Justificación de Sobrecargas en Forjados y Refuerzos Estructurales

La modificación de las condiciones de diseño de un elemento estructural, incluyendo la alteración de cargas muertas y sobrecargas, así como la implementación de reformas y refuerzos, exige la aplicación de la normativa técnica actual vigente. Este principio se aplica no solo al elemento directamente afectado, sino a todos los componentes estructurales que soportan las cargas modificadas, como jácenas y pilares.

En el caso de estructuras diseñadas bajo normativas anteriores, como la EHE-08, que cumplen con el Eurocódigo (CE) en la mayoría de sus aspectos, es probable que existan deficiencias en cortante y punzonamiento según los criterios del CE-21. Por lo tanto, cualquier intervención que implique un cambio en las cargas o el uso de la estructura debe ser evaluada y dimensionada conforme a la normativa vigente.

El Código Técnico de la Edificación (CTE), en su Parte 1, Artículo 2, establece que se aplicará a obras de ampliación, modificación, reforma o rehabilitación en edificios existentes, siempre que estas intervenciones sean compatibles con la naturaleza de la obra y el grado de protección del edificio.

Evaluación y Refuerzo de Forjados Existentes

Cuando se plantea un incremento en la sobrecarga de un forjado existente, surgen interrogantes sobre cómo considerar la estructura existente y el refuerzo propuesto. Una de las cuestiones clave es si la estructura existente puede considerarse independiente y el refuerzo absorberá únicamente el incremento de carga, o si ambos deben ser tratados como un sistema unificado.

En la evaluación de estructuras de hormigón armado existentes, el enfoque principal se centra en los Estados Límite Últimos (ELU). Se debe verificar el cumplimiento del apartado 6 del anejo 19 del CTE. Si bien la separación entre ramas de estribos puede ser un punto a considerar, esto no implica necesariamente un incumplimiento total de la normativa CE-21.

Casos Prácticos y Normativa Aplicable

En proyectos de locales comerciales, el libro del edificio puede indicar una sobrecarga máxima de uso admisible. Si la actividad prevista no supera este límite, se puede justificar la carga de uso específica del local. Las tabiquerías móviles y el solado se consideran cargas muertas, debiendo estar contempladas en el cálculo estructural. El CTE, para uso comercial, puede especificar cargas mayores (por ejemplo, 5 kN/m²), pero la descripción de la actividad y la verificación de que no se superan los límites permiten la justificación.

Los coeficientes de reducción de carga se aplican para el cálculo de elementos estructurales, considerando que es poco probable que grandes superficies estén cargadas al máximo simultáneamente. La normativa anterior, como la AE-88, especificaba de forma más detallada las sobrecargas de uso para diferentes tipologías de edificios (viviendas, oficinas, locales comerciales).

En el caso de un local nuevo en bruto, sin solado, es prudente justificar la sobrecarga de uso sin considerar el peso del solado para evitar problemas.

Esquema de cálculo de sobrecargas en forjados

Adaptación de Forjados para Usos Específicos

Para la adaptación de forjados a usos que implican cargas elevadas, como aparcamientos, es necesario verificar la capacidad resistente del mismo. Un forjado de 30 cm de canto y 2.50 metros de luz, que debe soportar cargas de peso propio más sobrecarga de uso para aparcamiento (aproximadamente 850 kg/m²), puede resistirlas incluso con cargas mayores si no presenta daños. Sin embargo, la justificación sin un proyecto técnico previo de la estructura existente presenta desafíos.

En la proyección de instalaciones de energía solar en terrazas transitables de edificios de oficinas, se plantean dudas sobre la normativa aplicable y la carga admisible. Se menciona una carga de hasta 150 kg/m² como sobrepeso, pero el cliente puede no desear perforar la cubierta. Las opciones de anclaje incluyen el uso de pesos para estabilización o el montaje de bancadas ancladas a pilares. La normativa AE-88 ha sido derogada, y el CTE presenta criterios más rigurosos, especialmente en lo referente al viento.

Si el proyecto original data de 1990, es posible que no se aplicara la EH-91. La verificación de la capacidad del forjado para soportar cargas adicionales, como la de una terraza transitable o la de equipos de climatización, debe ser realizada por un técnico cualificado. En estos casos, una prueba de carga en servicio puede ser una herramienta útil para evaluar el comportamiento del forjado bajo las condiciones de sobrecarga requeridas.

Detalle de anclaje de paneles solares en cubierta

La instalación de acumuladores de ACS en terrazas también requiere una evaluación cuidadosa de la presión ejercida sobre el forjado, especialmente si el diámetro del acumulador genera una carga puntual elevada.

Refuerzo de Forjados para Incremento de Carga

Para forjados de viguetas metálicas que requieren un incremento de sobrecarga, como en la implantación de un supermercado, se pueden emplear soluciones de refuerzo. Una de estas soluciones es el recrecido del forjado para formar una sección mixta acero-hormigón, mediante la soldadura de conectores a la cara superior de las vigas y viguetas.

La carga de construcción (Qc) se define como el peso propio del forjado más la sobrecarga de construcción. La sobrecarga de construcción puede variar dependiendo del proceso constructivo y las fases de la obra, como el número de puntales utilizados o si se realiza clareado o recimbrado. La consideración de una sobrecarga de construcción específica, como 1.5 KN/m², debe ajustarse al proceso real de ejecución.

JT ACHE 2018.05 Refuerzo de estructuras existentes mediante sección mixta. D. Jesús Hierro Sureda.

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