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Proyecto básico: Visión general de sistemas estructurales para edificios de una sola planta
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Proyecto básico: Visión general de sistemas estructurales
para edificios de una sola planta
Este documento describe el rango de los sistemas estructurales que se utilizan comúnmente
para edificios de una sola planta con grandes luces. Las descripciones incluyen los pórticos
estructurales principales y los sistemas secundarios, tales como las correas sobre las que
apoya el cerramiento.
Índice
1.
Visión general de las aplicaciones para edificios de una sola planta
2
2.
Aspectos básicos del diseño
2
3.
Soluciones típicas de pórticos estructurales
6
4.
Uniones
18
5.
Contribuciones
20
Página 1
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1.
Visión general de las aplicaciones para
edificios de una sola planta
Los edificios de una sola planta tienen aplicaciones en una amplia gama de edificios, desde
casas pequeñas hasta espacios cubiertos más grandes, tales como pabellones de exposición y
estadios. Sin embargo, este documento se limita a las luces de tamaño medio entre 20 m y 60
m. Los edificios grandes utilizarán estructuras de múltiples luces y, en ocasiones, pueden
cubrir un área de 100.000 m2.
Esta forma de edificio tiene su origen en las construcciones industriales y, con frecuencia, esta
descripción se aplica pero puede inducir a error, ya que los usos finales son muchos y
variados, y existe un uso importante por parte del público general. Los usos finales típicos son
comercios, centros de distribución, centros de asistencia, instalaciones de ocio e instalaciones
deportivas de interior.
Esta mayor exposición al público y el mayor énfasis en la conservación de energía han creado
un mayor enfoque en la cubierta en términos de estética, aislamiento, estanqueidad al aire, etc.
Por lo tanto, el término de construcciones industriales se ha sustituido por la denominación
más amplia de edificios de una sola planta. Se conocen como naves, normalmente.
Aunque se ha producido un cambio importante en el aspecto, las formas estructurales básicas
han cambiado poco, y han desarrollado sus detalles para acomodar formas de cerramientos
más variadas, según se describe en las secciones que se presentan a continuación.
2.
Aspectos básicos del diseño
2.1
Visión general de los componentes
La forma más común para los pórticos principales es una estructura de baja pendiente, aunque
se utilizan otras formas estructurales, tales como celosías y estructuras de vigas y pilares. La
estructura se ha elegido con la forma genérica típica, pero los comentarios sobre la filosofía
del diseño se pueden aplicar también a las otras formas. Sin embargo, se utilizan variaciones
en diferentes regiones. Por ejemplo, en países nórdicos, el cerramiento de la cubierta se
extiende a menudo entre las vigas, y está diseñado para ofrecer una acción de diafragma para
eliminar el uso de los elementos de arriostramiento. Cuando está terminado, se evita la
necesidad de incluir uniones con capacidad de resistencia a momento en la estructura, pero se
debe incluir arriostramiento de muros o acción de diafragma en las elevaciones adecuadas.
La Figura 2.1 muestra un edificio típico con cerramiento de chapas de acero.
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1
2
5
3
4
Leyenda:
1. Cerramiento de cubierta de acero
4.
Correas
2. Estructura de acero primaria
5.
Cerramiento de muro
3. Correas de fachada
Figura 2.1
Edificio típico de una sola planta
Las diferentes formas de cerramiento se describen en los documentos SS018 y SS019. El
cerramiento se apoya comúnmente sobre correas (cubiertas y fachada), aunque en la práctica
esto difiere en algunas regiones. Las correas están realizadas generalmente a partir de chapa
galvanizada mediante laminación en frío para conformar secciones en Z o C.
Los vanos típicos son de 1,5 a 2,0 m para el cerramiento de chapa y 6 a 8 m para los
elementos secundarios, correas.
En algunos países, la distancia entre las estructuras es menor, y se han desarrollado sistemas
de cerramiento que van directamente entre las estructuras. En otros países, se han desarrollado
cerramientos trapezoidales profundos, que pueden extenderse entre estructuras con una
separación de 6 a 10 m.
Los vanos de las estructuras están entre 15 a 60 m, pero los vanos entre 20 y 30 m son
generalmente los más económicos.
Los diseños de las estructuras están basados en principios plásticos o elásticos. El diseño
plástico emplea la disposición de correas, de forma que ofrezcan las restricciones necesarias
para un diseño económico. Los principios elásticos se utilizan generalmente cuando el
cerramiento se apoya simplemente sobre la estructura.
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En el diseño plástico suele realizar un uso más económico de los materiales.
2.2
Principios estructurales de las estructuras
Al igual que las demás estructuras, es necesario que haya un método eficaz para transferir las
cargas aplicadas al suelo a través de las cimentaciones. Las cargas principales en edificios de
una sola planta, además del peso propio, serán la nieve y el viento, aunque es posible que se
deban considerar las cargas sísmicas en algunas áreas. Además, en algunos edificios, los
servicios y los acabados internos se suspenden de la estructura y los elementos secundarios.
Las cargas gravitatorias, que deben obtenerse de la normativa correspondiente (EN 1991), se
transfieren a las estructuras por el cerramiento o correas, y las estructuras se diseñan según la
forma estructural seleccionada. Los pórticos se diseñan como estructuras planas con el fin de
que actúen independientemente unas de las otras.
Las cargas laterales que actúan en el plano de los pórticos principales son resistidas por cada
pórtico individualmente, de forma similar a las cargas gravitatorias.
Durante la definición de los pórticos, es habitual considerar bases articuladas y utilizar
uniones emprotradas en los aleros. Esto se aplica especialmente cuando se utilizan pórticos de
seción variable. Esto es más fiable que utilizar bases empotradas en las cimentaciones debido
a la naturaleza poco fiable de la unión entre las cimentaciones y el suelo. Sin embargo, en
aquellos emplazamientos donde el suelo es fiable, las bases empotradas se utilizan con pilares
de secciones laminadas en caliente, ya que la capacidad frente a momentos es uniforme en la
parte superior e inferior del pilar.
En estructuras que no sean de pórticos, puede ser más adecuado utilizar una viga contraviento
para transmitir las cargas laterales a los pórticos, que están arriostradas. Esta disposición se
utiliza debido a la dificultad de ofrecer momento resistente entre las correas de cubierta y los
pilares. No obstante, esto también reduce el tamaño del pilar.
Para las cargas horizontales que actúan perpendicularmente a los pórticos, será necesario
transmitir las cargas a las fachadas laterales e incluir arriostramientos para transmitirlos a las
cimentaciones.
La Figura 2.2 ilustra los diseños típicos.
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2
Leyenda:
1 arriostramiento de fachada
2 arriostramiento de cubierta
3 arriostramiento lateral
3
1
(a) Disposición con pórticos hastial arriostrado
Leyenda:
1 pórtico de extremo
1
(b) Disposición con pórticos hastial rígido
Figura 2.2
Disposiciones estructurales típicas para pórticos
La Figura 2.2(a) muestra un edificio con el arriostramiento transversal cerca del pórtico
central del edificio. Se recomienda utilizar esta disposición, ya que la dilatación térmica puede
tener lugar fuera del vano "rígido". Sin embargo, las cargas de los pilarillos de los hastiales
deben transmitirse a lo largo de la cubierta hasta el vano arriostrado. En ocasiones, es más
adecuado ubicar el arriostramiento de la cubierta en los vanos del extremo.
Las vanos arriostrados en las fachadas laterales no tienen por que coincidir con el
arriostramiento de la cubierta a condición de que se incluya un elemento adecuado en el nivel
de los aleros, para transferir las cargas entre los dos sistemas. En ocasiones, esto es importante
para permitir colocar puertas y ventanas de gran tamaño en la ubicación más adecuada para el
edificio, en lugar de buscar comodidad estructural.
En las posiciones en las que los hastiales sean rígidos, como se muestra en la Figura 2.2, no es
necesario incluir arriostramiento. Si no es posible obtener lo anterior, se puede utilizar con
éxito un pórtico de arriostramiento resistente a momentos en lugar de sistemas de
arriostramiento en cruz de San Andrés (véase la Figura 2.3).
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Figura 2.3
Pórtico de arriostramiento resistente a momento para ofrecer estabilización en la
dirección longitudinal.
El arriostramiento en cruz de San Andrés se muestra en las figuras anteriores, pero en
ocasiones se utiliza el arriostramiento W o K con elementos tubulares diseñados para resistir
tracción y compresión. Esto facilita el proceso de montaje.
3.
Soluciones típicas de pórticos estructurales
3.1
Estructuras aporticadas
La forma estructural más común son la soluciones basadas en pórticos planos de acero. Las
estructuras aporticadas pueden fabricarse a partir de secciones laminadas en caliente o chapas
soldadas para formar secciones en I armadas. La Figura 3.1 muestra algunas variaciones de
las formas básicas.
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6°
6
6
25 - 40 m
25 - 30 m
(a) Estructura aporticada - vano medio
(b)･Estructura aporticada curvada
6°
8
8
3.5 m
8m
9m
25 m
8m
(d) Estructura aporticada con puente grúa
(c) Estructura aporticada con entreplanta
6°
6
25 m
(e) Estructura aporticada de dos vanos
6°
6°
8
3.5 m
10 m
(f) Estructura aporticada con oficina integrada
10°
3°
6-10
6
40 m
(g) Estructura aporticada･ Mansard
Figura 3.1
20-50 m
(h)･Estructura aporticada de perfiles
armados
Varias formas de estructura aporticada
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Las dimensiones que se indican son puramente indicativas, ya que es posible construir
económicamente un conjunto muy amplio de alturas y vanos. Para edificios grandes,
generalmente es más económico dividirlos en vanos de 20 – 30 m, a condición de que el uso
del edificio no se vea limitado por la presencia de pilares internos. La separación de pórticos
está entre 4.5 y 10 m. La medida más común es de 6 a 8 m cuando se utilizan correas, y será
inferior para cerramientos apoyados directamente entre pórticos.
Según se ha descrito en la introducción, esta forma de construcción se utiliza para muchos
propósitos industriales diferentes del original, y los proyectistas han introducido variaciones
en el tema, para que los edificios y los sistemas de cerramiento sean más atractivos y
adecuados para diferentes entornos. Los ejemplos incluyen el uso de parapetos (Figura 3.2)
para distinguir la forma de la cubierta inclinada de los edificios. La forma de caja simple sin
las connotaciones industriales es atractiva arquitectónicamente, y el uso de vigas aligeradas
expresadas externamente (Figura 3.3) es un ejemplo de tratamientos arquitectónicos
alternativos.
Figura 3.2
Estructura aporticada típica y sus componentes secundarios
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Figura 3.3
Viga aligerada utilizada en estructuras aporticadas
La Figura 3.4 ilustra cómo un diseño de construcción nuevo puede mejorar la estética. Los
diseñadores pueden demostrar una concepción innovadora mientras mantienen la economía
global de la forma estructural.
Figura 3.4
Uniones innovadoras resistentes a momentos en un edificio industrial
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3.2
Alternativas de cubiertas de celosía
Las soluciones que utilizan celosías de cubierta son una alternativa viable a las estructuras
aporticadas, en especial cuando se requieren vanos grandes. Las soluciones basadas en
pórticos planos como los descritos en los apartados anteriores, están limitadas por la
disponibilidad de las secciones, y no ofrecen la flexibilidad de expresión de diseño que
ofrecen las estructuras ligeras en grandes espacios abiertos. Las estructuras de celosía se
pueden fabricar a partir de secciones en U, en H o perfiles tubulares.
Al igual que las soluciones aporticadas, existen otras que permiten satisfacer las necesidades
específicas del cliente y la función y el aspecto de la construcción.
La estabilidad lateral necesaria se puede conseguir diseñando la estructura de tal forma que
tenga uniones con capacidad resistente a momento entre las celosías y los pilares, incluyendo
celosías contraviento en el plano de la cubierta o utilizando una acción de diafragma del
cerramiento de la cubierta (las últimas dos opciones requieren una sujeción adecuada en las
paredes extremas, y la acción de diafragma no es aceptable en algunos países).
3.3
Estructuras aporticadas
Esta sección ofrece una descripción detallada de las disposiciones comunes de estructuras de
pórticos planos.
3.3.1 Estructura aporticada de cubierta inclinada
5
3
2
1
4
Leyenda:
1. Refuerzo en los aleros
2. Refuerzo en la cumbrera
4. Pilar
5. Pendiente de la cubierta
3. Viga
Figura 3.5
Estructura aporticada simétrica de un solo vano
Una pórtico plano simétrico de un solo vano (véase la Figura 3.5) tiene generalmente:
‰ Un vano entre 15 m y 60 m (20 a 30 m es el valor más eficaz)
‰ Una altura de aleros entre 5 y 10 m (5 a 6 es el valor más eficaz estructuralmente, pero la
actividad comercial exige a menudo edificios mucho más altos)
‰ Un ángulo de cubierta entre 5° y 10° (6° se adapta comúnmente)
‰ Una separación de estructuras entre 5 m y 8 m (las separaciones mayores están asociadas
a estructuras aporticadas de vanos grandes)
‰ Cartelas en las vigas en los aleros y, si es necesario, en la cumbrera.
El uso de cartelas en los aleros y la cumbrera reduce el canto necesario de la viga, y obtiene
una unión a momento eficiente en estos puntos. En ocasiones, la cartela se corta al mismo
tamaño de sección que la viga.
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3.3.2 Estructura aporticada con entreplanta
1
Leyenda:
1. Entreplanta interna
Figura 3.6
Estructura aporticada con entreplanta interna
La disposición de oficinas se realiza a menudo dentro de una estructura aporticada utilizando
una entreplanta (véase la Figura 3.6), que puede ser de anchura parcial o total. La entreplanta
se puede diseñar para estabilizar la estructura, si bien en ocasiones, el forjado interno requiere
una protección ante el fuego adicional.
3.3.3 Estructura aporticada con entreplanta externa
1
Leyenda:
1. Entreplanta externa
Figura 3.7
Estructura aporticada con entreplanta externa
Las oficinas se pueden colocar externamente a la estructura aporticada, lo cual crea una
estructura aporticada asimétrica (según se muestra en la Figura 3.7). La principal ventaja de
esta estructura es que los pilares grandes y las cartelas no obstruyen el espacio de oficina.
Generalmente, esta estructura adicional depende de la estructura aporticada para su
estabilidad. A menudo, las oficinas se sitúan en el extremo a dos aguas, y la estructura puede
ser una viga y pilar, en lugar de un pórtico.
3.3.4 Estructura aporticada con puente grúa
Si las grúas son necesarias, tendrán una influencia esencial en el diseño y las dimensiones de
las estructuras aporticadas. Ofrecen cargas verticales adicionales, así como fuerzas
horizontales importantes que pueden influir en los cálculos.
Si la grúa tiene una capacidad relativamente baja (por ejemplo, hasta 20 toneladas), es posible
fijar soportes a los pilares para soportar la grúa (véase la Figura 3.8). El uso de un elemento
de atado o bases de pilar empotradas puede ser necesario para reducir la flecha de los aleros.
El movimiento hacia fuera de la estructura a nivel de la viga carril de la grúa puede ser de
importancia crítica para el funcionamiento de la grúa.
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1
Leyenda:
1. Soporte de pilar
Figura 3.8
Estructura aporticada de grúa con soportes de pilar
Para grúas pesadas, es adecuado fijar las vigas carril de la grúa sobre pilares adicionales, los
cuales se pueden unir al pilar de la estructura mediante un arriostramiento debido a problemas
de inestabilidad.
3.3.5 Estructura aporticada apuntalada
1
Leyenda:
2
1. Altura interna despejada
2. Apuntalamiento
Figura 3.9
Estructura aporticada apuntalada
Cuando el vano de una estructura aporticada es superior a 30 m y no es necesario incluir un
vano libre, una estructura aporticada apuntalada (véase la Figura 3.9) puede reducir el tamaño
de la viga y también las fuerzas a cortante horizontales en la base, lo que permite reducir los
costes de la estructura de acero y las cimentaciones.
Este tipo de estructura se denomina en ocasiones "pórtico apuntalado de un solo vano", pero
actúa como estructura aporticada de dos vanos en términos de comportamiento estructural.
3.3.6 Estructura aporticada Mansard
Figura 3.10
Estructura aporticada Mansard
Una estructura aporticada Mansard se compone de una serie de vigas y cartelas, según se
muestra en la Figura 3.10. Esta estructura se puede utilizar cuando se requiere un vano libre
grande, aunque se debe minimizar la altura de los aleros del edificio. Una estructura
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aporticada Mansard unida puede ser una solución económica cuando se tenga que limitar la
extensión de los aleros.
3.3.7 Estructura aporticada aligerada
Figura 3.11
Estructura aporticada de vigas aligeradas
Las vigas aligeradas se pueden utilizar en estructuras aporticadas con vigas curvadas. Cuando
la viga requiera empalmes para su transporte, se deben detallar cuidadosamente para preservar
las características arquitectónicas de esta forma de construcción.
3.3.8 Estructuras aporticadas a dos aguas
2
1
3
Leyenda:
1. Arriostramiento a dos aguas
2. Puerta industrial
3. Puerta de personal
Figura 3.12
Estructura a dos aguas en una estructura aporticada
Las estructuras aporticadas a dos aguas están situadas en los extremos del edificio, y pueden
constar de puntales y vigas simplemente apoyadas en lugar de una estructura aporticada de
vanos completos. Estas estructuras requieren un arriostramiento para ofrecer estabilidad
lateral (véase la Figura 3.12). Si se va a ampliar el edificio con posterioridad, se recomienda
utilizar una estructura aporticada del mismo tamaño que las estructuras internas.
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3.4
Disposición global del edificio
Una estructura aporticada de acero típica con sus componentes secundarios se muestra en la
Figura 3.13.
1
Leyenda:
9
2
8
4
3
6
5
1.
Correa
2.
Viga
3.
Pilar
4.
Placa base
5.
Cimentación
6.
Tirante (opcional)
7.
Muro perimetral
8.
Correas de fachada
9.
Viga de aleros
10. Puntales en aleros
11. Tirantillos
12. Arriostramiento
13. Celosía
14. Arriostramiento en cruz de
San Andrés
1
9
10
12
11
Figura 3.13
14
13
Descripción de los componentes estructurales en una estructura aporticada
Una estructura aporticada es estable en su propio plano, pero requiere un arriostramiento fuera
de su plano. Esto se consigue generalmente mediante arriostramiento (a menudo son perfiles
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tubulares) en el plano de la cubierta que se extiende entre las estructuras exteriores. Los nudos
de esta viga de viento deben coincidir con las uniones del puntal a dos aguas. Las correas y
los raíles laterales sujetan la cubierta y el cerramiento de pared, y estabilizan la estructura de
acero contra el arriostramiento lateral. Los perfiles tubulares tienen la ventaja de poder resistir
la tracción y compresión y de mejorar la estabilidad durante el montaje. Sin embargo, es
posible utilizar ángulos o incluso cables o bandas planas cuando el sistema se diseña para
cargas sólo de tracción.
El proceso de montaje de la estructura principal y los elementos secundarios, tales como
correas, se realiza generalmente mediante grúas móviles, según se ilustra en la Figura 3.14.
La separación entre correas se reduce en las zonas de alta carga de viento y nieve y, cuando se
requiere estabilidad de la viga, por ejemplo cerca de los aleros y el valle.
Figura 3.14
3.5
Proceso de instalación de una estructura aporticada
Elementos secundarios
El sistema de cerramiento de un edificio de una sola planta se extiende entre los pórticos, y se
apoya directamente en ellos, o bien se utilizan correas. Existe una interdependencia entre el
diseño de la estructura: si se va a utilizar el método de diseño de plástico o perfiles de sección
variable, es necesario incluir un sistema de arriostramiento en el ala a compresión. Esto exige
el uso de correas para ofrecer fijación a los arriostramientos, según se muestra en la
Figura 3.15.
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Figura 3.15
Sistema de arriostramiento en las posiciones de rótulas plásticas
Las correas están separadas generalmente entre 1,5 y 2,0 m para ofrecer las restricciones
necesarias a lo largo de las vigas y pilares, y es también un valor económico para la mayoría
de chapas de cerramientos.
Por razones económicas, las correas son generalmente secciones conformadas en frío
patentadas, variaciones de las formas en Z o C. La Figura 3.16 muestra algunas formas
típicas.
Correa Zeta
Figura 3.16
Zeta modificada
Correa en C
Correa Sigma
Secciones típicas de correa/raíl
Estas secciones se fabrican en varios tamaños y espesores para los intervalos de carga y vano
asociados a los edificios de una sola planta que se construyen en toda Europa.
Se deben utilizar ejiones para unir las secciones conformadas en frío a las vigas y pilares, ya
que un apoyo directo puede afectar al rendimiento de los componentes, a menos que se hayan
diseñado específicamente para esta situación. La mayoría de fabricantes tiene tablas de cargas
que se utilizan con sus productos. Estas tablas están corroboradas por programas de ensayos
para obtener una máxima economía, y es fundamental cumplir minuciosamente los detalles
del fabricante para garantizar que no se incumplen las condiciones de prueba.
Las secciones laminadas en caliente se pueden utilizar para las correas cuando se utilizan
sistemas de cerramiento de gran luz y las cargas son mayores, y en los casos necesarios para
suspender las cargas importantes del sistema de cubierta.
La Figura 3.17 muestra los detalles típicos de unión.
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Soporte (ejión) para correa en Z conformada en frío continua
Soporte para correa laminada en caliente continua
Figura 3.17
Soporte para correa laminada en caliente de un
solo vano
Posibles soluciones para una unión entre correa y viga
Para obtener más información sobre el diseño de correas, véase el documento T2006.
3.6
Vigas de valle para estructuras "hit" y "miss"
En edificios aporticados de varios vanos, es una práctica frecuente utilizar vigas de valle para
eliminar los pilares intermedios. Lo más común es que los pilares alternados se omitan y el
valle del pórtico se apoye en una viga de valle que se extiende entre los pilares de estructuras
adyacentes, según se muestra en la Figura 3.18. Esta disposición se denomina a menudo
estructuras "hit" y "miss". Las estructuras con el pilar son las estructuras "hit". En ocasiones
se omite más de un pilar, aunque dicho diseño requiere vigas de valle muy grandes y reduce la
rigidez y estabilidad de la estructura, incluso cuando las estructuras completas restantes se
utilizan para estabilizar las estructuras sin pilares.
Las vigas de valles pueden ser "simplemente apoyadas" o "continuas" a través de los pilares
de apoyo. La elección depende normalmente del coste relativo de una viga más pesada para
una "construcción simplemente apoyada" y la unión más costosa para una "construcción
continua". La construcción continua puede ocasionar una reducción de pilares próximos de
altura despejada, ya que es posible que se requieran cartelas para realizar uniones viga/pilar
atornilladas económicas. Generalmente, esto no supone un problema.
Es necesario realizar un diseño minucioso para garantizar el montaje de una viga de valle y
las vigas en el pilar, especialmente si el pilar requiere rigidizadores en la misma área. La
primera elección de pilar es a menudo demasiado pequeña para que la viga de valle pueda
montarse entre las alas de los pilares.
Las vigas de valles forman a menudo uno o varios pórticos con los pilares para ofrecer
estabilidad estructural en ángulos rectos respecto a las estructuras. De esta forma se evita el
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arriostramiento en cruz de San andrés en la alineación de pilares interiores, lo que suele ser
inaceptable para el uso previsto del edificio.
Figura 3.18
Detalles de viga de valle para estructura “hit” y “miss”
(Fotografía cortesía de Kingspan Metl-con Ltd)
4.
Uniones
Esta sección describe los principales tipos de unión de las estructuras aporticadas. Las uniones
de celosía se describen en el documento SS050.
Las tres uniones principales en una estructura aporticada de una sola pórtico son las uniones
en los aleros, la cumbrera y la base del pilar. Estas uniones se describen detalladamente en el
documento SS051.
Para las uniones de aleros, se utilizan principalmente uniones atornilladas con pilares
continuos combinadas con vigas y chapas de extremo, según se muestra en la Figura 4.1. En
algunos casos, el pilar con el vano reforzado de la viga se construye entero, y la sección de la
viga con altura constante se une con una junta atornillada.
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Leyenda:
6
1.
2
1
7
Refuerzo en los aleros
2.
Sección laminada en caliente
3.
Chapa de extremo
4.
Tornillos de tipo 8.8. o 10.9
5.
Rigidizador de compresión,
cuando sea necesario
6.
Soldaduras del ala traccionada
7.
Rigidizador de compresión
cuando es necesario
4
3
5
2
Figura 4.1
Uniones de aleros típicas en una estructura aporticada
4
1
2
Leyenda:
1.
Chapas de extremo
2.
Sección laminada en caliente
3.
Refuerzo en la cumbrera,
cuando sea necesario
4.
Tornillos de tipo 8.8. o 10.9
3
Figura 4.2
Uniones de cumbrera típica en una estructura aporticada
Para reducir los costes de fabricación, es preferible diseñar la unión de alero sin rigidizadores.
En este caso, es necesario tener en cuenta los efectos de la menor rigidez de unión en la
estructura global, es decir, los efectos sobre la distribución de las fuerzas internas y las flechas
en la estructura. El Eurocódigo EN 1993 1-8 proporciona un procedimiento de diseño que
tiene en cuenta estos efectos.
En ocasiones, la unión en cartela se diseña de forma similar (véase la Figura 4.2). Si el vano
de la estructura no sobrepasa los límites de transporte, la unión en cartela en obra puede ser
obsoleta. El ingeniero asesor, así como el contratista, deben evitar en lo posible el refuerzo en
la cumbrera a causa de los mayores costes de fabricación.
A menudo, la base del pilar de la estructura se mantiene simple, con mayores tolerancias para
facilitar la coordinación entre los componentes de hormigón y los de acero (véase la
Figura 4.3). En la mayoría de los casos, la base se diseña como un pasador para mantener las
dimensiones de la cimentación lo más pequeñas posibles. Es importante tener en cuenta que
se deben resistir las cargas horizontales. Las bases empotradas se pueden utilizar, pero sólo si
hay información fiable sobre las condiciones del suelo. Aunque la base está articulada
nominalmente, se recomienda utilizar cuatro pernos por razones de seguridad, ya que impide
la caída de los pilares en una situación provisional.
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Figura 4.3
5.
Ejemplos típicos de uniones de base de pasador en una estructura aporticada
Contribuciones
Algunos diagramas e ilustraciones de este documento se han sacado del Anexo 4-A (Prácticas
óptimas– sector industria) del informe Eurobuild en acero - Evaluación de la demanda de
clientes, sostenibilidad y normativas futuras en la próxima generación de diseño de edificios
de acero, que fue un informe para el programa ECSC steel RTD en 2006.
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Registro de Calidad
TÍTULO DEL RECURSO
Proyecto básico: Visión general de sistemas estructurales para
edificios de una sola planta
Referencias(s)
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Nombre
Compañía
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Creado por
Graham Raven
SCI
Contenido técnico revisado por
G W Owens
SCI
1. Reino Unido
G W Owens
SCI
23/05/06
2. Francia
A Bureau
CTICM
23/05/06
3. Suecia
B Uppfeldt
SBI
23/05/06
4. Alemania
C Müller
RWTH
23/05/06
5. España
J Chica
LABEIN
23/05/06
G W Owens
SCI
25/04/07
J Chica, Labein
27/02/07
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