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ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
23
2. PRESENTACIÓN DE LOS FORJADOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
2.1. Introducción Histórica
Satisfacer las necesidades del ser humano es la base del trabajo de la ingeniería.
Las estructuras son una necesidad imperante y extendida en muchos ámbitos, el
constructivo es sin duda uno de los más reseñables. El hormigón en primer lugar y luego el
acero se asentaron como los materiales más usados con diferencia, por sus
características, como materiales para estructuras. En la búsqueda de la eficiencia
aparecen los elementos estructurales mixtos y en la necesidad de cubrir luces con poco
material y de forma sencilla (además de otras ventajas que más adelante se expondrán)
aparecen los forjados mixtos de chapa colaborante. Los forjados de chapa colaborante son
relativamente novedosos, ya que aparecen a finales de 1930. En esa época su función
única era la de formar parte del encofrado, siendo un elemento perdido una vez fraguado
el hormigón, y sobre el que no se tenía en cuenta su capacidad portante.
En 1950 en Sant Louis (Misuri, EE.UU) se patenta un forjado mixto de hormigón
con chapa de acero, entendiendo a la chapa como elemento capaz de soportar parte de las
solicitaciones de la losa mixta. El sistema de unión entre el hormigón y la chapa consistía
en el uso de una serie de hilos de acero que estaban soldados transversalmente a la
chapa. Desde ese momento se comienza a producir y vender en mayor medida chapas de
acero (sin indentaciones) como consecuencia de la aparición de este nuevo tipo de forjado.
Al no tener indentaciones las chapas, normalmente se introducían mallas soldadas u otros
elementos similares para favorecer la actuación conjunta entre el hormigón y el acero.
El interés de mejorar la conexión hormigón-acero provoca la aparición en la
siguiente década, (1960) en EE.UU, de las indentaciones en las chapas de acero. Estas
indentaciones favorecen la fricción y mejoran el comportamiento de la losa en la interfaz
hormigón-acero, absorbiendo las tensiones rasantes. En Europa no se incluye este
progreso hasta 1969. En estos años, Porter y Schuster centran su trabajo en investigar y
desarrollar los forjados de chapa colaborante, fundamentalmente en la capacidad de
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ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
28
altura considerable también simplifica y reduce los costes de la ejecución de la
obra.
o La forma de la chapa puede llegar a reducir el hormigón requerido en un 30 %, con
la consecuente reducción de peso propio y de costes.
o Las chapas son fácilmente manejables y transportables debido a sus dimensiones y
poco peso.
o La forma de la chapa permite que en los huecos de las nervaduras puedan
colocarse las instalaciones (saneamiento, fontanería, etc.) evitando el uso de falsos
techos y por tanto reduciendo el canto necesario de los forjados.
A pesar de todo posee algunos inconvenientes que se exponen a continuación:
o Es un forjado fácilmente conectable a estructuras metálicas o mixtas pero a otras
tipologías estructurales es más complicado.
o Las luces a alcanzar están limitadas actualmente en torno a los 5 m, salvo en
ciertas aplicaciones especiales.
o Es importante que el personal de montaje sea especializado en este tipo de forjados
y que se cuiden las condiciones de limpieza.
o Es recomendable el uso de planos de montaje ya que evita la desaconsejada
improvisación.
2.4. Normativa y Recomendaciones
A día de hoy en España no existe ninguna normativa específica para forjados
mixtos de chapa colaborante. La norma de referencia para este tipo de forjados es el
Eurocódigo 4, [8]. Esta norma se inspiró en la norma inglesa BS-5950-82 y trata de ser un
compendio de las normas más tradicionales que se basan en el análisis de rotura y las
tendencias actuales en el análisis en servicio, fragilidad y ductilidad.
En cualquier caso, al tratarse de un forjado se encuentra enmarcado dentro de la
normativa de edificación. A continuación se nombran las normativas a cumplir y otras
recomendables:
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
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Especificaciones técnicas obligatorias:
o DB SE-A. Documento básico de Seguridad Estructural–Acero. Perteneciente al CTE
(código técnico de la edificación),[12]
o EHE, Instrucción de hormigón estructural, [9]
o NCSE-02, Norma de construcción sismoresistente
o DB SE-AE Documento básico de Seguridad Estructural–Acciones en la Edificación,
perteneciente al CTE
Especificaciones técnicas recomendables:
o NTE (normas tecnológicas de la edificación)
o Eurocódigo 3
o Eurocódigo 4
2.5. Materiales en los Forjados
Los materiales que se usan en la construcción de los forjados mixtos son los
mismos que para cualquier otro tipo de elemento estructural (hormigón y acero), por lo
tanto la normativa existente referente a estos materiales es la que se debe verificar. Sin
embargo, en dichas normativas no se encuentran señaladas todas las especificaciones
que deben cumplirse en forjados mixtos. En esta sección presentaremos los materiales
comúnmente usados y las especificaciones fundamentales que deben cumplir.
2.5.1. Hormigón
Las calidades y características de este material en cualquiera de sus procesos de
fabricación, deben cumplir con la norma EHE. Generalmente es conveniente elegir
hormigones de la máxima calidad posible en relación al tipo de obra, de forma que se
limiten los efectos desfavorables de fluencia y retracción; así como obtener módulos de
elasticidad elevados que mejoren el comportamiento global (menores deformaciones,
vibraciones, menor fisuración, etc.). Debido a que la puesta en obra de este material es
más fácil que en las situaciones habituales, no se producen contraindicaciones por
criterios referentes al empleo de las calidades elevadas antes mencionadas.
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o
EST
Enlace me
Adherenc
horizonta
Anclaje e
situacione
Anclaje ex
puede usa
Compor
Los forj
es situacion
Interacció
relativo e
carga últim
Interacció
sin oposic
rasante
Interacció
acero-hor
carga últi
anteriores
TUDIO NUMÉRICO DD
ecánico prop
ia por fricci
l (b)
extremo a
es anteriores
xtremo debi
ar combinad
Figura 2.5.4.
rtamiento d
ados de cha
nes diferente
ón completa
ntre el horm
ma llega a s
ón nula ace
ción entre e
ón parcial ac
migón no n
ma se encu
s
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
porcionado
ión en chap
través de
s, c)
do a deform
do con la seg
.2: Ejemplos de
de los Forja
apa colabora
es [13]:
a acero-horm
migón y el a
su valor máx
ro-hormigón
l acero y el
cero-hormigó
ulo pero sí
uentra en u
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
a través de
pas con ner
pernos sol
maciones de
gunda situa
e diferentes tipo
ados Mixtos
ante se pue
migón: ocurr
acero. El ras
ximo
n: ocurre cu
hormigón, n
ón: ocurre c
limitado, la
una situació
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
embuticione
rvios, forma
ldados (en
e los nervios
ción, d)
s de uniones ho
s
eden clasific
re cuando n
sante se tra
ando se pro
no hay nada
uando se pr
trasferenci
ón intermed
RTAMIENTO A RASANTE
es o indenta
ando ángulo
combinació
s a final de
ormigón-acero
ar según su
no se produ
ansfiere com
oduce desliz
de trasfere
roduce desli
a del rasant
ia entre las
ANTE
aciones (a)
os agudos c
ón con las
la chapa (so
u comportam
uce deslizam
mpletament
zamiento re
encia del esf
zamiento re
te es parcia
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con la
s dos
olo se
miento
miento
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elativo
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elativo
al y la
ciones
33
resist
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entre
EST
La resis
tir tensiones
La resis
os fases res
dherencia lo
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enzando la s
e ambos com
TUDIO NUMÉRICO DD
Figu
stencia a fl
s rasantes.
stencia a las
sistentes ini
ograda por
en ver en la
segunda has
mponentes d
Fig
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
ura 2.6.1: Diagr
exión de un
s tensiones
ciales: la fas
las indentac
a figura 2.6
sta haber te
denominado
gura 2.6.2: Diag
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
rama de interacc
n forjado m
rasantes se
se de adhes
ciones, tam
6.2. Las dos
erminado la
o “primer de
grama de adhere
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
ción acero-horm
mixto está li
e desarrolla
sión entre la
bién llamad
s fases resis
primera, ge
slizamiento
encia del hormi
RTAMIENTO A RASANTE
migón
mitada por
si no existe
a chapa y ho
da “mechani
stentes son
enerándose
”.
gón
ANTE
la capacida
en conector
ormigón, y la
ical interloc
consecutiv
un deslizam
ad de
res en
a fase
king”,
as no
miento
34
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
35
2.7. Diseño de los Forjados Mixtos
Normalmente el hormigón de los forjados mixtos de chapa colaborante es
continuo sobre las vigas secundarias (soportes), pero las luces son normalmente
diseñadas como biapoyadas por simplicidad. Si las flechas son muy elevadas se utiliza un
diseño de viga continua para el forjado mixto.
En este tipo de forjados se deben considerar dos estados estructurales diferentes:
la fase de ejecución del forjado y la fase de servicio. En la primera fase, la chapa nervada
es el único elemento resistente para soportar las cargas de montaje, materiales, hormigón
fresco, etc. Las chapas pueden ir apuntaladas o no según la situación. En la fase de
servicio, el hormigón y el acero están perfectamente adheridos y forman un único elemento
estructural. En ambas fases se deben verificar las comprobaciones de seguridad
estructural y aptitud al servicio requeridas.
En la situación de servicio se deben tener en cuenta las cargas permanentes y
variables. Los vanos que se admiten se determinan según la capacidad de la chapa para
soportar las cargas de ambas fases ya mencionadas. Para que exista una relación de
confort en servicio la relación entre el vano y el espesor total de la losa debe ser inferior a
35 en losas continuas y a 30 en losas isostáticas. Los vanos pueden aumentarse utilizando
puntales siempre que se siga respetando la relación vano/espesor.
En el Eurocódigo 4 se exponen los estados de comprobación según la fase. La
comprobación a tensiones rasantes se realiza con anterioridad y normalmente requiere de
la comprobación experimental de la sección. Los fabricantes deben garantizar la
resistencia frente a tensiones rasantes. Cuando en los extremos del vano existen
conectores, la capacidad resistente a tensiones rasantes viene garantizada por éstos y es
probable que se llegue a agotar a flexión la sección mixta de chapa y hormigón si el
conector es capaz de soportar los esfuerzos a los que es sometido o la chapa no se
desgarra. El cálculo de este tipo de conexión se encuentra especificado en el Eurocódigo 4.
El estado límite de servicio considera la fisuración y las deformaciones. Para las
deformaciones se necesita conocer el forjado de forma experimental, ya que depende del
instante en el que se produce el primer deslizamiento significativo entre la chapa y el
hormigón, en relación con la rotura del mismo ante tensiones rasantes.
En la figura 2.7.1 se muestran los posibles modos de rotura y las secciones
críticas donde se pueden producir las mismas [13]:
Secc
horm
bien
alto g
Secc
de la
últim
una c
pued
Secc
forjad
corta
2.8.
relev
situa
desc
3 Refer
EST
ión crítica t
migón y el ac
positivo o n
grado de inte
ión crítica ti
a conexión h
mo se alcanz
conexión pa
de generar la
ión crítica
dos de gran
ante vertical
Accione
En un
vantes, por e
ción de eje
riben ambas
rencia bibliográ
TUDIO NUMÉRICO DD
tipo I: esta
ero, la rotur
egativo. Est
eracción ent
ipo II: la car
hormigón-ac
za antes que
arcial. Se pro
a rotura en la
tipo III: est
canto con
y/o punzon
s Actuante
proyecto se
ese motivo s
ecución de
s.
áfica [10],[13].
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
s secciones
ra se produc
e tipo de rot
tre el acero
rga máxima
cero, la rotu
e el momen
oduce desliz
a interfaz. E
tas seccion
luces peque
amiento cua
Figura 2.7.1:
es3
e deben co
se deben te
la losa com
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
s son crític
ce por flexión
tura se prod
y el hormigó
a soportar
ura se produ
nto último, p
zamiento en
Esto ocurre e
nes son crít
eñas y carga
ando se alca
Diagrama de m
onsiderar to
ener en cuen
mo tras su
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
cas si hay c
n cuando se
duce en plac
ón.
por el forjad
uce por un
por lo que e
ntre la chapa
en la sección
ticas en sit
as important
anza su valo
modos de fallo
odas las sit
nta las accio
puesta en
RTAMIENTO A RASANTE
conexión co
e alcanza el
cas con luces
do depende
rasante exc
esta situació
a de acero y
n II a lo largo
tuaciones e
tes, la rotur
or último.
tuaciones y
ones que ac
servicio. A
ANTE
ompleta en
momento ú
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de la resist
cesivo cuyo
ón correspo
y el hormigó
o de Ls.
especiales,
ra se produc
y estados lí
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continuació
tre el
ltimo,
on un
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n que
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en la
ón se
36
2.8.1
elást
o
o
o
o
centr
mm
carga
incre
incre
o
o
EST
1. Fase de e
El cálcu
tica y someti
Peso prop
Peso prop
Sobrecarg
Carga de
a la flecha
Según
ro del vano
puede igno
a considera
emento del e
Para te
emento del p
1.5 kN/m
forjado si
momento
Se increm
superficie
TUDIO NUMÉRICO DD
ejecución
ulo se realiz
ida a las sig
pio
pio del horm
gas de ejecu
o Carga
o Carga
o Carga
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a de la chap
lo dispuesto
de la chapa
rarse el efe
ando el sob
espesor nom
ener en cuen
peso propio
m2 de carga c
esta fuera
s y/o cortan
mentará el
e encofrada
Figura
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
za considera
uientes carg
igón fresco
ución, debida
as de los op
as de los eq
as de acum
ento: Genera
pa durante e
o en el artí
a cuando so
ecto de emb
brespesor c
minal de horm
nta las carg
del hormigó
característic
menor, ubic
ntes en la los
peso propio
a 2.8.1.1: Aplica
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
ando que la
gas:
as a:
perarios
quipos de ho
ulación loca
ada por el a
el vertido
ículo 7.3.2.
porta el hor
balsamiento
correspondie
migón de 0.
gas citadas a
ón de la sigu
ca aplicada e
cando esta c
sa
o del hormi
ación de cargas
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
a chapa me
ormigonado
al del hormig
umento de e
1. del Euro
rmigón fresc
o. Si no es
ente que,
7 veces la fl
al principio,
iente forma
en una supe
carga de for
igón en 0.7
en la fase de eje
RTAMIENTO A RASANTE
etálica se en
gón fresco e
espesor del
código 4, s
co es menor
así, se deb
el Eurocód
echa δ.
el Eurocódi
:
erficie de 3x3
rma que orig
75 kN/m2 e
ecución
ANTE
ncuentra en
n su vertido
hormigón d
si la flecha
r que L/250
be incremen
igo 4 indic
igo 4 propo
x3 m o a la lu
gine los máx
en el resto
n fase
ebido
en el
0 ó 20
tar la
ca un
ne un
uz del
ximos
de la
37
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
38
Si estos valores no son suficientes para las exigencias de algún caso, se pueden
realizar los cálculos con cargas superiores. En cualquier caso, se debe asegurar que la
chapa nervada (sin hormigón) es capaz de soportar una carga característica de 1 kN en
300x300 mm2 aplicada en la zona más desfavorable y en cualquier situación, salvo en el
nervio adyacente o un nervio de borde libre.
2.8.2. Fase de servicio
Las comprobaciones de seguridad estructural en servicio se deben hacer
considerando las cargas siguientes:
o Peso propio de la losa (chapa y hormigón)
o Cargas muertas
o Sobrecargas
o Cargas puntuales o móviles
Para el estado límite último se realiza un análisis plástico y para el estado límite
de servicio un análisis elástico.
2.9. Cálculos y Comprobaciones4
2.9.1. Fallo por flexión o sección crítica tipo I
Se tendrá que comprobar que el momento máximo es inferior al momento último,
al que se denotará como , . La sección donde se produce la rotura a flexión tendrá una
parte comprimida y otra traccionada separadas por la Fibra Neutra Plástica (FNP),
trabajando ambos materiales con tensiones que alcanzan su límite elástico.
La FNP se situará en flexión positiva a una profundidad “x” desde el borde superior de la
losa de hormigón, diferenciándose dos posibles situaciones:
o , FNP encima de la chapa de acero
o , FNP dentro de la chapa de acero
4 Referencia bibliográfica [10],[13].
Situa
tipo d
siend
re
,
re
res
pr
b anch
h canto
dp prof
zp altur
h=zp+d
Ap área
EST
ación de Mom
Cuando
de forjados e
do el valor d
F
esistencia de cál
tensión límite,
esultante de com
sultante de tracc
rofundidad de la
ho de la sección
o total de la losa
fundidad del CD
ra del CDG de l
dp
a transversal de
TUDIO NUMÉRICO DD
mento Flect
o la losa está
es que la FN
e cálculo de
,
Figura 2.9.1.1: D
lculo del hormig
fyd de cálculo d
mpresiones en e
ciones en la cha
a FNP:
resistente cons
a
DG de la chapa
la chapa respect
e la chapa metál
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
or Positivo
á sometida
NP se sitúe p
el momento
.
Diagrama de fle
gón en compres
del acero de la c
el hormigón
apa
/
iderada
respecto el bord
to al borde infer
lica en tracción
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
a momento
por encima
resistente p
0.5.
exión positiva c
sión
chapa
. .
de superior de l
rior de la chapa
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
flector posi
de la chapa
positivo:
(
con FNP por enc
(2.2
la losa de hormi
a metálica
RTAMIENTO A RASANTE
itivo, lo más
de acero (v
(2.1)
cima de la chap
)
igón
ANTE
s habitual en
ver figura 2.9
pa
n este
9.1.1)
39
dentr
desp
un re
introd
comp
re
r
ax
b anch
hc altur
dp prof
zp altur
h=zp+d
Ap área
EST
Tambié
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reciando el
eparto plásti
Se sab
ducimos el
presiones de
esultante de com
esultantes de te
xil máximo de tr
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ra de hormigón
fundidad del CD
ra del CDG de l
dp
a transversal de
TUDIO NUMÉRICO DD
én puede oc
apa de acer
hormigón co
co de tensio
,
Figura 2.9
be que el a
término M
e la chapa y
mpresiones en e
nsiones en la ch
racción en la ch
resistente cons
n sobre los nervi
DG de la chapa
la chapa respect
e la chapa metál
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
currir, aunq
ro. En esta s
omprimido q
ones en la ch
.
9.1.2: Diagrama
xil de la lo
Mpr que será
las traccion
.
el hormigón
hapa, menor que
hapa:
. ,
iderada
ios
respecto el bord
to al borde infer
lica en tracción
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
ue sea men
situación el
que está sit
hapa como
a de flexión pos
osa no es e
á el momen
nes restante
. .
e el axil plástico
de superior de l
rior de la chapa
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
nos habitua
momento
uado dentro
se puede ve
(
sitiva con FNP e
el axil máxi
nto plástico
es.
(2.4
o de la misma
. ,
la losa de hormi
a metálica
RTAMIENTO A RASANTE
al, que la FN
resistente s
o de los nerv
er en la figur
(2.3)
en la chapa
mo Npr<Np,
o reducido
)
(2.5)
igón
ANTE
NP se encu
se puede ca
vios y admit
ra 2.9.1.2:
de manera
formado po
uentre
alcular
tiendo
a que
or las
40
Apr par
Ncf y d
r
ax
zp altur
ep altur
zpr altu
hc altur
h canto
El va
repre
EST
rte del área trac
Para ca
de la chapa
esultantes de te
xil máximo de tr
ra del CDG de l
ra de la FNP de
ura de la línea d
ra de hormigón
o total de la losa
lor de Mpr se
La curv
esentada y q
TUDIO NUMÉRICO DD
cionada de la ch
alcular el br
Npr de form
nsiones en la ch
racción en la ch
la chapa respect
e la chapa respec
e acción de Npr
n sobre los nervi
a
e analiza a p
va de la t
que correspo
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
hapa metálica e
azo mecáni
a simplificad
0.5
hapa
hapa:
to al borde infer
cto a la base
ios
partir del sig
Figura 2.9.1.3:
eoría plásti
onde a la ex
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
en equilibrio con
co “z” entre
da y realizan
. /
rior de la chapa
guiente diagr
: Diagrama de c
ica se pue
xpresión:
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
n el hormigón
e las resulta
ndo una inte
(
/ (
a metálica
rama:
comportamiento
ede aproxim
RTAMIENTO A RASANTE
antes de axi
erpolación se
(2.6)
(2.7)
o
mar por la
ANTE
iles del horm
e tiene que:
relación b
migón
:
ilineal
41
Mpr mo
Mpa mo
Npr res
Np axil
Situa
la pl
arma
Nc re
Ns re
EST
1.
omento plástico
omento plástico
sultante de tensi
l máximo de tra
ación de Mom
El mom
astificación
adura Ns y el
sultante de
sultante de
TUDIO NUMÉRICO DD
.25 1
o reducido de la
o total de la chap
iones en la chap
acción en la chap
mento Flect
mento plástic
de la arm
l hormigón N
,
compresion
tracciones e
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
(2
(2
chapa
pa
pa
pa
or Negativo
co resistente
adura y el
Nc:
Figura 2.9.1.4:
nes en el hor
. .
en las armad
.
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
2.8)
2.9)
e de la secc
equilibrio e
. 0.5.
: Diagrama de f
rmigón (α=0
.
duras pasiva
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
0 /
0.2
ión a flexión
entre la res
. (2
flexión negativa
0.85):
(2.11
as:
(2.12
RTAMIENTO A RASANTE
0.2
/ 1
n negativa M
sultante de
2.10)
a
1)
2)
ANTE
Mp,Rd se defin
tensiones
ne por
en la
42
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
43
xpl altura del bloque comprimido de hormigón, igual a la altura de la FNP medida desde la
base:
. . . . (2.13)
b0 la anchura media del hormigón en la zona comprimida
ds altura del CDG de las armaduras con respecto a la base de la chapa
As área eficaz de armaduras pasivas (para el espesor b considerado)
2.9.2. Fallo por deslizamiento longitudinal o sección crítica tipo II
Esta situación es sin duda la más común, ya que no se puede garantizar nunca
una conexión total entre el acero y el hormigón. El fallo ocurre cuando existe un cortante
longitudinal superior al cortante vertical al que denominaremos Vl,Rd, debido a ello se
produce un deslizamiento en la interfaz hormigón-acero. El estudio de este tipo de sección
crítica se realiza por medio de métodos semi-empíricos.
Existen dos métodos, normalizados en el Eurocódigo 4, para calcular forjados
mixtos cuando se encuentran en esta sección crítica, son:
o Método m-k
o Método de las conexiones parciales
Método m-k
Siguiendo lo dispuesto en el Eurocódigo 4 se calculan, mediante ensayos, los
coeficientes “m” y “k” y se comprueba que se verifica la condición de resistencia siguiente:
, (2.14)
Donde Vsd es el valor de cálculo del cortante vertical máximo que actúa sobre el
ancho b del forjado, y Vl,Rd es el valor de cálculo del esfuerzo cortante último, calculando
según la siguiente expresión:
,
...
2.15
b anch
zp dista
Ap área
Ls luz
m, k v
ᵞvs en e
Méto
esfue
fcm resi
fypd ten
Mpa mo
EST
ho de forjado (m
ancia entre la fi
a nominal de ch
a cortante
alores de cálcul
este caso toma u
odo de las Co
Es un c
erzo rasante
istencia media d
nsión límite, fy d
omento plástico
TUDIO NUMÉRICO DD
mm)
bra superior y e
hapa (mm2)
lo de los coefici
un valor de 1.25
onexiones P
cálculo de la
e se determi
Figura 2.
de compresión d
del acero
o de flexión de l
DE LA INTERACCIÓE FORJADOS MIXTO
el CDG (mm)
ientes empíricos
5
Parciales
a resistencia
na:
9.2.1: Diagrama
..
del hormigón
la chapa
N HORMIGÓN-ACEOS DE CHAPA NER
s obtenidos de l
a última a e
a del método de
RO EN EL COMPORRVADA COLABORAN
los ensayos (N/m
esfuerzo rasa
e las conexiones
2.16
RTAMIENTO A RASANTE
mm2)
ante. La res
s parciales
6
ANTE
sistencia últ
ima a
44
ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN HORMIGÓN-ACERO EN EL COMPORTAMIENTO A RASANTE DE FORJADOS MIXTOS DE CHAPA NERVADA COLABORANTE
45
Mp, Rm momento plástico máximo resistente sin conexión total
Ncf resultante de la compresión en el hormigón para la conexión total L0 es la longitud del voladizo
2.9.3. Fallo por cortante vertical o sección crítica tipo III
Es un tipo de fallo inusual, aparece cuando el forjado está sometido a grandes
cargas, posee grandes cantos y abarca una luz relativamente pequeña. El esfuerzo
cortante no debe superar el esfuerzo cortante resistente Vv,Rd que quedará determinado
por:
, . . . 1.2 40 (2.17)
b0 ancho medio de los nervios del hormigón
resistencia básica a cortante
/ . (2.18)
Ap área de la chapa traccionada en el ancho b
1.6 (2.19)
![Presentacion Nacho [Sólo lectura] - …fundacionserafinocana.es/descargas/Jornada chapa colaborante... · Forjados Mixtos de Chapa Nervada Vigo, 28 de Junio de 2007 COMPORTAMIENTO](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/5bab485a09d3f2f4158b4d8b/presentacion-nacho-solo-lectura-f-chapa-colaborante-forjados-mixtos.jpg)
