MOLDE PARA PANELES PREFABRICADOS DE HORMIGÓN .
DESCRIPCIÓN
La técnica de paneles prefabricados de hormigón armado o pretensado de sección abierta utilizados como elementos resistentes de forjados en sistemas de cons¬ trucción industrializada de estructuras, corresponde básicamente a paneles, del tipυ denominado de sección en II, formados por dos nervios longitudinales verticales, una ala central y dos alas laterales.
Esta técnica de paneles prefabricados de sección en TI fue desarrollada primero para forjados apoyados sobre vigas prefabricadas y después se extendió a los for¬ jados compuestos denominados de vigas planas, que comprenden las unidades de paneles y las vigas planas de hormigón armado, en los que el canto total de los nervios resulta aproximadamente igual al de las vigas en las que apoyan, las cuales se hormigonan en obra conjuntamente con la capa de compresión de los forjados. La invención propuesta se refiere al desarrollo de paneles prefabricados de hormi¬ gón armado o pretensado de sección abierta del tipo denominado de sección en cajón invertido, formados en dirección longitudinal por dos nervios verticales y un ala central, que tiene en cuenta las exigencias de resistencia al fuego en los sistemas de forjados. El problema de resistencia a fuego de forjados, cuando se emplea la técnica actual de paneles prefabricados de hormigón armado de sección en II, está en la insuficiencia de los anchuras usuales de los nervios de estos paneles para resistir los esfuerzos máximos originados en el forjado, durante la ocurrencia de un incendio en los recintos limitados por tales forjados, teniendo en cuenta la disminución de resistencias de los materiales acero y hormigón con las elevadas temperaturas alcanzadas en el incendio y la distribución interna de éstas en la sección del forjado. Tal insuficiencia puede ser resuelta sin aumentar, a partir de ciertas anchuras mínimas de los nervios de los paneles, el peso de los elementos prefabricados, em¬ pleando los nuevos paneles de sección en cajón invertido los cuales al ser colocados adosados lateralmente, en obra, duplican la anchura de los nervios resultantes en el forjado. Esta solución mantiene las ventajas de la prefabricación industrializada
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y de la eficiencia en el transporte de los paneles, sin necesidad de un sobredimensio- nado de las estructuras, debido al sobrepeso de los paneles, posibilitando el empleo de los tipos de grúas usuales para manejar los paneles en obras de edificación.
Desde el punto de vista de resistencia a fuego, el desiderátum en este caso es la fabricación de paneles de sección abierta en forma de cajón invertido cuya forma externa sea estrictamente rectangular, asegurando con ello que las caras laterales de los nervios de los paneles sean planas y paralelas.
De esta manera se puede conseguir en obra que la anchura de las juntas longi¬ tudinales entre las caras laterales de los nervios de paneles adosados sea mínima, siendo entonces posible asegurar, a efectos de resistencia al fuego en la situación más desfavorable de ataque simultáneo del fuego en tres direcciones, que la viga formada por cada par de nervios adosados sea equivalente a una viga descolgada de anchura doble que la de los nervios de los paneles.
La equivalencia se refiere a que se alcanzan las mismas condiciones de borde de temperaturas máximas en las superficies directamente atacadas por el fuego y a que se produce la misma distribución interna de las temperaturas en el núcleo resistente de la sección de hormigón y en las armaduras de acero, siendo por ello análoga la resistencia mecánica de los elementos resultantes del forjado.
En otro caso, cuando la forma exterior no es rectangular y para facilitar la ex- tracción de los paneles se ensancha progresivamente la sección de los nervios desde su cara inferior, se alcanzan anchuras de juntas tales que no se puede asegurar la equivalencia anterior en las distribuciones externa e interna de temperaturas en tales secciones. Debe hacerse observar que tal es la situación que se produciría em¬ pleando los paneles prefabricados de sección en TI con la técnica actual, recortando las alas laterales.
Por razones de rapidez de fabricación, eficiencia y economía, la técnica de pa¬ neles prefabricados de hormigón armado y pretensado está asociada a la fabricación de paneles de sección abierta en bancada longitudinal fija, dadas las ventajas de fabricación industrializada mediante hormigonado continuo en la bancada abierta y de extracción directa posterior de los paneles prefabricados.
El problema, por tanto, está en lograr la fabricación de los paneles prefabricados
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de sección abierta de cajón invertido de forma exterior estrictamente rectangular, asegurando también la forma plana de las caras laterales, en bancada fija longitu¬ dinal, pudiendo extraer tales paneles sin movilizar parte alguna del encofrado. El procedimiento que resuelve este problema consiste en la colocación a lo largo de la bancada de dos elementos rígidos lineales de sección triangular con un ángulo recto, en los que la cara opuesta a este ángulo sea plana, casi plana, o de tipo cilindrico cóncavo. Estos elementos se fijan en el interior del molde de la bancada, de manera que la arista del ángulo recto de cada elemento coincida con la aristas de las esquinas formadas por las superficies que moldean las caras laterales y las caras inferiores de los nervios de los paneles.
Esta disposición determina que, fijados los ángulos y las dimensiones adecuadas de la sección de los elementos lineales triangulares, así como las rigideces longitudi¬ nal y transversal convenientes de los elementos laterales e inferiores de la bancada que moldean los paneles, sea posible la extracción directa de los paneles prefa- bricados de hormigón armado por tiro vertical, desde los ganchos anclados en los mismos, evitando la rotura de los paneles a causa del rozamiento con la bancada.
En efecto, la deformación lateral de la bancada en el tiro del panel origina que las fuerzas normales de acodalamiento y las fuerzas verticales de rozamiento se localizen en la proximidad de las esquinas laterales inferiores de la bancada. Además, los esfuerzos debidos al rozamiento se concentran, a lo largo de los paneles, en las zonas de esquina más próximas a los elementos de unión que rigidizan entre si los distintos elementos de la bancada. Ambos efectos originarían, al extraer el panel de la bancada, la rotura por cortadura del hormigón en dicha zonas, siguiendo en ellas un plano de fractura inclinado, longitudinal, paralelo a la arista de cada una de las esquinas inferiores laterales de los paneles. Figuras 1, 1.a y 1.a'.
La colocación de los elementos rígidos lineales indicados eleva el posible plano de fractura, manteniendo el mismo ángulo aproximado de inclinación de este plano que en la situación anterior de rotura, lo cual al incrementar considerablemente el área de la superficie potencial de fractura origina, para las mismas fuerzas de rozamiento, la disminución de las tensiones tangenciales y normales en dichas superficies, las cuales resultan de este modo inferiores a las tensiones de rotura definidas por la
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curva de resistencia intrínseca del hormigón a la edad en que se extraen los paneles. La figura 1 corresponde a un esquema de la disposición de los elementos li¬ neales indicados en la sección rectangular de la bancada que moldea los paneles. En ella se indica con el símbolo e la dirección de extracción de los paneles. El símbolo 1 representa los elementos lineales de sección triangular, y los símbolos 2 y 3 representan respectivamente el plano inclinado de fractura inicial y el plano potencial de fractura, paralelo al anterior, más elevado, en el que ya no se alcanzan las tensiones de rotura.
Cuando la anchura de la junta longitudinal entre nervios de los paneles adosados es mínima y se mantienen los recubrimientos y separación de armaduras adecuados, la modificación de la sección rectangular inicial resultante del moldeado con los ele¬ mentos rígidos lineales indicados, no altera significativamente la resistencia al fuego del forjado, preservando la distribución interna de temperatura en las armaduras de acero y en el núcleo resistente de hormigón. Las figuras 2 y 2.a representan la disposición conjunta de dos paneles prefa¬ bricados de sección en cajón invertido colocados adosados en el forjado formando una viga descolgada de anchura doble, con la modificación introducida por los elementos lineales 1. En ella se han señalado con el símbolo / las tres direcciones de ataque del fuego estandarizado a la viga descolgada. Los símbolos 4 y 5 designan respectivamente la junta entre paneles y la capa de compresión del forjado. El símbolo 6 corresponde a los agujeros pasantes que, en su caso, comunican a través de los nervios los espacios entre nervios de paneles, para evitar la acumulación de gases en ellos bajo el forjado.
La figura 3 describe una realización de un tipo de bancada para la fabricación de los paneles prefabricados de sección en cajón invertido. Las caras planas laterales de los paneles se forman con perfiles metálicos de ala paralelas que se forran inte¬ riormente con chapa metálica protegida a la corrosión, designados respectivamente con los símbolos 7 y 8. El molde se completa con chapa del mismo tipo, señalada con el símbolo 9, plegada en la forma requerida por los paneles, la cual se fija so- bre los rigidizadores transversales de la bancada señalados con el símbolo 10. El símbolo 11 designa los perfiles longitudinales que forman el bastidor de la bancada,
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los cuales se sujetan a los apoyos metálicos de anclaje a través de piezas elas- toméricas, señalados respectivamente con los símbolos 12 y 13. En la misma figura se representa la colocación en la bancada de los elementos lineales triangulares 1 y la colocación de los elementos cilindricos no adherentes al hormigón, en posición transversal a la bancada, ajustados a los lados de la chapa plegada, para conformar los agujeros pasantes 6 de comunicación a través de los nervios de los paneles en el forjado.
Sobre esta bancada longitudinal que configura una sección abierta del tipo cajón invertido, se fabrican los paneles de hormigón armado o pretensado mediante hormigonado continuo, vibrado y curado, y posterior extracción, mediante tiro di¬ recto con puente grúa, de los paneles de la bancada, los cuales se almacenan hasta la edad en que adqiúeren la resistencia debida para su montaje en los forjados.
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