Proyecto básico: El emplazamiento y su influencia en el diseño de edificios de varias plantas con estructuras de acero

Transcripción

1 Proyecto básico: El emplazamiento y su influencia en el diseño de edificios de varias plantas con estructuras de acero Describe las principales categorías de emplazamientos de edificios y su influencia en el proceso de construcción y en el diseño de edificios de varias plantas. Índice 1. Importancia de las condiciones del suelo 2 2. Construcción en emplazamientos de antiguos edificios 2 3. Construcción en centros urbanos 3 4. Construcción sobre líneas ferroviarias o de metro 3 5. Construcción junto a ríos 4 6. Construcción subterránea 5 Page 1

2 1. Importancia de las condiciones del suelo Las mayores incertidumbres y, por consiguiente, los mayores riesgos en un proyecto específico de un edificio son las condiciones imprevistas del suelo: Una investigación adecuada del emplazamiento es fundamental para minimizar estos riesgos. Las formas de la subestructura son generalmente similares tanto para las superestructuras de acero como para las de hormigón. La masa de una superestructura de acero será inferior que la mitad de la masa de una superestructura de hormigón, lo que facilitará la construcción en un suelo de baja resistencia. Un alto nivel de aguas subterráneas (nivel freático) crea dificultades para todos los materiales de construcción. Sin embargo, con una adecuada impermeabilización, se puede incorporar un tablestacado de acero en los trabajos permanentes, lo que ofrece una alternativa rentable a la extracción de agua tradicional y la construcción de hormigón in situ. 2. Construcción en emplazamientos de antiguos edificios La construcción en emplazamientos de edificios demolidos tiene varios problemas técnicos específicos. Obstrucción de las cimentaciones y servicios existentes. El pilotaje puede ser problemático entre las cimentaciones existentes. La mayor capacidad de cubrir distancias más largas del acero, permite ofrecer una disposición más flexible de la superestructura. Por lo tanto, puede ser posible realizar un diseño alrededor de cimentaciones existentes, o incluso reutilizarlas. Aprovechamiento de partes del edificio existentes, por ejemplo una fachada 'protegida' (por leyes de conservación de patrimonio arquitectónico). En ocasiones, los planes de aprovechamiento de fachadas requieren el uso de una estructura provisional externa o interna de acero para sostener la fachada. Esta estructura puede ser relativamente compleja y se debe integrar en el diseño final. Una distribución del edificio y una altura entre plantas que no facilita el uso continuado del edificio. Conexión a los edificios adyacentes (y los derechos legales de estos propietarios o usuarios). Requisitos de planificación, en especial en términos de aspecto y altura del edificio. Page 2

3 3. Construcción en centros urbanos La construcción en centros urbanos congestionados supone problemas logísticos asociados con lo siguiente: Falta de espacio para almacenamiento de materiales y equipos Necesidad de un suministro 'just-in-time' de los componentes principales, al sitio de la construcción Reducción de los niveles de ruidos y vibraciones, que pueden influir en los inmuebles cercanos Coste elevado de la mano de obra y, frecuentemente mano de obra local insuficientemente cualificada La construcción en acero ofrece ventajas específicas para los emplazamientos en centros urbanos. La construcción es rápida, lo que minimiza las perturbaciones locales, y se puede llevar los elementos a la obra, en la secuencia en que se necesitan, según el programa de construcción. La velocidad de instalación está directamente relacionada con el número de grúas y los elementos individuales que pueden levantarse. Para la mayoría de proyectos en acero, es posible erigir entre elementos de acero al día por grúa pluma. 4. Construcción sobre líneas ferroviarias o de metro Las estructuras de acero pueden diseñarse para extenderse sobre líneas ferroviarias, edificios existentes o ríos, y aprovechar así la relativa ligereza de la estructura y la capacidad de diseñar arriostramientos de altura completa en las paredes para que actúen como una 'viga de gran canto'. La Figura 4.1 muestra un ejemplo ilustrativo de una construcción con estructura de acero erigida sobre un edificio existente y que utiliza paredes arriostradas en V. Page 3

4 Figura 4.1 De Brug, Rotterdam, construcción sobre un edificio existente La construcción sobre túneles tiene sus propios problemas técnicos, que incluyen: Instalación de cimentaciones alejadas del túnel. Reducción de asentamientos del suelo a un mínimo aceptable (en ocasiones tan bajos como 5 mm). Pasar la estructura 'a manera de un puente' por encima del túnel. Reducción de la carga debido al peso propio del edificio. Limitaciones en el método y el tiempo de trabajo. Algunos proyectos recientes han utilizado la construcción con arco de acero o viga de gran canto para pasar por encima de líneas ferroviarias. 5. Construcción junto a ríos La construcción junto a ríos o canales afecta al diseño de los trabajos subterráneos y en sótanos, tanto para condiciones provisionales como permanentes. El tablestacado de acero se utiliza frecuentemente para ofrecer una estabilidad provisional. Otras técnicas para evitar la entrada de agua incluyen: Drenaje del agua Congelación del suelo. Page 4

5 6. Construcción subterránea La construcción subterránea exige tener muy cuenta lo siguiente: Presiones del agua subterránea (nivel freático). Condiciones del suelo y posibles asentamientos. Estabilidad provisional de los movimientos de tierras. Estanqueidad al agua del sótano permanente. Seguridad ante incendios y evacuación (en aparcamientos de coches, por ejemplo). Las paredes de tablestacas se pueden diseñar para resistir la presión del agua y el empuje del terreno en condiciones provisionales y permanentes, también para que sean suficientemente estancas al agua en aplicaciones de aparcamientos subterráneos, según se muestra en la Figura 6.1. Figura 6.1 Tablestacado y columnas en una construcción 'de arriba hacia abajo' en un aparcamiento subterráneo. Las construcciones 'de arriba hacia abajo' pueden utilizarse en proyectos grandes en los que el forjado de planta baja y la estructura del sótano se utilizan para resistir las fuerzas horizontales producidas por el empuje del terreno a medida que se realizan las excavaciones. La Figura 6.2 ilustra esta forma de construcción por medio de tablestacado. Page 5

6 (1) (2) (3) Clave: Fase 1: Fase 2: Fase 3: Tablestacado y losas hormigonada in situ a nivel de suelo Excavación debajo de la losa e instalación del sótano Subestructura de sótano completa Figura 6.2 Fases en la construcción de arriba hacia abajo Page 6

7 Registro de calidad TÍTULO DEL RECURSO Proyecto básico: El emplazamiento y su influencia en el diseño de edificios de varias Referencia(s) DOCUMENTO ORIGINAL Nombre Compañía Fecha Creado por R.M. Lawson SCI Ene 05 Contenido técnico revisado por G.W. Owens SCI May 05 Contenido editorial revisado por D.C. Iles SCI May 05 Contenido técnico respaldado por los siguientes socios de STEEL: 1. Reino Unido G.W. Owens SCI 26/5/05 2. Francia A Bureau CTICM 26/5/05 3. Suecia A Olsson SBI 26/5/05 4. Alemania C Mueller RWTH 11/5/05 5. España J Chica Labein 20/5/05 6. Luxemburgo M. Haller PARE 26/5/05 Recurso aprobado por el Coordinador técnico G.W. Owens SCI 25/4/06 DOCUMENTO TRADUCIDO Traducción realizada y revisada por: eteams International Ltd. 20/09/2005 Recurso de traducción aprobado por: Labein Page 7