Estructuras de Forjados y Porticadas

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ESTRUCTURAS PORTICADAS

Componentes

Pilar, Viga, Nudo, Barras, Vano, Crujía, Brochal, Zuncho.

Comportamiento Mecánico

  • Hiperestáticas: Más puntos de apoyo de los necesarios para mantener el equilibrio. Son más rígidas y resistentes a las cargas.
  • Isostáticas: Número mínimo de puntos de apoyo para mantener el equilibrio. Son más flexibles y menos resistentes a las cargas.

Tipos de Vigas

  • Vigas Apoyadas (Isostáticas): Se deforman con las cargas, con compresión arriba y tracción abajo. Transmiten a los pilares compresión.
  • Vigas Empotradas (Hiperestáticas): Compresión arriba y tracción abajo, y en los apoyos al revés. Transmiten a los pilares flexiones.
  • Vigas Continuas: Apoyan sobre varios puntos y comprimen.
  • Vigas en Voladizo: Un enlace con la estructura, apoyado o empotrado. Tracción arriba y compresión abajo. Los apoyos comprimen el pilar, y los empotrados lo flexionan.

Materiales

Madera

El más usado junto con la piedra. Resiste compresión y tracción en el sentido de las fibras longitudinales. Sensible al clima. Con cargas prolongadas se deforma permanentemente, pero con el fuego no. Vigas rectangulares, cuadradas o circulares. Pilares circulares o cuadrados. Además de la madera de los árboles, también está la laminada, tableros unidos con adhesivos de gran resistencia para mayor resistencia y dimensiones.

Acero

A partir de perfil laminado de acero. Gran resistencia a agentes químicos, ambientales y al fuego. Perfiles IPN, IPE (doble T), UPN, HEB, L. Es rápido, obligado para grandes alturas y luces, enlaces con tornillos y soldadura, mano de obra muy especializada.

Hormigón Armado

Por excelencia el material de ahora por su facilidad y precio. El hormigón trabaja a compresión y el armado a tracción. Vigas cuadradas o rectangulares, pueden ser planas o descolgadas. Pilares circulares, cuadrados o rectangulares. Enlaces con empotramiento perfectos. Mano de obra no muy especializada. Las barras longitudinales se unen con estribos. En el cimiento quedan las esperas para enlazar con las barras del pilar. Arriba quedan esperas para enlazar la armadura longitudinal de las vigas.

  • Ventajas: Facilidad, mano de obra no especializada, estructura monolítica.
  • Desventajas: 28 días de fraguado, cuidado con el replanteo, no admite modificaciones, control de la ejecución.
  • Conocimientos Necesarios: Leer planos, saber encofrar y montar armaduras.

Otras Estructuras

  • Mixtas: Combinan hormigón armado y elementos metálicos. Por ejemplo, pilar de hormigón armado con perfil interior, o viga de perfil metálico IPN sobre pieza de hormigón rectangular. Unión de ambos con conectores. Ventajas: vigas más altas, el metal trabaja a tracción y el hormigón a compresión, menor gasto de encofrado.
  • Compuestas: Soporte de un material y viga de otro, por ejemplo, pilar de hormigón y viga metálica. El enlace es muy débil.
  • Prefabricadas: Hechas en taller, fáciles de montar, se unen con piezas especiales. Pueden presentar problemas en las uniones.
  • Espaciales: Barras metálicas con soldadura o anclaje especial. Permiten grandes luces y cubiertas ligeras.

FORJADOS

Se exige: estabilidad, resistencia, servicio, limitaciones a la deformación y absorción de vibraciones.

Tipos de Forjados

  • Unidireccionales: Elementos resistentes en una dirección, apoyados o empotrados, transmiten la carga en esa dirección. Formados por: elemento longitudinal resistente, entrevigado, armadura de reparto y capa de compresión.
  • Bidireccionales: Apoyos empotrados en la estructura portante, según dos direcciones ortogonales. Las cargas se transmiten en dos direcciones. Una variedad son los reticulares con apoyos sobre pilares con ábaco para el punzonamiento.

Elementos Longitudinales Resistentes

Reciben las cargas y las transmiten al pilar o muro de carga. La distancia entre ejes suele ser de 0.7 m y, según el material, pueden ser:

  • Hormigón Armado:
    • Autoportantes: Doble T con total capacidad resistente en taller, sin necesidad de apuntalar.
    • Semi-autoportantes: Vienen con parte de la capacidad resistente, que se completa en obra con hormigón y armadura. Suela rectangular de hormigón y armadura vertical triangular. Necesitan apuntalamiento.
    • Hormigón in situ: Se colocan las armaduras y después se hormigona para conseguir un monolitismo conjunto. Se encofran completamente.
  • Cerámica Armada: Encofrado cerámico con armadura y hormigón en el interior.
  • Acero: Perfil metálico doble T autoportante, no necesita puntales ni armadura suplementaria, pero sí protección contra el fuego y la corrosión. Se suelda a la viga que la recibe.
  • Madera: Luz de 3-4 m, se apoya en el muro o se mete en mechinal. Las colañas pueden ir apoyadas o enlazadas con sujeciones metálicas o de madera. La distancia entre ellas es de 30 cm y las cabezas deben estar ventiladas para evitar que se pudran.

Entrevigado

No resistente, se coloca entre los nervios y transmite las cargas a las viguetas. También se llama bovedilla. Puede ser de:

  • Hormigón: Muy usado, buen aislamiento acústico. Se vibra el hormigón para un buen enlace con la capa de compresión. Los hay huecos o macizos.
  • Cerámica: Poco usado.
  • Poliestireno Expandido: Macizo, poco peso, muy buen aislante térmico y acústico, fácil de cortar, permite piezas largas y a medida.
  • Bloque de Hormigón: Usado en nervios de hormigón in situ, se queda en el forjado.
  • Casetones: Usados en nervios de hormigón in situ, pero se recuperan. Son de poliéster y fibra de vidrio.

Forjado Especial: Chapa Colaborante

: HA sobre chapa nervada que hace de encofrado, sobre la que va la armadura. Ventajas:  Versatil, mchas plantas, rapido, no tableros ni apuntalar, +de 1 planta a la vez, relacion resistencia/peso, menos costes (-mo y -horm), facil, arriostra estruct, sirve como mismo element de encofrado, utilizable en todo tipo edificios.