3.-Conectores
• 3.1.- Materiales en contacto o con separación.
• 3.2.- El módulo de deslizamiento y resistencia de clavijas en CTE SE-M.
• 3.3.- Deslizamiento y resistencia para otros conectores.
• 3.4.-Disposición longitudinal de los conectores.
• 3.5.-Tirafondos y barras encoladas.
• 3.6.-Fuego y conectores.
• 3.7.-Algunos ejemplos de conectores y forjados mixtos entre madera y hormigón.
3.1.- Materiales en contacto o con separación
Pavimento
ViguetaEntrevigado s/proyecto
Hormigón Conector a cortante
Conector a flexión y cortante
Tablero no estructural
Conector a cortante
Forjado mixto con materiales en contacto
Forjado mixto con separación. Caso I.
Forjado mixto con separación. Caso I.
Tablero no estructural
3.2.- El módulo de deslizamiento y resistencia de clavijas en CTE SE-M (I)
3.2.- El módulo de deslizamiento y resistencia de clavijas en CTE SE-M (II)
Con estructura mixta madera-hormigón, la comprobación resistente de clavijas puede llevarse a cabo
en general con el caso de unión de simple cortadura contra placa gruesa de acero. (8.3 de CTE SE-
M, ecuaciones de Johansen).
SE-M en el capítulo 8 también incluye resistencia de otros tipos de conectores.
Para barras encoladas, Rood el al. (1989) cita un incremento del 20% en la resistencia a
aplastamiento de la madera.
Resistencia de pernos según EC-4:
,,1, 1 2
,1, 1
, , ,1,
,1, 1
( ) :
42 1
min 2,3
k
k k
y Rh k
h k
v R y R h k
h k
Simplecortadura placa gruesa t d
Mf t d
f d t
F M f d
f t d
2
2
Re . . : 0,8 4 /
: 0,29 /
0,2 1 3 4 ; 1 4
rd u v
rd ck cm v
sist cort perno P f d
Aplastamientohormigón P d f E
h d para h d para h d
3.3.- Deslizamiento y resistencia para otros conectores (I)
Barras transversales y contacto entre hormigón y madera:
G. Turrini - M.Piazza (1983):
A. Ceccotti (1995):
Branco (2003):
20,( / ) 0,125 ( / ) ( )ser medioK N mm E N mm d mm
20,
20,
( / ) 0,08 ( / ) ( )
( ) 0,086 ( / ) ( )
ser medio
u medio
K N mm E N mm d mm
F N E N mm d mm
0,9 0,950,15serK E d
3.3.- Deslizamiento y resistencia para otros conectores (II)
Barras transversales y separación entre hormigón y madera mediante tablero.
G. Turrini - M. Piazza:
Para análisis de barras transversales con contacto o separación de materiales ver
también: “Stud shear connection design for composite concrete slab and wood beams”.
Piero Gelfi, Ezio Giuriani, Alessandra Marini.
0,
0,
13
0,3
0
0
2 5 2
0,08
( ) 0,086
3 0,7413;
1 4
( ) :
( / ) : (2,1 10 / )
ser medio
u medio
medio
s
s
K c E d
F N c E d
Ec
d Eh
h mm espesor tablerode separación
E N mm Móduloelasticidad acero x N mm
3.3.- Deslizamiento y resistencia para otros conectores (III)
Barras encoladas inclinadas: G. Turrini – M. Piazza.
Para inclinaciones entre 45º y 60º con longitudes de anclaje en la madera (l) de 15 a 18 veces el
diámetro del taladro (df). “l” y “df” en mm. “Su” resistencia a esfuerzo axial.
Tirafondos inclinados tipo SFS en pareja (consultar Finnforest):
-Pareja de conectores a 45º y 90º
-Pareja de conectores a 45º y 90º
2 0,60,
0,4 20,
( / ) 0,7 ( / )
( ) 13 ( / )
ser medio f
u f medio
K N mm l E N mm d
S N l d E N mm
( / ) 8000 100 ( )
( ) 12000 100 ( )ser s
k s
K N mm t mm
R N t mm
( / ) 16600 200 ( )
( ) 25000 350 ( )
:
ser s
k s
s
K N mm t mm
R N t mm
t espesor tablero
3.4.-Disposición longitudinal de los conectores
Barras encoladas con patilla de anclaje en el hormigón
Separación eficaz o equivalente de los conectores
minsmaxsl / 4
s min
l / 4 l / 2
min max max min: 0,75 0,25 4efSeanaliza como si tuviese separaciónuniforme s s s con s s
3.5.-Tirafondos y barras encoladas
Para distancias de anclaje en madera y hormigón consultar también EC-4 y:-“Stud shear connection design for composite concrete slab and wood beams”. Piero Gelfi, Ezio Giuriani, Alessandra Marini.-”A parametric study on the load-bearing capacity of a dowel connection under static load: the definition and variables of the optimal slenderness”. J.L. Fernández Cabo, Miguel Ávila-Nieto, Gamaliel López-Rodríguez.
P
R
r
d
Barras encoladas B-400/500 S:
l1
l 2
R (min y nom): S/EHE y EFHE
P 5 r: 2 si mm; 3,5 si mm
l2 9 a 11 l1 d + 2 a 4 mm
l2 7 a 9
l1
Tirafondos:
l1
l 2
R R
R ; 2 cm(s / EHE)
(* )3 d 3 d
Con hormigón distancia
libre (s/ EHE):20 mm; máximo1,25 tamaño max. árido
5 d
Distancias mínimas con pernos, pasadores y tirafondos con pretaladro y d > 6 mm
7 d
80 mm Testa cargada
(*) 4 d con tirafondo o perno
3 d con pasador
Consideraciones constructivas con tirarafondos y barras encoladas
3.6.-Fuego y conectores
Fuego a 3 caras con hormigón/conectores protegidos
Barrera de protección
Fuego a 3 caras sin protección
Barrera de protección
Fuego a 1 cara
X X X
Para mantener la estructura mixta durante el RF hay que evitar que las alta temperatura llegue a los conectores.
De no ser así hay que garantizar la resistencia como viga(s) individual(es) sin conexión.
3.7.- Algunos ejemplos de conectores y forjados mixtos entre madera y hormigón (I)
• Sistema Ew (Suecia): Conectores mediante clavos.• Messina.Paolini (Italia 1983): Conectores de chapa metálica doblada clavada a la
madera.• Turrini-Piazza (Italia): Barras de acero corrugado encoladas y disposición con patilla.• Godycki, Pawlica y Kleszczewiski (Polonia): Cajeados en la cara superior de la
madera y clavos para evitar el despegue.• Scheweizerisch Technische Zeitschrift (Suiza): Conectadores roscados con resalto
en la zona de hormigón.• Sistema Poutanen (Finlandia): Placas metálicas laterales clavadas en la madera y
embebida en el hormigón.• Natterer, Hoeft (Suiza): Conexiones mediante: resaltos en la vigueta,tirafondos,
clavos y chapa metálica entre cada par de viguetas en contacto sobresaliendo para quedar embebida en el hormigón.
• Tampone, Campa y derivados (Italia 1987): Una o mas chapas metálicas fijadas a la madera con resina epoxi o bulonado. Anclaje en el hormigón mediante barras o celosías soldadas a las chapas.
• Kessel, Stallkamp (Alemania): Resaltos de forma triangular y clavos o tirafondos.• Erler (Alemania ): Acanaladura longitudinal en la vigueta donde penetra el hormigón.
Similar es el sistema Eand (Francia) con mayor acanaladura (terminación en sección circular) y disposición de armadura en el relleno de ésta
3.7.- Algunos ejemplos de conectores y forjados mixtos entre madera y hormigón (II)
• Alessi, Raffagli, Lamborghini (Italia): Barras metálicas rectas fijadas a la madera con resina sintética en pretaladros. Coloca dos barras de acero longitudinales embebidas en el hormigón.
• Cecchi (Italia): Solera de hormigón sobre tablero y listones que resulta elevada sobre la viga. Conectores a corante y flexión del tipo barra encolada.
• Sylva-Structure (Francia): Conectores con tubos metálicos.• Blassi, Ceccotti (Italia): Chapa metálica clavada o tirafondada.• Wood Beton (Italia): Huecos cilíndricos taladrados en la madera llenados con el
hormigón de la capa de compresión.• Sistema Llear, Rdb-Habitat (Italia): Celosía interna fijada a la madera con resina
epoxi.• Meierhofer, Wieland, Wilhelm (Suiza): Conectores tipo SFS y similares a los citados
Scheweizerisch Technische Zeitschrift.• Gelfi, Ronca (Italia): Conexión con tubos de acero con zona dentada colocados
previa perforación. También se utilizan resinas epoxi.
3.7.- Algunos ejemplos de conectores y forjados mixtos entre madera y hormigón (III)
• LPR, Peter Cox Spa (Italia): Perfil metálico en del tipo “” perforado, dispuesto longitudinalmente y fijado mediante tirafondos.
• Conector Flap, Laner (Italia): Conector de tubo dentado completado con tirafondos central.
• Sistema Tecnaria (Italia): Placa con las esquinas dobladas a modo de dientes y tirafondado adicional. En la parte superior vástago para el anclaje en el hormigón.
• Sistema H.S.B. (Habitat System Beton): Conectores derivados de los conectores de anillo y tirafondado frente a esfuerzos de arranque. (Arriaga 2000 y Bottinelli 2000).
• Conector pretensado. Sistema de planchas encoladas como tablero inferior y formación de cajeados donde penetra el hormigón y se dispone armado. Natterer; ver la referencia citada “Construction en bois”.
• Conector Shear Crown (Said et al 2002, HILTI): Tubo de acero y embudo superior ranurado.
Nota: desde 1980 a2002. Sistema Ew 1970