Principios de Diseño y Dimensionamiento Estructural de Forjados Reticulares

Geometría Básica del Forjado Reticular

Las dimensiones vienen dadas por las especificaciones en los códigos y deben respetarse.

Entrejes (Separación de Nervios)

• La separación de nervios no debe ser mayor de 1 m. La medida más comercial es de 0.8 m en ambas direcciones.
• La norma fija un mínimo de 6 nervios, lo que anula la posibilidad de cálculo de pórticos virtuales, ya que la mayoría no cumplen este requisito.

Nervios (Vigas Secundarias)

La modulación ortogonal de los nervios viene impuesta por la geometría del edificio. Normalmente es necesario un zuncho de transición en planta para obtener una modulación armónica y sencilla.

Dimensionamiento de Nervios

• La anchura (b) debe ser b > 7 cm y b > h/4 (siendo h el canto de la pieza aligerante).
• Los forjados reticulares (FR) con bloque perdido se construyen con nervios de 10 cm.
• Los problemas de cortante obligan a ensanchar los nervios en zonas próximas a los ábacos. Para soportar estas solicitaciones, se quitan casetones.
• Otro tipo de cubeta comercial tiene 10-12 cm de base, paredes rectilíneas y una inclinación de 80°.

Capiteles

Actualmente, su uso es limitado, reservándose para sobrecargas muy fuertes o fines estéticos. Históricamente, se utilizaban en forjados de losas macizas.

• La norma limita el tamaño máximo a un 30% de la luz menor que rodea al pilar.
• El tamaño más usado es L/9 y L/10 de la luz menor de los recuadros adyacentes al pilar.

Ábacos

Es la zona macizada alrededor de los soportes. Su misión es canalizar al soporte las cargas de los nervios y resistir el corte a punzonamiento.

Dimensionamiento de Ábacos

• La distancia del borde del ábaco al eje del soporte no será menor de 0.15L de la luz correspondiente del recuadro.
• Se utilizan ábacos con moldes recuperables, ya que los pequeños desalinearían la geometría.
• Pilares de Borde: Cuando el pilar es de borde, las normas no especifican las dimensiones, por lo que se recomienda ser generoso. Una regla práctica es la de compensación: misma dimensión de voladizo que de ábaco.
• Si el voladizo es menor de 1 m, el ábaco se extiende hasta el extremo del vuelo.
• Con luces y cargas elevadas, el ábaco de placa tendrá un espesor aproximado de 0.03L y se debe biselar a 45° para una transición más suave a los nervios.

Dimensionamiento de Pilares

El tamaño de los pilares debe cumplir requisitos mínimos:

• Pilares Centrales (FR): Mínimo aconsejable no inferior a 30x30 cm.
• Medianería y Esquina: Para evitar el punzonamiento, deberían ser ligeramente mayores. Ejemplo para luces de 5-6 m: 40x40 cm.
• Pilares de Medianería: 40x30 cm, siendo la dimensión mayor la perpendicular a la medianería.
• Dimensiones inferiores a 30 cm solo son admisibles en pilares apantallados.
• Pilares Circulares: El diámetro será de 35 cm en medianería y 40 cm en esquina. En vanos centrales se admiten diámetros menores.

Luces y Distribución de Pilares

Las luces no tienen limitación, permitiendo casetones de hasta 40 cm. Lo lógico son luces de 6 ± 1 m y pilares de borde a 1.5 m.

• La distribución más correcta es una malla lo más cuadrada posible, con luces que difieran lo menos posible (idealmente menos de 1 m).
• Los soportes deben retranquearse sobre los bordes: 1 m mínimo, y 1.5 m para luces de 6 m.
• El rango teórico ideal de luces es: 5 m < L < 7 m.

Canto del Forjado (H)

El canto del forjado depende de varios factores:

• Luces entre pilares.
• Luz del voladizo.
• Grado de empotramiento de la placa en bordes.
• Cargas gravitatorias a soportar.
• Empujes horizontales a tener en cuenta.

Las normas aconsejan H > L/28, aunque este valor es considerado muy arriesgado. El éxito del comportamiento estructural reside más en la elección del canto adecuado de la placa que en el método de cálculo adoptado.

Canto Recomendado

El canto recomendado es L/20 > H > L/25, dependiendo de los factores expuestos inicialmente.

Capa de Compresión

• La mínima es de 3 cm y no debe colocarse mayor, salvo en casos muy especiales.
• Si se emplean moldes recuperables, la capa de compresión debe tener un espesor mínimo de 1/10 de la luz libre entre nervios.
• El valor del canto superará en general 6 cm, aunque en la práctica serán 5 cm para la mayoría de los casos.
• Se debe tener precaución en mallazos sobre cubetas y solados, ya que espesores inferiores a 5 cm dan origen a roturas abundantes en las bovedillas.
• La armadura negativa, practicada a nivel de los bloques, favorece capas de compresión superiores a los 3 cm.

Zunchos de Borde y de Huecos

Forman parte de las placas nervadas. Son de importancia fundamental, pero han sido ignorados, por lo que no existen fórmulas fiables que permitan su estudio. Su dimensionamiento es fruto de la experiencia.

Funciones de los Zunchos

• Enlazan y atan la placa a los pilares.
• Refuerzan los ábacos.
• Soportan los cerramientos de fachada.
• Ayudan con el estribado a resistir el punzonamiento.
• Redistribuyen los esfuerzos anormales.
• En sismo, mantienen cosida la estructura.
• Permiten la apertura de huecos en los forjados.

El objetivo es conseguir seguridad estructural sin olvidar la economía. Su repercusión en el coste total es del 20-40%.

Criterios de Proyecto: Ventajas y Desventajas del Forjado Reticular

Ningún forjado plano puede competir con la losa maciza, salvo en el precio.

Desventajas

• El Forjado Reticular (FR) requiere cantos mayores (aproximadamente un 10% más) debido a su peso.
• Al pesar más, se encarecen los soportes y la cimentación (del orden de un 10%).
• Requiere encofrar toda la planta.
• Las instalaciones son más costosas en FR al tener mayor capa de yeso.
• Exige un estudio previo de las instalaciones verticales, dado que los huecos no previstos no se pueden abrir fácilmente.

Ventajas

• Los FR soportan mayores luces y sobrecargas.
• Permiten una distribución de pilares más libre.
• La tabiquería se puede cambiar sin temor a rotura.
• Resuelve voladizos quebrados fácilmente.
• Ofrece mejor aislamiento térmico y acústico.
• Mayor seguridad al estar todo encofrado.