¿Cuál debe ser el procedimiento para el cálculo estructural de la losa?
El diseño estructural de la losa de hormigón de un pavimento continuo requiere tener en cuenta muchos factores, por lo que siempre debe ser llevado a cabo por un técnico competente (un ingeniero o arquitecto experto en estructuras) con experiencia en el ámbito de los pavimentos continuos de hormigón. Dicho diseñador deberá asegurar que la losa cumpla todos los requisitos establecidos de resistencia mecánica, funcionalidad, resistencia al fuego y durabilidad.
El objetivo principal del cálculo estructural de la losa de un pavimento continuo de hormigón es la determinación del espesor y el armado de dicho pavimento de tal forma que quede asegurado su funcionamiento en servicio y en rotura con las cargas actuantes previstas.
En España no existe normativa específica para el cálculo de losas con función de pavimento, por lo que hay que apoyarse en la normativa existente en otros países, como la ACI o el TR34. A nivel de propiedades de los materiales, el cálculo debe realizarse de acuerdo con los principios establecidos por el Eurocódigo 2 y el recién publicado Código Estructural.
No hay que olvidar el detalle de los extremos y de las juntas, así como las especificaciones de dosificación de hormigón y recubrimientos para garantizar la durabilidad, las consideraciones de fuego y, específicamente, algunas otras cuestiones de interés como podría ser la resistencia a la abrasión u otras características propias de la obra.
Además, en función de la tipología del pavimento en cuestión se deberán tener en cuenta algunos otros aspectos para el cálculo estructural de la losa.
Pavimentos de hormigón en masa
En este tipo de pavimentos la fisuración se controla con la colocación de juntas, por lo que dichas juntas serán un aspecto clave en el diseño de los mismos.
La determinación de la distancia entre juntas depende mucho del nivel de coacción entre el pavimento y el soporte, aspecto que debe ser especificado en los cálculos y, sin el cual, es difícil determinar la separación máxima.
En estos pavimentos, la única forma de determinar la aptitud de la losa es mediante el control de tensiones, ya que la ausencia de armadura hace que la rotura se produzca cuando se alcanza la resistencia a tracción del hormigón.
La separación entre juntas está relacionada con el espesor de la losa y nunca debe ser superior a 25-30 veces el espesor de la losa en interiores, y 15-20 veces el espesor de la losa en exteriores. Además, el diseño de las juntas deberá respetar el factor de forma entre ancho/largo menor a 1,5, procurando que se formen paños cuadrados.
Pavimentos de hormigón armado (para retracción y temperatura)
Al confiar el control de las fisuras a la armadura, la distancia entre juntas puede ser notablemente mayor pues la losa no fracasa al alcanzar la resistencia a tracción del hormigón.
El espesor de la losa y, fundamentalmente, la cantidad de armadura deben calcularse para garantizar que la abertura de fisura se mantiene en límites admisibles.
Para eliminar las juntas, se recomienda colocar una cuantía mínima de acero correspondiente al 5 por mil de la sección transversal en la dirección en que se elimina la junta de contracción.
Como la fisuración que realmente afecta a la apariencia y durabilidad de la losa es principalmente superior, se recomienda disponer gran parte de esa armadura mínima en el paramento superior, con un recubrimiento mínimo de entre 35 y 40mm. Esta armadura no debe atravesar las juntas de dilatación-contracción.
Pavimentos de hormigón armado (para cargas)
El espesor y la armadura de losa debe garantizar que la losa resiste adecuadamente los esfuerzos de flexión y cortante a los que está sometida por la acción de las cargas.
Pavimentos con fibras
Las fibras, según su naturaleza, su adherencia o su geometría, pueden tener diferentes funciones, todas ellas interesantes. Pueden resistir la fisuración temprana del hormigón muy joven o del hormigón no endurecido (polipropileno, polietileno y nylon), pueden disminuir la fisuración madura o de secado (de acero o macrosintéticas), y pueden ayudar o ser las únicas encargadas de resistir las cargas (de acero o macrosintéticas), salvo que el nivel de esfuerzos en la losa sea muy exigente.
En pavimentos continuos de hormigón, las fibras más utilizadas son las de acero y las poliméricas de polipropileno, polietileno y nylon, que habitualmente tienen poco impacto en el comportamiento del hormigón una vez endurecido.
La longitud de fibras utilizadas en pavimentos de hormigón fluctúa entre 13 a 64 mm, dependiendo del uso.
En el caso de fibras poliméricas empleadas para controlar fisuración temprana, los criterios de diseño son los mismos que para hormigón en masa. En cualquier caso, entre las fibras poliméricas se diferencian las microfibras y las macrofibras, las cuales pueden ser estructurales y no estructurales.
En el caso de fibras se acero, macrosintéticas o de vidrio, usadas para resistir esfuerzos y para controlar fisuración madura, los criterios de diseño son los mismos que para hormigón armado.
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