Seleccionar el espesor de un perfil colaborante no consiste únicamente en comprobar su resistencia durante el hormigonado. La chapa también interviene en el comportamiento resistente de la losa mixta y su espesor puede condicionar el canto necesario para satisfacer las verificaciones estructurales.
En determinados proyectos, aumentar el espesor de chapa permite reducir el canto del forjado, disminuir el peso propio y evitar el apuntalamiento durante la ejecución. El siguiente ejemplo muestra cómo estas variables pueden combinarse para obtener una solución estructural más favorable.
Influencia del espesor en el dimensionado del forjado colaborante
El espesor del perfil colaborante interviene en las dos fases resistentes del sistema.
Durante la fase de encofrado, una chapa de mayor espesor ofrece mayor resistencia y rigidez frente a las cargas del hormigón fresco, las armaduras y las acciones de ejecución. Su influencia resulta especialmente relevante en las comprobaciones de flexión positiva y negativa y en la posibilidad de ejecutar el forjado sin apuntalamiento.
En fase mixta, el espesor de chapa también influye en la capacidad resistente de la sección, tanto a flexión positiva como frente a los esfuerzos rasantes longitudinales entre el acero y el hormigón.
Esta última comprobación puede ser determinante en el dimensionado del canto de losa. La resistencia al rasante depende de las características del perfil, del diseño de sus embuticiones y de los valores resistentes establecidos mediante ensayos del sistema chapa–hormigón.
Por ello, la selección del espesor debe considerar conjuntamente las verificaciones de ambas fases, y no únicamente la resistencia de la chapa durante el hormigonado.
Hipótesis de cálculo del ejemplo
Se analiza un forjado colaborante con las siguientes características:
- Perfil INCO 100.3 Colaborante.
- Cuatro vanos iguales de 4,50 m.
- Despiece de chapa continuo de dos vanos por pieza (2+2) durante la fase de encofrado.
- Cargas permanentes adicionales: 2,00 kN/m².
- Sobrecarga de uso: 3,00 kN/m².
- Resistencia al fuego: REI 30.
- Verificaciones conforme a los Eurocódigos 3 y 4.
Se comparan dos configuraciones con espesores de chapa de 0,75 y 1,20 mm. Para cada una se determina el canto de losa correspondiente y se comprueba la necesidad de apuntalamiento.
El objetivo no es alcanzar una luz máxima, sino estudiar cómo la elección del espesor modifica las características de la solución resultante para unas mismas condiciones de proyecto.
Comparación de las soluciones calculadas
Los resultados del informe de cálculo son los siguientes:
| Parámetro | Solución A | Solución B |
|---|---|---|
| Perfil | INCO 100.3 Colaborante | INCO 100.3 Colaborante |
| Espesor de chapa | 0,75 mm | 1,20 mm |
| Luz entre apoyos | 4,50 m | 4,50 m |
| Canto total de losa | 210 mm | 160 mm |
| Capa de compresión | 110 mm | 60 mm |
| Armadura superior | 150×150×8 | 150×150×8 |
| Peso propio del forjado | 3,31 kN/m² | 2,24 kN/m² |
| Apuntalamiento | Necesario | No necesario |
La solución con chapa de 1,20 mm presenta tres diferencias significativas respecto a la configuración de 0,75 mm:
- Reducción de 50 mm en el canto total del forjado.
- Disminución aproximada del 32 % en el peso propio de la losa.
- Eliminación del apuntalamiento temporal durante la ejecución.
Ambas alternativas satisfacen las verificaciones estructurales correspondientes y mantienen el mismo esquema de apoyos, las mismas cargas permanentes adicionales, la misma sobrecarga de uso y la misma armadura superior.
Interpretación estructural de los resultados
1. Resistencia al rasante y reducción del canto en fase mixta
En este ejemplo, la resistencia al rasante longitudinal constituye una de las comprobaciones determinantes de la fase mixta.
El sistema debe transmitir los esfuerzos entre la chapa colaborante y el hormigón a través de la geometría del perfil y sus embuticiones. La resistencia disponible se establece a partir de los resultados experimentales correspondientes a las características del perfil.
En las dos configuraciones analizadas, la verificación de rasante se encuentra próxima a su límite resistente. Sin embargo, la solución de 1,20 mm permite adoptar un canto de 160 mm, frente a los 210 mm de la solución de 0,75 mm.
Esta diferencia pone de manifiesto que el canto necesario no depende exclusivamente de la capacidad a flexión de la losa. La resistencia al rasante del sistema chapa–hormigón también puede condicionar decisivamente la geometría final del forjado.
2. Comportamiento durante la fase de encofrado
La elección del espesor también modifica las condiciones de ejecución.
Con chapa de 0,75 mm y un canto total de 210 mm, el cálculo requiere apuntalamiento temporal para soportar las acciones correspondientes al hormigonado.
Por el contrario, la solución de 1,20 mm y 160 mm de canto puede ejecutarse sin puntales bajo las hipótesis consideradas.
Este resultado responde al comportamiento conjunto de dos factores: la mayor capacidad resistente de la chapa y la reducción de las cargas debidas al menor volumen de hormigón fresco.
Por tanto, el beneficio de incrementar el espesor no debe valorarse únicamente por la mejora de las propiedades mecánicas del perfil, sino también por sus consecuencias sobre el canto y el procedimiento de ejecución.
3. Reducción del peso propio del forjado
Aunque la chapa de 1,20 mm incorpora una mayor cantidad de acero, la reducción de 50 mm en el canto supone una disminución del volumen de hormigón.
Como resultado, el peso propio calculado pasa de 3,31 a 2,24 kN/m².
Esta reducción puede resultar favorable para las cargas transmitidas a la estructura soporte y para el consumo de hormigón del proyecto.
No obstante, una solución estructuralmente más ligera no implica necesariamente un menor coste económico. Para establecer la conveniencia global deben valorarse también el precio de la chapa, el hormigón, el armado, el apuntalamiento y las condiciones de ejecución.
Alcance de la optimización mediante el espesor
Los resultados anteriores corresponden a una configuración concreta y no pueden extrapolarse directamente a otras luces o niveles de carga.
Por ejemplo, manteniendo una luz de 4,50 m y aumentando la sobrecarga de uso hasta 5,00 kN/m², el cálculo requiere un canto de 200 mm con chapa de 1,20 mm y apuntalamiento temporal en determinados vanos.
Por tanto, aumentar el espesor de chapa no garantiza por sí solo una reducción determinada del canto ni la eliminación del apuntalamiento.
La elección debe realizarse mediante la comparación de configuraciones completas, verificando el comportamiento resistente de la chapa en fase de encofrado y de la losa en fase mixta, además de las exigencias de resistencia al fuego y las condiciones constructivas.
Conclusión
El ejemplo demuestra que la selección del espesor de chapa puede tener una influencia decisiva en el dimensionado global del forjado colaborante.
Para unas mismas condiciones de luz y carga, la configuración con chapa de 1,20 mm permite reducir el canto total, disminuir el peso propio y ejecutar sin apuntalamiento respecto a la alternativa calculada con 0,75 mm.
La resistencia al rasante longitudinal en fase mixta constituye un factor especialmente relevante en esta comparación, junto con las verificaciones resistentes de la chapa durante el hormigonado.
En consecuencia, la elección del espesor debe contemplar simultáneamente la capacidad resistente en ambas fases, el canto de losa, el consumo de hormigón y la necesidad de apuntalamiento, evitando seleccionar el perfil únicamente a partir de su espesor nominal.
Informe de cálculo de forjado colaborante
Los resultados presentados tienen carácter técnico y orientativo y corresponden a las hipótesis estructurales especificadas.
El dimensionado definitivo requiere un informe de cálculo específico que verifique los Estados Límite Últimos y de Servicio en fase de encofrado y fase mixta, la resistencia al fuego y las condiciones reales de ejecución.
El Departamento Técnico de Incoperfil elabora informes justificativos adaptados a las características de cada proyecto, conforme a los Eurocódigos 3 y 4.
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Manual técnico de Incoperfil
Para la definición completa del sistema, los criterios de diseño, las bases de cálculo, las tablas de resistencia, los detalles constructivos y los procedimientos de puesta en obra, consulte el Manual Técnico del Forjado Colaborante de Incoperfil, disponible bajo registro en el apartado Documentación de la página web.
Última actualización: Octubre 2026
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