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ASSAP - Asociación de Productores de Losas Huecas Pretensadas

Via Castelletto, 5 - 37050 Belfiore (Verona) Italia Tel. 0039 045 6149279 - Fax 0039 045 6149275 e-mail: assap@gruppocentronord.it

ASSAP losas huecas

La losa hueca Proyecto y utilizaciones

La losa hueca - Proyecto y utilizaciones

“Asociación sin ánimo de lucro cuyo objetivo es la promoción, supervisión y la defensa de los legítimos intereses de los productores miembros de la asociación” (art. 2 del Estatuto). “Los asociados, se comprometen, en el acto de admisión, a tener un comportamiento de lealtad y solidaridad con la Asociación” (art. 4 del Estatuto).

ASSAP fue constituida en junio de 1982 en Ponte Taro (Parma) con la participación de casi la mitad de los productores, que en aquel momento formaban parte del mercado italiano, con el fin de crear cultura y de enriquecer el prestigio de la losa hueca pretensada. Los miembros de ASSAP que figuran a continuación en orden alfabético, son las siguientes empresas algunas de las cuales (las que figuran en cursiva) ya no existen o han abandonado la Asociación al dejar de producir losas huecas. ANTARESde Frosinone, BONETTIPrefabricados de Castenedolo (BS), CEMENTEDILEde Lauriano Po (TO), C.I.P. de Perugia, CONCARIPrefabricados de Parma, DIGNANI Prefabricados de Montecassiano (MC), EDILCEMENTOde Gubbio (PG), EDILGORI Pretensados de Termi, E.P. EDILIZIA PREFABBRICATA de Pomezia (RM), EUROPREFABBRICATIde Castellalto (TE), HORMIPRESA de Tarragona (España), ICIENNE de Arezzo, IMMOBILIARE CENTRO NORD de S. Martino B.A. (VR), INPREDIL de Masserano (BI), INPREVIBde Chivasso (TO), J. P. CARRARA de Vermont (ESTADOS UNIDOS), LATERIZI FAUCI de Sciacca (AG), MARCHETTI & MORANDI de Ponte Buggianese (PT), MUBEMIde Valencia (España), PRECOMPRESSI CENTRO NORD de Cerano (NO), PRECOMPRESSI METAUROde Calcinelli de Saltara (PE), PREFIM de Avellino, R.D.B. de Piacenza. S.G.C. de Taranto, PRETINSA de Santo Domingo (Rep. Dominicana), S.I.C.S. de Lodi, SUN BLOCKde Kuala Lumpur (Malasia), VIBROCEMENTO SARDAde Cagliari.

Recién fundada ASSAP contó con la asesoría del Prof. Franco Levi del Politécnico de Turín, quien ha reforzado con sólidas bases científicas las técnicas para la realización del diseño de forjados de losas huecas que los miembros pertenecientes a Gruppo Centro Nord proponían al haberlas desarrollado por su cuenta divulgándolas a todos los miembros de ASSAP.

De 1982 a 1986 el laboratorio de ensayos del Politécnico de Turín, dirigido por el Prof. Pier Giorgio Debernardi, se dedicó al control experimental del vínculo de continuidad que se instaura entre losas huecas sobre apoyos mediante armadura pasiva, resistente al momento negativo, introducida en la obra en los extremos de las losas elaboradas con tal propósito.

El segundo gran interés fue el estudio de un modelo mecànico que justificase el inesperado comportamiento experimental del nudo de continuidad entre losas huecas en fase de fisuración. Efectivamente, una vez alcanzados y superados experimentalmente en el laboratorio los momentos de fisuración positivos y negativos, se observó que estas fisuras nunca llegaban a unirse unas con otras y por dicha razón no creaban ningún problema de colapso estructural. Pues bien, la causa de la separación de las fisuras está en la presencia de las bielas de hormigón comprimido (ver la fig. 4.10 en el cap.4) en las extremidades del sistema arcotirante que impiden su unión. De esta manera se impide el colapso en fase de fisuración. Gracias a este importante diagnóstico científico, por lo demás muy tranquilizador, el Prof. Levi abrió a la losa hueca en continuidad las puertas de la Normativa Italiana y más adelante de la Europea.

Entre las numerosas innovaciones introducidas por ASSAP para la utilización de las losas, está también la unión en apoyo indirecto entre la losa y la viga vertida en obra (v. los pár. 4.4.2 y 4.4.3). ¿Cómo pueden garantizarse estas uniones sin apoyo? El laboratorio de ensayos del Politécnico de Turín abordó este nuevo ámbito de investigación construyendo tipos de vigas vertidas in situ, con alas laterales formadas por losas huecas unidas unas con otras con continuidad pero no apoyadas en la viga. El éxito de las pruebas confirmó la validez de la idea y del diseño pero con los límites y las precauciones indicadas por el Prof. Levi (v. el pár. 4.4.4). La última investigación sobre las tensiones de “spalling” (v. el pár.3.5.2) llevó tres años de trabajo. Si en todas las vigas pretensadas las tensiones en el nervio del extremo son absorbidas por los estribos, en las losas huecas éstas deben ser contrarrestadas por la resistencia a tracción del hormigón. Además, las tensiones de “spalling” deben quedar contenidas si la losa hueca se coloca con apoyo indirecto entre estructuras de apoyo vertidas en la obra.

El presente “manual” que constituye el primer volumen del “Documento de Autoreglamentación” para las compañías productoras de losas huecas miembros de ASSAP, es el instrumento que reúne los conocimientos adquiridos por ASSAP a lo largo de las investigaciones y los estudios específicos y que para las empresas asociadas ha constituido el “know-how” necesario no solo para la producción de las losas huecas, sino también para la realización de diseños de forjados con innovadoras y exactas bases técnico-científicas.

Tras 30 años de trabajo continuado y apasionado en un campo especifico de los prefabricados es inevitable que un técnico se convierta, sin darse cuenta, en un especialista en este sector y por tanto que encuentre obvio lo que conoce desde hace años y le sorprenda enormemente que otros profesionales técnicos del mismo sector, no muestren un mismo conocimiento tan profundo en la materia. En nuestro caso los técnicos que forman el núcleo promotor de la asociación ASSAP, se han quedado perplejos en muchas ocasiones por las inexactitudes y los comportamientos de diversos fabricantes y de muchos proyectistas del campo específico de la fabricación y la utilización de losas huecas. Por esta razón desde los años 80 la asociación ASSAP estuvo considerando la posibilidad de escribir un “manual” apto para divulgar los principios para un correcto diseño y para la correcta utilización de este componente universalmente conocido y en cambio no siempre muy apreciado debido a algún prejuicio o a alguna errónea utilización.

La enorme experiencia de los técnicos que constituyen nuestro comité de ASSAP es tan importante que no ha podido ser incluida totalmente en un “manual” de consulta rápida, ya que a medida que ésta iba poniéndose sobre papel se iba convirtiendo en un auténtico “tratado” que evidentemente requería mucho tiempo para su redacción, así como muchas modificaciones. Por consiguiente el libro que el lector tiene en sus manos es un compendio completo, aunque tal vez demasiado minucioso, pero sin duda de gran utilidad, de información importante para obtener un profundo conocimiento del forjado y de su componente prefabricado “la losa hueca de hormigón pretensado”.

Así pues, el objetivo de esta publicación es ofrecer a los Proyectistas, a los Fabricantes y a los Usuarios de la estructura, un instrumento que les ayude a resolver los problemas con que se encuentran en la práctica de su profesión y que deben solucionarse conjugando la teoría y las normas con una adecuada intuición constructiva que sepa tener en cuenta las exigencias reales de cada caso.

Con el paso de los años desde la utilización de este particular elemento prefabricado, algunos proyectistas han desarrollado bastantes soluciones

Prólogo innovadoras que deben conocerse bien, para poder aprovechar totalmente las características prestaciones propias de este componente en condiciones de seguridad y según las reglas de una buena construcción.

ASSAP, es decir, la Asociación de Productores de losas huecas pretensadas, con la presente publicación, recogiendo los criterios generales para la realización de diseños ampliamente comprobados experimentalmente, pretende proporcionar a los técnicos un práctico instrumento de trabajo válido para todas las tipologías morfológicas de las losas huecas, uniformizando los métodos de cálculo y las reglas prácticas de ejecución, respecto a las normativas vigentes, tanto italianas como europeas.

Han colaborado en la redacción de la presente publicación con una notable dedicación los siguientes Técnicos, que sin duda merecen el reconocimiento incondicional de la asociación ASSAP:

Gennaro Capuano, Bruno Della Bella, Pierluigi Ghittoni, Piercarlo Morandi, Stanislaw Pereswiet-Soltan. ASSAP agradece especialmente al Prof. Franco Levi, al Prof. Pier Giorgio Debernardi, al Prof. Crescentino Bosco y al Prof. Piero Contini de Ingeniería Estructural del Politécnico de Turín y recuerda con reconocimiento y estima al difunto Ing. Renzo Perazzone, ya que desde 1982 todos ellos han estado desarrollando una conspicua experimentación para el control de muchas formulaciones técnicas-de diseño que aparecen en el presente libro.

También merecen una mención especial el prof. Antonio Migliacci del Politécnico de Milán por haber formulado ya en 1967 sobre una base experimental la teoría de la transmisión transversal de las cargas concentradas y el Prof. Marco Menegotto de la Universidad La Sapienza de Roma que dirigió muchas investigaciones experimentales sobre forjados con losas huecas extruidas mostrando especial interés por el comportamiento como diafragma. Le doy también las gracias al amigo Ing. Josep Bergada de la sociedad Hormipresa S. A. de Barcelona por ofrecer a ASSAP la traducción al español de este libro.

Verona, julio de 1999Giorgio Della Bella Presidente de ASSAP

Eng. Josep Bergadà Barcelona, España

Eng. Ricardo Ceschin San Juan, Argentina

Traducción y adaptación al espanol:

SImBOLOGIA 6

Capítulo 1ºLAS LOSAS HUECAS9

1.1 Reseña histórica9 1.2 Generalidades11 1.3Los motivos de la elección de la losa hueca13 1.4 Normativas19 1.4.1Las normas italianas19 1.4.2Las normas europeas23 1.4.3 Documentos internacionales relevantes 24

Capítulo 2ºLA PRODUCCION26

2.1Apunte sobre las tecnologías de producción26 2.2Geometría de las secciones32 2.2.1.Tipos de orificios32 2.2.2.Tipología de perfil lateral33 2.2.3.Espesor de las almas y de las lositas33 2.2.4.Distribución y recubrimiento de los aceros de pretensado36 2.2.5.Ejemplos de secciones de las losas huecas, sus pesos y sus características geométricas41 2.3modalidades de producción42 2.3.1Ranuras en los extremos44 2.3.2.Vainas para la neutralización de los torones45 2.3.3.Armaduras suplementarias de acero pasivo 46 2.3.4.Los cortes en las losas huecas48 2.3.5.Modalidades de levantamiento50 2.3.6.Agujeros para la descarga de aguas meteóricas52 2.3.7.Tapones para los orificios53 2.3.8.Dispositivos para nivelar las contraflechas que no son iguales54 2.4 Tolerancias 56 2.4.1.Tolerancias dimensiónales y de montaje57

Capítulo 3ºPARTICULARIDADES ESTATICAS61

3.1. Generalidades 61 3.2Losa hueca con capa superior62 3.2.1Tensiones tangenciales entre los vertidos en obra y las losas prefabricadas63 3.3.Espesor del forjado67 3.4El nucleo de unión70 3.5El pretensado75 3.5.1Tensiones de tracción en la zona de anclaje77 3.5.2El control de la tensión vertical en las almas (spalling)83 3.5.3Reducción del pretensado mediante vainas91 3.5.4La penetración de los torones en los extremos92 3.6.Prescripciones y dispositivos para apoyar las losas huecas95 3.6.1.Medidas mínimas para un apoyo simple definitivo según ENV 1992-1-397 3.6.2.Armadura pasiva en zona de anclaje de protección de las tracciones cerca de los apoyos102 3.6.3.El pretensado en zona de anclaje de protección de las tracciones cerca de los apoyos103

Capítulo 4º CONEXIONES Y VINCULOS ESTRUCTURALES105

4.1.Las uniones y los enlaces105 4.1.1.Las conexiones en el forjado de losas huecas107 4.1.2.Anclaje de la armadura pasiva en la losa hueca 110 4.2.La realización de vínculos estructurales111 4.2.1. Apoyo simple 112 4.2.2.Continuidad entre losas sobre más apoyos115 4.2.3.Redistribución de los momentos debida a la ductilidad del nudo en junta122 4.2.4.Empotramiento para voladizo124

4.3.El nudo viga-forjado.126 4.3.1. Premisa 126 4.3.2.Vigas prefabricadas en “T” invertida y en “L”129 4.3.3Vigas prefabricadas en “I”130 4.3.4. Vigas semiprefabricadas 132 4.3.5.Vigas de perfil normalizado de acero 133 4.3.6.Vigas reticulares de acero134 4.4.Vigas confeccionadas en obra135 4.4.1.Losa con apoyo sobre la viga136 4.4.2.Losa con luz neta sin apoyo sobre viga138 4.4.3.Viga de platabanda con espesor igual a la losa hueca140 4.4.4.Verificacion del nudo entre viga vertida en obra y losa hueca con luz neta sin apoyo sobre la viga 142 4.5.El nudo losa hueca-pared portante de H°A°162 4.6.Los agujeros grandes en las losas huecas165

Capítulo 5ºPREmISAS PARA EL CALCULO 168

5.1. Generalidades 168 5.2. El predimensionamiento 168 5.2.1.Curvas de utilización169 5.2.2.Método analítico de predimensionamiento171 5.2.3.Determinación directa del espesor total de forjado173 5.3.La presentación gráfica176 5.4.Criterios operativos generales para el cálculo177 5.4.1. Las acciones 178 5.4.2.El estado Límite Ultimo180 5.4.3.El estado Límite de Servicio182 5.5.Propiedades de los materiales y factores de seguridad parciales 185 5.5.1.Propiedades del hormigón185 5.5.2.Propiedades del acero188

SImBOLOGIA

En el presente texto se han adoptado los símbolos del EURCODIGO 2 NORMA EUROPEA ENV 1992-1-1.

Aárea de la sección Aflárea de la armadura pasiva Apárea del acero de pretensado

Emódulo de elasticidad; efecto de las acciones (Estado Límite de Servicio)

Facciones en general G acciones permanentes Jmomento de inercia Mmomento de flexión Pacción de pretensado Qacciones variables Rresistencia interna de la estructura Sefecto de las acciones; esfuerzos en la sección Vfuerza cortante Vrdresistencia de cálculo a la fuerza cortante Vsdvalor calculado de la fuerza cortante aplicada b ancho bcancho de un orificio llenado de hormigon biancho de una sola alma bwancho total de las almas cdistancia; espesor de recubrimiento daltura útil eoexcentricidad del acero de pretensado f flecha haltura total de la sección hf espesor idistancia entre las armaduras de acero k coeficiente l longitud lbplongitud de transmisión del pretensado n número spespesor del hormigón que recubre las armaduras t tiempo α ángulo; coeficiente β ángulo βbcoeficiente de transmisión del pretensado γcoeficiente de seguridad γcfactor de seguridad para el hormigón γgfactor de seguridad para acciones permanentes γpfactor de seguridad para las fuerzas de pretensado γqfactor de seguridad para las acciones variables γspfactor de seguridad para las tensiones de “spalling” δ coeficiente εdeformación lineal coeficiente de fricción ν coeficiente ρrelación geométrica de armadura σtensión normal σItensión principal σdtensión calculada σpotensión en el tóron en el momento de la verificación σsptensión de “spalling” σspitensión de “spalling” inicial (en el momento de la aplicación del pretensado) τtensión tangencial τrdresistencia unitaria de corte calculada τsdvalor de cálculo del esfuerzo cortante φdiámetro de una armadura pasiva o de un torón ψcoeficiente de combinación de las acciones

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