiencia de casos análogos, o cuando los perjuicios quepudieran derivarse de una fisuración prematura fuesen grandes, se realizarán ensayos de información según el Artículo89 de la Instrucción EHE, para estimar la resistencia real del hormigón y poder fijar convenientemente el momento dedesencofrado, desmoldeo o descimbrado.Se tendrán también en cuenta las condiciones ambientales (por ejemplo, heladas) y la necesidad de adoptar medidasde protección una vez que el encofrado, o los moldes, hayan sido retirados.Se pondrá especial atención en retirar oportunamente todo elemento de encofrado o molde que pueda impedir el librejuego de las juntas de retracción, asiento o dilatación, así como de las articulaciones, si las hay.En elementos de hormigón pretensado es fundamental que el descimbrado se efectúe de conformidad con lo dispuestoen el programa previsto a tal efecto al redactar el proyecto de la estructura. Dicho programa deberá estar de acuerdocon el correspondiente al proceso de tesado.Para facilitar el desencofrado de las superficies de hormigón y, en particular, cuando se empleen moldes, serecomienda pintarlos con barnices antiadherentes que cumplan las condiciones prescritas en el Artículo 65. dela EHE. Esto no es necesario cuando se ejecutan forjados con rotura de puente de térmico realizados con poliestirenoexpandido.Manual de Aligeramiento de Estructuras91

Los períodos mínimos de desencofrado y descimbrado de elementos de hormigón armado serán los siguientes:Temperatura superficial del hormigón (ºC) ≥ 24ºEncofrado vertical9 horasLosasFondo de encofrado 2 díasPuntales 7 díasVigasFondo de encofrado 7 díasPuntales 10 días16º9 horas3 días9 días9 días13 días8º9 horas5 días13 días13 días18 días2º9 horas8 días20 días20 días28 días4.2.2.3.9 TABIQUES DIVISORIOSSe deberán de adoptar las soluciones constructivas que sean necesarias, en la ejecución de elementos divisorios constituidospor tabiques rígidos para minimizar el riesgo de aparición de daños en los tabiques ante el apoyo del forjado yla transmisión de cargas de los pisos superiores a través de los tabiques.4.2.2.3.10 REVESTIMIENTO DEL TECHOEl enlucido de yeso en la cara inferior de las bovedillas debe efectuarse con yesos amasados sin exceso de agua (relaciónagua/yeso del orden de 0,6 a 0,7) y con un espesor mínimo de 15 mm.Es muy importante tener en cuenta que el poliestireno expandido (EPS) NO ABSORBE AGUA. Por ello a la hora de aplicaryeso tanto normal como proyectado debe considerarse este aspecto y combinarlo con los distintos tipos de fraguadode los yesos así como la superficie ejecutada.En cualquier caso, es determinante el espesor de yeso para evitar la aparición de fisuras. (Se recomienda 15 mm.)4.2.2.3.11 FIJACIÓN DE CARGAS EN LOS FORJADOSLas cargas más habituales (de entre 8 y 15 kg.) pueden suspenderse de las bovedillas mediante el uso de fijaciones adecuadas(ensayo MICTY 301092 y CID PSA 140998).Las cargas más pesadas deberán de estar previstas en el proyecto. En caso contrario requerirán de un estudio especificode la Dirección Facultativa evitando el colgar estas cargas de las viguetas cuando estas puedan afectar a la durabilidadde la misma.El empleo de revestimientos a base de placas de yeso laminado elimina la problemática antes expuesta.Comentario:Los elementos de fuerte disipación térmica (ojos de buey para alumbrado halógeno o similares) no debende alojarse en el interior de forjados con piezas aligerantes de EPS.Este tipo de alumbrado se utiliza habitualmente en dependencias con falsos techos donde su ubicación noentraña ningún tipo de incompatibilidad con los forjados de poliestireno expandido (EPS).4.2.2.4 DOCUMENTACIÓN DE LOS CONTROLES EFECTUADOSToda las especificaciones técnicas, certificados, sellos de calidad, autorizaciones de uso, Documentos de IdoneidadTécnica, planos de montaje, garantías de fabricante, resultados de ensayos, resultados de pruebas realizadas, estudiostécnicos y órdenes específicas dadas por la Dirección Facultativa deberán quedar registradas y documentadas comomedio de prueba de la calidad final conseguida.92Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.2.2.5 PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES4.2.2.5.1 MANIPULACIÓN MANUAL DE CARGASTodos los elementos que formarán parte del edificio deben de ser transportados y manipulados de forma manual omecánica.La manipulación manual de cargas es la responsable de la aparición de fatigas o bien lesiones, que se producen de unaforma inmediata o por acumulación de pequeños traumatismos aparentemente sin importancia.Las lesiones más frecuentes son contusiones, cortes, heridas, fracturas y sobre todo lesiones músculo-esqueléticas.Estas lesiones se pueden producir en cualquier zona del cuerpo pero son mas sensibles los miembros superiores(manos, hombros, brazos) y la espalda, en especial la zona dorsolumbar. Las lesiones dorsolumbares pueden ir desdeun lumbago a alteraciones de los discos intervertebrales (hernias discales) o incluso fracturas vertebrales por sobreesfuerzo.Entre las lesiones mas frecuentes en los miembros superiores se encuentran- Heridas o arañazos producidos por esquinas demasiado afiladas, astillamientos en la carga, superficies demasiadorugosas, cortantes, afiladas, etc..- Contusiones por caídas de la carga debido a superficies resbaladizas, etc...La Organización Internacional del Trabajo afirma que la manipulación manual es una de las causas más frecuentes deaccidentes laborales, con un 20%-25% del total de los producidos.Un estudio realizado el año 1990, por el National Safety Council de los EEUU, pone de manifiesto que la mayor causade lesiones laborales fueron debidas por sobreesfuerzos (31%). La espalda es la parte del cuerpo más expuesta a lesiones(22% de 1,7 millones de lesiones).Otros informes ponen de relieve los mismos datos:- Reino Unido (año 1991) la manipulación de cargas causa el 34% de accidentes laborales.- En Francia (año 1992) la manipulación de cargas causa el 31% de accidentes de trabajo con baja.- En España la mayor causa de accidentes de trabajo en el período 1994-95 fue debida a los sobreesfuerzos. Elaño 1996 un 22% de trabajo causados por sobreesfuerzo.Sensibles a esta problemática, la Unión Europea adoptó en 1990 la directiva 90/269/C EE, que se transpone al derechoespañol por medio del R.D. 487/1997, de 14 de abril sobre las disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a lamanipulación manual de cargas que entrañen riesgos, en particular dorsolumbares, para los trabajadores.El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo del Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales, de acuerdo conlo dispuesto en el artículo 5 del Real decreto 39/1997 de 17 de enero, tiene entre sus cometidos la elaboración de guíasdestinadas a la evaluación y prevención de los riesgos laborales. Con esta finalidad ha elaborado la Guía técnica para laevaluación y prevención de los riesgos relativos a la manipulación de cargas.En la mencionada guía se establece que la manipulación manual de toda carga que pese mas de 3 kg, puede entrañarun potencial de riesgo dorsolumbar no tolerable, ya que a pesar de ser una carga bastante ligera, si se manipula en unascondiciones ergonómicas desfavorable (alejada del cuerpo, con posturas inadecuadas, muy frecuentemente, en condicionesambientales desfavorables, con suelos inestables, etc. ) podría generar una lesión.Así pues, a efectos de la mencionada guía, se deberá de realizar una evaluación de los riesgos debidos a las cargas quepesen más de 3 kg y se establece que las cargas que pesen mas de 25 kg constituirán un riesgo en sí mismas, aunqueno existan otras condiciones ergonómicas desfavorables.Comentario:El artículo 3 del Real decreto 487/1997 de 14 de abril sobre las disposiciones mínimas de seguridad y saludrelativas a la manipulación manual de cargas que entrañen riesgos, en particular dorsolumbares, para lostrabajadores, recoge lo siguiente:1.El empresario deberá adoptar las medidas técnicas u organizativas necesarias para evitar la manipulaciónmanual de cargas, en especial mediante la utilización de equipos para el manejo mecánico de lasmismas, sea automática o controlada por el trabajador.Manual de Aligeramiento de Estructuras93

2.Cuando no pueda evitarse la necesidad de manipulación manual de las cargas, el empresario tomará lasmedidas de organización adecuadas, utilizará los medios apropiados o proporcionará a los trabajadorestales medios para reducir el riesgo que entrañe dicha manipulación. A tal fin, deberá evaluar los riesgostomando en consideración los factores indicados en el Anexo del presente Real Decreto y sus posiblesefectos combinados.Para evaluar el procedimiento de manipulación de cargas, el empresario deberá de invertir dinero y en:• Automatizar y mecanizar los procesos.• Paletizar.• Utilizar medios mecánicos importantes: Grúas, carretillas elevadoras, montacargas, etc...• Utilizar medios semi-mecánicos: carretillas, carros, mesas elevadoras, estanterías rodantes, etc..Para evaluar los procedimientos la Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a la manipulaciónde cargas, establece un método que se basa en:• Aplicación del diagrama de decisiones.• Recogida de datos.• C álculo del peso aceptable.• Evaluación.• Medidas correctoras.De forma general el peso máximo que se recomienda no sobrepasar en condiciones ideales de manipulación es de25 kg. No obstante, si la población expuesta son mujeres o trabajadores jóvenes o mayores, o si se quiere proteger a lamayoría de la población, no se aconseja manejar cargas superiores a 15kg.Estos pesos son corregidos mediante un coeficiente en función de diversas condiciones de aplicación.Cuando se deban de sobrepasar estos valores de peso, se deben de tomar medidas preventivas de forma que el trabajadorno manipule las cargas, o que consiga que el peso manipulado sea menor. Entre estas medidas se pueden tomarlas siguientes:• Uso de ayudas mecánicas.• Levantamiento de la cargas entre dos personas.• Reducción de los pesos de las cargas manipuladas en posible combinación con la reducción de la frecuencia,etc…94Manual de Aligeramiento de Estructuras

Comentario:Desde un punto de vista preventivo, conforme ordena el RealDecreto 487/1997 de 14 de abril y la Guía técnica para la evaluacióny prevención de los riesgos relativos a la manipulación de cargas,el empresario deberá de evitar la manipulación de cargas conun peso superior a 3 kg. Cuando esto no sea posible el empresariodeberá de invertir dinero y para que esta manipulación demanual de cargas no produzca lesiones dorsolumbares.Evidentemente el uso de bovedillas y casetones ligeros y especialmentelos de EPS evitan al empresario el tener que invertir cualquiertipo de recursos por los conceptos anteriormente reseñados.En ningún caso estas piezas de aligeramiento llegan a pesar másde 1 kg., por lo que no le es aplicable este Real Decreto y la mencionadaGuía. (Ver tablas de pesos propios en apartado 3.2.1.1.2)La rentabilidad del empresario al utilizar piezas de aligeramientode EPS esta ligada a cuatro parámetros básicos.Por un lado un aumento de los rendimientos de colocación, yaque al ser un elemento menos pesado que sus competidores se logra colocar más metros cuadrados enmenos tiempo.Por otro lado se reduce la inversión en medios auxiliares para el transporte y manipulación de los mismos.El transporte de materiales ligeros es más económico y además genera una ventaja medio ambiental yaque permite un menor consumo energético y de desgaste de maquinaria (ruedas y carburante del camión,electricidad de la grúa, etc...)Y en definitiva y mucho más importante, al utilizar piezas de EPS se reducen las bajas laborales por que:• No se manifiestan dolores dorsolumbares ya que se trata de cargas muy livianas.• No se producen en su manipulación heridas o arañazos producidos por esquinas demasiado afiladas,astillamientos en la carga, superficies demasiado rugosas, cortantes, afiladas, etc..• No se producen contusiones por caídas de la carga debido a la suavidad de la superficie del material,etc…• Durante la fabricación y la instalación del EPS, no se requiere ninguna protección particular, ya que losproductos no son irritantes ni tóxicos (no se requiere mascarilla ni guantes). No existe ningún caso deenfermedad ligado al EPS.Manual de Aligeramiento de Estructuras95

4.3 OTRAS MISIONES DE LOS FORJADOS4.3.1 AISLAMIENTO TÉRMICOTodas las piezas de aligeramiento de EPS tienen una característica adicional con respecto al resto de piezas que se utilizanpara el entrevigado de forjados. Las piezas de EPS proporcionan al forjado una alta Resistencia Térmica y con ellocontribuyen junto con el resto de Aislamiento Térmico al Ahorro Energético del Edificio. El C O NF ORT y AH ORRO DEENERGÍA son los objetivos del aislamiento térmico en cualquiera de sus formas.Este efecto se pone de manifiesto en todos los sistemas de forjados con piezas de aligeramiento de EPS y tiene su máximobeneficio en los diversos sistemas con rotura del puente térmico, tanto en forjados unidireccionales como reticulares.Este aspecto es especialmente importante en forjados que limitan con espacios exteriores (cubiertas, porches, forjadossanitarios, etc.) o locales no calefactados (trasteros, desvanes, etc.) o bien que separan diferentes usuarios conrégimen independiente de climatización.La Resistencia Térmica aportada por los productos moldeados, depende del diseño interior de la pieza. La norma EN-ISO-6946 establece los criterios para el cálculo de la resistencia térmica de elementos que no son planoparalelos o macizos.En el caso de productos mecanizados, el aislamiento térmico puede estimarse por descomposición en elementos deacuerdo con las directrices de la norma EN-ISO-6946, cuando se trata de elementos que no son plano paralelos en todassus capas.No debe confundirse la resistencia térmica de la bovedilla con la resistencia térmica del forjado, donde deben incluirseel efecto de las viguetas y las capas de revestimiento (suelos y techos). También ha de distinguirse esos conceptos delCoeficiente de Transmisión Térmica del forjado (donde se incluye el efecto de las resistencias térmicas superficiales).Todos estos conceptos están recogidos en la norma UNE-EN-6946.Ejemplo:Madrid.Forjado en contacto con local no calefactado.Resistencia Térmica Superficial (= 1/h e + 1/h i ): 0,22 m 2·K/WForjado Unidireccional: Intereje 70 cm y canto 20 cm.BOVEDILLA EPS HORMIGÓN CERÁMICAResistencia Térmica F ORJADO 0,77 0,18 0,31Resistencia Térmica ENLU CIDO(15 mm yeso)Resistencia Térmica PAVIMENTO(terrazo + 6 cm nivelación)0,05 0,05 0,050,05 0,05 0,05Resistencia Térmica Superficial 0,22 0,22 0,22Resistencia Térmica Total (R) 1 0,5 0,63Coeficiente de Transmisión Térmica(I/R)1 2 1,58Para una mejor comprensión de este aspecto recogemos a continuación un extracto de las RE GLAS TH-U publicadaspor el Laboratorio francés C STB, se trata de las Tablas de Resistencias Térmicas de forjados unidireccionales con diferentespiezas de aligeramiento. En los casos correspondientes se recogen las tablas de la NBE-CT-79.96Manual de Aligeramiento de Estructuras

El Compromiso de las diferentes Administraciones con el Desarrollo Sostenible a través del Ahorro Energético (reducciónde emisiones de C O 2 ) pone de manifiesto la necesidad de aislar térmicamente toda la envolvente de la vivienda.El empleo cada vez más extendido de sistemas de C alefacción Individual y Aire acondicionado implica un mayor compromisode promotores, constructores y proyectistas con la reducción de los costes directos energéticos a soportar porlos usuarios y el aumento del rendimiento de los aparatos.4.3.1.1 TABLAS DE RESISTENCIA TÉRMICA DE FORJADOS1. FORJADOS CON BOVEDILLA CERÁMICAEspesor de tabiques de 8 a 10 mmDensidad de la cerámica de 1800 a 1900 kg/m 3Para densidades fuera de los límites antes citados es necesario un cálculo particularTABLA 1NOTASE = Distancia entre ejes de viguetasTABLA 2NOTASE = Distancia entre ejes de viguetasManual de Aligeramiento de Estructuras97

2. FORJADOS CON BOVEDILLA CERÁMICA Y CAPA DE COMPRESIÓN DE HOR-MIGÓN ALIGERADO CON ARCILLA EXPANDIDADensidad de la arcilla expandida comprendida entre 1400 y 1800 kg/m 3 .Espesor de la capa de compresión > 4 cm.La resistencia térmica de estos forjados es idéntica a la de los forjados con capa decompresión con hormigón de árido pesado pero mayorada en 3m 2 · K/W.TABLA 3NOTASE = Distancia entre ejes de viguetas98Manual de Aligeramiento de Estructuras

3. FORJADOS DE MORTERO CON ÁRIDO PESADOEspesor de los tabiques (salvo la pared superior) de 15 a 25 mm.La densidad del hormigón está entre 1800 y 2200 kg/m 3 .La forma de las bovedillas es trapezoidal o rectangular.TABLA 4Forjados sin capa de compresión o con capa de compresión de hormigón con áridos pesadosForjados con capa de compresión de hormigón con arcilla expandida de 5 cm (1400 - 1800 kg/m 3 )NOTASE = Distancia entre ejes de viguetasBovedillas de forma trapezoidal o rectangularTABLA 5Manual de Aligeramiento de Estructuras99

4. BOVEDILLAS DE MORTERO ALIGERADAS CON ARCILLA EXPANDIDAEspesor de los tabiques de 15 a 30 mm.Densidad del hormigón está entre 900 y 1200 kg/m 3 .La forma de las bovedillas es trapezoidal o rectangular.TABLA 6Forjados sin capa de compresión o con capa de compresión de hormigón con áridos pesadosForjados con capa de compresión de hormigón con arcilla expandida de 5 cm (1400 - 1800 kg/m 3 )NOTASE = Distancia entre ejes de viguetasBovedillas de forma trapezoidal o rectangular100Manual de Aligeramiento de Estructuras



TABLA 7NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la viguetaTABLA 8NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la viguetaManual de Aligeramiento de Estructuras103

TABLA 9NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la viguetad L = espesor de la lengüeta104Manual de Aligeramiento de Estructuras

TABLA 10NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la viguetad L = espesor de la lengüetaManual de Aligeramiento de Estructuras105



BOVEDILLAS MOLDEADASLa resistencia térmica de estos sistemas de forjado se obtiene en las tablas en función del perfilde la vigueta.Se diferenciará la resistencia térmica de las bovedillas moldeadas con una hilera de alvéolos enla parte central de la bovedilla de aquellas con dos o más hileras de alvéolos.Las formas de los alvéolos de los diseños se dan a título de ejemplo. Los valores de resistenciastérmicas de las tablas son válidos cualquiera que sea la forma geométrica de la sección de los alvéolosa demás de respetarse las condiciones siguientes:Los alvéolos deben estar dispuestos de modo que exista un espesor de 30 mm de EPS en todoel perfil de la bovedilla.Para las bovedillas que presentan dos o más hileras de alvéolos, la distancia que separa las paredeshorizontales debe ser al menos igual a 20 mm.Para las bovedillas con lengüeta, la superficie de los alvéolos no debe descender por debajo delespesor de la lengüeta.TABLA 13NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la vigueta108Manual de Aligeramiento de Estructuras

TABLA 14NOTASl e = distancia entre ejes de viguetasd e = canto de la bovedillal o = anchura del talón de la viguetaManual de Aligeramiento de Estructuras109





4.3.2 AISLAMIENTO ACÚSTICOEn función del uso al que vayan a estar destinados los edificios, estos deberán de cumplir con unas exigencias técnicaspara garantizar el confort interior.C ada vez mas, los usuarios son más exigentes en la mejora del confort acústico, especialmente por lo que hace referenciaa las viviendas. Así lo demuestran las cada vez más numerosas demandas en los juzgados por estos temas y lasestadísticas de las compañías aseguradoras de los profesionales de la arquitectura.Este hecho nos tiene que hacer reflexionar profundamente sobre el tema. Para exponer este tema se recoge en parte 27el estudio realizado por la compañía de seguros a prima fija de arquitectos superiores ASEMAS dedicada al tema (Fichanº6 “Aislamiento acústico del ruido y de impacto en separaciones horizontales 28 )4.3.2.1 INSUFICIENCIA DE AISLAMIENTO ACÚSTICOLos ruidos pueden provenir del exterior del edificio a través de las fachadas, cómo el producido por el trafico rodado, ode otros espacios del mismo edificio a través de las separaciones verticales y horizontales, cómo el producido por losvecinos u otros usuarios.La consecución de la comodidad acústica se basa en no sobrepasar un nivel de ruido en el interior, denominado “nivelde ruido de immisión” que es el máximo aceptable para una mayoría de la población y que está fijado por la normativa,en nuestro caso la NBE-C A-88. No obstante, con el paso del tiempo puede ocurrir que la normativa, si no se revisa,deje de ser representativa de los deseos de la población.Las normativas, o las prescripciones particulares de un proyecto concreto, deben decidir el nivel de ruido de inmisiónconsiderado el máximo aceptable y el máximo probable del que procede de fuera del local. De manera inmediata quedanfijados los valores de aislamiento (que no son más que la diferencia entre los dos niveles) que deben proporcionartanto las separaciones verticales como las horizontales.Un aislamiento insuficiente de una separación horizontal puede producir dos efectos diferentes según sea el tipo deruido producido.El ruido más molesto, en el que aparecen involucradas las separaciones horizontales, es el que se produce, bien porpisadas, bien por golpes dados con los muebles, etc.,y que genéricamente se denomina “ruido de impacto”.La transmisión del ruido de impacto es mucho más intensa en general que la del aéreo, ya que el golpe que se producesobre el suelo tiene un aporte energético mayor.La experiencia demuestra que un incremento de la masa del elemento constructivo, dentro de los límites tolerables enla construcción, no soluciona la reducción de esa transmisión y es preciso recurrir a otros medios. En la actualidad sonbásicamente dos: revestimientos de suelos blandos (textiles o laminares con reverso de caucho, fieltro, etc.) y losas flotantesbajo el pavimento (o sólo en algún caso en pavimentos flotantes por sí mismos).El primero basa su eficacia en evitar el impacto con su blandura, con lo cual no se les debería llamar aislantes sino “inhibidores”.El segundo método se basa en la utilización de una separación elástica entre el pavimento y el soporte o forjado, semejanteal caso de dobles paredes. La vibración generada sobre el pavimento se transmite con poca intensidad al forjadogracias al amortiguamiento que produce el medio elástico y, en consecuencia, el forjado vibra poco y no genera ruidoaéreo en la planta inferior.Ahora bien, una cosa es el aislamiento medido en laboratorio y otra el que realmente se obtiene en el edificio construido,que siempre es menor por dos razones fundamentales. La primera, que nuestros forjados nunca son losas macizasde hormigón, sino losas aligeradas con diversos medios, bovedillas, casetones, etc.; la segunda, las transmisiones indirectas.El procedimiento para medir objetivamente ese aislamiento, siempre menor que el del laboratorio, no puede serotro que la medición “in situ”.27Debido a la profundidad del tema se han recogido las partes más significativas.28Autor del estudio: José Luis González Moreno, Dr. Arquitecto, catedrático de Universidad, departament de Construcciones Arquitectónicas,Universidad Politécnica de catalunya - UPC.114Manual de Aligeramiento de Estructuras

La solución está en la masa superficial, que viene limitada por la capacidad mecánica del forjado, o en el sistema dedoble hoja, que puede ser muy ligero y que se consigue con losas flotantes o falsos techos elásticos. Los suelosblandos, por su débil masa y estar ligados directamente al forjado, no suponen el más mínimo incremento de aislamientodel ruido aéreo.4.3.2.2 RECOMENDACIONES4.3.2.2.1 PROCEDIMIENTOS BASADOS EN LOS PAVIMENTOS BLANDOSLos pavimentos blandos sólo tienen influencia en la inhibición del ruido de impacto. El forjado con su masa es el elementoque ha de aportar el aislamiento del ruido aéreo.En el cuadro adjunto se expone la eficacia genérica medida en laboratorio de diferentes pavimentos producidos por laindustria europea. Es necesario que cada fabricante aporte datos concretos de su producto avalados por un laboratoriohomologado.Reducción del ruido de impactoΔL Db(A)Moqueta gruesa sobre fieltro 28-43Moqueta fina 20-30Laminado de PVC sobre fieltro 11-21Laminado de caucho con reverso blando 22-26Baldosas cerámicas con reverso blando 4-15Laminado de PVC sin reverso 1-4Baldosas cerámicas normales 0-1Baldosas terrazo 0* Puede variar según el tipo o modelo concretoPara alcanzar el aislamiento del ruido aéreo es necesario que el valor R del forjado sea del orden de 59 dB (A) para compensarlas transmisiones indirectas.En cualquier caso, es necesario tener muy presentes las recomendaciones de la ficha de ASEMAS: “Aislamiento acústicoa ruido aéreo en divisiones verticales” en relación con las transmisiones indirectas, y, tal como se ha indicado anteriormente,la influencia de los tabiques en contacto con los forjados.Por otro lado, debe tenerse en cuenta que estos pavimentos tienen un efecto térmico por contacto que puede ser favorableen las regiones frías, pero muy desfavorable en las cálidas.4.3.2.2.2 PROCEDIMIENTOS BASADOS EN PAVIMENTOS FLOTANTESEn el mercado se encuentran desde hace pocos años ciertos pavimentos de madera, o de composites basados en ella,que, dado su sencillo método de colocación, es decir, simplemente dispuestos sobre un fieltro, reciben la denominaciónde parqués flotantes. Se ha de destacar que por sí mismos no aportan ningún tipo de eficacia acústica, a no ser que elfieltro disponga de las características de resiliencia apropiadas y el pavimento no tenga conexiones rígidas con el forjadoo la estructura.En el mercado europeo se pueden encontrar productos que aportan una ΔL entre 14 y 25 dB(A). Obviamente, el fabricantetiene que garantizarlo para cada producto en concreto.En cualquier caso, no tienen ninguna influencia en el aislamiento del ruido aéreo, ya que no aportan masa ni forman unadoble hoja, salvo que documentalmente se compruebe que sí.Si se desea un entarimado clásico, la solución requiere que los rastréeles no se fijen en el forjado, sino que se depositensobre un fieltro resiliente. El relleno de los espacios con lana mineral mejora el resultado.Manual de Aligeramiento de Estructuras115

4.3.2.2.3 PROCEDIMIENTOS BASADOS EN PAVIMENTOS SOBRE LOSAS FLOTANTESLa losa pesada depositada sobre un panel de material específicamente aislante de la vibración o losa flotante es el únicoprocedimiento que permite alcanzar los dos objetivos simultáneamente. La vibración que produce el ruido de impactollega al forjado muy debilitada. Al formar una doble hoja (véase la ficha de ASEMAS: “Aislamiento acústico a ruido aéreoen divisiones verticales”), su eficacia frente al ruido aéreo lo es en los dos sentidos, de arriba abajo y viceversa.La solución más habitual es la losa de hormigón armado de un espesor de unos cuatro centímetros sobre paneles o defibras minerales o de poliestireno expandido elastificado. Una vez realizada, sobre ella se puede colocar cualquier tipode pavimento.En el cuadro se expone la eficacia (L) de los productos aislantes más usuales, analizados en laboratorio sobreforjado macizo y bajo losa de 4 centímetros.Reducción del ruido impactoL Db(A)Paneles semirígidos de fibras minerales (15 a 40 mm) 26-34Poliestireno expandido elastificado (20 a 40 mm) 13-30Espuma de polietileno expandido (5 - 10 mm) 13-22El resultado final, ya colocada la losa sobre un forjado habitual, en relación con los dos tipos de aislamiento, dependedel tipo de forjado. Como se ve en el cuadro adjunto (fig. 4), no es necesario que sea pesado para alcanzar valores altosde aislamiento. Es más, cuanto más ligero es, más aumenta relativamente el incremento delaislamiento proporcionado por la losa.116Manual de Aligeramiento de Estructuras

forjado de losa maciza de hormigón armado,m = 330 kgs/m 2sin losa flotante R = 54 dB(A) Lh = 83 dB(A)con losa flotante R = 59 dB(A) Ln = 51 dB(A)forjado de losa prefabricada aligerada,m = 210 Kgs/m 2sin losa flotante R = 49 dB(A) Lh = 88 dB(A)con losa flotante R = 54 dB(A) Ln = 59 dB(A)forjado de hormigón sobre chapa de acero,m = 160Kgs/m 2sin losa flotante R = 43 dB(A) Lh = 94 dB(A)con losa flotante R = 56 dB(A) Ln = 69 dB(A)forjado de bovedilla de hormigón, m = 310 Kgs/m 2sin losa flotante R = 50 dB(A) Ln = 90 dB(A)con losa flotante R = 59 dB(A) Lh = 56 dB(A)forjado de bovedilla cerámica, m = 320 Kgs/m 2sin losa flotante R = 47 dB(A) L, = 95 dB(A)con losa flotante R = 58 dB(A) Lh = 56 dB(A)forjado de bovedilla de EPS, m = 228 Kgs/m 2sin losa flotante y sin enlucidoR A = 44,7 dB(A) L W = 94 dBforjado de bovedilla de EPS, m = 246 Kgs/m 2sin losa flotante y con enlucido de 15 mm.R A = 48,9 dB(A) L W = 82 dBforjado de bovedilla de EPS, m = 346 Kgs/m 2con losa flotante de 4 cm de espesor, un poliestirenoelastificado de 2cm y un enlucido de yeso de 15 mm.R A = 59,1 dB(A) L W = 65 dBforjado de bovedilla de EPS, m = 350 Kgs/m 2con losa flotante de 4 cm de espesor, un poliestireno elastificado de 4cm y un enlucido de yeso de 15 mm.R A = 66,0 dB(A) L W = 57 dBNOTA: Si desea ampliar la información sobre este aspecto consulte en www.anape.es el documento:“Forjados Aligerados con piezas de EPS. Evaluación del Comportamiento Acústico”.Manual de Aligeramiento de Estructuras117

4.3.2.2.4 PROCEDIMIENTOS BASADOS EN TECHOS COLGADOSEl último procedimiento posible es el de formar una doble hoja, no por arriba sino por debajo, por medio de un falsotecho colgado. Para que sea mínimamente eficaz el sistema de cuelgue debe ser aislante de la vibración del forjado. Losprocedimientos más sencillos no aportan esta propiedad y es necesario recurrir a alguna patente específica que garanticedocumentalmente el resultado. En todos los casos, las transmisiones indirectas no se impiden y para reducir su incidenciala única solución pasa por forrar las paredes del local receptor del ruido. A continuación se presentan las prestacionesa ruido aéreo y la disminución probable del ruido de impacto de tres soluciones genéricas.118Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.3.2.2.5 PRECAUCIONES CONSTRUCTIVAS PARA LAS LOSAS FLOTANTESEn todos los casos es preciso tener en cuenta una previsión fundamental: se debe evitar todo contacto rígido entre losay forjado. Si la solución es una losa flotante, se deben adoptar las siguientes precauciones:a) No se debe interrumpir la continuidad del aislante.b) La unión con paredes o pilares, tanto de la losa como del pavimento final, se ha de aislar de la misma manera.c) Los pasos verticales de instalaciones se han de aislar de la misma manera.Manual de Aligeramiento de Estructuras119

d) Los conductos bajo pavimento no deben tocar la losa flotante.e) Los radiadores no se han de apoyar en el pavimento y fijarse a la pared simultáneamente.f) El forjado debe estar totalmente limpio antes de colocar el material aislante.120Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.3.3 COMPORTAMIENTO FRENTE AL AGUAAl igual que pasa con el aislamiento térmico, las piezas de aligeramiento de EPS disponen de una característica adicional,la baja absorción de agua lo que le proporciona al forjado una cierta capacidad de “barrera impermeabilizante”.Esto es especialmente importante en:• Forjados sanitarios.• Forjados emplazados en dependencias sin ventilación sujetos a condensación (cuartos de maquinaria).• Forjados emplazados en dependencias con unas características térmicas importantes con riesgo de condensación(cámaras frigoríficas).• Forjados en contacto con agua (depósitos).4.3.3.1 ABSORCIÓN DE AGUAAl contrario que muchos otros materiales de construcción, el poliestirenoexpandido no es higroscópico. Tan sólo sumergido totalmente enagua, absorbe un despreciable porcentaje de la misma. Esto es debidoa la estructura de celdas esencialmente cerrada que forman las diferentesperlas que al soldarse entre si conforman las piezas de poliestirenoexpandido (EPS).Los niveles de absorción de agua por inmersión total (según UNE-EN-12087) a largo plazo, se realizan con un ensayo acelerado a 28 días quearroja valores dentro del intervalo 0-5% en volumen. La mayor parte delos productos de poliestireno expandido tienen una absorción de aguapor inmersión entre 1 y 3% y esta capacidad de absorción se reducecon el aumento de densidad del material.Manual de Aligeramiento de Estructuras121

4.3.3.2 DIFUSIÓN DE VAPOR DE AGUAEl vapor de agua contenido en el aire cómo humedad ambiental al contrario del agua, puede penetrar lentamente (difundir)a través del material aislante, siempre que exista un gradiente de temperatura y en el caso de enfriamiento puededepositarse como agua de condensación.Los materiales de condensación oponen una resistencia mas o menos elevada a esta difusión del vapor de agua. Laresistencia (mS) es el resultado del coeficiente de resistencia a la difusión de vapor de agua (m) y del espesor de capa (S).El factor de resistencia a la difusión (m) es un valor adimensional que, razón por la que las hojas metálicas se utilizancomo barreras de vapor.Entre los dos valores extremos del aire y del metal se encuentra situados los valores de todos los demás materiales.Las piezas de poliestireno expandido poseen un factor de resistencia a la difusión de vapor que varia según su densidadentre m = 20 hasta m= 100A continuación se recoge un extracto de la norma UNE-12524. (Materiales y productos de edificación. Propiedadeshigrotérmicas. Valores de diseño tabulados) con los datos de los elementos habituales empleados en forjados.Grupo de materiales o aplicación DENSIDAD Factor de resistenciaral vapor de aguakg/m 3msecohúmedoHormigón armado 2400 130 80C erámica 2000 40 30Hormigón 2100 100 60Poliestireno expandido (EPS) 10 - 50 60 60Lana mineral 10 - 200 1 1Lámina de polietileno 1000 100.000 100.000Moqueta 200 5 5Madera 500 50 20Grés 2600 40 30122Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.3.4 MEDIO AMBIENTELas características del EPS hace que se tenga que considerar como un valor añadido a las construcciones por su valormedio ambiental.1.Por sus buenas cualidades como aislante térmico mejora el comportamiento térmico de los forjadosreduciendo el consumo energético del interior del edificio.2.Como material ligero compuesto de un 98% de aire, reduce los gastos energéticos de transporte.3.Por el ahorro que supone en el armado de los forjados: Valor promedio 1 kg/m 2 .4.3.5 EL EPS Y LA SALUDEl EPS no es un producto tóxico, no tiene peligro en su uso cotidiano, como lo pone de manifiesto su empleo en elmundo entero como material de envase y embalaje en el sector agro-alimentario, que implica un contacto directo conlos alimentos. En sus aplicaciones en Construcción, el EPS se utiliza principalmente como aislamiento térmico, aligeramientoen forjados, como encofrado perdido, rellenos y en diversas aplicaciones singulares, sin riesgo para el que lofabrica, lo instala o lo utiliza.El EPS no requiere de elementos de seguridad y precaución particular durante su manipulación, ya que el material nogenera alergias, ni ningún tipo de enfermedad en contacto directo con las manos. El EPS no contiene fibras, ni C F C’s niH C F C’s, ni ningún gas distinto del aire.4.3.5.1.1 GESTIÓN DE LOS RESIDUOSUna vez puesto en obra, el EPS resiste los asentamientos y garantiza el mantenimiento de sus propiedades térmicas yacústicas, motivo por el que puede ser reciclado y reutilizado.También puede ser utilizado como material de combustión y producción de energía.4.3.5.2 EL RECICLADO DEL EPSLos residuos de la construcción se clasifican según su procedencia o según su naturaleza;Según su procedencia;Según su naturaleza;1.- Derribo. 1.- Residuo inerte.2.- Nueva construcción. 2.- Residuo Banal o no especial.3.- Excavación. 3.- Residuo especial.Los restos y residuos de EPS se consideran un residuo inerte y pueden proceder como resto de las piezas utilizadas ennueva construcción o como derribo de una construcción existente.Los residuos de EPS pueden ser recuperados y reciclados. Para mejorar esta finalidad la Asociación Nacional delPoliestireno Expandido ANAPE y E C O EMBES han firmado un convenio para la creación e implantación de centros derecuperación y reciclado de residuos de poliestireno expandido denominados centros E C O-EPS.Con el establecimiento de estos centros se persigue un notable aumento de los niveles de recuperación y recicladoactualmente existentes en nuestro país. El reciclado del EPS es una realidad constatada en nuestro entorno europeo conuna tasa de recuperación del 35% (25% de reciclaje mecánico) sobre la producción de envases y embalajes de poliestirenoexpandido.Manual de Aligeramiento de Estructuras123

En base a lo anterior, la parcela reciclar, aún necesitando de esfuerzos, cuenta con potencialidad, pero para reciclar, primerohay que recuperar y desde ANAPE y otras organizaciones involucradas se están acometiendo iniciativas al respectopara conseguir la colaboración de los agentes que pudieran estar involucrados en el acopio de los residuos (profesionales,industrias, comercio, distribución, puntos de depósito de residuos, plantas de selección…). Los C entros E C OEPS les darán un servicio de retirada de los mismos para su posterior tratamiento.Una vez los productos de EPS han cumplido la función para lo que fueron creados existen numerosas opciones paraobtener una nueva utilidad de los residuos generados.4.3.5.2.1 RECICLADO MECÁNICOA partir de sencillos procesos de trituración o compactado y extrusión de los residuosprocedentes de productos de EPS usados, pueden obtenerse nuevas aplicacionescomo:4.3.5.2.1.1 Fabricación de nuevas piezas de poliestireno expandidoUna vez triturados y molidos los residuos de EPS, se mezclan en determinados porcentajes con el material preexpandidovirgen para la fabricación de nuevos bloques y piezas moldeadas de poliestireno expandido. Según sus aplicaciones,los nuevos productos pueden contener material reciclado con tasas superiores al 40%.4.3.5.2.1.2 Incorporación a otros materiales de construcciónLos residuos de EPS, tras su molido a diferentes granulometrías, se mezclan con otros materiales de construcción paraaportar ligereza y prestaciones de aislamiento térmico. De esta forma se fabrican hormigones aligerados, ladrillos porosos,placas de drenaje, morteros y revocos aislantes.4.3.5.2.1.3 Mejora de suelosLas partículas molidas de EPS se utilizan para ser mezcladas con la tierra de cultivo yde esta forma se mejora su drenaje y aireación, contribuyendo a un mejor desarrollode las plantas. Muchos viveros que utilizan semilleros y bandejas de transporte demacetas de poliestireno expandido aprovechan estos productos, una vez cumplida sufunción, para esta aplicación.124Manual de Aligeramiento de Estructuras

4.3.5.2.1.4 Material auxiliar de compostajeAquí los productos triturados de EPS contribuyen a la aireación de los residuos orgánicos y constituyen una valiosaayuda en la elaboración del compost.4.3.5.2.1.5 Producción de granza de PS (poliestireno compactado)Los residuos, una vez triturados y compactados se destinan a plantas recicladoras de plásticos, donde a través de procesosde extrusión se obtiene una nueva materia prima: el poliestireno compactado (PS) en forma de granza. Esta nuevamateria prima se emplea para fabricar piezas sencillas mediante moldeo por inyección como perchas, bolígrafos, cassetesde audio y vídeo, carcasas, macetas, material de oficina, etc...4.3.5.2.1.6 Sustitutivos de maderaMediante la extrusión de residuos de EPS pueden producirse artículos sustitutivos de la madera como mobiliario de parquesy jardines, vallas y postes.4.3.5.2.2 EL RECICLADO QUÍMICOA partir del reciclado químico de los materiales plásticos, también conocido como feedstock recycling, se pueden obtenerlas materias primas de partida. En el cuadro adjunto se presentan los diferentes procesos y los productos que seobtienen.PROCESOALC O H OLISIS, GLIC ÓLISISPIROLISIS, HIDRO G ENA CIÓ NGASIFIC A CIÓ NPRODUCTO OBTENIDONUEVOS MONÓMEROSPRODU CTOS PETRO Q UÍMIC OSGAS DE SÍNTESIS4.3.5.3 LA RECUPERACIÓN ENERGÉTICAEl reciclado no siempre tiene por qué constituir la mejor opción a la hora de gestionar los residuos, ya sea por motivoseconómicos, medioambientales, logísticos o por una combinación de todos estos factores. Para estos casos, diversosestudios y ecobalances han puesto de manifiesto que la combustión limpia con recuperación energía constituye unabuena solución a la hora de tratar estos residuos.Según se observa en el esquema adjunto, el EPS, como todos los materiales plásticos, tiene un alto poder calorífico(1kg. De EPS contiene tanta energía como 1,3 litros de combustible de calefacción), por lo que es un material idóneopara esta opción de tratamiento de residuos. Además el empleo de residuos de EPS como fuente energética, evita o atenúala necesidad de consumir combustibles fósiles, contribuyendo a la conservación de estos recursos naturales.Con respecto a esta alternativa para la gestión de los residuos, en ocasiones se plantea la posible toxicidad de las emisiones.En el caso del EPS no hay ningún problema en este sentido, ya que cuando la incineración se realiza en instalacionesmodernas y a altas temperaturas, los productos de combustión son esencialmente vapor de agua, dióxido decarbono y niveles muy pequeños de cenizas no tóxicas.Manual de Aligeramiento de Estructuras125

4.3.5.4 EL VERTIDOEl vertido es la opción menos deseable de entre todas las alternativas para la gestión de los residuos, ya que implica undesaprovechamiento de los recursos naturales al no poder valorizar estos residuos, ya sea a través de nuevas aplicacioneso de la extracción del contenido energético de los mismos. Pero cuando no haya otro método de gestión alternativoy viable, los residuos de EPS pueden destinarse al vertedero con total seguridad, ya que el material es biológicamenteinerte, no toxico y estable. Y como no se degrada, no contribuye a la formación de gas etano (con su correspondientepotencial de “efecto invernadero”) y por su carácter inerte y estable, tampoco es fuente de lixiviados para lasaguas subterráneas.4.3.5.5 LOS RESIDUOS DE EPS EN EL INCENDIO Y SU ELIMINACIÓN4.3.5.5.1 LA LIMPIEZA DEL EDIFICIO DESPUÉS DEL INCENDIOLas emisiones desprendidas y los residuos restantes cuando el EPS se ha quemado no representan ningún peligro particularal medio ambiente. El agua de la extinción de un incendio de EPS y sus residuos se pueden eliminar sin ningúntratamiento especial en las instalaciones municipales para aguas residuales y residuos sólidos respectivamente.En la mayoría de incendios, están involucrados gran número de materiales. Después de un incendio en el que hay residuosde EPS, el edificio debería limpiarse del siguiente modo:• Quitar el polvo y el hollín por medio de aspiradora, asistida por barrido mecánico.• Limpiar con arena las superficies porosas como la del hormigón.• Limpieza húmeda cuando los sean insuficientes los procedimientos 1 y 2, por ejemplo con detergentes consoluciones alcalinas.• Los residuos de la operación de limpieza se deberían recoger y eliminar por incineración, la temperatura mínimarecomendada de operación del incinerador es 850ºC. Este trabajo debería ser realizado por compañíasespecializadas en este campo.126Manual de Aligeramiento de Estructuras

5. APLICACIONES5.1 EDIFICIOS DE NUEVA PLANTA- En general se pueden aplicar en cualquier edificio o construcción.- Edificios de gran altura.- Edificios singulares que requieran un aumento de la luz entre soportes.- Edificios emplazados en terrenos con baja capacidad portante y requieran de construcciones con una transmisiónde cargas baja.5.2 REHABILITACIÓN- Restauración de Patrimonio arquitectónico.- Substitución de forjados de madera o alfarjes.- Substitución de forjados metálicos;- Substitución de forjados con patología; Corrosión de armaduras, aluminos, etc.- Intervenciones de reparación refuerzo de forjados existentes.5.3 REFORMA Y AMPLIACIÓN- Remonta de edificios. (Ampliación en altura de edificios existentes.)- Reformas o ampliaciones en edificios, que utilicen la estructura vertical del edificio existente.Manual de Aligeramiento de Estructuras127

6. ANEXOS6.1 PRODUCCIÓN DE EPS6.1.1 LA MATERIA PRIMA, EL POLIESTIRENO EXPANDIBLESe obtiene por polimerización del estireno con introducción de un agente de expansión: el pentano. Este polímero sepresenta en forma de perlas esféricas de diámetros entre 0,3 y 2 mm.El poliestireno expandido (EPS) se obtiene a partir del poliestireno expandible después de las siguientes etapas detransformación:6.1.2 LA PRE-EXPANSIÓNLa Materia Prima se expande con vapor de agua a 100-115ºC. Esta operación se realiza en recipientes cilíndricos provistosde agitadores, denominados aparatos de pre-expansión que trabajan de manera continua o discontinua. Debidoa la alta temperatura, la materia prima se ablanda, la presión de vapor del agente de expansión (el pentano) se eleva ehincha las perlas hasta que estas llegan a alcanzar 50 veces su volumen original. Durante esta fase del proceso la materiaprima pierde aproximadamente el 30% del pentano.128Manual de Aligeramiento de Estructuras

6.1.3 LA MADURACIÓN O REPOSO INTERMEDIODespués de la preexpansión las perlas expandidas generalmente se estabilizan en el lecho fluidizado, se secan y setransportan neumáticamente a silos de reposo intermedio ventilados. Durante el enfriamiento de las partículas reciénexpandidas, agente de expansión y vapor de agua se condensan en las células. Debido a esto se forma vacío que debeser compensado por aire que se difunde hacia el interior. Así las partículas obtienen la estabilidad mecánica necesariapara la transformación posterior. Expandidas, las perlas se almacenan en silos durante varias horas para permitir su estabilizaciónfísica.6.1.4 LA EXPANSIÓN Y EL MOLDEODespués de la preexpansión y del reposo intermedio las perlas de espuma rígida se pueden transformar en moldes debloque o en máquinas automáticas de piezas moldeadas.El portador de energía es nuevamente el vapor de agua. Durante la expansión la estructura celular se ablanda, mientrasque la mezcla de agente expansor y aire hincha nuevamente las perlas. Debido a la acción de la presión y de la temperaturaelevada, las perlas se sueldan entre ellas, formándose un bloque o bien la pieza final moldeada (placas, bovedillas,casetones, etc.). Los bloques se cortan obteniéndose formas diferentes (planchas, bovedillas, encofrados, rellenos,etc.).Manual de Aligeramiento de Estructuras129

6.2 COMPORTAMIENTO DEL EPS EN CASO DE INCENDIO6.2.1 GENERALIDADESEl poliestireno expandido deriva principalmente del monómero estireno y es expandido para formar una estructura celularesencialmente cerrada. Cuando se considera el comportamiento al fuego de cualquier material de construcción esimportante darse cuenta de que la evaluación debe estar basada en su comportamiento en condiciones finales de uso.Este comportamiento dependerá no sólo de la naturaleza química del material sino en gran manera de su estado físico.De este modo, los factores importantes que deben ser considerados a la hora de determinar el potencial riesgo de incendiodel EPS son:• La densidad de la espuma y la forma del producto.• Su configuración relativa a una fuente de ignición.• El uso de cualquier adhesión a un substrato o revestimiento.• La situación del producto (que influirá en el transporte del calor).• La disponibilidad de oxígeno (ventilación).6.2.2 CONTRIBUCIÓN A LA PROPAGACIÓN DEL FUEGOLas disposiciones y normativas de la edificación regulación de la edificación en toda Europa estipulan requisitos respectoa una estructura completa y parten de la base de especificar la contribución a la propagación del fuego a partirde la respuesta a la densidad de carga de fuego en la superficie de un elemento estructural. Esto se conoce como sistemade clasificación en “Reacción al Fuego”.6.2.3 LIBERACIÓN DE CALOREl alcance y la tasa de liberación de calor está limitado fundamentalmente por la ventilación. Por ejemplo, una espumade densidad 16 kg/m 3 requiere aproximadamente 150 veces su volumen en aire para completar su combustión. La completacombustión del poliestireno expandido es improbable que ocurra, luego raramente liberará su potencial de calorcompletamente.Una capa de 200 mm de espesor de EPS con una densidad de 20 kg/m 3 representa la misma cantidad deenergía que una capa de 17 mm de espesor de madera de pino. ¿Pero quién pone en duda el uso de unacapa de madera de pino de 17 mm de espesor como superficie desprotegida en un techo o una pared.130Manual de Aligeramiento de Estructuras

6.2.4 HUMOSNormalmente el EPS está protegido del fuego por materiales que le rodean y sólo se verá afectado por el fuego cuandotodo el edificio esté envuelto en llamas. En estos casos, el EPS se contraerá debido al calor, pero no arde y no contribuyea la propagación del fuego y la cantidad de humo será limitada. La producción de humo será consecuentementepequeña. Se puede concluir que el EPS, cuando se utiliza correctamente en las aplicaciones recomendadas, no suponeun riesgo mayor en materia de densidad de humos.6.2.5 PROPAGACIÓN DE LA LLAMALa propagación de la llama es un proceso de ignición progresiva a lo largo de una superficie continua. En paramentosdonde el poliestireno expandido está unido a un substrato rígido y está provisto de una capa de protección exterior, elriesgo de propagación de la llama está también afectado por las propiedades físico / térmicas de la superficie sobre laque el poliestireno expandido puede haberse fundido.Donde ha ocurrido el fallo localizado de la capa de protección, el aire suministrado, así como la orientación, a la superficieexpuesta de poliestireno expandido son importantes para determinar el riesgo de propagación de la llama, (p. ej.Una fachada de doble hoja con aislamiento intermedio con planchas de poliestireno expandido), es improbable una fuertepropagación debido a la carencia de circulación del aire de combustión.Aunque al quemar EPS se produce humo negro, la toxicidad de estos humos liberados es considerablemente menor queaquellos liberados por otros materiales de uso común.Toxicidad de humos del EPS y varios materiales “naturales”MuestraFracciones emitidas (v/v) en ppm a diferentes temperaturasGases desprendidos 300ºC 400ºC 500ºC 600ºCEPS (std)Monóxido de carbono 50* 200* 400* 1000*Estireno monómero 200 300 500 50Otros componentesaromáticos fracciones 10 30 10Bromuro de hidrógeno 0 0 0 0Monóxido de carbono 10* 50* 500* 1000*Estireno monómero 50 100 500 50EPSOtros componentes(con retardantes) aromáticos fracciones 20 20 10Bromuro de hidrógeno 10 15 13 11Componentes aromáticos — — — 300Plancha de Monóxido de carbono 14000 ** 24000** 59000** 69000**aglomerado Componentes aromáticos fracciones 300 300 1000Corcho Monóxido de carbono 1000* 3000** 15000** 29000**expandido Componentes aromáticos fracciones 200 1000 1000* ardiendo sin llama ** con llama — no detectadoNotas: Condiciones de ensayo especificadas en DIN 53436; Indice de flujo de aire 100 1/h;Probetas de ensayo de 300 mm x 15 mm x 20 mm comparadas en condiciones normales de uso finalManual de Aligeramiento de Estructuras131

La contribución del pentanoEl pentano se utiliza como agente expansor del poliestireno expandible en poliestireno expandido (EPS).Es un hidrocarbono puro que, aunque es inflamable, migra desde el producto final de EPS, en un cortoespacio de tiempo después de su fabricación. Lo que es más, el pentano es inestable y se descomponeen la atmósfera en dióxido de carbono y agua en pocas horas. El pentano, por consiguiente, no juega unpapel significativo en las propiedades del EPS en relación con el fuego, ni en la causa o desarrollo de unfuego en un edificio.La conclusión a partir de todos los estudios es clara: los gases y humos despedidos por el EPS cuando sequema (tanto estándar como tratado con retardantes) son menos tóxicos que los despedidos en la combustiónde materiales ‘naturales’ y que en la mayoría de los plásticos.6.2.6 RECUBRIMIENTOSComo se expuso anteriormente, el EPS, como la mayoría de los plásticos, no es incombustible.Como una regla estándar el EPS nunca se debería instalar sin recubrimiento, si la habitación tiene el más mínimoriesgo de incendio. Cuando el aislamiento con EPS se ha realizado profesionalmente sólo le alcanzará el fuego, en casode incendio del edificio, si los materiales de alrededor ya han ardido o se han desplomado. Esto significa que el edificioy sus contenidos ya estaban envueltos en llamas antes de que el fuego alcanzara al EPS. Sólo puede ser resultado dela indiferencia, la ignorancia o el descuido que el fuego alcanzara al EPS al inicio del incendio. Un área de aplicación quea menudo está afectada por el fuego es la cubierta plana aislada. Ya se ha mostrado que con un buen diseño, que incorporecompartimentación, planos detallados y una cuidadosa puesta en obra que tenga en cuenta las medidas preventivas,se puede realizar sin dificultad una cubierta aislada con EPS segura frente al fuego.Por lo tanto se recomienda que los productos de poliestireno expandido instaladas siempre deberían estar cubiertas poruna capa superficial, adecuadamente fijada para prevenir el derrumbamiento en caso de incendio. La colocación sobrela superficie de poliestireno expandido de 9 mm de espesor de cartón yeso o 10 mm de espesor de yeso se ha mostradocomo resistente a la inflamabilidad, si la capa está soportada mecánicamente. En caso de capas sin este tipo desoportes mecánicos, simplemente aplicadas directamente al poliestireno expandido, permanecerán estables mientrasse mantenga íntegra. Acabados finos, como una película de yeso, lámina de aluminio, pinturas tratadas con ignifuganteso capas intumescentes, aplicados directamente sobre el poliestireno expandido acaban siendo penetrados y puedeocurrir el fallo progresivo de la capa de protección, pero una vez que el material por debajo se ha ablandado bajo el efectodel calor.En el sistema de clasificación europeo en Reacción al Fuego para revestimientos de paredes y techos, los revestimientoa base de yeso (aplicación manual, proyectado y placas de yeso laminado) sobre poliestireno expandido, obtienenuna clasificación Bd0s1.132Manual de Aligeramiento de Estructuras

6.3 CONCLUSIONESEl EPS no es incombustible, como es el caso de otros muchos materiales de construcción. Sin embargo, esto es sólorelevante si se evalúa el EPS como un material de aislamiento expuesto. Afortunadamente, la filosofía de seguridad frenteal fuego de la Unión Europea ha sido desarrollada sobre las bases o con el propósito de evaluar las estructuras o productosen ‘condición final de uso’. Por lo tanto existirán requisitos estipulados en relación con el elemento de construccióncompleto.Se recomienda que el poliestireno expandido esté siempre recubierto por un material en toda su superficie, o totalmenteencapsulado.Tomando estos factores en consideración se puede concluir que los productos de poliestireno expandido no representanun excesivo riesgo de incendio ni destacan en un incremento del riesgo de densidad de humos cuando se instalancorrectamente en las aplicaciones recomendadas.También hemos entrado en algunos detalles en la naturaleza y características del material. Hemos demostrado que, entérminos de toxicidad en caso de incendio, este pl*stico se comporta tan bien o mejor que los productos naturales comola madera, el lino, el yute, etc...En resumen: ¡Es posible construir con EPSy con seguridad frente al fuego!NOTA: Para una mayor información consulte el Documento:“Comportamiento del EPS en caso de incendio”. Ed. ANAPEManual de Aligeramiento de Estructuras133

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS7.1 ANÁLISIS HISTÓRICO DEL HORMIGÓN EN ESPAÑA- La Fabrica Ceres de Bilbao. Los orígenes del hormigón armado en Bizkaia. Jaume Rosell y Joaquín Carcamo. 1994.7.2 FORJADOS- Cálculo, construcción y patología de forjados de edificación. José Calavera Ruiz. Intemac 1981.- Forjados y Losas de piso 1. Forjados unidireccionales. Gerónimo Lozano Apolo. Ediciones G.L.A.1977.- Forjados y Losas de piso 2. Forjados especiales. Gerónimo Lozano Apolo. Ediciones G.L.A.1977.- Curso diseño, cálculo, construcción y patología de forjados. Gerónimo Lozano Apolo y Alfonso Lozano Martínez-Luengas. Ediciones G.L.A.1999.- Los Forjados de los edificios; pasado presente y futuro. Florentino Regalado Tesoro. Cype Ingenieros.S.A.1999.- Breve introducción a las estructuras y sus mecanismos resistentes. Florentino Regalado Tesoro. CypeIngenieros.S.A.1999.- Cortante y punzonamiento; teoría y práctica. Florentino Regalado Tesoro. Cype Ingenieros.S.A. 2002.- Los Forjados reticulares. Florentino Regalado Tesoro. Cype Ingenieros.S.A. 1991.- Manual AIDEPLA para el proyecto y ejecución de elementos resistentes. Varios autores. AIDEPLA1997.7.3 HORMIGÓN LIGERO- Hormigones ligeros armados. Helmut Weiger-Karl. Editorial Gustavo Gili.7.4 EJECUCIÓN DE OBRA- Recomendaciones para la ejecución de forjados unidireccionales. Varios autores IETcc.- Manual para la dirección de obras. Faustino Merchan Gabaldon. CIE Inversiones editoriales. Dossat 2000.- El libro del director de ejecución de obra. Antonio Garrido Hernández. Editorial Leynfor Siglo XXI.7.5 AISLAMIENTO TÉRMICO- NBE CT-79. Norma básica de edificación sobre condiciones térmicas en los edificios. Real Decreto 20429/79, de 6 dejulio.7.6 AISLAMIENTO ACÚSTICO- NBE CA-88. Norma básica de la edificación sobre condiciones acústicas en los edificios. Real Decreto 1909/81, de24 de julio, modificado en Orden de 29 de septiembre de 1988, en la que se aclaran y corrigen diversos aspectos delos Anexos de la NBE CA-82.- Aislamiento acústico del ruido y de impacto en separaciones horizontales. Ficha nº6 ASEMAS. José L. GonzálezMoreno Navarro134Manual de Aligeramiento de Estructuras

7.7 DOCUMENTOS NORMATIVOS- EHE - Instrucción de hormigón estructural. Ministerio de Fomento. Real Decreto 2661/1998 de 11 deseptiembre.- NBE AE-88. - Norma Básica de Edificación. Acciones en la edificación. Real Decreto 1370/1988 de 11 denoviembre.- EFHE - Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructuralrealizados con elementos prefabricados. Real Decreto 642/2002, de 5 de julio.- EA-95 - Norma Básica de Edificación. Estructuras de acero e edificación. Real Decreto 1829/1995,de 10 de noviembre.- Eurocódigo 0 - Bases de proyecto. (1990)- Eurocódigo 1 - Acciones sobre las estructuras (1991)- Eurocódigo 2 - Proyecto de estructuras de hormigón. (1992)- Eurocódigo 3 - Proyecto de estructuras de acero (1993)- Eurocódigo 4 - Proyecto de estructuras mixtas de hormigón y acero. (1994)- Eurocódigo 5 - Proyecto de estructuras de madera. (1995)- Eurocódigo 6 - Proyecto de estructuras de mampostería. (1996)- Eurocódigo 7 - Proyecto geotécnico. (1997)- Eurocódigo 8 - Proyecto de estructuras sismorresistentes. (1998)- Eurocódigo 9 - Proyecto de estructuras de aluminio. (1999)Manual de Aligeramiento de Estructuras135

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