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Espesor del forjado: Cálculo del grosor de la losa

Calcular el Espesor del forjado es necesario ya en la fase de predimensionamiento. Aquí están los espesores según los principales tipos

¿Qué tan grueso es un forjado? ¿Cuál es el espesor mínimo de un forjado de hormigón armado?

Si deseas tener una idea general sobre el predimensionamiento de un forjado, lee este artículo. Esta información puede ser útil en la fase inicial del proyecto para evaluar rápidamente la viabilidad de la intervención, los costes aproximados, el volumen y la altura total del edificio, etc.

Si, por el contrario, estás un paso adelante en el diseño y necesitas calcular con precisión el espesor del forjado en función de las prescripciones normativas y obtener toda la documentación necesaria para autorizar la intervención, debes necesariamente utilizar un software de cálculo estructural.

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Espesor del forjado

Existen muchas tipologías de forjados clasificables según los materiales de construcción (acero, madera, hormigón armado, etc.), la función (cubierta, entreplanta, etc.) o la tipología constructiva (in situ, prefabricados, etc.). Por lo tanto, el espesor no puede ser el mismo en todos los casos y varía también según la luz que debe cubrir el propio forjado, la tipología constructiva, la resistencia de los materiales, las cargas previstas en el proyecto (accidentales, permanentes, etc.), las prescripciones normativas, etc.

Antes de llegar al espesor, hagamos un breve recorrido por las tipologías de forjados más comunes:

  • hormigón armado;
    • in situ;
    • con viguetas prefabricadas y bloques de ladrillo intercalados;
    • con losas de hormigón armado y bloques de aligeramiento;
    • de paneles prefabricados;
    • tipo SAP (con viguetas prefabricadas de ladrillo y hormigón armado);
  • madera;
    • de simple entramado;
    • de doble entramado;
    • de triple entramado;
    • madera laminada;
    • madera maciza;
  • acero;
    • con bóvedas;
    • vigas y bovedillas;
    • chapa perfilada;
  • mixtos
    • hormigón armado y pretensado;
    • etc.

Cálculo del espesor del forjado

Dado que el espesor del forjado depende de una amplia variedad de factores, analicemos, a modo de ejemplo, los más comunes y veamos cómo evaluar el espesor mínimo de un forjado para cubrir un vano medio de 5 m, con el fin de garantizar estabilidad y seguridad. Tomaremos en consideración las dimensiones de referencia de la única estructura, dejando de lado todas las capas funcionales y de acabado (soleras, aislamientos, enlucidos, pavimentos, etc.) que deberían evaluarse por separado.

Sin embargo, antes de proceder, es importante destacar que lo siguiente es una evaluación aproximada y que para dimensionar correctamente un forjado, teniendo en cuenta todas las características y variables en juego, siempre es recomendable recurrir al uso de un software de cálculo estructural. De esta manera, trabajarás de manera segura y generarás automáticamente toda la documentación necesaria para obtener permisos y autorizaciones antes de comenzar las obras.

De todos modos, la fase de predimensionamiento es muy importante cuando se trabaja en un proyecto estructural porque constituye el punto de partida del diseño, una fase preliminar a la creación del modelo 3D, realizado con un software de cálculo estructural.

Obviamente, los resultados preliminares obtenidos del predimensionamiento deberán ser verificados adecuadamente por el software de cálculo estructural. Evaluar espesores y dimensiones de las secciones aumentará significativamente la probabilidad de cumplir con todas las verificaciones de resistencia y deformación, reduciendo las modificaciones al modelo 3D en la fase de diseño.

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Forjado con bóvedas

1. Forjado de hormigón armado

El forjado de hormigón armado se caracteriza por un conjunto formado por viguetas de hormigón armado que se alternan con filas de bovedillas con la única función de aligeramiento.

El espesor total del forjado debe tener en cuenta los siguientes límites:

  • h total = hs+hp > 16 cm. Esta relación se obtiene sumando la altura mínima de las bovedillas comerciales hp (generalmente 12 cm) al espesor mínimo de la losa hs que es de 4 cm;
  • h total > L/25. Donde L es la luz del único tramo.

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En este caso, calculando un espesor de forjado igual o mayor a 1/25 de la luz y suponiendo una luz media de 5 metros, podemos decir que el espesor de un forjado de hormigón armado es de aproximadamente 20 cm.

Además, es importante considerar que:

  • la base de la sección de las viguetas no debe ser inferior a 1/8 de su intereje (i) y en cualquier caso no inferior a 8 cm. En el caso de la producción en serie en fábrica de paneles de forjado completos, la base mínima de las viguetas puede reducirse a 5 cm;
  • el intereje de las viguetas (i) siempre debe ser inferior a 15 veces el espesor de la losa (hs);
  • el espesor mínimo de la losa del forjado no debe ser inferior a 4 cm;
  • el ancho máximo del ladrillo no debe superar los 52 cm.

2. Forjado de acero

Las estructuras de acero suelen tener secciones inferiores a las de hormigón armado. De hecho, un forjado con una luz entre 4 y 5 metros, con perfiles de acero colocados cada 80/100 cm y entablado superior, puede tener perfiles de aproximadamente 12 cm de altura, para un espesor total de entre 15/18 cm. El espesor aumenta también según la tipología constructiva, como en el caso de los forjados con chapa perfilada.

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Forjado de acero con chapa perfilada

3. Forjado de madera

El forjado de madera puede ser de diferentes tipologías, pero generalmente está compuesto por una estructura principal de vigas, posiblemente con una estructura secundaria y elementos de cierre como:

  • Entablado;
  • bovedillas de ladrillo;
  • losas de piedra;
  • ladrillos;
  • etc.

La tipología elegida también afectará al cálculo porque influirá en la carga propia estructural del forjado.

En condiciones similares a las del acero, los forjados de madera necesitan vigas con una altura de 23 cm colocadas cada 1.30/1.40 metros aproximadamente, viguetas y entablado superpuesto, para un espesor total de entre 32/35 cm.

Para reducir la sección resistente del elemento estructural principal, es buena práctica colocar las vigas principales a lo largo del lado más corto del espacio a cubrir y generar un momento flector inferior.

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Estratigrafía del forjado de madera

La metodología de la evaluación preliminar puede extenderse a todos los elementos estructurales (pilares, vigas emergentes, etc.).

Obviamente, los valores calculados en la fase de predimensionamiento pueden optimizarse y reducirse si todas las verificaciones realizadas por el software son satisfactorias.

Para diseñar un forjado con un software 3D de cálculo estructural, te recomiendo ver estos tutoriales en video que te muestran los pasos a seguir y te guían en el diseño.

Edilus

 

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