Proyecto básico: Vigas integradas en edificios de varias plantas para uso comercial y residencial

Transcripción

1 Proyecto básico: Vigas integradas en edificios de varias plantas para uso comercial y Describe los diferentes tipos de vigas integradas que eliminan el uso de vigas por debajo de la losa de hormigón. Resume sus ventajas, describe las cuestiones principales para el diseño y presenta la información para el diseño inicial. Índice 1. Tipo de construcción 2 2. Ventajas de su utilización 4 3. Consideraciones del Diseño inicial 5 Página 1

2 1. Tipo de construcción La vigas integradas o vigas de forjado de canto reducido son casos especiales de vigas secundarias en los que la sección de acero está contenida dentro del canto de la losa. Se muestran ejemplos de estas vigas en la Figura 1.1. La losa del forjado puede consistir en: Elementos de hormigón prefabricado con una capa de compresión en la parte superior Forjado mixto utilizando chapas nervadas de acero de mm de altura En ambos casos, el canto de la losa está en el rango de mm y la proporción entre la luz/canto de la viga es normalmente 30. Las vigas integradas o vigas de forjados de canto reducido se conectan a las alas de las columnas HE o UC a fin de restringirlas contra la torsión originada por la cargas no equilibradas, aplicadas en un lado de la losa durante la etapa de construcción. La disposición de las vigas integradas se muestra en la Figura 1.2. Los elementos de atado unen las columnas en la dirección ortogonal. En la Figura 1.3 se muestra la construcción de una viga integrada utilizando losas de hormigón prefabricado. Se muestra un ejemplo de forjado de gran canto en la Figura 1.4. (1) (2) (3) (4) Leyenda: 1. Viga armada 2. Viga en forjado de canto reducido 3. Viga asimétrica en forjado de canto reducido 4. Viga de borde de sección hueca rectangular Figura 1.1 Ejemplo de vigas integradas Página 2

3 5-10 m m 3 2 Leyenda: 1. Vigas integradas 2. Elemento de atado 3. Paño de la losa 4.. Columna 4 Relacion Luz/ canto = Figura 1.2 Disposición de vigas integradas Figura 1.3 Construcción de viga integrada utilizando losas de hormigón prefabricado. Página 3

4 Figura 1.4 Chapa de gran nervadura y viga en forjado de canto reducido 2. Ventajas de su utilización Las ventajas de la construcción con vigas integradas o forjados de canto reducido son las siguientes: Canto del forjado Resistencia al fuego inherente de R60 Se eliminan las vigas principales Excelente aislamiento acústico Pueden utilizarse tamaños variados de vigas No se utilizan vigas que cuelgan Protección adicional del ala inferior supone hasta una resistencia al fuego de R120 Se utilizan directamente vigas secundarias entre columnas La masa efectiva mejora la reducción del ruido transmitido por el aire El tamaño de la sección puede adaptarse a las condiciones de carga Sistema de construcción muy resistente Vigas de atado unidas a los pilares en la dirección ortogonal Página 4

5 3. Consideraciones del Diseño inicial El diseño estructural de forjados de canto reducido y vigas integradas depende de la forma y la longitud del forjado. Se consideran dos casos generales: vigas integradas IFB, o vigas de forjado de canto reducido que constan de secciones HE, como se muestra en la Tabla 3.1 y la Tabla 3.2: Se pueden construir luces similares con vigas de forjado de canto reducido asimétricas hechas con perfiles laminados y vigas delta, tal como se muestra en la Figura 1.1 (b) y (d). Tabla 3.1 Luces de vigas de forjado de canto reducido utilizando secciones HE y placa inferior soldada Luz de la losa (m) Máxima luz de la viga de forjado delgada (m) HE 200A HE 240A HE 280A HE 300A 6 HE 240A HE 280A HE 300A HE 280A 7 HE 280A HE 300A HE 280B HE 300B 8 HE 280A HE 280B HE 300B HE 320B Considerar canto de la losa igual a la altura de la viga, más 50 mm Una chapa soldada de 15 mm de espesor es 150 mm más ancha que una sección HE Tabla 3.2 Luces de vigas armadas a partir de secciones IPE con el ala inferior soldada a una placa inferior Luz de la losa (m) Máxima luz de la viga armada (m) IPE 400 IPE 500 IPE 550 IPE IPE 500 IPE 550 IPE 600 HE 500A 7 IPE 550 IPE 600 HE 500A HE 600A 8 IPE 600 HE 500A HE 600A HE 600B Todas las secciones han sido cortadas en dos a partir de la sección IPE correspondiente En todos los casos se utiliza un ala inferior soldada a una placa de 20 mm de espesor Trátese de vigas de forjado de canto reducido o vigas integradas, ya sea utilizando chapas de gran nervadura o placas de hormigón prefabricado, el proyectista debe tomar en cuenta la geometría total del sistema del forjado, a fin de facilitar tanto el montaje, como el vertido de hormigón in situ. Los puntos importantes son: Relación entre el canto de la chapa o de la losa y la altura mínima del alma de la sección de acero. Distribución en planta, esto es la luz del forjado o de la losa, la distancia entre vigas adyacentes y las dimensiones de las alas superior e inferior de la sección de acero. Página 5

6 Registro de calidad TÍTULO DEL RECURSO Proyecto básico: Vigas integradas en edificios de varias plantas para uso comercial y Referencia(s) DOCUMENTO ORIGINAL Nombre Compañía Fecha Creado por R.M. Lawson SCI Enero 05 Contenido técnico revisado por G.W. Owens SCI Mayo 05 Contenido editorial revisado por D.C. Iles SCI Mayo 05 Contenido técnico respaldado por los siguientes miembros de STEEL: 1. Reino Unido G.W. Owens SCI 26/5/05 2. Francia A. Bureau CTICM 26/05/05 3. Suecia A. Olsson SBI 26/05/05 4. Alemania C. Mueller RWTH 11/5/05 5. España J. Chica Labein 20/5/05 6. Luxemburgo M. Haller PARE 26/05/05 Recurso aprobado por el Coordinador técnico G.W. Owens SCI 26/4/06 DOCUMENTO TRADUCIDO Traducción realizada y revisada por: eteams International Ltd. Documento traducido aprobado por: Labein 29/09/05 Página 6