ESTRUCTURAS POSTESADAS EN EDIFICACIÓN CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES GENERALES, PROYECTOS Y OBRAS

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1 ESTRUCTURAS POSTESADAS EN EDIFICACIÓN CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES GENERALES, PROYECTOS Y OBRAS D. Javier Valladares López Valladares Ingeniería, S.L. Socio Fundador de ACIES 24 de abril de 2.012

2 Introducción El hormigón postesado surge de la búsqueda de una alternativa que permita superar ciertas limitaciones encontradas en la técnica del hormigón armado. Este sistema representa la idea básica del hormigón armado, hacer frente a las solicitaciones de flexión con un material compuesto (acero para las tracciones, hormigón para las compresiones) En un proceso de evolución dirigida de una técnica ya existente se enfrenta a una doble exigencia: preservar virtudes y eliminar defectos. El éxito del hormigón postesado no habría sido posible de no haber conservado la esencia del hormigón armado: economía frente a otras soluciones resistentes y adaptabilidad a toda suerte de formas estructurales. 2

3 Introducción Como reseña histórica podemos indicar que la primera propuesta de pretensado se remonta a 1.886, año en que el norteamericano P. H: Jackson registra una patente donde propone el empleo de tirantes pretensados provistos de anclajes de rosca o de cuña. Los primeros éxitos prácticos los obtuvo K. Wettstein, en 1.919, con sus tablones elásticos de hormigón. Con el objeto de alcanzar una resistencia del hormigón lo más alta posible utilizó inicialmente como armadura alambres de cuerda de piano. Pronto advirtió que carecía de sentido colocar en el hormigón los alambres no tensionados, en consecuencia, los tensó y colocó próximos a la superficie. Con notable intuición, pensó que la adherencia de hormigón/armadura era función de la superficie específica de contacto, por lo que empleó gran número de alambres delgados, en lugar de utilizar barras de mayor sección. 3

4 Consideraciones generales del sistema El sistema de estructuras de edificación postesas consiste en, después del hormigonado y fraguado hasta una resistencia suficiente, tesar la armadura activa que queda embebida dentro de los elementos estructurales que los contengan. La compresión del hormigón consigue que parte de las tracciones provocadas por la flexión disminuyan. Se generan unas fuerzas contrarias a la gravedad en los elementos horizontales, reduciendo flechas y fisuración, produciéndose una nueva distribución de esfuerzos. Los esfuerzos del postesado se transmiten a las placas de hormigón mediante anclajes, que se fijan normalmente en los cantos de los extremos de las placas. 4

5 Consideraciones generales del sistema 5

6 Definición de Trazados 6

7 Campo de aplicación y ventajas Las ventajas del empleo del postesado resultan evidentes cuando se disponen vanos relativamente grandes en edificios, dado que el costo unitario del forjado guarda relación con la magnitud de las luces y sobrecargas. Este sistema, comparado con soluciones tradicionales para luces y sobrecargas similares, supone un mayor aprovechamiento de la altura entre plantas y total del edificio. Condiciones óptimas de utilización para luces superiores a 8 m. Permitiendo la obtención de cantos muy estrictos, con relación canto/luz de 1/30 a 1/45, dependiendo de las condiciones de contorno. 7

8 Campo de aplicación y ventajas La estructura se encuentra permanentemente comprimida y por consiguiente no se fisura, resultando más rígida, durable y estanca que una estructura tradicional del hormigón armado. Disminuyen los efectos de la retracción, pudiéndose aumentar las distancias, o incluso eliminar, las juntas de dilatación. El comportamiento es mejor frente al fuego, comparándolo a las soluciones de reticulares o las placas alevolares. Facilidad de colocación de la armadura activa y su tesado una vez fraguado, tienen como consecuencia un aumento en la marcha y velocidad en la obra. Al reducirse cantos y espesores, se reducen también los pesos propios de los forjados, lo que conlleva a una disminución en cargas de cimentación. 8

9 Campo de aplicación y ventajas - Resumen Mejora distribución interna, mayor distancia entre pilares No influye en el aspecto exterior del edificio, sistema integrado Mayor altura libre entre plantas, mejor paso de instalaciones, mayor altura de falsos techos Reducidos cantos de forjados, evitando descuelgues Menor número de juntas de dilatación Mayor durabilidad Cimentaciones menores Reduce tiempos de ejecución de la estructura Ahorro en costes directos e indirectos 9

10 Disposiciones de armado y tipologías a) y d): para luces similares en las dos direcciones, la a) permite dejar sin postesado la zona central, lo que posibilita la apertura de huecos. b) y c): para los casos en que una luz es mayor en una de las direcciones. 10

11 Tipologías de forjados postesados 11

12 Tipologías de forjados postesados 12

13 Definición de un Proyecto Postesado Edificio de Oficinas - Sede CP s Leganés Uso: Oficinas y Garajes Losas Postesadas Luces Forjados 13 y 18m Canto Losas 32 y 40 cm 13

14 Losas Postesadas Planta Primera SOCIO FUNDADOR 14

15 Planta Primera Trazados Unidireccionales SOCIO FUNDADOR 15

16 Zona 1 Trazados Unidireccionales Plantas Primera hasta Casetones SOCIO FUNDADOR Losa e=40 cm vanos continuos luz máxima = 16,40 m (l/40) Losa e=35 cm vano isostático luz máxima = 11,70 m (l/34) 16

17 Alzado de Trazas de Armadura Activa ZONA 1 - Vanos Continuos Zona Apoyos ZONA 1 - Vanos Continuos Zona Central 17

18 Zona 2 Trazados Unidireccionales Plantas Primera y Segunda SOCIO FUNDADOR Vanos continuos luz vanos = 12,60 + 3,50 m canto losa e = 35 cm (l/36) Vano isostático luz máxima = 12,60 m canto losa e = 35 cm (l/36) 18

19 Alzado de Trazas de Armadura Activa ZONA 2 Vano Isostático Zona Apoyos SOCIO FUNDADOR ZONA 2 - Vano Isostático Zona Central 19

20 Losas Postesadas Planta Segunda SOCIO FUNDADOR 20

21 Planta Segunda Trazados Unidireccionales SOCIO FUNDADOR 21

22 Losas Postesadas Planta Tercera SOCIO FUNDADOR 22

23 Planta Tercera Trazados Unidireccionales SOCIO FUNDADOR 23

24 Zona 2 Trazados Unidireccionales Planta Tercera Apeo Pilares Casetones SOCIO FUNDADOR Planta 3ª - Apeo Pilares canto losa e = 40 cm 24

25 Losas Postesadas Planta Casetones SOCIO FUNDADOR 25

26 Planta Casetones Trazados Unidireccionales SOCIO FUNDADOR 26

27 Esquemas de Colocación 27

28 Esquemas de Colocación 28

29 Detalles 29

30 Losas postesadas Trazado distribuido SOCIO FUNDADOR 30

31 Losas postesadas Zonas de anclaje SOCIO FUNDADOR 31

32 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Uso: Oficinas y Garajes Luces: l=12 m (vano isostático) Canto Losa: e=32 cm Vuelos de Forjados Sobre Rasante: Vigas en Primera y Cubierta: l=5,6 m, h=75 y 120 cm. 32

33 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Disposición en planta de trazado postesado Vista general del trazado de cables para losas 33

34 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Detalle de cabeza de postesado Posición de la cabeza respecto a la viga de borde 34

35 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Vuelos de Forjados en Plantas Sobre Rasante: Vigas en Primera y Cubierta: Luz Vuelo 5,6 m, Canto Vigas 75 y 120 cm. 35

36 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Vigas Postesadas de Cubierta: Vainas y Trompetas 36

37 Proyectos y Obras. Edificio Monteolmo, Montecarmelo Sistema de Gatos para Apeo Provisional de Voladizo 37

38 Proyectos y Obras. Edificio c/gobelas, La Florida Uso: Oficinas y Garajes Losas y Vigas Postesadas en dos direcciones Luces Forjado 9 m Canto Losa 22 cm 38

39 Proyectos y Obras. Edificio c/gobelas, La Florida 39 Disposición en planta de las dos direcciones de postesado (vigas planas + losas)

40 Proyectos y Obras. Edificio c/gobelas, La Florida Disposición del trazado en forjados y vigas planas Encuentro de trazados en zona de pilar Detalle anclajes pasivos y activos 40

41 Proyectos y Obras. Edificio Oficinas en Montecarmelo Uso: Oficinas y Garajes Losas y Vigas Postesadas en dos direcciones Luces Forjado 9,5 m Canto Losa 25 cm 41

42 Proyectos y Obras. Edificio Oficinas en Montecarmelo Vuelo Cubierta: Esquema de Apeo Provisional Trompetas de Vigas de Cubierta 42

43 Proyectos y Obras. Centro Dibujo Fundación ABC Uso: Centro de Dibujo SCU 20 kn/m² (SC paso bomberos) Vigas y Losas Postesadas Losa e=48 cm Luz Vano 14 m (isostático) Situación urbana y entre medianera del forjado 43

44 Proyectos y Obras. Centro Dibujo Fundación ABC Trazado en planta Cajones de salida para alojar cabezas de tesado, cables en losas y vainas en vigas 44

45 Proyectos y Obras. Oficinas c/canarias, San Sebastian de los Reyes Uso: Oficinas y Garajes Losas y Vigas Postesadas en dos direcciones Luces Forjado 7 x 5 m Canto Losa 18 cm Cuantía Arm. Activa 3,5 kg/m² Cuantía Arm. Pasiva 17 kg/m² 45

46 Proyectos y Obras. Oficinas c/canarias, San Sebastian de los Reyes Colocación de las vainas para losas postesas Detalle en zonas de cabezas de tesado 46

47 Proyectos y Obras. Edificio ADE, Valladolid Uso: Oficinas y Garajes Vigas Postesadas Auditorio Luz Vano 15 m con apeo de pilares en centro de vano 47

48 Proyectos y Obras. Edificio Leitner Avda. Arroyo del Santo, Madrid Uso: Oficinas y Garajes Vuelos de Forjados Sobre Rasante: Vigas en Cubierta: l=6,5 m Vigas postesadas de 24 y 31 cables 48

49 Proyectos y Obras. Edificio Leitner Avda. Arroyo del Santo, Madrid Vigas Postesadas de Cubierta: Vainas y Trompetas 49

50 Proyectos y Obras. Sede CP s Getafe Uso: Oficinas y Garajes Losas Postesadas Luces Forjados 13,50 y vuelos de 4,60 m Canto Losas 35 y 40 cm 50

51 Proyectos y Obras. Sede CP s Getafe 51

52 Proyectos y Obras. Edificio de Oficinas, Parcela T1.10 Pegaso City, Madrid Uso: Oficinas y Garajes Losas Postesadas en dos direcciones Luces Forjados 17x9 m Vuelos de 4 m Canto Losas 40 y 50 cm 52

53 Proyectos y Obras. Edificio de Oficinas, Parcela T1.10 Pegaso City, Madrid 53

54 Proyectos y Obras. Edificio de Oficinas y Uso Terciario, Montecarmelo SOCIO FUNDADOR 54

55 Proyectos y Obras. Edificio de Oficinas y Uso Terciario, Montecarmelo Uso: Oficinas y Garajes Luces: l=9 m Canto Losa: e=25 cm Vuelos de Forjados Sobre Rasante: Cubierta: l=7,2 m, h=160 cm. 55

56 Proyectos y Obras. Edificio de Oficinas y Uso Terciario, Montecarmelo SOCIO FUNDADOR 56

57 Proyectos y Obras. CICAP Centro Tecnológico, Pozoblanco - Córdoba SOCIO FUNDADOR 57

58 Proyectos y Obras. CICAP Centro Tecnológico, Pozoblanco, Córdoba Uso: Oficinas Vigas Postesadas en Cubierta Vuelos de 4 y 8 m para 3 forjados Canto Vigas 150 cm 58

59 59

60 Proyectos y Obras. Biblioteca Campus Universidad Carlos III Uso: Biblioteca y Aulas Forjados y Vigas Postesadas 60

61 Proyectos y Obras. Biblioteca Campus Universidad Carlos III 61

64 Proyectos y Obras. Nuevo Aeropuerto de Gibraltar Terminal Aeroportuaria Losas postesadas 28, 35 y 40 cm Luces 9 a 15 m 64

65 Proyectos y Obras. Nuevo Aeropuerto de Gibraltar Distribución de la planta principal y esquema estructural 65

66 Proyectos y Obras. Nuevo Aeropuerto de Gibraltar Tendido de las vainas de postesado Detalles de cabezas de anclaje 66

67 Proyectos y Obras. Nuevo Aeropuerto de Gibraltar 67

68 Proyectos y Obras. Nueva Ciudad Deportiva Real Madrid Zonas VIP s, Sala de Prensa Losas postesadas 35 cm Luces 15 m 68

69 Nueva Ciudad Deportiva Real Madrid Residencia Primer Equipo y Canteras (fase proyecto) 69

70 Nueva Ciudad Deportiva Real Madrid Residencia Primer Equipo y Canteras (fase proyecto) 70

71 Proyectos y Obras Edificio de Oficinas IMDEA Software, Pozuelo de Alarcón Edificio singular en donde la interacción arquitecturaestructuras estuvo coordinada desde el primer momento La búsqueda de las diferentes soluciones y alternativas condujeron al equipo redactor a diseñar un edificio con unos costes de obra muy ajustados 71

72 Proyectos y Obras Edificio de Oficinas IMDEA Software, Pozuelo de Alarcón 72 Diferentes alternativas de diseño estructural, desde el planteamiento de vigas postesadas en cubierta y cuelgues en estructura metálica, hasta losa de canto variable en primera y apeo de todos los pilares.

73 Proyectos y Obras Edificio de Oficinas IMDEA Software, Pozuelo de Alarcón 73 Alternativa Mixta: Vigas Postesadas en Cubierta, Vigas Boyd y descuelgue de pilares, forjados de chapa colaborante

74 Proyectos y Obras - Edificio de Oficinas IMDEA Software, Pozuelo de Alarcón 74 Versión Definitiva: Losa Postesada de Canto Variable en Planta Primera y Apeo de todos los Pilares, Forjados Superiores también Postesados

75 Proyectos y Obras - Edificio de Oficinas IMDEA Software, Pozuelo de Alarcón 75

79 Proyectos y Obras. Ampliación Aeropuerto de Valencia Planta Ovoidal de 50x70 m Lámina de Hormigón de 30 cm Anillo Interior formado por Viga Postesada apoyado en Pilares 79

80 Proyectos y Obras. Ampliación Aeropuerto de Valencia 80

81 Aplicación Postesado Corte Pilar Edificio Existente Edificio C/ Almagro Posición en Planta Uso: Apeo Pilares en Edificio Existente Vigas y Losas Luces Apoyos 12 m (apeo en centro de vano) Canto Viga 100 cm Sistema más competitivo por plazo y coste comparado con la alternativa metálica de cerchas o de vigas armadas 81

82 Aplicación Postesado Corte Pilar Edificio Existente Edificio C/ Almagro Estado Original SOCIO FUNDADOR 82

83 Aplicación Postesado Corte Pilar Edificio Existente Edificio C/ Almagro Fases I de Ejecución SOCIO FUNDADOR 83

84 Aplicación Postesado -Fase II: Recrecido Pilares, Vigas Postesadas y Corte Pilar 84

85 Aplicación Postesado Vigas Postesadas y Corte Pilar 85

86 Aplicación Postesado Vigas Postesadas y Corte Pilar 86

87 Aplicación Postesado Rehabilitación y Nuevo Sótano Edificio Las Mariposas, Almería 87 Estado original y actual del edificio rehabilitado

88 Aplicación Postesado Rehabilitación y Nuevo Sótano Edificio Las Mariposas, Almería Uso: Forjado de Transición por Ampliación de Sótano en Edificio de Rehabilitación Luces Apoyos 12 m y Apeo de Pilares para 4 Niveles Losa Postesada e=70 cm 88

89 Aplicación Postesado Rehabilitación y Nuevo Sótano Edificio Las Mariposas, Almería 89

90 Aplicación Postesado Rehabilitación y Nuevo Sótano Edificio Las Mariposas, Almería 90

91 Aplicación Postesado Ampliación en Altura Hospital Parque San Antonio, Málaga 91 Uso: Ampliación en Altura en Edificio de Uso Hospitalario Losas Postesadas e=22 cm Reducido espesor de forjado, menores cargas en pilares y cimentaciones existentes Minimización de refuerzos estructurales

92 Aplicación Postesado Ampliación en Altura Hospital Parque San Antonio, Málaga 92

95 Losas postesadas Fichas de Control de Alargamiento 95