ESTRUCTURAS - PANTALLAS

En su concepto más elemental, la pantalla (Fig. 21-1) surge como una ménsula empotrada en el terreno y es especialmente apta para resistir acciones horizontales.


En este sentido es un recurso muy eficaz para edificios altos y para todos aquellos que, aún sin alcanzar una gran altura, pueden verse sometidos a grandes acciones horizontales. Es por tanto un sistema estructural de uso frecuente en zonas de fuerte sismicidad y en ciertos tipos de construcciones industriales.

ESTRUCTURAS - EMPOTRAMIENTOS IMPREVISTOS

Un punto al que debe prestarse especial atención es al de aparcición de empotramientos imprevistos. En la figura 11-23 se indica un caso frecuente. un análisis superficial de la situación teórica indica en la figura 11-23a) puede conducir a suponer el enlace como un simple apoyo sin embargo, si analizamos la situación después de la deformación, como se indica en la figura 11-23b), es clara la aparición de un momento de empotramiento producido por el murete de azotea sobre la estructura.



ESTRUCTURAS - EMPOTRAMIENTOS IMPREVISTOS

INTRODUCCIÓN AL PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO

La función primaria de la estructura es resistir las acciones a que ha de estar sometida. En este sentido, muchas veces ha sido comparada al esqueleto en el cuerpo humano, aunque el carácter dinámico del esqueleto hace que la comparación no resulte completamente exacta.


La resistencia de la estructura, mencionada en el párrafo anterior, debe entenderse en sentido amplio y no restringirse solamente a la resistencia mecánica de las solicitaciones derivadas de las acciones actuantes, En particular la resistencia a las acciones ambientales y la adecuada durabilidad durante el período de vida útil previsto en el proyecto de la estructura, son aspectos también esenciales.

Raras veces la estructura constituye por sí misma la construcción y lo más frecuente es que esté interconectada con otras partes, tales como los cerramientos, divisiones e instalaciones. En este sentido, la estructura no debe nunca ser concebida aisladamente sino que es necesario integrarla desde la concepción inicial en el conjunto del proyecto, de forma que resulte plenamente compatible con el resto de la obra.

Esta compatibilidad no siempre es fácil de alcanzar, especialmente porque el gran desarrollo actual de los métodos de cálculo y de las calidades de los materiales ha conducido a que nuestras estructuras sean, o puedan ser, mucho más flexibles que lo eran antiguamente. En sentido vertical, la flexibilidad de los forjados de los edificios está creando problemas en las tabiquerías. Las acciones horizontales sobre edificios cada vez más altos y más esbeltos, han conducido a daños en fachadas y han obligado a desarrollar los sistemas de fachadas ‘flotantes” y de muros cortina.

En algunos casos, la estructura cumple, aparte sus funciones resistentes, otras tales corno las de cerramiento. división o contención. La tendencia actual es clara en ese sentido y está basada en el principio general de construcción de que es interesante desde el punto de vista económico asignar a cada elemento el máximo mimero de funciones posibles.

ESTRUCTURAS CASO DE CARGAS RÍGIDAS

En general, en el cálculo de estructuras se presupone que la carga aplicada a las piezas es flexible, es decir, acompaña a la pieza en su deformación, sin que dicha deformación altere la distribución de la acción de las cargas. En algunos pocos casos esto es así y la carga es de tal rigidez que rio sigue a la pieza en su deformación.
ESTRUCTURAS CASO DE CARGAS RÍGIDAS

Un caso de gran importancia para lo que nos ocupa es el de muros de ladrillo sobre dinteles de hormigón, tal como se indica en la figura 10-10.

La fábrica de ladrillo sobre el dintel A-A no puede deformarse para seguir al dintel en su deformación. En la realidad sólo las zonas de carga interiores a unos ciertos arcos de descarga deben ser realmente consideradas como carga a efectos de flexión y de corte. El establecimiento de la ley de formación de los arcos de descarga es complejo y por ello la Norma Básica NBE FL-90 (10.4) establece que, cuando por encima y a los lados de un dintel exista muro que permita producir efecto arco, sin huecos que lo perturben, se considerará sólo corno carga el peso de muro comprendido en una altura 0,6 L, siendo L la luz entre ejes del vano, debiendo considerarse también todas las cargas de forjados y aisladas situadas hasta una altura L.

El resto de las cargas, como hemos dicho, no se consideran ni a efectos de flexión ni de corte, pero naturalmente deben ser consideradas íntegramente a efectos del cálculo de los esfuerzos axiles en los pilares.
En la aplicación de lo anterior debe presarse atención a la existencia de ventanas y otros tipos de huecos que pueden perturbar la formación de arcos de descarga.

LUCES DE CÁLCULO

La luz a considerar en el cálculo es la luz entre ejes. Cuando el ancho del pilar es muy pequeño respecto a la luz, frecuentemente se toma como momento negativo el momento en el eje dci pilar del piso inferior (figura 10-1). Esto en definitiva es lo mismo que suponer la reacción concentrada en ese eje. En todo caso y en particular si el ancho del soporte es importante respecto a la luz, puede conseguirse una economía apreciable mediante el redondeo indicado en la figura 10-2. Dicho redondeo se basa en la suposición de un reparto uniforme de la reacción del dintel sobre el ancho de pilar inferior. Ello conduce a que en dicho ancho la ley de cortantes CDD’E, correspondiente a reacción en el eje del pilar, se transforme en la recta CE, con lo que en el tramo AB la ley de momentos debe ser una parábola de eje vertical, tangente a la curva M en A y a la M’ en B. Trazadas las tangentes a M y M’ en A y B y uniendo los puntos medios de AF y FB, G y H respectivamente, se obtiene una tercera tangente que permite un trazado suficientemente aproximado de la parábola. Si el ancho del pilar es apreciable, la diferencia entre los valores M1 y M2, puede ser muy importante.


Un método alternativo es el adoptado por la norma francesa B.A.E.L.83 (10.1). De acuerdo con ella y con las notaciones indicadas en la figura 10-3 (en la que para mayor claridad se han prescindido de los posibles pilares del piso superior) se denomina M' al momento en cara de apoyo y M al momento en el eje del mismo.


LUCES DE CÁLCULO

Llamando M'' al momento de empotramiento de la viga de luz L, perfectamente empotrada y sometida a las mismas cargas en vano, llamando M''' al menor de los valores M y M'', se toma como momento para el cálculo el mayor de los dos valores M' y M'''.

SOBRECARGA DE USO EN GARAJES APARCAMIENTOS

Por su importancia actual, consideramos aisladamente este caso. En la normalización española está cubierto por NBE AE-88 (9.3), que en el caso usual de aparcamientos para automóviles de turismo la establece en 4 kN/m2, claramente excesiva.

El UNIFORM BUILDING CODE (UBC-97) (9.4) anteriormente citado, la fija para el caso de automóviles con un máximo de número de pasajeros en 2,5 kN/m2 y de acuerdo con la tabla T-9.4 y las fórmulas [9.1] y [9.2] y la figura 9-5, dicha sobrecarga se reduce al aumentar el área tributaria (Fig. 9-5) hasta un máximo del 40%. Como muy frecuentemente en estas estructuras el área tributaria de cada viga supera los 50 m2, ello equivale a reducir al menos la sobrecarga en un tercio, es decir a adoptar valores del orden de 1,6 kN/m2.

En realidad, la carga uniforme equivalente a un conjunto en planta cargado de automóviles (sin espacios libres entre ellos) no supera los 2 kN/m2.

Otra recomendación razonable del UBC-97 es la de proyectar los aparcamientos para una carga puntual de 9 kN/m2 que actuase en cualquier punto sobre un cuadrado de 120•120 mm. Esta sobrecarga no se considera simuháneameine con la uniformemente repartida citada anteriormente.

Lo anterior se refiere exclusivamente a las plantas de aparcamiento o garaje. Las cubiertas, pueden estar en situaciones muy diferentes y variadas, sometidas a sohrecarga de diversos tráficos, soportar zonas peatonales.. ajardinadas, etc.

SOBRECARGAS DE USO EN EDIFICIOS INDUSTRIALES

En el caso de los Edificios Industriales, surgen con frecuencia acciones y combinaciones de acciones no previsas e MV-101 y el Proyectista deberá en muchos casos emplear su propio juicio.

Se requiere una atención especial al caso de acciones en Edificios Industriales, cuando éstas son debidas a maquinaria, equipos o tráfico de vehículos. En algunas ocasiones han surgido daños debido a que cargas localizadas han sido asimilados por los fabricantes a cargas uniformes no correctas. Por ejemplo, una cierta sobrecarga uniforme teóricamente equivalente puede ser equivalente a las localizadas reales desde el punto de vista de los momentos flectores, pero puede no serlo simultáneamente para los esfuerzos cortantes o para los de punzonamiento.