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4.4 Procedimiento numérico

DIMENSIONES DE LOS MODELOS

5.2. Tipos de forjados y dimensiones de la tabiquería

En este apartado se describen las tabiquerías a simular, justificando la elección de las mismas. Par ello es necesario establecer también el tipo de forjado sobre el que descansará la tabiquería, dentro de los diferentes tipos que se emplean en la edificación de viviendas en España.

5.2.1. Dimensiones y tipos de forjados

De manera general, y a modo de introducción, a continuación describimos los distintos tipos de forjados empleados en la edificación de viviendas. Existen numerosas clasificaciones de los forjados, siendo una de las más completas y exhaustivas la dada por Calavera. J. (2002): "Cálculo, construcción y patología de de forjados de edificación", pero para este trabajo, en el que nos restringimos a la edificación de viviendas, se adapta mejor la dada en el "Catálogo de elementos constructivos", CSIC 2008), donde contempla la siguiente tipología:

− Forjados unidireccionales.

Considera como tipos representativos, bajo un punto de vista de sus propiedades higrométricas y acústicas, aquellos con una separación entre ejes de viguetas de 70 cm, y una capa de compresión de 50 mm. También considera tres cantos de forjado diferentes: 250 mm, 300 mm, y 350 mm. Para cada uno de estos espesores diferencia varios tipos, según sean las piezas de entrevigado (cerámicas, hormigón, EPS, etc.), que son las que tienen mayor influencia en sus propiedades higrométricas y acústicas.

− Forjados reticulares.

Las consideraciones que hace respecto a este tipo de forjados son similares, pero también tiene en cuenta forjados sin piezas de entrevigado, con separaciones entre ejes de 80 mm, considerando también para ciertas piezas de entrevigado los cantos de 400 y 450 mm.

− Losas alveolares.

Para este tipo, establece dos clasificaciones: con y sin capa de compresión, considerando espesores de: 200, 250, 300, 350, 400 y 500 mm.

− Losas macizas.

Considera solamente dos tipos: Losas de hormigón armado y las de áridos ligeros, con espesores iguales a los de las losas alveolares.

De todos los tipos anteriormente indicados, los más usuales en la construcción de viviendas son los forjados unidireccionales, realizados con semiviguetas de hormigón pretensado o viguetas armadas de hormigón, con piezas de entrevigado cerámico o de hormigón. Este tipo de forjado lo contempla la EHE-08, refiriéndose a ellos como: Forjados unidireccionales constituidos por elementos prefabricados y hormigón vertido "in situ", donde también engloba a las losas alveolares.

Entre las razones de que su empleo sea el más extendido podemos citar las siguientes:

− Gran oferta de este tipo de forjados en el mercado de la construcción.

− Sencillez y relativa facilidad de ejecución.

− Permite la subcontratación de esta partida a casas especializadas.

− En general, menores costes económicos en comparación con otras alternativas.

La principal limitación que tienen los forjados unidireccionales frente a otros tipos es la limitación de la luz máxima de los mismos, dentro de unos parámetros económicos competitivos, estando esta frontera en luces próximas a los 6 m. Pero hay que tener en cuenta, que en proyectos de edificación de viviendas, los forjados con luces menores de los 6 m, son menos usuales que aquellos que la sobrepasan.

El canto más común de este tipo de forjados varía entre los 250 y 300 mm, pues en este intervalo se cumple con relativa facilidad lo que la EHE-08 establece en su Apartado 50.2.2.1:

"Para forjados de viguetas con luces menores de 7 m, y sobrecargas no mayores de 4 kN/m2, no es necesario comprobar si la flecha cumple con las limitaciones del

Apartado 50.1, si el canto total del forjado, h, es mayor que el canto mínimo, hmin,

dado por:

C L

− δ2: Œ†2/6

− L: Luz de cálculo en m.

− C: Coeficiente Tabla 50.2.2.1.b de la EHE-08.

Así, para un tramo exterior de un forjado de hormigón pretensado, con una luz de 6 m, y con unas cargas permanentes de 4,0 kN/m2 y una sobrecarga de uso de 2 kN/m2, el

valor del canto mínimo será de:

hmin = 220 mm

Por lo aquí expuesto, se seleccionarán los siguientes tipos de forjado:

Tabla 5.1 Tipos de forjados seleccionados.

Tipo de Forjado Canto (mm) Luz (m)

Unidireccional 270 mm 4,80

6,00

5.2.2. Dimensiones y tipo de tabique

Para la realización de las simulaciones del tabique completo, se han de establecer sus dimensiones y el tipo de los paneles que lo constituirán.

5.2.2.1. Paneles sándwich constituyentes del tabique

Como se dijo en el Estado de la Cuestión, y en el capítulo de la Campaña Experimental realizada, los paneles sándwich elegidos, fueron seleccionados para que, dentro de las amplias posibilidades de combinación entre las placas de yeso laminado y espesor de lana de roca, cumplieran con las exigencias mínimas de protección frente al ruido, establecidos en el CTE DB HR: "Protección frente al ruido".

En general, en el DB HR las exigencias se establecen mediante unos índices que fijan un aislamiento acústico en el edificio terminado. Sin embargo, el Artículo 2.1 indica que en casos concretos, como la tabiquería interior de un edificio de viviendas, se fijan las exigencias constructivas en términos de índices de laboratorio, como el índice global de reducción acústica ponderado A, RA. Es decir, se sustituye la exigencia de un

aislamiento mínimo entre recintos del edificio, por una exigencia de aislamiento del elemento constructivo.

En el citado documento se establecen como valores mínimos de protección frente al ruido de la tabiquería, que ésta ha de tener un índice global de reducción acústica ponderado A, RA, mayor o igual de 33 dBA.

Por otro lado, el "Catálogo de elementos constructivos" CSIC (2008), otorga a todos los paneles sándwich de placas de yeso laminado y con un espesor de lana de roca mayor o igual de 48 mm., un índice global de reducción acústica ponderado A, RA, de

43 dBA.

En conclusión, cualquiera de los paneles descritos en la Tabla 3.1 de este trabajo, y que han sido objeto de estudio y caracterización de sus propiedades mecánicas, cumple con este requisito.

Para la realización de las simulaciones, de los cuatro tipos de paneles se seleccionan dos, en función de que el espesor de las placas de yeso laminado que constituyen las caras sea distinta, por tener distinta deformabilidad, pero de tal manera que posean la menor energía específica de fractura, GF, por entender que lo que cumplieran ellos,

con mayor razón lo haría los otros dos.

Por estas razones se han seleccionado los siguientes tipos de paneles:

− Tipo 10 - 50 - 10 (Placa de yeso laminado de 10 mm. y 50 mm. de lana de roca)

− Tipo 12 - 50 - 12 (Placa de yeso laminado de 12 mm. y 50 mm. de lana de roca)

Estos dos paneles son los que con espesores de placa distinta, tienen una menor energía específica de fractura, GF, tal y como se refleja en la Tabla 3.6 de este

documento, y cumplen los requisitos señalados anteriormente.

5.2.2.2. Dimensiones y tipos de tabiquería a simular

El espesor de esta clase de tabiquería está condicionado por el tipo de panel que la formará. Considerando lo establecido en el capítulo anterior, los espesores serán de: 70 y 74 mm.

Respecto a la altura del tabique, se considera que será la correspondiente a la altura libre entre las caras de los forjados que limitan las plantas de viviendas. A este respecto, no pueden establecerse unas alturas estándar, pero como aproximación puede decirse que para viviendas de nueva planta esta altura sería de los 2,70 m, y dando una altura libre más el canto del forjado de aproximadamente 3,00 m, muy usual en estas construcciones.

a otro. Pero para el objeto de este trabajo, estableceremos como longitud de la tabiquería, la correspondiente a la luz del forjado. Con ello, se ajusta la deformación de los tabiques, a la de los forjados que la limitan.

Bajo este punto de vista, y teniendo en cuenta que como se dijo en el punto 5.2.2.1 de este trabajo, la luz máxima aconsejable para los forjados unidireccionales es de 6 m, se considerarán dos luces diferentes. Por un lado la máxima, es decir 6 m., y por otro una luz de 4,80 m. La razón de seleccionar esta última medida se basa en tomar una luz próxima a los 5,00 m., bastante usual en edificación, ajustada al módulo de 60 cm., que es el de los paneles en estudio.

Para la tipología de la tabiquería, se tiene que considerar también la existencia de huecos en los tabiques, producidos, en general, por la existencia de puertas. Las dimensiones del hueco que se fijan son de 2,10 m. de altura y 0,80 m. de ancho, que se corresponden con el de una puerta de 2,05 x 0,725 m2, dimensiones de una puerta

estándar de una vivienda. Esta puerta se ha situado en dos posiciones diferentes: por un lado, en un extremo del tabique, pues siempre que la distribución lo permite se tiende a dejar la mayor superficie de tabique exenta, para facilitar la ubicación del mobiliario y que la puerta abata sobre un tabique. Por otro, colocaremos el hueco centrado en la zona donde se produciría la máxima deflexión del forjado.

El resumen de la tabiquería a simular se puede ver en la Tabla 5.2.

Tabla 5.2 Dimensiones y tipos de los tabiques a simular.

Tipo Tabique Panel Altura (m) Longitud (m)

Hueco Distancia al extremo del tabique (m) Dimensiones (m) Sin hueco 10 - 50 - 10 2,70 4,80 y 6,00 NO NO 12 - 50 - 12 2,70 4,80 y 6,00 NO NO Con hueco 10 - 50 - 10 2,70 4,80 y 6,00 0,15 2,05x0,80 12 - 50 - 12 2,70 4,80 y 6,00 0,15 2,05x0,80 10 - 50 - 10 2,70 4,80 y 6,00 Centrado 2,05x0,80 12 - 50 - 12 2,70 4,80 y 6,00 Centrado 2,05x0,80