Estudio experimental sobre las propiedades mecánicas de un nuevo sistema de forjado de celosía prefabricada para grandes luces

Resumen

 La carga horizontal es el principal factor de control de las 
estructuras prefabricadas de gran altura y el sistema de 
forjados es la pieza clave que garantiza la transmisión efectiva 
de las cargas horizontales al sistema estructural. Sin embargo, 
las propiedades mecánicas de los sistemas prefabricados 
tradicionales, incluyendo los de pisos de madera y de hormigón, 
son pobres. Por lo tanto, ninguno de ellos puede ser adecuado 
para estructuras prefabricadas de grandes luces. Con el fin 
de mejorar las propiedades mecánicas de los sistemas de 
forjado, en este estudio se propone uno nuevo, formado por 
una celosía y compuesto por cuatro unidades realizadas en 
fábrica y ensambladas por medio de pernos en obra, que se 
pueden utilizar en estructuras prefabricadas de grandes luces. 
Se realizaron pruebas de carga unidireccional horizontales en 
4 modelos estructurales de bastidor de dos pisos que fueron 
diseñados con el concepto del nuevo sistema de forjado. 
Tomando como objeto de análisis la segunda planta de cada 
modelo, se analizaron las características de fallo en horizontal, 
la deformación, y la resistencia al cizallamiento equivalente. 
Por último, también se evaluó la integridad y la rigidez en 
horizontal del nuevo forjado. Los resultados indican que 
todas las cargas de fisuración de la losa de hormigón en el 
nuevo sistema de forjado son superiores a la carga horizontal 
equivalente estipulada por la normativa en China en caso de 
un terremoto poco frecuente de grado 7. Además, medidas 
adicionales de refuerzo (por ejemplo, el vertido de adhesivos 
estructurales en la junta de la losa principal y la colocación de 
una banda in situ entre el forjado y la viga del bastidor) pueden 
aumentar considerablemente las propiedades mecánicas del 
nuevo sistema de forjado. El patrón de distribución de las 
fisuras en la losa de hormigón pasa de una distribución local 
irregular punteada a una distribución lineal significativa, 
lo que indica que la integridad del sistema de pisos se 
fortalece enormemente. Más concretamente, la resistencia 
de cizallamiento equivalente del forjado es de 3,4-5,3 veces 
superior a la anterior, en el que no se han tomado medidas de 
refuerzo y, al mismo tiempo, la rigidez lateral total del sistema 
se incrementa en 2 veces, lo que significa que la rigidez en 
horizontal se incrementa significativamente mediante la toma 
de las medidas de refuerzo. Es decir, el forjado se transforma de 
un suelo elástico en un forjado rígido. Por lo tanto, el estudio 
puede proporcionar una referencia para la popularización y 
aplicación del sistema de forjado mixto de celosía prefabricado 
propuesto.