lunes, 29 de julio de 2013

Estructuras De Nudos Articulados - Edificios Modulares

Son aquéllas en las que no se transmiten momentos entre las barras que concurren en los nudos (Fig. 3.1).
Su esquema estructural es el más sencillo. En él todas las uniones entre pilares y entre vigas y pilares se consideran articuladas, por lo que cada pórtico es un mecanismo que debe ser estabilizado por medio de arriostramientos. De este tipo se derivan los sistemas a y b que se exponen a continuación:



a. Estructura con pilares continuos y vigas apoyadas (Fig. 3.2.).


Es una solución muy utilizada en la práctica. Elimina la mayor parte de las uniones entre pilares en cada planta, reduciéndolas a las imprescindibles debidas a la limitación de su longitud por el transporte y el montaje. Estas uniones deben garantizar la continuidad del pilar. En general, se trata de uniones sencillas que permiten, si es necesario, la reducción de la sección del perfil conforme se avanza en altura. Las uniones de las vigas a los pilares son también de fácil ejecución.

Debido a su gran sencillez, esta solución es sumamente competitiva, aunque el peso de la estructura no sea el óptimo.

A efectos de las cargas verticales, las vigas trabajan como biapoyadas a flexión simple y los pilares. principalmente, a compresión simple o compuesta considerando los momentos que la excentricidad de las sobrecargas, y eventualmente de las cargas de peso propio, producen en ellos.
Este diseño es especialmente adecuado en terrenos en que puedan producirse asientos diferenciales, por su buena adaptación a estos efectos.

La resistencia ante esfuerzos horizontales (viento, sísmicos u otros), así como la estabilidad del conjunto, puede conseguirse por medio de triangulaciones 1 como se indica en el esquema u otras disposiciones (pantallas, muros, pórticos rígidos ..) que los transmitan a la cimentación. Para la ubicación de estos elementos suelen utilizarse cajas de ascensores o de escaleras o medianerías que se consideren que nunca van a sufrir modificaciones. También pueden colocarse en las fachadas, siempre que su inserciÓn sea compatible con la arquitectura general del edificio.

b. Estructuras con pilares continuos y vigas continuas, con apoyo simple entre ellos (Fig. 3.3.).


Este diseño presenta la ventaja sobre el anterior de la reducción del canto de las vigas, especialmente si éstas han tenido que ser dimensionadas por flecha, con las consiguientes disminuciones en el peso de la estructura y de la altura del edificio. Igual que en el sistema antenor son necesarios arriostraniientos para la absorción de los esfuerzos horizontales.


Para su realización, es necesario resolver el problema del cruce de vigas y pilares en los nudos manteniendo la continuidad de ambos sin transmitir momentos entre e’los. Este problema puede resolverse de varias formas, siendo la más habitual realizar uno de los dos, viga o pilar, con una sección compuesta de dos perfiles dejando un hueco entre ellos por el que pueda pasar el otro elemento, pilar o viga. Ello permite, en general, eliminar la excentricidad de las cargas transmitidas por las vigas a los pilares (circunstancia inevitable con la solución anterior) lo que, junto con la continuidad de las vigas, proporciona un ahorro de peso en el total de la estructura. Sin embargo, la constitución de un elemento compuesto de dos perfiles, resulta menos económico y puede anular la reducción del costo obtenido por el ahorro de peso. Es, como siempre, el proyectista el que, en cada caso y circunstancia, debe escoger la mejor solución.

lunes, 22 de julio de 2013

Soluciones Estructurales - Edificios Modulares

Decidida la configuración general del edificio se diseña el esquema de la estructura que se adapta al mismo y se definen sus características esenciales. Entre éstas, una de las más importantes es la tipología de los nudos, es decir su mayor o menor rigidez al giro, que puede oscilar desde la libre articulación hasta el empotramiento perfecto. Esto es algo que en la estructura metálica puede materializarse con una adaptación casi exacta al modelo teórico.

En la mayoría de los casos, el sistema estructural puede descomponerse en una serie de pórticos planos, arriostrados entre sí, cuyo estudio y cálculo puede acometerse independientemente.

Los elementos básicos de este tipo de estructura son los pilares que llevan las cargas, que les transmiten las vigas, hasta los cimientos y que, a su vez, han sido transmitidas a las vigas por los forjados de piso o por los cerramientos. La estabilidad del conjunto y la transmisión de los esfuerzos horizontales a las cimentaciones se consigue por medio de los forjados y de los arriostramientos que se establecen entre los pórticos.

A continuación se analizan las diferentes soluciones estructurales, en función de los posibles tipos de unión entre vigas y pilares.

1. Estructuras de nudos articulados.
2. Estructuras de nudos rígidos.
3. Estructuras con nudos rígidos y nudos articulados.


lunes, 15 de julio de 2013

Fachadas En Edificios Modulares

Las soluciones arquitectónicas para las fachadas vienen condicionadas por el presupuesto disponible para su realización en mayor proporción que para otras partes del edificio. Dentro de este condicionamiento general, debe de huirse tanto de la frialdad y de la monotonía, como del recargado excesivo y la ostentación.

Además de las tradicionales fachadas de fábrica de ladrillo, el mercado ofrece hoy día al proyectista múltiples opciones de elementos constructivos industrializados de calidad garantizada y de gran rapidez de ejecución. Entre ellos se pueden mencionar: paneles sandwich formados por chapas de acero galvanizadas o pintadas; placas de otros metales co- mo titanio o aluminio; vidrio en todas sus variantes; placas de hormigón; y chapeados de madera de todas clases.

Cuando estos elementos se emplean constituyendo muros cortina, la estructura metálica presenta especiales ventajas respecto a la de hormigón, debido a la facilidad con que puede ejecutarse el amarre entre fachada y estructura.

lunes, 8 de julio de 2013

Alturas y Espacios Para Instalaciones En Edificios Modulares.

Hasta ahora sólo se han tenido en cuenta los condicionamientos en planta del edificio para la definición de su estructura. Es evidente que los espacios necesarios para instalaciones y servicios y las alturas libres entre suelo y techo son otros parámetros que hay que considerar en dicha definición. En esta clase cJe edificios puede afirmarse, con carácter general, que una altura entre plantas de 4.00 m es funcionalmente adecuada.

El reparto de esta altura puede efectuarse asignando 0,20 m a un suelo técnico elevado, 2,70 m a la altura libre entre suelo y techo (legalmente podría reducirse hasta 2,50 m) y los 1,10 m restantes al falso techo y al forjado. La reserva de espacio entre el falso techo y la cara inferior del forjado es, cada vez más, una necesidad funcional del edificio dada la tendencia a la instalación de gran número de servicios de gran complejidad. En cada caso concreto habrá que estudiar la altura total entre pisos y el reparto de ésta entre los distintos usos (Fig. 2.4.).


Sin embargo, hay que tener en cuenta que, en muchas ocasiones, el aprovechamiento máximo de las parcelas o solares, las limitaciones en altura de algunas normativas urbanísticas, o los condicio
nantes económicos, pueden hacer necesaria una reducción de la altura antes considerada a costa del tándem falso techo - forjado. En estos casos es de la mayor importancia utilizar vigas y elementos de forjado de poco canto.

Una posible solución para reducir la altura total del conjunto viga - forjado consiste en embeber las placas de forjado en el canto de la viga (fig. 2.5.). Esta solución, muy extendida en distintos países europeos, es mucho más sugestiva para cantos de vigas y espesores de forjado similares, en cuyo caso no sobresalen las vigas por debajo del forjado, quedando el techo plano.

En los edificios definidos como de luces normales (6,00 m - 7,20 m), los forjados de placas aligeradas o forjados colaborantes de chapa perfilada y hormigón pueden ser ventajosos respecto a otros sistemas, por su canto reducido y la limpieza de su ejecución.

lunes, 1 de julio de 2013

Luces en Edificios Modulares

Como se ha indicado anteriormente, luces entre pilares de 6,00 m ó de 7,20 m son habituales en este tipo de edificios. A veces, buscando mayores espacios diáfanos pueden adoptarse luces superiores, como 12,00 m ó 14,40 m con modulaciones de 1,20 m ó de 1,80 m respectivamente. Luces mayores son posibles, pero sólo se adoptan en casos excepcionales.

La elección de las luce libres está condicionada siempre por factores funcionales y económicos.
Cuando lo que prima es la funcionalidad, las luces tienden a ser mayores que cuando el criterio es puramente económico. En ocasiones, deben combinarse ambientes privados o cerrados con ambientes abiertos de uso general. En estos casos puede ser aconsejable emplear luces diferentes en las zonas respectivas ya que, generalmente, el aumento del número pilares y la reducción de luces, dentro de ciertos límites, hace más económica la estructura (Fig. 2.2.).


El juego entre funcionalidad y economía es el problema principal que se plantea en el diseño de la estructura. La búsqueda de su óptimo equilibrio es una de las misiones principales del proyectista.

Atendiendo a la de la distancia entre pilares, los edificios modulares pueden dividirse en:
Edificios de luces normales, con jácenas o vigas principales del orden antes indicado de 6,00 m ó 7,20 m que se realizan con perfiles tipo IPE o, excepcionalmente, en casos de limitación de cantos con perfiles HEA ó HEB. Los cantos no suelen nunca sobrepasar los 500 mm.

Edificios de grandes luces con jácenas iguales o superiores a 12,00 m ó 14,40 m en las que pueden emplearse perfiles laminados de cantos hasta 1.000 mm o vigas armadas o de celosía.

Las modulaciones, luces y tipos de perfiles indicados son puramente orientativos y convenientes en numerosos casos. Sin embargo, no pueden elevarse a regla general, pues los múltiples condicionantes que rodean a cada proyecto, pueden hacer necesaria o conveniente la búsqueda de soluciones distintas (Fig. 2.3.).