Estudio del proceso constructivo de losas postesadas

PROYECTO FINAL DE CARRERA ESTUDIO DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DE LOSAS POSTESADAS Alumno Profesor Tutor Ángel Cerdá Castells Enrique David LLácer ESTUDIO DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DE LOSAS Profesor Tutor Enrique David LLácer Dedicado a todas aquellas personas que han hecho posible que mi camino llegue hasta aquí, donde nunca hubiera podido llegar sin su apoyo y ánimos, gracias a mis abuelos, a mis padres a mi hermano, gracias por haber tenido la suficiente paciencia como para no dejarme salir del camino y en especial gracias a mi amiga, compañera y pareja, por tener la fe en mi que ni yo mismo tuve y gracias a la cual me encuentro hoy escribiendo estas palabras. Gracias a todos mis compañeros de aventuras académicas y vitales, parte de este proyecto también es vuestro y nunca olvidaré los momentos que compartimos. Gracias también a mi tutor de proyecto con el que he podido disfrutar de la agradable experiencia de compartir horas de trabajo en la obra y que además me ha guiado durante el proceso final de mi carrera, y como no, gracias a mi tutor de prácticas por permitirme que pudiera adquirir una experiencia profesional que de ningún otro modo hubiera podido alcanzar. De nuevo, GRACIAS A TODOS. Página | 0 ÍNDICE 1. Introducción 01 2. Forma de trabajo 03 2.1. Forjados postesados con tendones adherentes 08 2.2. Forjados postesados con tendones no adherentes 09 3. Proceso de ejecución y puesta en obra 11 3.1. Características de los materiales 11 3.2. Características de los equipos utilizado 17 3.3. Trazado del tendón en alzado 18 3.4. Trazado de los tendones en planta 19 3.5. Armadura longitudinal mínima 22 3.6. Armadura transversal mínima 25 3.7. Armado de capiteles 26 3.8. Armado en bordes y zonas de muros 27 3.9. Armado en zona de anclajes 28 3.10. Durabilidad 29 3.11. Juntas 32 3.12. Huecos 35 3.13. Patologías 37 3.14. Proceso de ejecución 39 4. Ventajas e inconvenientes frente a otros tipos de forjados de losa de hormigón armado 53 5. Ejemplo de aplicación en la biblioteca municipal de Alzira 57 6. Comparativa económica 65 Página | 1 1INTRODUCCIÓN El proyecto surge de la necesidad de dar a conocer una tipología de forjado relativamente desconocida, los forjados de losas postesadas con tendón no adherente, tanto a nivel educacional como profesional, intentado ofrecer una perspectiva lo suficientemente amplia de la misma como para que el estudiante/profesional sea capaz de conocer su proceso constructivo con el fin de llegar a comprender cuales son las ventajas e inconvenientes que tiene este tipo de forjados frente otros tipos de losa utilizados actualmente en edificación. Las losas postesadas consisten en unas losas con armaduras activas, las cuales, se tesan una vez fraguado el hormigón y alcanzada la resistencia necesaria para resistir las tensiones inducidas. El tesado de la armadura activa induce unas tensiones en la losa generalmente de signo opuesto a las acciones gravitatorias aplicadas (peso propio, sobrecargas…etc.) con lo que se obtiene un mejor comportamiento de la estructura. Las cargas transmitidas por el tesado se resumen en fuerzas que comprimen la estructura en los anclajes y fuerzas de desviación inducidas por el trazado curvilíneo de los tendones. Las fuerzas inducidas en los anclajes (compresión) tienen como finalidad contrarrestar las tensiones, generalmente de tracción, que posteriormente se producirán en dichos puntos de la estructura. Aunque en Europa se tenía ya experiencia en el uso del postesado en puentes y otras tipologías constructivas, en edificación fue EEUU el pionero en la utilización del postesado como sistema constructivo. El primer ejemplo de utilización de losas postesadas en edificios data de 1955, en edificios construidos mediante el sistema “lift-slab” que consiste en hormigonar las losas en planta baja sirviendo unas de encofrado de las otras y posteriormente izarlas hasta su posición definitiva. En estos primeros ejemplos el postesado surgió de la necesidad de aligerar el peso reduciendo las flechas y la fisuración del hormigón armado. A principios de los 60, Lin introdujo la técnica del “Load Balancing” o compensación de cargas lo que permitió visualizar el postesado como un sistema de cargas que actuaban en el hormigón en el sentido opuesto a las cargas externas de uso. En los países europeos existieron reticencias al uso de este tipo de forjados debido a la ausencia de Instrucciones para el diseño de las estructuras, ausencia de comparativos económicos de este tipo de Página | 2 estructuras frente a otras utilizadas hasta entonces, el carácter conservador de proyectistas y constructores así como la especialización que necesita este tipo de estructuras. No fue hasta los 70 cuando se empezaron a poner a punto normativas y recomendaciones que facilitaban el proyecto de las losas postesadas. Actualmente y cada vez más los espacios diáfanos van cobrando importancia en nuestras vidas intentando buscar la flexibilidad de usos, así como, diversidad de distribuciones interiores. Este tipo de forjado permite aumentar las luces entre pilares por lo que se reduce el número de éstos con las consiguientes ventajas que ello supone. Una de las mayores restricciones, sino la mayor, de utilizar grandes luces son los cantos necesarios para los forjados. Estos limitan en gran medida las edificaciones ya que entre un forjado y el siguiente se deben albergar los suelos, las alturas libres de uso, las instalaciones…etc., por lo que cuanto menor sea el canto mayor aprovechamiento de edificabilidad tendremos, ya que para una misma altura podríamos llegar a construir una planta más quedando justificado económicamente el uso de forjado postesado. Además del aspecto funcional y económico, como es evidente, debemos centrar la atención en el aspecto resistente. Uno de los defectos mayores del hormigón es la escasa resistencia a tracción lo que hace que aparezcan grietas aún cuando el estado de carga es reducido, lo que afecta directamente tanto a la durabilidad, la resistencia y su deformabilidad, ya que dichas fisuras reducen la rigidez de los elementos que componen la estructura. Esto puede afectar de forma directa al resto del proceso constructivo ya que pueden dar lugar a daños en tabiques, solados, carpinterías…etc. Esto pone de manifiesto las limitaciones de la utilización del hormigón armado en la construcción de elementos que trabajan a flexión obligándonos a utilizar cantos de grandes dimensiones con el fin de poder aumentar las luces entre pilares, con la consiguiente pérdida de altura entre forjados, además de la utilización hormigones de alta resistencia que sin embargo no evitarán la aparición de las temidas fisuras debido a la fluencia. Página | 3 2FORMA DE TRABAJO El postesado introduce un estado de tensiones previos a la carga de la estructura con la finalidad, de disminuir o eliminar las tracciones sufridas por el hormigón al cargar la estructura. Como primer paso para el estudio de la forma de trabajo de una losa postesada consideraremos una viga isostática con una carga q uniformemente distribuida: El estado tensional en el punto 1-1’ se observa en el diagrama de la derecha, considerando el material ideal, homogéneo, elástico lineal sin soportar tensiones de tracción. Una primera mejora podría consistir en inducir una fuerza compresiva p centrada en la sección transversal de la pieza. Página | 4 Esta fuerza p puede ser inducida mediante la introducción de un cable que posteriormente se tensa y se ancla en los extremos de la viga. Se crea de este modo un estado tensional equilibrado, el cable comprime la viga y esta tracciona el cable. El estado de deformaciones y tensiones en el punto 1-1’ de la viga queda de la siguiente forma: Superponiendo el estado de cargas producido por q y el producido por p se puede observar que para un valor adecuado de p se pueden contrarrestar por completo las tensiones de tracción. Aunque como se muestra en el diagrama el material no trabaja de forma uniforme, ya que hay zonas con tensiones nulas y otras con compresiones elevadas. Página | 11 3PROCESO DE EJECUCIÓN Y PUESTA EN OBRA 3.1CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Armaduras pasivas: Son las mismas que las utilizadas en las losas de hormigón armado tradicionales. Están compuestas por barras corrugadas de acero B 400 S/SD o B 500 S/SD así como mallas electrosoldadas. Armaduras activas: Debe cumplir lo exigido en la normativa vigente tanto EHE como UNE36094. Trabaja únicamente a tracción y está compuesta por el cordón que, según el artículo 34 de la EHE, es un producto formado por un grupo determinado de alambres enrollados helicoidalmente. Lo que diferencia unos cordones de otros es la cantidad de cables que los componen y que pueden ser 2, 3 o 7, siendo el uso habitual en España de 7 alambres por cordón. Sus características mecánicas obtenidas mediante ensayo según norma UNE-EN ISO 15630-3 deben cumplir las siguientes prescripciones: ·Carga unitaria máxima f max será la siguiente según el número de cables que forman el cordón: Para cordones formados por 2 o 3 alambres: Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima f máx en N/mm 2 no menor que: Y 1770 S2 5,6 - 6,0 1770 Y1860 S3 6,5 - 6,8 - 7,5 1860 Y 1960 S3 5,2 1960 Y 2060 S3 5,2 2060 Para cordones formados por 7 alambres: Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima fmáx en N/mm2 Y 1770 S7 16 1770 Página | 12 Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima fmáx en N/mm2 Y1860 S7 9,3 - 13,0 - 15,2 - 16,0 1860 ·Límite elástico f y comprendido entre 0,88-0,95 de la carga unitaria máxima. ·El alargamiento bajo carga máxima, medido sobre una longitud no inferior a 50 cm, no será inferior a 3,5%. ·La estricción a la rotura será visible a simple vista. ·El módulo de elasticidad tendrá el valor garantizado por el fabricante, con una tolerancia de ± 7%. ·La relajación a las 1000 horas a temperatura de 20 ± 1℃, y para una tensión inicial de igual al 70% de la carga unitaria máxima real, determinada no será superior al 2,5%. ·El valor medio de las tensiones residuales a tracción del alambre central deberá ser inferior a 50 N/mm2 al objeto de garantizar un comportamiento adecuado frente a la corrosión bajo tensión. ·El valor del coeficiente de desviación D en el ensayo de tracción desviada, según UNEEN ISO 15630-3, no será superior a 28, para los cordones con diámetro nominal igual o superior a 13 mm. La designación de los cordones según la norma UNE es la siguiente: ·Letra C ·Número X que designa el número de alambres seguido del diámetro nominal en mm del alambre. ·Las letras AH y el valor de la resistencia a tracción expresado en MPa. ·El grado de relajación del acero indicado como R2 o R6. Página | 13 ·Así por ejemplo un cordón formado por 7 alambres de diámetro nominal de 13,0 mm, resistencia a tracción de 1860 MPa y una relajación inferior a 6% se designaría como: C7-13,0-AH 1860-R6-UNE 36094. Hormigón: Según la EHE-08 la resistencia mínima exigida para un hormigón que se va a emplear en postesados es de 25 N/mm 2 , aunque se recomienda utilizar hormigones con mayores resistencias con el fin de evitar problemas de punzonamientos derivados de la ejecución de grandes luces, sería conveniente utilizar hormigones con una resistencia característica f ck de 35 N/mm 2 a los 28 días. Este tipo de hormigón exige valores reducidos para la relación agua/cemento así como contenidos superiores a los 350 kg/m 3 y una granulometría muy estudiada. Debido a las características del proceso constructivo se requiere un cemento de alta resistencia inicial el 60-70% de su resistencia a los 28 días en tan solo un plazo de aproximadamente 3 días después del hormigonado. Vaina: Es el conducto que aloja el tendón y que queda embebido en el hormigón una vez hormigonada la losa. Estas vainas tienen escasa adherencia con el hormigón debido a su superficie lisa e interiormente se engrasa para que el tendón no quede adherido. La capa de grasa sirve también como capa de protección anticorrosión. Las vainas suelen ser de polietileno de alta densidad o de otro tipo de material plástico resistente a la corrosión. Anclajes: Los tendones se anclan a la losa mediante anclajes mecánicos individuales, capaces de desarrollar el 96%, como mínimo, de la carga mínima de rotura del tendón sin que se llegue a romper o deslizar la cuña. Los anclajes se suelen constituir con placas metálicas, cuñas y elementos protegidos frente a la corrosión. La cuña se coloca entre el extremo del tendón y la placa de anclaje una vez tesado el tendón y previamente a la retirada del gato hidráulico, una vez retirado el gato la fuerza del tendón hace que la cuña se clave levemente impidiendo el movimiento del tendón. La máxima penetración de la cuña en los anclajes será de 5 mm para tendones tesados al 75% de su valor máximo. Estos anclajes transmiten al hormigón la fuerza de pretensado concentrada en el extremo del tendón. Existen varios tipos de anclajes: Anclajes activos: Son aquellos que sobresalen de la losa y permiten el tesado del tendón mediante gato hidráulico. Página | 14 Detalle anclaje activo. Imágenes de encofrado para anclajes. Página | 15 Momento del tesado con gato hidráulico. Anclajes pasivos: Este tipo de anclaje retiene la fuerza del tendón en el extremo opuesto donde se aplica el tesado con el gato hidráulico. Este tipo de anclaje queda embebido en el hormigón sin menoscabar sus prestaciones. Detalle anclaje pasivo. Página | 16 Imagen de anclaje pasivo Sillas: Es el elemento utilizado como separador del tendón con el encofrado, así como, para dar la curvatura necesaria al tendón a través de la sección de la losa. Pueden ser de plástico o acero e incluso realizarse con ferralla propia de la obra. La separación máxima entre sillas o espaciadores será de 1 m. Imagen de silla de plástico. Página | 17 Imagen del empleo de sillas para definir la curvatura de los tendones. 3.2CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS Bancadas: Son las superficies sobre las cuales se preparan los tendones, en obra o previamente en fábrica. En las bancadas se cortan y clasifican según su longitud y se preparan para ser utilizados en obra, realizando los premontajes de los anclajes pasivos. Gatos hidráulicos: Son los elementos utilizados para realizar el tesado de los cordones, están accionados mediante las centrales hidráulicas. Imagen de gato hidráulico utilizado para el tesado. Página | 18 Los gatos hidráulicos deben ser revisados periódicamente con el fin de comprobar el correcto funcionamiento del mismo, así como, la trasmisión correcta de la fuerza al cordón. Además, es necesario controlar la presión trasmitida por la central hidráulica al gato mediante un manómetro. 3.3TRAZADO DEL TENDÓN EN ALZADO El trazado de los tendones se realiza dándole forma parabólica en los vanos con excentricidad máxima en el centro. Sobre los pilares se realiza la misma forma parabólica pero con curvatura inversa. El punto de inflexión entre ambas curvas se debe situar lo más cerca posible del eje del pilar, a una distancia d/2 de la cara del pilar, de este modo se aprovecha al máximo la influencia del tendón frente al punzonamiento. Los radios máximos de curvatura en alzado deben ser mayores de 2,5 m. La relación L´/L debe ser entorno al 0,05-0,10. La distancia mínima entre diferentes capas de tendones en alzado será la distancia entre tendones. Página | 19 Para losas con cantos ≥ 20cm y en vigas, se admiten desviaciones en la colocación vertical de hasta 5 mm. En losas < 20 cm la desviación permitida será de 2,5% del canto de la losa. 3.4TRAZADO DE LOS TENDONES EN PLANTA Existen diferentes soluciones para solucionar la disposición en planta de los tendones: Tendones distribuidos en dos direcciones Este tipo de disposición presenta dificultades constructivas, debido a la dificultad de disponer en las dos direcciónes familias de tendones con la misma excentricidad sobre los pilares. La concetración de tendones sobre pilares hace que mejore la resistencia al punzonamiento y sobre zonas de anclaje evita la aparición de tracciones en dichas zonas. Tendones en banda en una dirección y distribuidos en la otra dirección Sólo existe intersección de tendones en la banda de soportes. Página | 20 Este tipo de disposición potencia el comportamiento unidireccional de la losa. Se puede asemejar a un forjado unidireccional siendo las viguetas los tendones distribuidos uniformemente y las jácenas los situados en banda de soportes. Esta disposición de tendones consigue una precompresión uniforme de la losa en ambas direcciones, en cambio, crea tracciones en los anclajes necesitando un pretensado de borde para absorverlas. Disposiciones mixtas Disposición de tendones en banda de soportes y armaduras pasivas en una dirección. Página | 27 3.8ARMADO EN BORDES Y ZONAS PRÓXIMAS A MUROS Será necesario realizar un zuncho perimetral a lo largo de todo el perímetro de la losa compuesto por 2 Ø12 mm. En los bordes próximos a muros se deberá colocar una armadura pasiva con el fin de evitar la fisuración derivada de las deformaciones horizontales de la losa. Si se trata de muros exteriores la armadura debe quedar emplazada a una distancia no superior a 3 metros en dirección perpendicular al borde. Armadura pasiva junto a muro de borde. En el caso de encuentro de losa con muros interiores la forma correcta de proceder al armado será la siguiente: Armadura pasiva en muro interior. Página | 28 Para muros en esquinas: Armadura pasiva en muro de esquina. 3.9ARMADO EN ZONAS DE ANCLAJES En zonas donde nos encontremos con anclajes formados por 6 o más tendones concentrados con una separación máxima de 30 cm, deberemos colocar dos tendones en la dirección perpendicular a los anclajes, estos tendones deberán ser tesados previamente a los de los anclajes. En el caso de tendones distribuidos bastará con colocar horquillas formadas por 2 barras Ø12 y estribos de Ø10. Armadura en zona de anclajes con 2 tendones transversales. Página | 29 Armadura en zona de anclajes con horquillas. 3.10DURABILIDAD El pretensado asegura mayor durabilidad de la obra al restringir la fisuración, además la armadura activa se encuentra protegida dentro de la vaina con una capa de grasa. Es por todo esto que las losas postesadas están en mejores condiciones frente a la durabilidad que otro tipo de losas. Materiales de protección El revestimiento de los tendones deberá proteger a los cordones frente a la corrosión. Esta protección se consigue con una capa lubricante de grasa de probada adherencia y estabilidad química, aplicada directamente sobre el acero, todo ello en una vaina plástica continua. La vaina debe tener la suficiente resistencia a tracción para prevenir el deterioro del tendón durante el transporte, puesta en obra y hormigonado. No se podrán utilizar vainas de PVC debido al riesgo de formación de cloruros. Página | 30 Si por cualquier motivo la vaina quedara dañada se debería proceder a la restitución y sellado del segmento dañado, asegurando un nivel equivalente de protección frente a la corrosión. Protección de los anclajes Excepto en casos especiales los anclajes quedarán embebido en el hormigón con un recubrimiento mínimo de 25 mm en vigas y 20 mm en losas. Hay que tener la precaución que durante el hormigonado la lechada de hormigón no entre en contacto con el anclaje y las cuñas. Recubrimientos Por lo general en este tipo de estructuras el recubrimiento de los tendones tiene la función de protección frente al fuego. Canto mínimo en función del tipo de árido. (Según ACI Committee). Árido Canto de la losa (mm) para una resistencia al fuego de: 1 hora 1,5 horas 2 horas 3 horas 4 horas Calizo 85 105 120 150 170 Silíceo 90 110 130 160 180 Ligero 75 85 95 120 135 Recubrimientos mínimos en vigas y nervios. (Según ACI Committee). Deformación térmica Tipo de hormigón Ancho de la viga (mm) Recubrimiento (mm) para una resistencia al fuego de: 1 hora 1,5 horas 2 horas 3 horas 4 horas Libre Normal 205 45 50 65 115 - Libre Ligero 205 40 45 50 95 - Impedida Normal 205 40 40 45 50 65 Impedida Ligero 205 40 40 40 45 50 Libre Normal > 305 40 45 50 65 75 Página | 31 Libre Ligero > 305 40 40 45 50 65 Impedida Normal > 305 40 40 40 45 50 Impedida Ligero > 305 40 40 40 40 45 El recubrimiento mínimo en losas postesadas con armadura no adherente y tendones formados por un solo cordón de diámetro equivalente de 0,6” o menor, será de 2 cm. En vigas y nervios con el mismo tipo de armadura activa y tendones, el recubrimiento mínimo será de 4 cm. Para ambientes agresivos. Condiciones ambientales Tipos de hormigón H - 25, H - 30, H - 35 H - 40, H - 45, H - 50 Ambiente I 20 mm 20 mm Ambiente II 20 mm 20 mm Ambiente III 30 mm 25 mm Ambiente I: Para elementos protegidos de ambientes agresivos, únicamente expuestos durante el proceso de ejecución. Ambiente II: Elementos expuestos a lluvia, a heladas estando completamente saturado o situado continuamente bajo el agua. Ambiente III: Elementos expuestos a lluvia directa, continuas fases de mojado-seco, heladas sin estar saturado o altas concentraciones de humo corrosivo. Zonas de anclajes El recubrimiento en zonas de anclajes deberá ser ≥6,5 mm superior al de zonas alejadas del anclaje. Página | 32 En el caso de recubrimientos, las tolerancias y distancias entre armaduras activas serán del 20% del valor teórico. Si es necesario los tendones pueden ser desplazados para que no interfieran unos con otros, siempre y cuando no se respeten las tolerancias de desviaciones horizontales o verticales. 3.11JUNTAS Existen 3 tipos fundamentales de deformaciones horizontales en losas postesadas: ·Las propias de la retracción del hormigón. ·Generadas por variaciones térmicas. ·Derivadas del pretensado, que se descomponen en 2: ·Acortamiento elástico producido por la precompresión. ·la fluencia originada por la precompresión. Se necesitan juntas, pues los pilares y muros coaccionan el libre movimiento de la losa, pudiendo llegar a producir tracciones inadmisibles. Las juntas reducen la resistencia final de la estructura, por lo que tienen que ejecutarse únicamente las necesarias, intentando reducir su número. Disposición de pilares y muros Disposición adecuada de muros y pilares. Página | 33 Disposición inadecuada de muros y pilares. Juntas entre losas Cuando nos encontramos con losas con una geometría muy irregular o con zonas descompensadas debemos separar estructuralmente la losa. Si en algún caso nos queda una losa de tamaño reducido podemos resolverla mediante el sistema tradicional de losa de hormigón armado. Disposición adecuada de juntas entre losas. Página | 34 Bandas de cierre Una banda de cierre constituye una separación temporal de entre 75-90 cm de ancho, separando dos regiones de la losa construidas de forma independiente, por lo que cada una trabaja de un modo distinto. En un plazo de 30-60 días, el espacio debe quedar hormigonado con hormigón antiretracción y armadura pasiva. El ancho de la banda será el suficiente como para poder colocar el gato para el posterior tesado. Banda de cierre en centro de vano. Banda de cierre en extremo de vano. Página | 35 Juntas de construcción Se trata de juntas que dividen la losa con el fin de facilitar la construcción de la misma y controlar la fisuración. Las juntas de construcción pueden llevar incorporados o no anclajes intermedios. La realización de juntas de construcción depende de: ·Longitud de la losa <75 m, no es necesario disponer de juntas ni bandas de cierre, a no ser que nos encontremos con una distribución inadecuada de pilares y muros. ·Longitud de losa entre 75-100 m, es necesaria banda de cierre central. ·Longitud de la losa >100 m, es necesaria una separación estructural. Juntas con o sin anclaje intermedio. 3.12HUECOS Los huecos deben ser resueltos con el fin de que las fuerzas horizontales inducidas por los tendones no provoquen fisuras en la losa. Para conseguirlo debemos colocar los tendones de tal forma que el radio de curvatura del tendón sea el suficiente, prolongando el tendón de forma rectilínea más allá del hueco y evitando Página | 36 anclar los tendones en el borde del hueco, por último se colocará la armadura pasiva necesaria. Correcta solución en hueco. Incorrecta solución en hueco. En caso de necesitar anclar los tendones en las inmediaciones del hueco se deberá proceder de la siguiente manera: Página | 43 Zona de anclajes activos. 5. Silletas o separadores. Antes de colocar la armadura pasiva inferior deberemos replantear las líneas sobre las que irán posicionadas las silletas de soporte de los tendones, acotando tanto la posición de la silleta como la altura de la misma. Estarán separadas como máximo 1 metro. Se admiten errores en la colocación de las silletas de 1 cm en planta. En el trazado en alzado del tendón se admitirán desviaciones de hasta 5 mm o h/40. Las silletas deben ser lo suficientemente rígidas como para soportar el tendón sin producirse roturas o deformaciones que varíen el trazado de los cables. Es muy importante tener en cuenta este factor, ya que silletas realizadas con barras de 8-12 mm de diámetro llegan a provocar errores de hasta 10 mm debido a las deformaciones que sufren al ser pisadas y errores en el doblado de las patas. Una vez realizado el replanteo de las silletas se coloca la armadura pasiva inferior para posteriormente colocar las silletas en sus posiciones. Página | 44 Colocación de silletas. Trazado de cables sobre silletas. Página | 45 6. Colocación de tendones. En la colocación de los tendones deberemos tener en cuenta el orden en que los colocamos, de no hacerlo podríamos retrasar la ejecución de la estructura, ya que los tendones van entrelazados. En primer lugar deberemos colocar los tendones agrupados, una vez colocados sobre silletas múltiples colocaremos los tendones repartidos. Los tendones son atados a las silletas mediante alambres para evitar que se muevan durante la colocación de los tendones y el hormigonado. Los cables que van agrupados pueden ser colocados de dos en dos en horizontal, en grupos de tres formando un triángulo o de cuatro en cuatro. La separación recomendada entre tendones, para evitar atascos durante el hormigonado y que el vibrador pase sin problemas, debe ser superior a 5 cm. La colocación de los tendones se puede complicar cuando se cruzan varias familias de tendones ortogonalmente, por lo que en ocasiones seguir el trazado de proyecto es imposible a pie de obra, en estos caso se puede variar la forma de entrelazar los tendones, eso si, sin variar los radios de curvatura ni la posición de los mismos. Para comprobar si los tendones están correctamente alineados podemos tomar como referencia la armadura pasiva inferior, en caso de que no esta no existiera resultaría muy difícil evitar que los tendones se curvaran en el plano horizontal generando solicitaciones no previstas a la estructura. Página | 46 Entrelazado de tendones. 7. Colocación armadura superior. La armadura superior irá colocada sobre pates independientes de los de la armadura activa y serán lo suficientemente rígidos como para que no se deformen cuando se circule por encima de ellos en la obra. Se debe tener la precaución de no apoyar los pates de la armadura superior en los cables, ya que podría producir daños o variaciones en el trazado. Colocación de la armadura pasiva superior sobre pates. Página | 47 8. Hormigonado. Debemos utilizar un hormigón fluido, capaz de colarse entre armaduras y tendones y que alcance una alta resistencia a edades tempranas. Las juntas de hormigonado dividirán el forjado en segmentos lo suficientemente pequeños como para poder ser hormigonados en un día. Aunque los tendones pueden pasar las juntas sin conectores es aconsejable la colocación de los mismos. En el caso de encontrarnos con muros o columnas con la suficiente rigidez como para coartar la libre deformación axial de la losa deberemos colocar bandas de cierre, éstas no se hormigonarán durante un tiempo con el fin de crear distintos segmentos independientes, de este modo evitaremos fisuras por retracción y solicitaciones en los muros en lugar de la losa. Las bandas de cierre deben estar armadas correctamente. Durante el hormigonado evitaremos el movimiento de cualquier elemento de la losa y en las zonas de anclaje, durante el vibrado, evitaremos la aparición de coqueras que puedan inducir a la aparición de patologías posteriores. El vibrado puede realizarse tanto con regles vibrantes como con vibrador de aguja, si bien el uso de los primeros es más aconsejable, ya que se evita el pisado de las armaduras por parte de los operarios, las armaduras de espera de los pilares pueden dificultar su uso. Durante la colocación de dos tongadas adyacentes de hormigón no debe pasar más de 1 hora, de este modo con el vibrador podemos coser las dos tongadas sin crear juntas. Página | 48 Vertido del hormigón mediante bomba y vibrado con aguja. Hormigonado y vibrado con regla vibradora. 9. Curado. Hay que realizar un curado cuidadoso, regando con aspersores a partir de las 3 ó 4 hora posteriores al hormigonado, que es cuando empieza a fraguar el hormigón. Página | 49 Mantendremos el regado durante 24 horas, conservando la humedad durante una semana, teniendo siempre en cuenta las condiciones meteorológicas. Como opciones podemos colocar plásticos para retener la humedad o colocar laminas de geotextil humedecidas. No se puede utilizar líquidos de curado o aceleradores de fraguado que contengan cloruro cálcico. Al día siguiente del hormigonado ya se puede acopiar material en el forjado, siempre y cuando se tenga la precaución de realizarlo en la zona donde se hormigonó primero y en zonas macizas, nunca en zonas aligeradas. Curado del hormigón con utilización de plásticos. 10. Tesado. Una vez obtenidas en las probeta, en condiciones de obra, entre el 60-80% de la resistencia a 28 días podemos empezar con el proceso de tesado de los tendones. En primer lugar desencofraremos la zona de anclajes, sacaremos el tapón de plástico, colocaremos las cuñas en los anclajes activos y pintaremos los cables, con el fin de comprobar el alargamiento durante el tesado. Página | 50 Se tesan los cables en el orden establecido en proyecto, primero siempre los que transmiten su carga a los pilares y posteriormente los que transmiten su carga a los tesados previamente. Si tesamos sin tener en cuenta el orden de ejecución podemos llegar a inducir tensiones no deseadas en la estructura. En el caso de familias de tendones con ambos anclajes activos deberemos tesar de forma alterna. La forma de controlar el tesado es mediante el manómetro del gato hidráulico y el alargamiento sufrido por el tendón, se puede aceptar una variación de un ±7% en el alargamiento entre una medida y la otra. En caso de que la diferencia sea superior se debe estudiar el motivo, que por lo general, se debe al coeficiente de rozamiento adoptado, el módulo elástico del acero del tendón o en los cálculos, de no ser así puede que la vaina se haya roto en algún punto del tendón por lo que deberemos adoptar las medidas oportunas. Todo el tesado debe quedar registrado, marcando en una tabla, el orden de tesado, la fuerza a introducir y el alargamiento del tendón. Se debe tener la precaución y el control suficiente sobre los equipos y materiales de tesado para evitar cualquier tipo de accidente, la probabilidad de rotura de un tendón se sitúa alrededor del 1 cada 3000 anclajes activo. Debido a que los accidentes durante la operación de tesado suelen ser fatales se deben tomar tantas medidas de seguridad como sea necesario. Eliminación del encofrado y del tapón de plástico. Página | 51 Proceso de tesado durante el cual no hay operarios cerca del gato hidráulico. 11. Desencofrado y descimbrado. Los puntales y cimbras, a excepción de los laterales, deben permanecer colocados hasta la puesta en tensión de la losa, los laterales pueden quitarse antes. En la última planta podemos retirar la totalidad de las cimbras una vez tesados los tendones, en caso de ser una planta intermedia podemos realizar un clareado retirando el 50% de los puntales, el resto se podrá retirar una vez el hormigón alcanza la resistencia necesaria para soportar cargas, lo que se da entre los 7 ó 14 días. 12. Corte de excesos de puntas y protección de anclajes. Una vez anclados los tendones debemos cortar con radial las puntas sobrantes a tope de la parte exterior del anclaje, una vez cortados se rellena con mortero. No se permite el corte mediante soldadura, ya que el calor generado podría afectar al comportamiento del tendón, del mismo modo, queda prohibida la utilización de los cables como toma de tierra para la ejecución de soldaduras. Página | 52 13. Precauciones Una vez acabada la estructura no se deben realizar perforaciones en las zonas de cables, a no ser, que tengamos la suficiente certeza de que no vamos a provocar ninguna rotura de tendón, lo cual podría ser fatal. Hay que tener también especial precaución con el uso de pistolas de clavos para hormigón, ya que podrían dañar los cables en las zonas donde los recubrimientos sean mínimos. La obra llevará un control de calidad intenso debido a que se trata de una estructura postesada con un hormigón con resistencias superior a 25 N/mm 2 , deberemos controlar la resistencia del hormigón a 2, 3, 7 y 28 días, también deberemos controlar la geometría de los cables, así como el hormigonado y vibrado, sobre todo en las zonas de anclajes y por último la operación de tesado. Página | 59 A continuación se expondrá gráficamente la solución adoptada para la ejecución de los forjados de la biblioteca mediante losa postesada. En primer lugar observaremos la zona de forjados cuyas fachadas están orientadas al interior de la plaza. Se trata de un forjado de unos 254 m 2 soportado únicamente por cuatro soportes metálicos, con un canto de forjado de 30 cm de espesor (con la opción de vigas de cuelgue el canto de la losa era de 35 cm, a lo que había que sumar el canto de las vigas). Se optó por una tipología de estructura mixta, forjados de hormigón armado y postesado y soportes metálicos, debido a que las secciones de soportes de hormigón eran excesivamente elevadas y la forma de reducirla era sustituir los soportes de hormigón por los metálicos. Página | 60 Imagen aérea tomada desde la grúa torre. En la imagen anterior podemos comprobar cómo la opción elegida para la distribución de los cables es la de tendones en banda en una dirección y distribuidos en la otra dirección. Página | 61 Podemos observar además que la estructura es mixta con forjados de hormigón, acero y tendones postesados, y soportes metálicos tipo HEB con chapas soldadas en los extremos de las alas, formando de este modo pilares con sección cuadrada (soportes armados). La imagen muestra como se han distribuido las juntas de losa, creando una losa “principal” que es la que se ejecuta con tendones postesados y otras losas de menor tamaño que se ejecutarán con hormigón armado (armaduras pasivas). A continuación observaremos la zona de forjados cuya fachada se encuentra situada en la C/ Colmenar. Para esta zona se ha recurrido a la misma tipología de forjados postesado que la anterior, tendones en banda en una dirección y distribuidos en la otra, los cuatro soportes, también metálicos, soportan un forjado de unos 160 m 2 , y al igual que en la zona anterior la losa queda dividida en forjados de menor superficies, siendo el principal de losa postesada y los secundarios, de menor superficie, de hormigón armado. Forjado postesado Forjados hormigón armado Juntas Página | 62 Página | 63 La distribución de losas, postesadas y de hormigón armado, de los forjados queda determinada de la siguiente manera: Forjados postesados Forjados hormigón armado Página | 64 Página | 65 6COMPARATIVA ECONÓMICA En el siguiente punto se hará una comparativa desde el punto de vista económico entre un forjado de losas convencionales y un forjado de losas postesadas, de este modo y vistos los aspectos técnicos tendremos una visión global de las ventajas que supone la ejecución de forjados de tipo postesado frente a forjados convencionales. En primer lugar observaremos una comparativa entre los planes de trabajo de un tipo de forjado y otro con lo que podemos estimar el tiempo de ejecución de cada uno de ellos y comparar el ahorro de tiempo. Página | 66 Página | 67 Como podemos observar la diferencia en el tiempo de ejecución de un tipo de forjado y otro es considerable, llegando a ejecutar el forjado 1 de losa postesada justo cuando termina el encofrado de losa convencional, esta diferencia queda más evidente al comprobar que para la ejecución de 2 forjados de losa postesada necesitamos 3 semanas y media, mientras que para el forjado de losa convencional se necesitan 5 semanas y un día, un ahorro de casi 2 semanas lo que reduce considerablemente los plazos de ejecución aumentando de este modo el rendimiento del proceso de construcción y los beneficios para el constructor. A continuación y en base al plan de trabajo anterior se realiza el comparativo económico en relación a los días de trabajo, el acero utilizado, el tipo de hormigón y la cantidad de material (encofrado), a utilizar en cada uno de los tipos de forjados estudiados: Estructura de forjados Postesados (480 m²) Hormigón Tipo de hormigón Rendimiento (m³/m²) Precio €/m³ Total €/m² HA-40/P/20/IIb 0,3 m³/m² 72,5 21,75 Mano de obra (4 operarios) Tarea Duración (días) Encofrar 3 Ferrallar 2 Hormigonar 1 Desencofrar 1,5 Total (días) 7,5 Operarios Días Horas por día Precio (€/h) Total € Total €/m² 4 7,5 8 15 3600 7,5 Página | 68 Acero Tipo Cantidad (m²) Precio (€/m²) Total (€/m²) Postesado 340 21 7140 Cantidad (m²) Rendimiento (Kg/m²) Total (Kg) Precio €/Kg Armadura pasiva 140 43 6020 0,72 Total € 4334,4 Total € Total (€/m²) Postesado + pasiva 11474,4 23,905 Material encofrado Precio (€/m²) 1 PRECIO TOTAL (€/m² de forjado) Precio hormigón Precio acero Precio mano de obra Precio material 21,75 23,9 7,5 1 21,75+23,9+7,5+1= 54,15 €/m²