9.3.12

CONECTADORES PARA ESTRUCTURAS MIXTAS (II)

7. Cálculo de la resistencia
Las resistencias proporcionadas en este manual se refieren a valores de cálculo en el sentido de las indicaciones del EUROCÓDIGO 4 (ENV 1994-1-1:1992). Incluyen un coeficiente de seguridad gv=1,25 y son utilizados para verificar las resistencias en Estado Límite Último.
7.1. Resistencia de los conectadores en losa maciza A continuación se recogen en forma de tabla las resistencias de cálculo de los conectadores para losa maciza aprobados por SOCOTEC, lo que permite el cálculo según EC-4 (ENV 1994-1-1. Francia). Estos valores han de multiplicarse a su vez por un coeficiente reductor en función de sus condiciones específicas de colocación, ver epígrafe 7.2.

7.2. Resistencia de los conectadores con chapa perfilada
En el caso de forjados mixtos con chapa perfilada es preciso multiplicar los valores de la tabla anterior por un coeficiente de reducción: Kt si la chapa perfilada se dispone perpendicularmente a la viga; o bien, Kp si la chapa perfilada se dispone paralelamente a la viga.

7.2.1. Nervios de la chapa perfilada perpendiculares a la viga

7.2.2. Nervios de la chapa perfilada paralelos a la viga

8. Disposición de los conectadores
8.1. Clasificación de las chapas
Las chapas perfiladas a efectos de colocación de los conectadores se clasifican en tres tipos: compacto, semicompacto y esbelto. Según la nomenclatura indicada anteriormente:

8.2. Reglas generales
• Posición del conectador con relación a la viga: los conectadores se pueden colocar con su plano medio paralelo al alma de la viga o perpendicularmente a la misma.
• Posición del conectador con relación a la chapa perfilada: los conectadores se pueden colocar, salvo condicionante particular, de forma paralela o perpendicular a la chapa perfilada. Se contempla la posibilidad de colocar hasta tres conectadores por onda.

• Separación entre conectadores perpendicular a la viga: Perpendicularmente a la viga, los conectadores deben distar entre sí al menos 50 mm (con o sin chapa perfilada).
En el caso de chapa perfilada semicompacta o esbelta perpendicular a la viga (o en el caso en el que hap > 51 mm) dicha separación mínima será 100 mm.
• Separación entre conectadores longitudinal a la viga: Longitudinalmente a la viga, los conectadores deben distar entre sí como mínimo 100 mm (con o sin chapa perfilada); y como máximo el menor valor entre 4·hc o 600 mm, a menos que la rigidez de la cabeza del forjado sea capaz de resistir el pandeo.
• Se recomienda alternar el sentido de los X-HVB, tanto en posición longitudinal como sobre el alma, alternativamente de izquierda a derecha, asegurando así la simetría del conjunto.
• En ningún caso, es recomendable que los clavos disten menos de 15 mm del borde libre del ala de la viga metálica.
Esta situación puede darse con frecuencia en obras de rehabilitación, (donde habitualmente se usa losa continua), en el que los anchos de las alas son pequeños. En ese caso, póngase en contacto con la Oficina Técnica de Hilti Española.
8.3. Viga mixta con losa maciza
Además de las condiciones generales citadas anteriormente, en ocasiones puede ser recomendable colocar los conectadores girados entre 30º y 45º con respecto al eje de la viga de manera alternada (p.ej. uno +30º y el siguiente -30º). De esta manera se asegura una buena simetría de la conexión y de todo el conjunto.
Esto es especialmente interesante en los casos en que la fijación sobre el alma de la viga presenta dificultades, puesto que permite disponer cada clavo a un lado del alma.
8.4. Chapa perfilada perpendicular a la viga
8.4.1. Chapa perfilada sin resaltos en el valle
• Caso de un conectador por onda
- Los conectadores se han de disponer en la mitad del valle de las ondas de la chapa perfilada, y paralelamente a la dirección de las mismas. El cuerpo del conectador debe estar alineado sobre una de las caras del alma.
- Si el plano del conectador va paralelo a la viga, éste se debe situar aplomado con respecto al alma de la misma.
En caso de que la colocación en esta posición presente dificultades, se aconseja colocar los conectadores alternados y decalados, izquierda-derecha de manera alternativa, de modo que se conserve la simetría general de la conexión.
• Caso de dos conectadores por onda
-Conviene disponer los cuerpos de los conectadores “hacia el exterior” de la viga, y de tal modo que los pies estén en contacto. En tal caso, la anchura mínima del ala del perfil debe ser 100 mm.
- En cualquier caso, la disposición de los conectadores debe ser simétrica con relación al plano medio de la viga.
• Caso de tres conectadores por onda
- Conviene disponer el cuerpo de un conectador alineado con una de las caras del alma, y los otros dos conectadores, de tal modo que similarmente al caso de dos conectadores por onda, sus cuerpos se disponen hacia el exterior de la viga.
- En chapas perfiladas compactas la separación mínima entre cuerpos debe ser mayor de 50 mm. En chapas perfiladas semicompactas y esbeltas dicha separación será mayor de 100 mm. La anchura mínima del ala de la viga debe ser 100 mm.
8.4.2. Chapa perfilada con resaltos en el valle
En general los conectadores se deben disponer en alternancia a un lado y a otro del resalto en el valle. Normalmente no es posible situar los conectadores perpendicularmente a las ondas salvo en el caso en el que los resaltos del valle sean deformables y/o haya suficiente espacio en los valles para colocar los conectadores.
• Caso de un conectador por onda
- Con el conectador paralelo a la dirección de las ondas, se debe colocar éste enrasado con respecto al resalto, respetando una separación > 40 mm respecto al lado del nervio, y sobre el alma de la viga.
- Si el conectador se dispone perpendicular a los nervios, la separación media (perfil abierto) o mínima (perfil cerrado) será bo > 90mm. Si existe resalto interior, son necesarios como mínimo 50 mm a cada lado.
- En caso de que no sea posible respetar estos requisitos, se recomienda colocar dos conectadores Hilti X-HVB por onda.

• Caso de dos conectadores por onda
- Se recomienda disponer los conectadores simétricamente a cada lado del resalto del valle de la chapa perfilada, con sus cuerpos situados, a ser posible, perpendicularmente al alma de la viga, y “hacia el exterior” de la misma (orientación transversal).
- Es posible disponer los conectadores con su cuerpo paralelo a la viga (orientación longitudinal), no obstante, si los ondas son demasiado estrechas se recomienda emplear la orientación transversal del conectador con respecto a la viga.
- La orientación longitudinal sólo se permite si bo>60 mm. En tal caso, debe respetarse una separación transversal de 50 mm (chapas perfiladas compactas) o 100 mm (chapas perfiladas semicompactas o esbeltas).

• Caso de tres conectadores por onda
- Se han de respetar las condiciones anteriormente comentadas para el caso de 2 conectadores por onda en el caso de chapa perfilada sin resaltos y además:
- En chapas perfiladas compactas la separación mínima entre cuerpos debe ser mayor de 50 mm. En chapas perfiladas semicompactas y esbeltas a>100 mm.
8.4.3. Casos particulares
- Un caso particular consiste en colocar dos o tres conectadores por onda en un ancho de ala reducido, (inferior a 100 mm). Se admite en chapas perfiladas compactas, para todas las alturas de onda; y en chapas semicompactas y esbeltas si hap< 51 mm. - Los cuerpos de los conectadores se han de colocar simétricamente con respecto al eje medio de la viga. - La disposición de conectadores perpendicular a la dirección de las ondas sólo es posible en algunas ocasiones. Es preciso que el valle de la onda sea suficientemente amplio o que los resaltos de la chapa sean suficientemente deformables. Para casos de dos o tres conectadores por onda, se debe respetar lo indicado en la figura siguiente:


8.5. Chapa perfilada paralela a la viga
En las vigas principales las chapas perfiladas son en general paralelas a las mismas. Los conectadores se deben colocar preferentemente de forma paralela a la viga. Alternando el sentido de los mismos de fila a fila.
- La separación mínima entre conectadores, medida transversalmente a la viga es de 50 mm; y medida paralelamente a la viga de 100 mm.
- Por su parte, la separación máxima entre conectadores, paralelamente a viga, será el menor de los siguientes valores: 4 veces el espesor de la losa; 600 mm.
- Se recomienda disponer los conectadores en oposición; es decir, uno mirando hacia un apoyo y el siguiente hacia el apoyo opuesto.
- Si se encuentran problemas de colocación en la zona del alma de la viga, se aconseja decalar los conectadores alternativamente con respecto al alma de la viga, conservando siempre la simetría.

- Ha de respetarse una mínima distancia entre el conectador y el extremo de la onda de 20 mm, y respecto a la chapa se ha de verificar en general bo > 60 mm.
- Si las separaciones/distancias indicadas anteriormente no son posibles, se recomienda cortar la chapa en las vigas.
Si las vigas principales no están a la misma cota que las vigas secundarias, dicha división es siempre necesaria. La chapa así cortada se debería siempre clavar inmediatamente después de su colocación con los propios clavos utilizados para clavar los conectadores. Los conectadores X-VB se pueden colocar entre los clavos o directamente en la viga si hay espacio suficiente.
10. Montaje de chapas perfiladas
A continuación se dan una serie de recomendaciones sobre el montaje de chapas perfiladas, así como los espesores máximos de chapa que pueden ser colocados con este sistema y las condiciones de solape de las chapas perfiladas sobre las vigas metálicas:
• Máximo espesor de chapa perfilada:
- El espesor máximo de chapa para los que se garantizan cargas es: < 2,0 mm para X-HVB 50-110; < 1,5 mm para X-HVB 125-140.
• Solape de chapas:
- No es recomendable que los conectadores atraviesen más de una chapa. Dicho de otro modo, no se han de disponer conectadores en zonas de solape de chapa.
Para evitar el solape se debe replantear correctamente la longitud de cada chapa, de cara a cumplir las condiciones antes señaladas. Si fuera imprescindible disponer conectadores en una zona de posible solape, se deberán cortar las chapas de modo que en la junta éstas queden enfrentadas y no solapadas.
- En caso de que se realice solape en la zona de colocación de los conectadores (algo que, como se dijo, no se recomienda) es estrictamente necesario asegurar la perfecta compresión de las chapas entre ellas con la condición de que el máximo espesor no sobrepase los valores antes comentados.
- La siguiente foto muestra la forma adecuada en la que se debe realizar la junta en la zona de solape, y como no debe realizarse. En la segunda foto la falta de planeidad de las chapas en su contacto impide la correcta colocación, por exceso de espesor.
• Fijación de chapas:
- Previamente a la colocación de los conectadores Hilti X-HVB, es aconsejable a nivel de montaje, inmovilizar las chapas en su posición definitiva. Se trata de evitar un levantamiento accidental por acción del viento, un desplazamiento lateral, o una posible caida de los operarios.
- En su apoyo sobre las vigas metálicas de la estructura, las chapas deben quedar aseguradas con clavos o tornillos.
Los mismos clavos utilizados para instalar los conectadores son perfectamente válidos. Se aconseja disponer como mínimo dos puntos de fijación por cada extremo del perfil, siendo recomendable no obstante fijar de igual modo todos los apoyos intermedios.
- Las propias chapas perfiladas, en zonas de solape, deben ir cosidas con tornillos autotaladrantes rosca-chapa MD 51 Z 4,8x20 con la atornilladora Hilti ST1800 cada 50 cm en caso de dos apoyos, o cada 100 cm en tramos continuos. Estas fijaciones mantienen la unión de las chapas cuando éstas han de soportar el peso del hormigón fresco.