PREFABRICACIÓN TEMA 3:

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Cristina Duarte Navarrete
hace 6 años
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Índice PREFABRICACIÓN TEMA 3: PREFABRICACIÓN DE EDIFICIOS CON ESTRUCTURA DE PÓRTICOS Y ESQUELETO Introducción (vigas y pilares)

tema nos centramos en las:. prefabricados. Edificios con estructura de esqueleto de vigas y pilares.

Los primeros presentan los siguientes inconvenientes: Fabricación y transporte complicado. Problemas de izado durante el montaje.

3 Generalmente la estructura se compone de pórticos paralelos, de uno o varios vanos/alturas.

1 Índice PREFABRICACIÓN TEMA 3: PREFABRICACIÓN DE EDIFICIOS CON ESTRUCTURA DE PÓRTICOS Y ESQUELETO Introducción (vigas y pilares) pilar-cimentación pilar-pilar viga-pilar viga-viga viga-forjado Consideraciones especiales en zona sísmica 2 Introducción Introducción En este tema nos centramos en las:. prefabricados. Edificios con estructura de esqueleto de vigas y pilares. Tolerancias fabricación: Anejo 11 EHE, norma UNE-EN13225 y UNE-EN Los primeros presentan los siguientes inconvenientes: Fabricación y transporte complicado. Problemas de izado durante el montaje. Estructura de pórticos Arriostramiento difícil durante el prefabricados (FIP) montaje. 3 Generalmente la estructura se compone de pórticos paralelos, de uno o varios vanos/alturas. Elementos prefabricados de la estructura de esqueleto: Vigas prefabricadas de sección transversal rectangular, doble T, T invertida, en L, vigas carril (puentes grúa),... Estructura de esqueleto Pilares de sección transversal rectangular (hormigonado en horizontal) o circular (hormigonado en vertical, altura restringida a una planta). Dimensión mínima 300 mm. Cimentaciones prefabricadas. 4

Introducción 1. Viga principal de antepecho (sección transversal en L) 2. Placa alveolar 3. Viga interna sec. rectangular 4.

Escalera y descansillo 9. Viga de atado 10. Pilar 11. Muro 12. Viga prefabricada sección en TT 13. Viga interior (sec. trans. T invertida) 14.

Criterios de diseño de estas estructuras Dimensiones (Tablas 5-A y 5-B). Forjados habitualmente de losas alveolares.

Los pilares suelen estar empotrados en la cimentación, por lo que los pórticos resisten acciones horizontales (pilares de hasta 10-12 m).

La estabilidad frente a acciones horizontales se facilita mediante el efecto diafragma de la cubierta (si ésta es suficientemente rígida en su plano).

Atención muros de fábrica: han de resistir el viento. Fábrica armada. 5 6 Conviene prever la futura ampliación del edificio.

2 Introducción 1. Viga principal de antepecho (sección transversal en L) 2. Placa alveolar 3. Viga interna sec. rectangular 4. Vigas antepecho en muro piñón (zuncho de atado) 5. Viga piñón (zuncho de atado) 6. Viga principal de fachada 7. Viga de forjado de escalera 8. Escalera y descansillo 9. Viga de atado 10. Pilar 11. Muro 12. Viga prefabricada sección en TT 13. Viga interior (sec. trans. T invertida) 14. Viga principal de fachada de antepecho Esta tipología suele emplearse en naves industriales. Criterios de diseño de estas estructuras Dimensiones (Tablas 5-A y 5-B). Forjados habitualmente de losas alveolares. Vigas generalmente articuladas a pilares. Los pilares suelen estar empotrados en la cimentación, por lo que los pórticos resisten acciones horizontales (pilares de hasta m). Organización del dimensionamiento de estas estructuras frente a acciones verticales. La estabilidad frente a acciones horizontales se facilita mediante el efecto diafragma de la cubierta (si ésta es suficientemente rígida en su plano). Se pueden emplear vigas riostras (como vigas canalón perimetrales) como zunchos de atado para transmitir acciones horizontales. Atención muros de fábrica: han de resistir el viento. Fábrica armada. 5 6 Conviene prever la futura ampliación del edificio. Conviene una fachada desmontable y reutilizable. Para ello se pueden emplear paneles prefabricados de fachada portantes. Para distancias entre pórticos grandes se emplean correas (vigas secundarias) de cubierta. Sobre éstas se suele disponer chapa galvanizada doble grecada (rigidez, drenaje, continuidad) con aislante interior. Otra posibilidad es mediante placas nervadas de H.E. prefabricadas. Organización del dimensionamiento de estas estructuras frente a acciones horizontales. 7 Estructura de pórticos prefabricados (FIP) 8

3 Efecto diafragma del forjado de cubierta (FIP) Estructura de pórticos prefabricados (FIP) 9 Vigas canalón (Cal.) 10 Ejemplos de forjados (Cal.) Edificios de varias plantas (FIP) Sujeción de correas a vigas de cubierta (Cal.) 11 12

4 Como vimos en el Tema 2 se pueden clasificar en: Estabilidad horizontal Estructuras de nudos articulados. Estructuras de nudos rígidos. Asegurar estabilidad horizontal al menos en las dos direcciones principales, en cada zona delimitada por juntas de dilatación. Atención a los esfuerzos generados por deformaciones impuestas (térmicas, retracción, fluencia). En edificios de poca altura (hasta 10-12m) o en las últimas plantas se confía la estabilidad horizontal a los pórticos (pilares empotrados en cimentación). Efecto diafragma de los forjados, que transmiten las acciones horizontales a los muros, pantallas o núcleos. Se puede considerar la colaboración de los muros de fábrica en cada paño. Se puede arriostrar los pórticos mediante muros, pantallas o núcleos de hormigón (in situ o prefabricados). Se abarata la cimentación. El dimensionamiento frente a acciones verticales se efectúa como hemos visto en el apartado anterior. Los muros o pantallas funcionan a cortante y flexión. Modelo biela-tirante de panel: ancho de banda de bielas=1/10 de diagonal (válido hasta 10 plantas).!!no abrir huecos en paneles!! Efecto diafragma de los forjados (Elliott) Modelo biela tirante de los paneles (Elliott) Unión de paneles a la estructura de esqueleto (Elliott) 15 16

Integridad estructural En estructuras de H.E. hormigonadas in situ existe un monolitismo que confiere una integridad estructural.

Para lograr la integridad estructural es necesario: Asegurar al atado entre diversos prefabricados.

Efecto catenaria de elementos prefabricados. pilar-cimentación Zapatas prefabricadas con cajeado L 4 =1,5 h (h=canto pilar>b).

5 Integridad estructural En estructuras de H.E. hormigonadas in situ existe un monolitismo que confiere una integridad estructural. En el caso de la prefabricación esto no es cierto: hay que buscar la integridad estructural mediante sistemas de atado. Para lograr la integridad estructural es necesario: Asegurar al atado entre diversos prefabricados. Diseñar la estructura con la resistencia, ductilidad e hiperestaticidad necesarias para que existan vías alternativas de conducción de las cargas a la cimentación. Efecto catenaria de elementos prefabricados. pilar-cimentación Zapatas prefabricadas con cajeado L 4 =1,5 h (h=canto pilar>b). Diseño de la armadura del cáliz de la zapata. Comprobar punzonamiento de pilar sobre zapata. Condiciona canto de zapata. Relleno con morteros de retracción compensada, f ck > 45 MPa 17 (Calavera y ACHE) (Elliott) Conexión mediante armadura de espera del pilar y/o zapatas Conexión pilar-cimentación mediante uniones atornilladas (Calavera y ACHE) (Calavera y ACHE) (ACHE)

pilar-pilar Las conexiones entre pilares prefabricados están condicionadas por la longitud de los pilares prefabricados.

Unión pilar-pilar (FIP) 21 Unión pilar-pilar (ACHE) 22 viga-pilar La forma de apoyo de las vigas en los soportes puede ser: Apoyos simples.

conexión. Unión pilar-pilar con pasador roscado (FIP) Unión pilar-pilar con barras de espera(fip) 23 Nudos rígidos.

6 pilar-pilar Las conexiones entre pilares prefabricados están condicionadas por la longitud de los pilares prefabricados. En una edificación se suelen alternar los empalmes de pilares en dos plantas sucesivas, para evitar la formación de planos de debilidad frente a acciones horizontales. Unión pilar-pilar (FIP) 21 Unión pilar-pilar (ACHE) 22 viga-pilar La forma de apoyo de las vigas en los soportes puede ser: Apoyos simples. Este tipo de unión es adecuado cuando la longitud de vano es elevada, o las cargas son cuantiosas, lo que hace difícil y costoso conseguir la resistencia frente a momentos flectores negativos en la conexión. Unión pilar-pilar con pasador roscado (FIP) Unión pilar-pilar con barras de espera(fip) 23 Nudos rígidos. Para garantizar una rigidez adecuada es necesario cuidar los detalles constructivos, a fin de garantizar la transmisión efectiva de momentos entre los diferentes elementos. La continuidad entre vigas presenta las siguientes ventajas: aumenta la resistencia al fuego, limita las flechas de la estructura, reduce las vibraciones del suelo, aumenta la capacidad de carga (al reducir los momentos positivos), posibilita la construcción de voladizos y transmite esfuerzos horizontales adecuadamente. Entre el apoyo simple y la continuidad perfecta el proyectista puede optar por una continuidad parcial. En este caso es preciso asegurar un comportamiento adecuado en servicio, limitando la fisuración, dado que la continuidad parcial depende de la plastificación de las armaduras de conexión, lo que tiene lugar en condiciones de servicio.

7 Unión viga-pilar (Calavera) Unión viga-pilar (Elliott) 25 Unión continua viga-pilar (ACHE) 26 Uniones pilar-viga (Calavera y ACHE) Uniones placas de cubierta (Calavera) 27 Unión en cumbrera (Calavera) 28

8 Consideraciones en zona sísmica Conexión viga-forjado Normativa: CTE, NCSE-02, IAP-11, IAPF07, NCSP-07, Eurocódigo 8: Disp. para el proy. de estr. sismorresistentes Simplicidad estructural, uniformidad y simetría (Calavera) Resistencia y rigidez bidimensional Resistencia y rigidez a torsión ATADO de elementos prefabricados con zunchos de H.A. EFECTO DIAFRAGMA DE LOS FORJADOS. RECOMENDABLE capa de compresión de forjados convenientemente armada Cimentación adecuada DUCTILIDAD de las UNIONES prefabricado-prefabricado y prefabricado-in situ UNIONES NO DÚCTILES: soldaduras de elementos metálicos anclados a hormigón, elementos metálicos que inducen tensiones tangenciales en hormigón, uniones sin capacidad de rotación (no rótula plástica). RECOMENDABLES: uniones con armadura pasiva anclada 29 RECOMENDABLES uniones postesadas con anclaje mecánico

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