Capítulo 16

CAPÍTULO 16. ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN PREFABRICADO
16.0. SIMBOLOGÍA
Ag
área total o bruta de la sección de hormigón, en mm2. En una sección hueca, Ag
es el área de hormigón solamente y no incluye el área del o los vacios (ver el
artículo 11.6.1.)
ln
longitud de la luz libre medida entre las caras de los apoyos, en mm.
16.1. CAMPO DE VALIDEZ
16.1.1. Todas las prescripciones de este Reglamento se aplican a las estructuras que
incorporan elementos estructurales prefabricados de hormigón, siempre que no se
indique lo contrario en forma específica.
16.2. REQUISITOS GENERALES
16.2.1. El diseño de elementos prefabricados y sus uniones debe incluir todas las
condiciones de carga y vinculación a las que estará sometido, desde la fabricación hasta el
completamiento de la estructura, incluyendo el desencofrado, almacenamiento, transporte
y montaje.
16.2.2. Cuando se incorporen elementos prefabricados a un sistema estructural, los
esfuerzos y las deformaciones que se produzcan en la zona de las uniones, se deben
incluir en el diseño.
16.2.3. Tanto para los elementos prefabricados como para sus elementos de unión
se deben especificar las tolerancias admitidas. El diseño de elementos prefabricados y
de las uniones debe incluir los efectos de estas tolerancias.
16.2.4. En forma adicional a todas las exigencias que se establecen en el artículo 1.3., se
debe incluir en la Documentación Técnica la siguiente información:
a) detalle de la armadura, insertos y dispositivos de izado necesarios para resistir los
esfuerzos transitorios derivados de la manipulación, almacenamiento, transporte y
montaje;
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Cap.16 - 377
b) resistencia requerida del hormigón en las distintas edades o etapas de construcción
establecidas.
16.3. DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS ENTRE LOS ELEMENTOS
16.3.1. La distribución de los esfuerzos que son perpendiculares al plano de los
elementos prefabricados, se debe determinar mediante análisis o ensayos.
16.3.2. Cuando el comportamiento del sistema requiere que los esfuerzos en el plano
sean transferidos entre los elementos de un sistema de tabiques o de entrepisos
prefabricados, se deben aplicar los artículos 16.3.2.1. y 16.3.2.2.
16.3.2.1. La trayectoria de los esfuerzos en el plano debe ser continua tanto a través
de las uniones como de los elementos.
16.3.2.2. Cuando se originen esfuerzos de tracción, se proporcionará continuidad al
sistema mediante la utilización de armadura o de elementos de acero.
16.4. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS
16.4.1. La armadura por contracción y temperatura, indicada en el artículo 7.12., en la
dirección normal a la armadura de flexión, se puede omitir en los siguientes casos:
‰
en las losas de entrepiso o cubierta, armadas en una dirección, con anchos
menores o iguales que 4 m;
‰
en los tabiques prefabricados pretensados, armados en una dirección, con
longitudes menores o iguales que 4 m, y
‰
cuando los elementos no estén vinculados mecánicamente como para originar
una restricción en la dirección transversal.
Esta omisión no se admite en los elementos que exigen armadura para resistir
tensiones transversales por flexión.
16.4.2. En los tabiques prefabricados no pretensados, la armadura se debe
dimensionar de acuerdo con las indicaciones de los Capítulos 10 ó 14, excepto que el
área de la armadura vertical y horizontal debe, cada una, ser igual o mayor que 0,001 Ag ,
siendo Ag el área transversal total del tabique.
La separación de la armadura debe ser, como máximo, el menor valor obtenido de las
siguientes condiciones:
‰
5 veces el espesor del tabique,
‰
800 mm para tabiques interiores, ó
‰
500 mm para tabiques exteriores.
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Cap. 16 - 378
Figura 16.3.1.
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Distribución de carga en losas huecas y doble T.
Cap.16 - 379
16.5. INTEGRIDAD ESTRUCTURAL
16.5.1. Las disposiciones mínimas sobre integridad estructural que se detallan a
continuación (artículos 16.5.1.1. a 16.5.1.4. inclusive) se deben aplicar a todas las
estructuras prefabricadas de hormigón, excepto aquellas con tabiques portantes de
hormigón prefabricado que tengan tres o más pisos de alto, para las cuales se debe
aplicar el artículo 16.5.2.
16.5.1.1. Los estribos longitudinales y transversales exigidos en el artículo 7.13.3.
deben vincular los elementos a un sistema capaz de resistir cargas horizontales.
16.5.1.2. Cuando los elementos prefabricados constituyan diafragmas de cubierta o de
entrepiso, las uniones entre el diafragma y aquellos elementos que estén siendo
soportados en sentido horizontal, deben tener una resistencia nominal a tracción igual o
mayor que 4,5 kN por metro lineal.
16.5.1.3. Las exigencias del artículo 7.13.3., con respecto a la colocación de una
armadura especial de tracción en toda la altura del elemento, se deben aplicar a todos
los elementos estructurales verticales, excepto a paneles de revestimiento, y se deben
materializar mediante la disposición de conexiones en las juntas horizontales, que
verifiquen los siguientes artículos:
a)
Las columnas prefabricadas deben tener una resistencia nominal a tracción igual
o mayor que 1,5 Ag , en kN.
En las columnas con una sección transversal mayor que la requerida por
consideraciones de carga, se permite utilizar un área efectiva reducida Ag , basada
en la sección transversal requerida, pero en ningún caso menor que el 50 % del
área total;
b)
Los paneles de tabiques prefabricados deben tener un mínimo de dos estribos
por panel, con una resistencia nominal a tracción igual o mayor que 45 kN por
estribo cerrado;
c)
Cuando los esfuerzos de diseño no generen tracciones en la base, se permitirá
que los estribos cerrados, exigidos por el artículo 16.5.1.3.b), se anclen en una losa
de piso armada adecuadamente.
16.5.1.4. Este Reglamento no permite la utilización de detalles de unión que se basen
únicamente en la fricción provocada por las cargas gravitatorias.
16.5.2. En las estructuras con tabiques portantes de hormigón prefabricado, con tres
pisos o más, se deben aplicar las especificaciones mínimas indicadas en los artículos
16.5.2.1. a 16.5.2.5. inclusive.
16.5.2.1. En los sistemas de entrepisos y cubiertas se deben disponer estribos cerrados
transversales y longitudinales capaces de proporcionar una resistencia nominal de 20 kN
por metro de ancho o largo.
Los estribos cerrados se deben ubicar sobre los apoyos de los tabiques interiores, y
entre los elementos y los tabiques exteriores.
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Cap. 16 - 380
Los estribos cerrados se deben ubicar dentro de una faja de 600 mm del nivel de entrepiso o cubierta.
16.5.2.2. Los estribos cerrados longitudinales, paralelos a los tramos de la losa de
entrepiso o cubierta, se deben ubicar, como máximo, a 3 m de distancia medida entre
centros. Además, en caso de existir aberturas se adoptarán medidas para transferir los
esfuerzos alrededor de las mismas.
16.5.2.3. Los estribos cerrados transversales, perpendiculares a los tramos de la losa
de entrepiso o cubierta, deben tener una separación igual o menor que la separación entre
los tabiques de apoyo.
16.5.2.4. Los estribos cerrados alrededor del perímetro de cada entrepiso o cubierta,
ubicados a una distancia de 1,2 m del borde, deben proporcionar una resistencia nominal
a tracción igual o mayor que 70 kN.
16.5.2.5. Todos los tabiques tendrán una armadura especial de tracción continua en
toda la altura del edificio. Esta armadura debe proporcionar una resistencia nominal a
tracción igual o mayor que 40 kN por metro horizontal de tabique y cada panel
prefabricado debe disponer, como mínimo, de dos estribos cerrados.
16.6. DISEÑO DE LAS UNIONES Y DE LOS APOYOS
16.6.1. Entre los elementos prefabricados, los esfuerzos se deben transmitir a través de:
•
•
•
•
•
•
juntas hormigonadas,
llaves de corte,
conectores mecánicos,
uniones con barras o alambres de acero
sobrelosas armadas, o
alguna combinación de ellos.
16.6.1.1. La efectividad de las uniones para transferir esfuerzos entre los elementos se
debe verificar mediante análisis o ensayos.
Cuando el corte constituya la principal carga impuesta, se podrán aplicar las
especificaciones del artículo 11.7.
16.6.1.2. Cuando una unión se diseñe utilizando materiales con diferentes propiedades
estructurales, se deberán considerar sus rigideces, resistencias y ductilidades relativas.
16.6.2. Los elementos prefabricados de cubierta y entrepiso que apoyen en apoyos
simples deben verificar las condiciones indicadas en los artículos 16.6.2.1. y 16.6.2.2.
16.6.2.1. La tensión de aplastamiento admisible en la superficie de contacto entre el
elemento de apoyo y el elemento apoyado, y entre cualquier elemento de apoyo
intermedio, no debe exceder la resistencia al aplastamiento de cualquiera de las
superficies, ni del elemento de apoyo. La resistencia al aplastamiento del hormigón se
establece en el artículo 10.17.
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Cap.16 - 381
16.6.2.2. Las prescripciones mínimas que se deben cumplir, a menos que se demuestre
por medio del análisis o de ensayos que el comportamiento no se ve afectado, son las
siguientes:
a) Cada elemento y su sistema de apoyo debe tener dimensiones de diseño
seleccionadas de manera tal que, después de considerar las tolerancias, la
distancia desde el borde del apoyo al extremo del elemento prefabricado en la
dirección de la luz sea, como mínimo, ln /180, pero igual o mayor que:
•
para losas macizas o huecas
50 mm
•
para vigas o elementos curados con vapor
75 mm
b) Las placas de apoyo en los bordes sin armar se deben ubicar, como mínimo,
15 mm hacia adentro, desde la cara del apoyo, o un valor igual al del chaflán en el
caso de bordes achaflanados.
ln /180 > 50 mm (Losas)
ln /180 ≥ 75 mm (Vigas)
Figura 16.6.2. Longitud de la superficie cargada.
16.6.2.3. Las especificaciones del artículo 12.11.1. no se deben aplicar a la armadura
para momento positivo en los elementos prefabricados estáticamente determinados,
pero como mínimo un tercio de dicha armadura se debe prolongar hasta el centro de la
longitud de apoyo, considerando las tolerancias permitidas en los artículos 7.5.2.2. y
16.2.3.
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Cap. 16 - 382
16.7. ELEMENTOS INCORPORADOS AL HORMIGÓN DESPUÉS DE SU
COLOCACIÓN
16.7.1. Aquellos elementos que sobresalgan del hormigón (como insertos o
pasadores) o que permanezcan expuestos para inspección, se podrán introducir en el
hormigón mientras éste permanezca en estado plástico, siempre que el Director de Obra y
el Proyectista o Diseñador Estructural lo autoricen y se verifiquen los artículos 16.7.1.1.,
16.7.1.2., y 16.7.1.3.
16.7.1.1. Los elementos insertados no necesariamente deben vincularse a la armadura
dentro del hormigón.
16.7.1.2. Los elementos insertados se deben mantener en la posición correcta mientras
el hormigón está en estado plástico.
16.7.1.3. El hormigón debe ser compactado en forma adecuada alrededor de los
elementos insertados.
16.8. MARCAS DE IDENTIFICACIÓN
16.8.1. Cada elemento prefabricado debe ser marcado tanto para indicar su ubicación y
orientación en la estructura como para señalar su fecha de fabricación.
16.8.2. Las marcas de identificación deben corresponder con las de los planos de
montaje.
16.9. MANIPULACIÓN
16.9.1. El diseño de los elementos prefabricados debe considerar los esfuerzos y
distorsiones que se pueden producir durante el curado, el desencofrado, el almacenamiento, el transporte y el montaje, de manera que no sean expuestos a solicitaciones no
previstas.
16.9.2. Tanto las estructuras como los elementos prefabricados deben estar apoyados
en forma adecuada durante el montaje, con el fin de asegurar una correcta alineación e
integridad estructural, hasta que se completen las uniones permanentes.
16.10.
EVALUACIÓN DE
PREFABRICADAS
LA
RESISTENCIA
DE
LAS
ESTRUCTURAS
16.10.1. Todo elemento prefabricado que se transforme en un elemento construido en
etapas mediante la incorporación de hormigón in-situ, se podrá ensayar como un
elemento aislado solicitado a flexión, de acuerdo con los artículos 16.10.1.1. y 16.10.1.2.
16.10.1.1. La prueba de carga se indica sólo cuando los cálculos demuestren que las
solicitaciones de compresión o el pandeo no produzcan una situación crítica en el
elemento prefabricado aislado.
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Cap.16 - 383
16.10.1.2. La carga de la prueba de carga debe ser aquella que, aplicada al elemento
prefabricado aislado, origina los mismos esfuerzos totales en la armadura de tracción
que los que se producirían al cargar el elemento construido en etapas con las cargas
especificadas en el artículo 20.3.2.
16.10.2. Las especificaciones del artículo 20.5., deben ser la base para fijar el criterio de
aceptación o rechazo de los elementos prefabricados.
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