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Unidad Temática 9 Lección 35
BLOQUE TEMÁTICO 2 UNIDAD TEMÁTICA 9
LECCION 35 HORMIGÓN PRETENSADO. FUNDAMENTOS
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ÍNDICE 1. HORMIGÓN PRETENSADO. FUNDAMENTOS Y GENERALIDADES 1.1. RESUMEN HISTÓRICO DEL HORMIGÓN PRETENSADO. 1.2...DEFINICIONES 1.3. MATERIALES: CONDICIONES QUE DEBEN REUNIR. 1.3.1...HORMIGONES 1.3.2...ARMADURAS 1.4. EJECUCIÓN DE H.P. CON ARMADURAS PRETESAS. 1.5. EJECUCIÓN DE PIEZAS DE H.P. CON ARMADURA POSTESA. 1.6. ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE EL HORMIGÓN PRETENSADO SEGÚN LA EP80. 1.7. UTILIZACIÓN DEL PRETENSADO EN ELEMENTOS DE ESTRUCTURA. 1.8. FUTURO DEL HORMIGÓN PRETENSADO
2. OTRAS APLICACIONES DEL HORMIGÓN ARMADO EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES. 2.1. PREFABRICADOS E INSUSTRIALIZACION. CONCEPTO Y CENERALIDADES. 2.2. SOLUCIONES RACIONALIZADAS CON PEQUEÑOS BLOQUES 2.3. ESTRUCTURAS PREFABRICADAS. SISTEMAS. 2.3.1. Rigidización de nudos. 2.4. SOLUCIONES PREFABRICADAS CON ESTRUCTURA PREVIA DE HORMIGÓN ARMADO. 2.5. SISTEMAS CON PANELES AUTORRESISTENTES PREFABRICADOS. 2.5.1 Detalles constructivos. Uniones. 2.6. SISTEMA DE ENCOFRADO TUNEL. 2.7. SISTEMAS TRIDIMENSIONALES. 2.8. TIPOS DE UNIONES EN SISTEMAS PORTIFICADOS.
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3. TIPOLOGÍA DE ELEMENTOS PREFABRICADOS DE HORMIGÓN PRETENSADO
3.1. INDAG, S.A. 3.2. PACADAR 3.2.1. Puentes y Viaductos 3.2.2. Pilas 3.2.3. Dinteles 3.2.4. Falsos tuneles y cubriciones 3.2.5. Pasarelas peatonales 3.2.6. Pasos bajo terraplén 3.2.7. Muros y Estribos 3.3. SISTEMA INTEGRA 3.4. SISTEMA TTY 3.5. ZAPATAS PREFABRICADAS 3.6. NUDOS RIGIDOS 3.7. ESTRUCTURA TITANO 3.8. MÉNSULA PILARES
3.9. PUENTES MONOVIGA Y PASARELAS PEATONALES 3.10. CUBIERTA GABBIANO 3.11. VIGA RUBIERA T-40 3.12. BÓVEDA TRIARTICULADA TECHSPAN 3.13. ESTRUCTURAS MATIERE 3.14. DELTA/PLACA TTT 3.15. ONDAL 3.16. VARIANT
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1. HORMIGÓN PRETENSADO. FUNDAMENTOS Y GENERALIDADES
PRETENSADO. Pretensar una construcción es crear en ella, artificialmente, con anterioridad e las cargas exteriores o simultáneamente con ellas, unas tensiones permanentes tales que, superpuestas a las tensiones debidas a las cargas exteriores, se generan tensiones totales comprendidas entre las tensiones límites que el material puede soportar independientemente con toda seguridad. Vamos a ver algunos ejemplos de elementos en los que podemos apreciar, de una manera intuitiva la idea del pretensado. En una rueda de bicicleta, la llanta y el casquillo de giro alrededor del eje van unidos por varillas de acero de gran finura que son los radios.; si recordamos los conceptos de compresión esbeltez, etc., tenemos que llegar a la conclusión de que, al entrar en carga por el uso, los radios deberían pandear; sin embargo no sólo ocurre ante una carga normal, sino que ante una carga extraordinaria (golpe, etc.) puede deformarse la llanta sin que lo hagan los radios. Ello se debe a que con anterioridad (“pre”) hemos tensado los radios introduciendo en ellos unos esfuerzos de alargamiento (“tensado”) que se suman algebraicamente a las tensiones de compresión equilibrándolas. Otro ejemplo clásico es el del tonel cuyas duelas de madera están abrazadas por los aros metálicos. La presión del líquido al llenar el tonel haría que los aros se ensancharan (elasticidad del acero) y el líquido escaparía; pero si los aros se ajustan en caliente al enfriarse se retraen creando en el conjunto una tensión que la presión del líquido debe vencer antes de comenzar la deformación del tonel. Más ejemplos podrían ser: una fila de libros cogidos en ambas manos que no se caen por la presión introducida; un muro de contención, cuya resistencia a la flexión aumenta cuando mayor es la carga vertical a que está sometido, etc.
1.1. RESUMEN HISTÓRICO DEL HORMIGÓN PRETENSADO. Al hablar en lecciones anteriores de elementos estructurales trabajando a flexión veíamos la dificultad de conseguir un hormigón armado en el que no se produjesen fisuraciones por la tracción. Este problema ha dado lugar desde el comienzo de la utilización de hormigón armado a múltiples estudios e investigaciones para paliarlo. Ya en 1888 Doehnring expuso por primera vez el concepto de la precompresión a través del acero de forma que el hormigón no se viera obligado a trabajar a tracción. Posteriormente en 1907, Koenen estudió la aplicación del principio de la precompresión en obras de ingeniería como las traviesas del ferrocarril, pero debido a la baja tensión del acero utilizado no consiguió el resultado apetecido, pues la tensión de precompresión quedaba anulada por la tracción y la deformación plástica del hormigón.
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En 1928 el ingeniero Freyssinet, experto en las propiedades de aceros y hormigones, llegó, a través de profundos estudios y experiencias a proponer la necesidad de emplear materiales de alta calidad; aceros de elevado límite elástico y hormigones de gran compacidad y resistencia, consiguiendo grandes resultados. Así pues podemos decir que si la invención del hormigón fue de tipo fortuito, ya que fue invención de un artesano que trató de reforzar su pieza cuando veía que se rompía al estirarla, el hormigón pretensado nació en el laboratorio concebido por un técnico, Freyssinet, que conocía las propiedades del hormigón y del acero y los inconvenientes del hormigón armado.
1.2. DEFINICIONES Se ha definido ya lo que es pretensar una construcción y, antes de entrar en la técnica del pretensado, vamos a aclarar la utilización de las palabras que se emplean y su significado. Pretensar, es tensar antes y “tensar” es crear tensión. Por eso se habla de hormigón pretensado pues se va a crear una tensión en un elemento estructural antes de que entre en carga. Tesar, (crear tracción) y sus derivados tesos y tesos sólo son aplicables a armaduras. Por tanto la terminología correcta será: - Hormigón pretensado con armadura pretesa cuando la armadura se tesa antes de hormigonar, y hormigonar - Hormigón pretensado con una armadura postesa en el caso en que se tese después de hechas piezas. No deberá pues, nunca emplearse el término hormigón postensado.
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Aplicación a elementos estructurales trabajando a flexión Esta técnica del hormigón pretensado consistirá, pues esencialmente en introducir en el hormigón unas determinadas compresiones que al componerse con las tensiones de las solicitaciones exteriores obligan a la totalidad o gran parte de la sección de la pieza a participar en el mecanismo resistente. Vamos a verlo gráficamente a través de la viga como elemento estructural representativo trabajando a flexión. En la figura 1 si a una viga con diagrama triangular de tensiones (a) típico de flexión, se le da una precompresión uniforme mediante armaduras rectas centradas se obtiene a lo largo de toda la pieza un diagrama rectangular de tensiones de compresión (b) que, sumados, nos dará un diagrama trapezoidal en el que las tensiones de compresión pueden ser muy grandes.
Fig.1
Fig.2
En la figura 2 vemos que con compresión excéntrica por debajo de la línea neutra se puede conseguir que la viga en máxima carga tenga una forma de trabajo cómoda. Sin embargo la solicitación de flexión no es uniforme a lo largo de la viga (Fig. 3); tendríamos, pues que conseguir una precomprensión con diagrama variable. Esto lo conseguiremos con armaduras tesas según la figura 4, o bien con armaduras rectas (Fig. 5) variando la sección de la viga para que las solicitaciones de flexión sean más lineales.
Lógicamente este estado de tensión que se introduce a través de a precompresión, debe existir no sólo en un período inicial, sino que deberá mantenerse a lo largo del tiempo. Desgraciadamente los fenómenos plásticos y de retracción imponen un límite al aprovechamiento de los materiales empleados. Al hablar de los distintos sistemas de pretensado veremos las posibles formas de corregir las pérdidas de tensión en las armaduras. 6
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Clasificaciones. Vamos ahora a hacer una clasificación de los hormigones pretensados en razón a la forma de ejecutarlos y a su utilización respecto a un lugar o ambiente. El tesado de las armaduras que van a producir las tensiones de compresión en el hormigón puede hacerse, como veíamos en las definiciones, de dos formas distintas. En una de ellas se tesa primero la armadura vertiendo a continuación el hormigón para, una vez fraguado y endurecido, dejar libre la armadura; el anclaje resulta de la adherencia armadura-hormigón y da lugar al hormigón pretensado con armadura pretesa y anclaje directo. Por el otro sistema se fabrica primero la pieza de hormigón disponiendo en ella conductos o vainas para alojar las armaduras que se tesan y anclan cuando el hormigón ha adquirido la resistencia suficiente; este sistema da lugar al hormigón pretensado con armadura postesa y anclaje directo. En cuanto a su utilización, la Norma EP.80 los clasifica según el grado de fisuración entre estos grupos: l.- Ausencia total de fisuración (para ambientes muy agresivos). ll.- Cierto riesgo de fisuración (intemperie con posibilidad de cargas no permanentes y fisuración transitoria) lll.- Se admite una fisuración controlada (piezas no sometidas a ambientes corrosivos). Para terminar con estos fundamentos y generalidades sobre el hormigón pretensado, vamos a resumir sus ventajas e inconvenientes ante el hormigón armado normal, que de una forma implícita ya han quedado determinadas en lo explicado hasta ahora. Ventajas. 1º. Ahorro de acero por la posibilidad de utilizar acero de alta resistencia y hasta cerca de su límite elástico. 2º. Ausencia de fisuras o posibilidad de cierre si se cesan las causas que las producen (comportamiento elástico). 3º Mayor rigidez a igualdad de sección ya que al estar toda la pieza comprimida toda el área es efectiva (esto da mayor resistencia a la torsión). 4º Mejor absorción del esfuerzo cortante ya que al estar toda la pieza comprimida desaparecen los esfuerzos rasantes. 5º Menor peso propio. Desventajas. La única desventaja, es la derivada de las grandes inversiones necesarias, que limitan su uso a cierto tipo de elementos estructural.
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1.3.MATERIALES: CONDICIONES QUE DEBEN REUNIR. 1.3.1. HORMIGONES Son de las mismas características que los empleados en el hormigón para armar, siempre que sean de buena calidad. El cemento, de categoría no inferior a la 350 será portland o puzolánico, es decir, de carácter alcalino para evitar las corrosiones; nunca será aluminosos, evitándose los iones CL y S. EL problema de la retracción, que es mayor en los hormigones de buena calidad y resistencia inicial importante, se compensa con la menor masa en relación con las soluciones armadas tradicionales. 1.3.2. ARMADURAS En el hormigón pretensado debemos considerar que las armaduras “activas” son armaduras de alta resistencia mediante las cuales se introduce la fuerza de pretensado y las “pasivas” que son habituales en hormigón armado. Las armaduras activas son siempre de acero de alta resistencia y pueden ser: - Aceros por aleación hasta 28 mm. De ø y resistencia entre 9000 y 10.000 kp/cm2. Se deforman de manera parecida a las barras corrugadas con un pequeño escalón de cedencia. -Trefilados. Partiendo de barras de acero que con sistemas de calentamiento y enfriamiento progresivos van haciéndose pasar por taladros cónicos de diámetros progresivamente menores. Se consiguen alambres de 2 a 9 mm; con el de 5 mm. Se fabrican cables con resistencias del orden de 15.000 a 20.000 kp/cm2. - Tratados térmicamente. Es un sistema parecido al anterior pero en éste se parte de aceros laminados. Tipos de armaduras según la EP.80 Alambre: 2 a 9 mm. Se suministra en rollo y tiene una resistencia de 15.000 a 20.000 kp/cm2. Barra: 16 a 28 mm. Elementos rectilíneos (9-10.000 kp/cm2) Torzal: Conjunto de más de 3 alambres arrollados en forma conjunta, helicoidalmente alrededor de un núcleo central. Tendón: Conjunto de armaduras que alojadas en un solo conducto se considera, en los cálculos, como una sola armadura.
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1.4. EJECUCIÓN DE HORMIGÓN PRETENSADO CON ARMADURAS PRETESAS. La ejecución es similar a la del Hormigón prefabricado con armaduras normales. Partimos de unas bancadas (en el caso de viguetas estas bancadas suelen tener de 100 a 150 m. de longitud) en cuyos extremos se fijan los gatos de tesado y los cabezados de anclaje y los cabezales de anclaje. Se colocan los moldes o encofrados (separados o continuos); se ponen las armaduras pasivas, se tesan las armaduras activas que serán siempre rectas salvo la utilización de dispositivos especiales de atirantado; se hormigona; se vibra (de 5.000 a 6.000 oscilaciones por minuto) y se espera, manteniendo la pieza, normalmente, en ambiente de vapor, a que haya fraguado y endurecido el hormigón. Cuando éste ha adquirido la resistencia necesaria se destesa la armadura y se cortan las piezas con discos de carborundo, comenzando el curado en balsas de agua como en la figura, o bien cámaras de vapor; lo normal es el primer sistema pues el otro es altamente costoso. Un método para el tesado de la armadura es los sistemas Hoyer: los alambres de la armadura (de 2 mm. De ø) se enlazan por un extremo, y por medio de pinzas o grapas, a una de las bancadas y por el otro al dispositivo de tesado. Este dispositivo consta de una barra roscada a la que quedan rígidamente sujetos los alambres y que gira mediante un volante, estirando la armadura. La magnitud de la tensión introducida se puede medir en todo momento merced a un manómetro que va unido al aparato. El anclaje se la armadura será en cualquier caso directo por adherencia con el hormigón: el alambre embebido en el hormigón ha sido sometido previamente a una tracción, provocando así una disminución de su diámetro; al liberarlo por destesado y corte del alambre tiende a recuperar su diámetro interior comprimiendo el hormigón que le rodea y adquiriendo una mayor adherencia. También el hormigón queda comprimido por la acción de acortamiento de la pieza con lo que aumenta la adherencia. Este acortamiento inicial puede ir disminuyendo por fluencia, etc., quedando la tensión de adherencia pero no la debida de al rozamiento. Como ya sabemos a menor diámetro mayor adherencia por lo que debemos emplear alambres de pequeñas.
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Las pérdidas de tensión en el hormigón pretensado con armaduras pretesas se pueden producir por: - Retracción del fraguado del hormigón. - Deformaciones lentas del hormigón. - Deformación elástica del hormigón. - Fluencia del acero. La única manera de corregir estas posibles futuras pérdidas de tensión es con un sobretesado preventivo de un 10% en más. Con hormigón pretensado con armadura pretesa se construyen hoy gran parte de las vigas, viguetas y forjados que se emplean en la edificación.
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1.5. EJECUCIÓN DE PIEZAS DE H.P. CON ARMADURA POSTESA. La ejecución tiene dos fases: una primera en que se fabrica la pieza de hormigón armado dejando dispuestos los conductos para las armaduras activas, y otra segunda fase en la que se colocan y tesan dichas armaduras. El empleo de armadura postesa tiene la ventaja de poder dirigir las tensiones dentro de las piezas, aunque como contrapartida es de más difícil ejecución y necesita más elementos auxiliares. Exige la ejecución de los conductos para pasar los cordones o cables. La forma más sencilla es introducir en el hormigón unas vainas que pueden ser de distintos materiales: de goma inflable que luego se retira, de plástico, de acero, etc; los más empleados son los fabricados con fleje ondulado (Fig. 7) arrollado helicoidalmente, por ser los que menos puntos de contacto con la armadura y, por tanto, menor pérdida por roce producen. Por estos conductos de pasan las armaduras que se tesan por medio de gatos y, una vez terminada la operación se inyecta lechada de cemento o mortero fino para proteger la armadura y se ancla. Los sistemas de anclaje son tantos como patentes pero pueden resumir en dos: tuercas y cuñas. En el primero los elementos tensores son barras de acero de alta resistencia con roscado laminado en sus extremos con roscado laminado en sus extremos para poder fijar las tuercas y un elemento anular de modo de reparto. El anclaje transmite el esfuerzo al hormigón a través de una placa y va alojado en un nicho que después se sella con mortero de cemento, inmovilizando la tuerca. En el segundo sistema (cuñas), siempre hay un cono hembra que es un cilindro con taladro cónico interior y, generalmente un cono macho acanalado en el que se encajan perimetralmente los alambres del cable. Estos alambres (Fig.10) suelen ser 12 de 8 mm. de ø y se sitúan paralelos y concéntricamente alrededor de un resorte central para evitar que se enreden. Todo ello va dentro de una vaina de fleje ondulado de 0.2 mm. de espesor.
Fig.9
Fig.10
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Para tesar se apoya el gato en el hormigón endurecido y, una vez puesto el anclaje y terminada la operación de tesado, se rellena el hueco con mortero quedando como en la figura 11.
Dentro del sistema de cuñas, existen otras muchas patentes como el sistema BARREDO (Fig. 12) el C.C.L. (Fig. 13) etc., en los que la diferencia esencial es el cono macho.
Para la puesta en tracción de la armadura de tesado en el caso de la tuerca se hace por apretamiento con manómetro que indica la presión, y en el caso de cuñas con gato de doble esfuerzo que después de tesar la armadura fija el cono de sujeción.
En todos los casos el apoyo del anclaje se produce o sobre placa de acero embutida (Fig.14) o bien con armadura en el hormigón por debajo de la zona de apoyo (Fig. 15).
Un tipo de hormigón pretensado con armadura postesa que tiene interés sobre todo en restauración de estructuras es aquel en que (Fig. 16) la armadura es exterior a la pieza.
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Hay que disponer anclajes especiales y tiene el inconveniente de la no protección de la armadura con el correspondiente peligro de corrosión. Las pérdidas de tensión en el hormigón pretensado con armadura postesa pueden producirse, además de por las razones ya reseñadas anteriormente para el h.p. con armaduras pretesas, por las siguientes causas: - Deslizamiento de alambres en zona de anclaje. - Tesados no simultáneos. - Rozamiento de por curvatura de cordones. - Rozamiento por puntos angulosos (armaduras exteriores). - Rozamiento parásito (mala colocación de conductos rectos convirtiéndolos en curvos). Las correcciones posibles: - Por retesado al cabo de un tiempo. - Por retesado y destesado en los casos de rozamiento anguloso. - Por sobretesado como en el caso de armadura pretesa. En la figura 17 podemos ver un caso de corrección por tesados y destesados progresivos.
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1.6. ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE EL HORMIGÓN PRETENSADO SEGÚN LA EP80 Consideraciones con interés específico para esta lección: Vainas. Son generalmente metálicas con resaltos exteriores para facilitar la adherencia con el hormigón y aumentar su rigidez. Deben ser resistentes al aplastamiento durante la ejecución (paso del hormigón, golpes, etc.) y deben soportar el contacto con los vibradores internos, sin riesgos de perforación. También deben ser estancias. Empalmes de armaduras activas. Deberán resistir las tensiones transmitidas por los tendones que unan y transmitir al hormigón una carga al menos igual a la máxima que el correspondiente tendón pueda proporcionar. Entre los distintos tipos de empalme utilizables pueden citarse, como ejemplo, los constituidos por manguitos roscados (especialmente indicados en el caso de barras) manguitos de cuñas, grapas, alambres enrollados bajo tensión, etc. Distancias entre armaduras activas. En las armaduras pretesas serán las mismas establecidas para las armaduras pasivas. En las postesas se admite colocar en contacto diversas vainas formando grupo, limitándose a dos en horizontal y a no más de cuatro en su conjunto. Las distancias libres entre vainas o grupos de vainas o entre éstas y las demás armaduras deberán ser al menos: En dirección vertical: Una vez la dimensión vertical de la vaina o grupo de vainas. En dirección horizontal: para vainas aisladas una vez en dimensión horizontal y para grupos de vainas en contacto 1,6 veces la mayor de las dimensiones de las vainas individuales. En cualquier caso habrá de dejarse espacio suficiente para poder introducir un vibrador interno normal. Recubrimiento de armaduras activas. Armaduras pretesas longitudinales: Para ø < 3mm. - 8 mm. para piezas en ambientes protegidos. - 10 mm. para piezas en ambientes no protegidos - 13 mm. para piezas en ambientes agresivos. Para ø > 3 mm. el recubrimiento se aumentará en 2 mm. para cada caso.
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Armaduras postesas: Son superiores a los de armaduras pretesas. En ambientes no agresivos o poco agresivos los correspondientes a la figura 18. En ambientes agresivos o con riesgos de incendio, estos recubrimientos deberán aumentarse, dependiendo, principalmente, del material de la vaina. Productos de inyección. Sirven para asegurar la protección de las armaduras activas contra la corrosión. Pueden ser adherentes (lechadas o mortero de cemento) o no adherentes como los betunes, mastiques bituminosos, etc. Siendo el mayor peligro del acero, y más en los de alta resistencia, la corrosión, se debe proceder a inyectar lo más pronto posible después del tesado, limpiando antes el conducto con aire comprimido o cualquier otro método. 1.7. UTILIZACIÓN DEL PRETENSADO EN ELEMENTOS DE ESTRUCTURA. De lo explicado hasta el ahora en esta lección se deduce que la mayor aplicación de la técnica del pretensado está en las piezas lineales del hormigón que trabajan a tracción y flexión siendo tanto más idónea cuanto mayores sean las luces a salvar y las cargas a absorber. Su utilización más lógica, como así ocurre en la realidad, es en grandes puentes, acueductos, etc., con fabricación total o por tramos. Otras aplicaciones en las que el sistema tiene grandes ventajas, es en las cubiertas tanto de piezas lineales como superficiales (membranas), depósitos de líquidos, etc. Dentro de los edificios normales, objeto primordial de esta asignatura, su aplicación viene limitada por la dificultad de ejecución en la obra, a piezas, fabricadas en taller, de tamaño reducido y fácil transporte y elevación. Lo más común es encontrarse con elementos estructurales como, las vigas, viguetas y forjados prefabricados, etc. basados todos ellos en los fundamentos de pretensado explicados. Vigas y viguetas. Son de hormigón pretensazo con armaduras pretesas y pueden ser resistentes (Fig. 19) semirresistentes (Fig. 20) o soleras (Fig. 21). Las formas mas lógicas son las de las figuras 20 y 21, pues si recordamos el trabajo de una viga pretensaza, vemos que en sección completa (Fig. 19) se suman las compresiones debidas a la flexión y la precompresión, haciéndola antieconómica. La solución es hacer pretensada la parte que debía trabajar a tracción por flexión, suplementando con armaduras pasivas las zonas que lo necesitan (negativos en empotramientos).
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Se pueden fabricar también viguetas de cerámica pretensada (Fig.22). La cerámica sirve de encofrado perdido pudiendo, incluso, aprovecharse como parte resistente, ya que hay arcillas que, después de moldeadas adquieren una resistencia de 300 kp/cm². Las viguetas recibidas en obra presentan normalmente una contraflecha debida a las tensiones asimétricas del pretensado. Esta contraflecha es favorable ya que, al hacer el forjado y al entrar en carga, desaparece quedando horizontal. No debe pasar del quinientosavo de su longitud. Dentro de las vigas pretensadas, podríamos considerar las cerchas, vigas delta, etc., usadas en naves industriales. Forjados. Existen muchos tipos y formas siendo los mas normales los de forma de U, o alveolados (Fig. 23, 24 y 25).
Sus fundamentales son los mismos que los expuestos para las vigas y viguetas. Otras aplicaciones. Son muchas las aplicaciones a las que podíamos referirnos como la ya comentada sobre restauración de estructuras, etc., pero se sale del espíritu de la lección en su pretensión de generalizar sobre conceptos de ejecución. 1.8. FUTURO DEL HORMIGÓN PRETENSADO El pretensado puede conseguirse con otros métodos diferentes al de las armaduras de acero de alta resistencia. Estos métodos son el empleo de gatos planos, descenso de apoyos, hormigón con cementos expansivos, etc.; este último se basa en el aumento de volumen del hormigón que tesa la armadura en tracción de las piezas, provocando en la zona traccionada tensiones interiores de compresión que contrarrestan los esfuerzos de tracción producidos por las fuerzas exteriores. Si las en investigaciones sobre este método llegan a buen fin, se resolvería el inconveniente mayor del pretensado, pues se podría pretensar en la obra. Otra novedad es la del empleo de las fibras de vidrio en lugar del acero, ya que puede conseguirse con ellas resistancias a tracción de 30.000 kp/cm2 ; incluso el empleo de nylon con resistencias a tracción de 8.000 kp/cm2 . Tanto el empleo de cementos expansivos como el de la fibra de vidrio están en fase de experimentación, pero dejan abiertas múltiples posibilidades a la técnica del pretensado. 16
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2.OTRAS APLICACIONES DEL HORMIGÓN ARMADO EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES. 2.1. PREFABRICADOS E INSUSTRIALIZACION. CONCEPTO Y CENERALIDADES. Por ser dos conceptos que se interfieren produciendo confusión, vamos a definir en que consisten la prefabricación y la construcción prefabricada. Prefabricación es la fabricación industrial, fuera de la obra, de partes de la construcción aptas para ser utilizadas mediante distintas acciones de montaje. Ya el ladrillo de la Torre de Babel era un elemento prefabricado. Construcción industrializada se podría definir como la acción de construir edificios según el método de la Industria. Puede ser a base de elementos prefabricados o no, pero siempre a través de la organización, el método, etc. La industrialización que se desarrollo intensamente a partir de mediados del siglo XIX, fue introduciendo en la vida una serie de características como la producción en serie, la creación de tipos o tipificación, la normalización y estandardización, etc., lo que permitió la producción masiva y la iniciación del consumo. Esta industrialización que se hace patente en casi todos los elementos utilizados por el hombre no tiene reflejo en la edificación que sigue realizándose artesanalmente hasta finales de la Segunda Guerra Mundial, en que la destrucción de edificios y el gran numero de vidas perdidas, lleva a la necesidad de una producción en masa en un tiempo mínimo y con la mínima mano de obra. Estas circunstancias originaron la prefabricación, desde los elementos unitarios (bloques de fachada, huecos con sus ventanas,...) hasta los sistemas con módulos tridimensionales pesados. Hay se puede decir que la prefabricación en la edificación es el tema central del arte de construir y como todo arte tiene sus tendencias y escuelas. Parece que la utilización de pequeños elementos da una mayor libertad de composición facilitando la diferenciación y la estética. Por el contrario la utilización de grandes paneles rigidiza la construcción masificándola y deshumanizándola. Sin embargo, así como en las viviendas unifamiliares es necesaria la libertad, en las grandes promociones, por dirigirse a un grupo de personas con necesidades muy similares, esta libertad es casi irreal. La utilización de sistemas de industrialización completa, con grandes paneles, encofrados-túnel y módulos tridimensionales da lugar a los sistemas cerrados. El uso de elementos pequeños (módulos de fachada, tabiqueria prefabricada,...) a partir de estructuras industrializadas o tradicionales, se conoce como sistema abierto.
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Entre los sistemas abiertos podemos considerar: - Soluciones racionalizadas con pequeños bloques. - Sistemas de elementos prefabricados con estructura previa. Entre los sistemas cerrados: - Sistema de grandes paneles. - Sistema de encofrado-túnel. - Sistema de módulos tridimensionales. En el cuadro, debido a T. Koncz, que se reproduce a continuación, vemos las características generales de los sistemas empleados en la construcción de edificios.
Ventajas e inconvenientes de la construcción prefabricada. Como ventajas se pueden indicar: 1- Seguridad de los elementos constructivos, ya que al estar fabricados en taller, se puede llegar a un control total. 2- Rapidez en la construcción del edifico. 3- Menor mano de obra. 4- Posibilidad casi plena de programación. 5- Economía a partir de un cierto número de repeticiones. Entre las desventajas se puede indicar: 1- Necesidad de fabricas lo que condiciona su amortización a un gran numero de obras iguales. 2- Rigidez constructiva que dificulta las modificaciones. De estas desventajas, una de ellas, la primera, hace que la tendencia actual, pasadas las circunstancias que hicieron necesarios los sistemas cerrados, sea la de la construcción con sistemas abiertos en los que una fábrica puede suministrar elementos constructivos a distintas realizaciones.
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2.2. SOLUCIONES RACIONALIZADAS CON PEQUEÑOS BLOQUES Los bloques son piezas en forma de paralelepípedo rectangular constituidas por un conglomerado de cemento y/o cal y un árido. Tienen perforaciones en el sentido normal al plano de asiento. Pueden ser para muros resistentes o de cerramiento; en el primer caso tendrán una resistencia a compresión ≤ 60 kp/cm2. y una absorción de agua ≤10%, en el segundo caso la resistencia será ≥40kp/cm2. y la absorción ≤10%. En ambos casos el peso del bloque no sobrepasara los 25kg. Y el volumen de huecos no será superior a los dos tercios del volumen total; sus dimensiones son similares.
Los muros resistentes de bloques de hormigón solo se pueden utilizar, según NTE, en edificios de hasta 4 plantas de altura sobre el terreno y en lugares cuyo grado sísmico sea inferior a 8. Deberán estar arriostrados por otros muros a distancias no superiores a 10, 8, 7 y 6 m. Según que él numero de alturas sea de 1, 2, 3 y 4. Las juntas de dilatación entre edificios iran a una distancia máxima de 20m y la anchura de los edificios será igual o mayor que la mitad de su altura. El apoyo de los forjados en los muros se realizara mediante zuncho de hormigón armado de igual espesor que el muro; este zuncho se prolongara por los muros de arriostramiento aunque no se produzcan en los apoyos, con carga, del forjado. Los muros deberán apoyar, en planta baja, sobre un zócalo de material resistente con un mínimo de 30 cm de altura, e interponiendo una barrera antihumedad. Vamos a ver algunos detalles constructivos: •
Huecos en muros: Alzado (fig. 5); Sección vertical (fig. 6), Sección horizontal (fig. 7).
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Forjado: Encuentro sencillo con muro de arriostramiento (fig. 8). Encuentro doble con muro de arriostramiento (fig. 9).
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Encuentro de muros: Encuentro en esquina (fig. 10); Encuentro lateral (fig. 11); Cruce (fig. 12).
Hoy día existen bloques especiales, similares a los utilizados en los dinteles, para que no se noten al exterior los elementos horizontales y verticales del entramado estructural. Este tipo de construcción no admite mas elementos prefabricados resistentes que los bloques ya estudiados, los dinteles o peanas también estudiados, o bien los huecos completos de luces y ventilación en los que puede quedar incluida la ventana.
Las naves industriales de una planta, construidas con bloques resistentes, se pueden terminar con cerchas prefabricadas rematándose el edificio con una forma de prefabricación que queda entre los sistemas cerrados y abiertos.
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2.3. ESTRUCTURAS PREFABRICADAS. SISTEMAS.
Pueden ser de nudos no rígidos (apoyos simples) o bien de nudos rígidos (empotramiento). En el primer caso tendremos un sistema fácil de montar, con un ahorro importante de mano de obra que compensa el mayor peso y, por tanto, consumo de material. Sin embargo tiene el inconveniente de su isostatismo que hace necesaria, en caso de empujes horizontales, la existencia de un núcleo rígido, ya que los arriostramientos contra viento serian de muy difícil ejecución. En el segundo caso conseguimos un sistema hiperestatico pero con la dificultad de la rigidizacion de los nudos como se vera mas adelante. Por estos motivos, en nuestro país, las estructuras prefabricadas están casi circunscritas a edificios industriales de poca altura y con esfuerzos horizontales pequeños, que facilita la utilización de nudos no rígidos. En la figura 15 tenemos el alzado de un pórtico con viga delta; en la figura 16 armadura y detalles de la viga; en la figura 17 armaduras y detalle de pilar y cimentación y en la figura 18 detalle de las vigas y formación de canalones.
Existen muchos sistemas de estructuras prefabricadas y aunque como ya hemos dicho, son poco utilizadas por razones o bien de índole económica (amortizaciones, necesidad de fábrica, etc.) o bien de índole constructiva, vamos a ver algunos de los sistemas más empleados:
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1. Estructura con pilares continuos y vigas y forjados apoyados (fig. 9). 2. El mismo tipo pero los pilares con mensulas, de forma que el apoyo de las vigas se produzca en puntos de momentos cero (fig. 20). 3. Estructura con pilares con capitel, y placas de forjado apoyadas en ellos (fig.21). 4. Estructura de piezas porticadas (fig. 22).
Hay otros muchos sistemas; forjados fungiformes, etc. Como curioso citaremos el sistema de placas ascendentes (LIFT-SLAB) que es un procedimiento intermedio entre la construcción monolítica y la prefabricada y consiste (fig. 23) en ir elevando placas de forjado, hormigonadas unas sobre otras al nivel del terreno. Entre placa y placa, se interponen capas aislantes de separación que sirven, al mismo tiempo, de encofrados. La elevación se consigue con gatos hidráulicos colocados encima de las cabezas de los pilares prefabricados. La fijación de las placas a los pies derechos se consigue mediante collares de acero en los pilares y dispositivos de apoyo, empotrados, en las placas de hormigón.
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2.3.1. Rigidización de nudos. Al estar la estructura compuesta por elementos separados, necesitamos, si queremos conseguir un sistema hiperestatico, o bien crear un núcleo rígido que absorba los esfuerzos horizontales, y ya no todo el sistema seria prefabricado, o bien rigidizar los nudos. Dada la variedad de sistemas de estructuras prefabricadas, de las que hemos visto algún ejemplo, los nudos a que dan lugar son innumerables por lo que citaremos algunos tipos de enlace y estudiaremos algún caso particular. Los enlaces pueden hacerse hormigonados in situ o bien postensando la unión. En el primer caso podemos considerar las siguientes formas: 1. El enlace se hace al nivel del forjado o por encima de el. 2. El enlace de las vigas y pilares se hace al mismo tiempo o los pilares se enlazan con posterioridad a las vigas. 3. El empalme de las armaduras se hace por simple solape o enganche. 4. El empalme de las armaduras se hace por soldadura. 5. El enlace de las vigas y los pilares se hace articulado por medio de tornillos. Vamos a ver algunos casos: - Empalme vigas-pilares a nivel de forjado y al mismo tiempo (fig. 24.). Las vigas se enlazan mediante armadura en U solapadas. Las armaduras de los pilares se enlazan mediante soldadura lo que ayuda al pilar a mantenerse firme hasta el hormigonado de la unión. - Empalme vigas-pilares a nivel forjado y en dos etapas. (fig. 25). Se enlazan primero las vigas colocando armadura superior para continuidad. Las armaduras de los pilares forman ganchos que se solapan.
- Empalme de los pilares en distinto lugar que las vigas y por encima del nivel del forjado (fig. 26). Las armaduras de las vigas se empalman por soldadura. Las armaduras de los pilares por solape de los ganchos. Este empalme tiene el inconveniente de que el pilar deberá arriostrarse hasta que la unión se haya consolidado. - Empalme articulado de vigas y pilares (fig. 27). El enlace se hace a través de tornillos empotrados en la viga y que pasan por vainas preparadas en el pilar.
Con los enlaces pretensados con armadura postesa es muy difícil conseguir nudos rígidos por lo que se emplean principalmente en uniones articuladas. 23
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2.4. SOLUCIONES PREFABRICADAS CON ESTRUCTURA PREVIA DE HORMIGÓN ARMADO. Son soluciones bastantes lógicas, pues admiten la parte mas racionalizada de la construcción tradicional como es la estructura, simplificando el resto de las operaciones con elementos prefabricados. También se podría partir de estructuras prefabricadas con lo que estaríamos de lleno en los sistemas abiertos. Los elementos prefabricados (fig. 28) a los que darían lugar estas soluciones, además de la estructura, son: elementos de fachada, elementos de división, módulos sanitarios, etc. Módulos de fachada. La sección dependerá de las condiciones de aislamiento térmico y climático exigibles y de los materiales elegidos. Los materiales pueden ser de hormigón en masa con capas intermedias de aislamiento, hormigón aireado, hormigón de arcillas expandidas, PVC, GRC, fibrocemento, vidrio (muros cortina), etc. Las dimensiones de los paneles no suelen superar los 6m2. y pueden ser verticales de suelo a techo quedando integrada en ellos las ventanas (fig. 29 alzado; fig. 30 sección vertical por muro macizo; fig. 31 sección horizontal por muro macizo y fig. 32 sección vertical por hueco de ventana) o bien horizontales dejando entre ellos una zona vacía que será ocupada por las ventanas (fig. 33).
Tabiques. Los materiales mas empleados son el yeso y el hormigón aligerado así como la madera. Suelen ser elementos verticales de suelo a techo y se colocan machihembrados entre si. Los cercos de las puertas o quedan integrados o se deja un hueco libre entre los paneles, que ocupara uno especial de paso. Debe cuidarse la unión de los paneles a suelo y techo, de forma que sea elástica y absorba las cargas sin deformación. Los paneles pueden llevar dentro las conducciones para instalaciones (preferentemente eléctricas) para lo que se fabrican con huecos interiores.
Módulos sanitarios. Suelen utilizarse preferentemente en sistemas de prefabricación total o cerrada y, dentro de estos, en el tridimensional ocupando un modulo completo que suele comprender cocina, aseo, baño e incluso la calefacción individual. En el caso que estudiamos de estructura previa, la prefabricación se limita a paneles verticales de baños en que este incluida la tubería y siempre con reservas, por la dificultad, posterior, de las uniones. 24
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2.5. SISTEMAS CON PANELES AUTORRESISTENTES PREFABRICADOS. Son los de mayor utilización dentro de lo que hemos llamado sistemas cerrados. El número de patentes es muy grande por lo que en esta lección se estudiaran los elementos que lo componen y sus uniones de una forma generalizada. Vamos primero a ver los distintos tipos de paneles: - Paneles de fachada. Sus dimensiones vienen condicionadas, como en el resto de los paneles, por el peso que no debe sobrepasar las 10 Tm., para una utilización racional de la maquinaria de elevación. Las dimensiones normales son de 2,80 x 5 a 6 m y un espesor de unos 24 cm. Los 2,80 m corresponden a una altura normal entre pisos (incluido el espesor del forjado). En cuanto a su composición suelen estar formados por dos capas de hormigón armado que llevan en medio una capa de material aislante. De las capas de hormigón armado, la interior, de unos 14 cm de espesor, va armada con doble malla perimetral y es propiamente el muro de carga; la exterior, de unos 7 cm, va armada con una malla central y sirve de acabado (hormigón visto, lavado, etc) (fig. 34). La unión entre las dos capas de hormigón se hace con llaves metálicas que trabajan a compresión y tracción (fig. 35) o a cortante (fig. 36).
- Paneles de muros interiores de carga. Están formados por una sola capa de hormigón de unos 14 cm de espesor armada con malla doble o sencilla. - Paneles de forjado horizontal o inclinado (cubierta). Placas de hormigón armado de unos 15 cm de espesor y doble malla. - Paneles de divisiones interiores no portantes. De hormigón armado de unos 7 cm y malla central o bien paneles ligeros. - Tramos de escaleras. Placas de hormigón armado, de espesor similar a los forjados, y que llevan incluidos los peldaños. 2.5.1 Detalles constructivos. Uniones. Las uniones de los paneles estructurales se producen de manera análoga a las de los nudos de estructuras prefabricadas lineales que ya hemos estudiados. 1. Unión de forjado con panel de fachada. -Fig. 37. Unión empotrada. El empalme de las armaduras se hace por solape de los ganchos. En sentido longitudinal, y a lo largo de la unión se pone armadura de zunchado. La nivelación se hace con los bulones que sobresalen del muro inferior. -Fig. 38. Es una unión similar a la anterior, con la diferencia de que al no haber bulon de nivelación, esta se hace a través de cunas y ayudada por los puntales.
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2. Unión de forjado con muros interiores de carga. - Fig. 39. Unión sin bulon de nivelación. - Fig. 40. Unión con bulon de nivelación.
3. Unión de muros entre si. - Fig. 41. Sección horizontal de la unión de muros. Los paneles verticales tienen que arriostrarse hasta la colocación de los elementos horizontales superiores, y consolidación de las uniones entre ellos y los paneles que forman el forjado inferior. Esto se consigue con tornapuntas metálicas graduables que apoyan, en puntos preparados, en el suelo ya terminado, y el muro a colocar. 4. Unión de tramos de escalera a muros o forjados. Las escaleras pueden ir montándose al tiempo que el resto de los paneles estructurales; en este caso la unión será similar a la de forjado-muro y habrá que crear (fig. 42) paneles de fachada con uniones a la altura de las mesetas intermedias. La escalera quedara formada por dos tramos que incluyen la parte proporcional de meseta (fig. 43).
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Lo normal, sin embargo, es que los tramos se monten una vez terminado estructuralmente el edificio produciéndose el apoyo de una forma simple (fig. 44) sobre mensulas o retallos dejados en los muros. Cuando existen muros laterales de caja de escalera, las mesetas se apoyan en estos muros a través de mensulas o cajas dejadas en ellos (fig. 45) y los tramos peldañeados apoyan en las mesetas (fig. 46) según detalle.
2.6. SISTEMA DE ENCOFRADO TUNEL. El sistema de encofrado-túnel es un sistema cerrado de prefabricación in situ. Se usan encofrados de acero (fig. 47).
Estos encofrados se van acoplando (fig. 48) formando túneles de longitud igual a la anchura del edificio; entre estos túneles queda una separación que ocuparan los muros resistentes. La anchura de los encofrados corresponde a una o dos habitaciones; los túneles grandes tienen la ventaja de menor material de encofrado y mayor economía inicial; los túneles pequeños dan lugar a una estructura más ligera y a una mayor terminación de espacios interiores por el mayor numero de elementos verticales creados. El sistema constructivo es el siguiente: sobre la cimentación que será de zapata continua o losa, o bien sobre la planta inferior terminada, se colocan, perfectamente nivelados y replanteados (las diferencias totales en un bloque de 30 m son inferiores a 1/2), los carriles, en los que apoyaran los encofrados, a través de los gatos verticales. Los carriles van asegurados por barras fijas que sirven de separación y arriostramiento. Colocados los carriles se sitúa el primer túnel formado por varios encofrados y se coloca la armadura vertical empalmada a las esperas previstas y se sitúan en ella los elementos auxiliares (conductos, etc) necesarios. De la misma manera se van colocando el resto de los túneles.
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Una vez situados los túneles se coloca la armadura horizontal (premontada a pie de obra) a la que igualmente a como hacíamos con la armadura vertical se sujetan los elementos auxiliares y se procede al hormigonado. Terminado el hormigonado se protege con colchonetas de poliestireno colocadas sobre la losa y se conecta la calefacción. El conjunto de estas operaciones dura una jornada de trabajo y en las horas nocturnas el hormigón va fraguando y endureciendo habiendo alcanzado al día siguiente, en que procedemos al desencofrado, una resistencia de 175 a 225 kp/cm2. Para ayudar a este fraguado rápido se emplean hormigones ricos en cemento y de gran resistencia inicial.
La siguiente fase comenzara colocando nuevamente los carriles y desencofrando y trasladando los encofrados a la nueva fase. El desencofrado se facilita aflojando la estructura móvil (fig. 47) y quitando la barra rigidizadora lo que permite la separación del encofrado de los muros y forjado, y el traslado del encofrado a la parte externa del túnel donde será recogido por la grúa torre. Las particiones interiores que quedan por construir se hacen posteriormente o bien con el mismo material para lo que en las losas se habrán dejado aberturas que permitan el hormigonado (fig. 48) o bien con elementos prefabricados. Las fachadas se terminan con paneles prefabricados para lo que se habrán dejado embutidos en la estructura, los anclajes necesarios para su fijación. La colocación de estos anclajes, así como la de los accesorios de las instalaciones, etc., se consigue con manguitos que atraviesan el encofrado (fig. 49) para lo que son necesarios orificios en las chapas de acero.
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La colocación de las escaleras se hace de una forma similar a como hemos visto en el caso de paneles autoportantes, es decir con apoyos simples sobre retallos o huecos dejados en los muros. Las instalaciones quedan incluidas dentro de los muros para lo que los conductos se sujetan a las armaduras. También los cercos de las puertas quedan incluidos sujetándolos a los encofrados con manguitos. Con este sistema se puede conseguir una calefacción por panel radiante situando los conductos del agua caliente en forma de serpentín por la losa de hormigón del piso. 2.7. SISTEMAS TRIDIMENSIONALES. Estos sistemas que se iniciaron en Rusia han tenido grandes variantes que podemos recoger en dos grupos: el de módulos no resistentes soportados por estructuras porticadas como el CONBOX de Aalborg de Dinamarca. Otros métodos como el sistema TRUSCON ingles están mas cerca de los sistemas de grandes paneles. La ventaja de estos sistemas es la gran rapidez de ejecución ya que su casi total industrialización reduce los trabajos fuera de fábrica al montaje, sellado y remates interiores. Un bloque de apartamentos con 45 apartamentos y 1.382m2. de superficie se realizo en Moscú en un mes y medio de trabajos preparatorios y 15 días de montaje. En el primero de los sistemas la unidad estándar consiste en una caja invertida que contiene los muros laterales, muros de fachada (incluidas las ventanas) y el techo. Los muros exteriores están fabricados de hormigón ligero de unos 34 cm de espesor para dar más ligereza al sistema (fig. 50). La armadura de estos muros esta constituida por una doble malla perimetral. Los muros interiores y el techo, que no tienen misión aislante, son de pequeño espesor, unos 7 cm y llevan armadura nervada.
Los módulos o unidades pueden comprender una o más habitaciones y la forma de colocarlos da lugar a innumerables combinaciones (fig. 51).
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El sistema CONBOX de Aalborg consiste en un número de unidades modulares de dimensiones exteriores idénticas soportadas por una estructura porticada. Esto permite espesores de muro limitados ya que la caja solo soporta su propio peso. La losa de piso esta separada del techo de la caja inferior unos 40 cm. Para permitir el paso de los elementos horizontales de la estructura (fig. 52). Dado el tamaño y el gran peso de los módulos (hasta 70 Tm.), el gran problema de estos sistemas, además del de transporte, es el de los encofrados (fig. 53) que como el de la figura suelen ser giratorios recordando el mecanismo de montaje de un coche en cadena. Todos estos inconvenientes han originado la evolución hacia materiales más ligeros como el P.V.C., vidrios, etc., todavía hoy inasequibles por su elevado coste.
2.8. TIPOS DE UNIONES EN SISTEMAS PORTIFICADOS
1. Las uniones más sencillas son los apoyos sobre cartelas. Los soportes se enlazan con elementos metálicos de centrado. El asiento se regulariza con morteros de nivelación o chapas metálicas.
2. Con tornillos y pernos pueden resultar uniones más limpias y ciertos grados de empotramiento.
3. Para hacer la unión resistente a momentos flectores, una solución es hormigonar el nudo, resolviendo la continuidad de armaduras con manguitos o soldadura. El empalme entre vigas y soporte no tiene que producirse necesariamente en el mismo nudo.
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4. También pueden resultar uniones resistentes a momentos flectores por soldadura entre casquillos.
5. La unión puede llegar a escamotear todos sus mecanismos de enlace, cajeando las zonas de apoyo y solape de armaduras.
6. En las uniones postensadas, el único mecanismo de unión es el sistema de fuerzas introducido, que se traduce en compresión y rozamiento entre piezas. Los empalmes de armaduras, realizados después de cada operación de tensado, se resuelven con manguitos roscados.
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INDAG, S.A. www.indagsa.com Indag, S.A. es una empresa cuyo objeto es el desarrollo de la construcción industrializada, en el sector de la vivienda fundamentalmente. Los elementos del sistema se agrupan en seis clases fundamentales, y de tal forma que el conjunto de estas seis clases, utilizadas simultáneamente en la realización de un edificio, forman un sistema de refabricación completo. Además se puede combinar individualmente con sistemas constructivos tradicionales. Elementos clase I Paneles de hormigón armado destinados a elementos interiores, portantes, autoportantes o de arriostramiento. Elementos clase II Paneles de hormigón armado destinados a fachadas portantes, autoportantes o de arriostramiento. Elemento clase III Paneles de hormigón armado de 4 a 8 cm de espesor, destinados a fachadas ligeras y de hormigón arquitectónico. Elemento clase IV Paneles y prelosas de hormigón armado o pretensado, destinados a constituir los tableros de piso o forjado. Elemento clase V Elementos de diseño lineal, pilares vigas y dinteles, destinados a completar la función estructural de las clases I y II. Elementos clase VI Piezas especiales para rampas de escalera, paneles sanitarios, losas de ascensor, etc. Son piezas de geometría variable que resuelven los problemas particulares de cada obra.
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PACADAR www.pacadar.com Pacadar es una de las firmas de canas en el mundo en la fabricación sistemática de piezas de hormigón pretensado. En el año 1945 fabrico la primera viga pretensada en España; en 1951, el primer tablero de puente realizado en España con vigas pretensadas en Anoeta, ensayado por Eduardo Torroja, En 1952 construyo el puente de Sant Celoni, con tablero continuo y postensado Dywidag. A lo largo de estos anos se ha mantenido en la vanguardia de la fabricación de elementos de hormigón armado y pretensado, acoplando su producción a obras emblemáticas de la prefabricación en España, desde la vivienda unifamiliar en los Peñascales de Fernando Higueras, pasando por la Central Lechera CLESA en Madrid de Alejandro de la Sota o los almacenes de El Corte Ingles en Valdemoro, posiblemente el almacén más grande del mundo en hormigón pretensado y prefabricado, realizado todo él con el sistema Pacadar de cuatro elementos (pilar, jacenas, vigas canalón y correas); toda la estructura se construyo en menos de un ano, fabricando, transportando y montando 1.000 m2 por día. También es interesante recordar la fabricación de los pilares resistentes de alta precisión del edificio Torre Europa de Miguel Oriol, uno de los edificios de mayor altura construidos en España con pilares prefabricados, de sección mixta de 30 x 60 cm con una cara circular y mensula para apoyo de los forjados. La altura de cada pilar es de 7 m (dos plantas). •
Puentes y Viaductos
Puentes Isostáticos Vigas doble T
Vigas artesa
Vigas cajón
Puentes Hiperestáticos El desarrollo de métodos eficaces de unión entre piezas prefabricadas, que conllevan la utilización de sistemas de postesado adaptados a tal fin, el uso de resinas epoxi y de morteros tipo grout sin retracción y con alta resistencia y adherencia, permiten durante el proceso de montaje alcanzar tipologías hiperestáticas. De este modo el tablero se convierte en un dintel continuo, comportándose frente a las acciones de servicio de forma análoga a los tableros ejecutados "in situ". Las tipologías de vigas utilizadas en estos tableros son las mismas que las empleadas en los tableros isostáticos, y sus métodos de fabricación completamente análogos, lo que garantiza la misma elevada calidad de las piezas. El uso de secciones tipo artesa o cajón facilita en gran medida el trabajo en el interior de las mismas de cara a la ejecución de las uniones, por lo que son especialmente adecuadas para este tipo de tableros. 33
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Canto Constante Los tableros hiperestáticos de canto constante formados por vigas cajón o artesa PACADAR constituyen una solución altamente competitiva y con un elevado índice de calidad, que permiten ejecutar viaductos tanto de carretera como de ferrocarril con unos ritmos muy elevados, difícilmente igualables mediante la ejecución tradicional "in situ". La conjunción de los sistemas de unión entre piezas prefabricadas con la aplicación durante el proceso de montaje de sistemas de postesado, tanto interior como exterior nos han permitido alcanzar luces de 80 m. en el caso de tableros de carretera. Los tableros hiperestáticos de canto constante de PACADAR están siendo utilizando de manera muy amplia en la construcción de las nuevas líneas de ferrocarril de alta velocidad (AVE) en nuestro país, tanto por cumplir ampliamente los importantes requisitos técnicos y de calidad que se exigen a este tipo de estructuras como por su elevada competitividad económica y de plazos de ejecución. Las secciones utilizadas son fundamentalmente la doble artesa o el doble cajón celular, que forman tableros de elevada capacidad resistente, gran dignidad estética y muy sencillo montaje. Canto Variable En 1.991, PACADAR ejecuta el 1er tablero prefabricado de canto variable continuo. Desde entonces se han construido una gran cantidad de viaductos y pasos superiores de canto variable, tanto de variación parabólica como de variación lineal o cartabones con nuestro sistema. En este tipo de tableros se recurre de manera habitual a fraccionar el tablero de cara a su fabricación, transporte y montaje de modo que una parte del mismo (viga gaviota) se apoye sobre la pila, empotrándose provisionalmente a ella. Sobre esta "viga gaviota" se colocan, apoyando a media madera las vigas que forman la parte interna de los vanos, trabajando el tablero a modo cantilever durante esta fase de montaje. La ejecución de las uniones entre vigas convertirá al tablero en un dintel continuo frente a las cargas que actúan después de la ejecución de las mismas. Utilizando este tipo de piezas PACADAR ha ejecutado tableros monoviga de canto variable de hasta 60 m. de luz.
Puentes Atirantados En el año 1.985, PACADAR ejecuta el puente de Alcoy (Alicante), constituyendo el primer tablero atirantado totalmente construido con elementos prefabricados. Este puente, de luces 132+108 m. recibió el prestigioso premio Construmat.
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De esta forma, PACADAR abría las puertas para la resolución, mediante la tecnología y la calidad del prefabricado industrial, de tableros de grandes luces con la tipología más espectacular y sofisticada, tanto desde el punto de vista técnico como estético: la de los puentes atirantados. En el año 1.992 esta misma tecnología se utilizó para la ejecución del Puente del Centenario en Sevilla, creándose una espectacular estructura de luces de hasta 265 m. y una anchura de 20,00 m., cuyo tablero está formado en su totalidad por piezas que PACADAR fabricó en sus factorías. El esquema estructural de los tableros de estos dos puentes se basa en la utilización de dos potentes vigas-cajón formadas por dovelas prefabricadas y situadas en los bordes del tablero, en las cuales se anclan los cables del sistema de atirantamiento del puente. Entre estas dos vigas se disponen en dirección transversal vigas riostras cosidas a las dovelas mediante la combinación junta húmeda - postesado. La superficie entre vigas riostras se resuelve mediante un tablero de vigas prefabricadasdoble T tradicional, completándose todo el conjunto mediante una losa de compresión ejecutada "in situ".La fabricación en factoría fija está especialmente indicada para la ejecución de este tipo de tableros puesto que es capaz de proporcionarnos las más altas cotas de calidad y control que este tipo de estructuras requiere, tanto a nivel de materiales como en exactitud dimensional de las piezas, como a nivel de acabado de las mismas. Puentes Arco Puentes Especiales • Pilas La prefabricación de elementos estructurales para puentes no se limita a la ejecución de tableros. Las soluciones prefabricadas para pilas de PACADAR constituyen una amplísima gama de tipologías, perfectamente integradas con los tableros que deben soportar, y que permiten una ejecución simple y rápida, con unos niveles de calidad, tanto estructural como de acabado muy superiores a los de la ejecución "in situ". PACADAR prefabrica pilas adaptadas a todas las tipologías de tableros, con cargas peatonales, de carretera o de ferrocarril, sometidas a las más exigentes cargas y zonas sísmicas. PACADAR ha ejecutado pilas de hasta 45 m de altura. Las posibilidades formales son innumerables. La incorporación en nuestros moldes de berenjenos, rehundidos, molduras, etc. es muy sencilla, pudiéndose de este modo individualizar cada caso concreto, obteniendo diversas expresiones superficiales que multiplican todavía más las posibilidades formales de la obra. El montaje de pilas prefabricadas es muy sencillo, utilizándose el sistema de redondos salientes en pie de pila que se alojan en vainas embebidas en cimentación, para posteriormente rellenar las mismas con mortero sin retracción. Este sistema de probada eficacia y comportamiento, permite altas cadencias de montaje con elevados rendimientos en obra.
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Dinteles
En muchas ocasiones, en vez de disponer una pila debajo de cada una de las vigas que forman el tablero de un puente, puede ser más interesante recoger el apoyo de dichas vigas mediante un elemento intermedio que transmita estas cargas hasta un número reducido de pilas. Este elemento intermedio entre tablero y pilas es el DINTEL. PACADAR ofrece una gran variedad de soluciones de dinteles prefabricados sobre pilas prefabricadas o sobre pilas "in situ", perfectamente adaptadas a toda su gama de tableros, tanto para cargas de carretera, como de ferrocarril, o para cargas especiales, tanto como para tableros isostáticos, como hiperestáticos.
Entre las tipologías de dinteles prefabricados PACADAR más habituales, se pueden destacar: • • •
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Dinteles macizos de sección trapezoidal sobre dos o más fustes. Dinteles aligerados, con sección en PI, de canto variable sobre fuste único. Dinteles de canto variable con sección rectangular, aligerados interiormente sobre fuste único. Dinteles - cabecero sobre fuste único para tableros con vigas cajón.
En cualquiera de las tipologías enumeradas, el montaje es sencillo, rápido y seguro, eliminándose cualquier tipo de apeo, cimbra, etc. propio de la ejecución "in situ".
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Falsos túneles y cubriciones
La fabricación de falsos túneles y cubriciones mediante tableros de vigas PACADAR permite ejecutar este tipo de obras de una forma sencilla, rápida y segura, obteniendo forjados de muy alta calidad, capacitados para soportar las elevadas sobrecargas debidas a tierras, tráfico... etc. que pueda solicitar la estructura. 36
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Este tipo de cubriciones puede ejecutarse con cualquiera de las tipologías de vigas PACADAR, pudiendo establecerse para una determinada luz y sobrecarga, diversas combinaciones de tipologías de vigas, canto y separación entre vigas perfectamente adaptadas a cada situación particular. En el caso de cubriciones con "techo plano", PACADAR ha desarrollado dos nuevas tipologías de vigas adaptadas a este problema en particular: las vigas tipo "IE" y las vigas tipo "PI INVERTIDA", que trabajando de una forma similar a un tablero de vigas doble T, permiten obtener parámetros de techo plano de muy alta calidad. El montaje de este tipo de estructuras con vigas PACADAR es análogo al de tableros de puente, siendo por tanto muy sencillo, y obteniendo elevados rendimientos que permiten una gran rapidez de ejecución. Esta gran rapidez de ejecución permite reducir de forma considerable las afecciones de la obra con los servicios afectados o el tráfico que deba circular por la cubierta, problema muy común y de gran importancia en este tipo de obras que suelen tener un marcado carácter urbano. •
Pasarelas peatonales
En el año 1.982, PACADAR lanza su primer programa de pasarelas peatonales completamente prefabricadas con vigas GAVIOTA. Desde esa fecha, son innumerables las pasarelas ejecutadas mediante este sistema integral formado por pilares prefabricados y vigas prefabricadas GAVIOTA, que permite resolver la obra de una forma sencilla, rápida y con un alto valor estético. Las afecciones a las infraestructuras que circulan bajo la pasarela son mínimas, puesto que únicamente es necesario ejecutar "in situ" las cimentaciones sobre las que se empotrarán los pilares prefabricados La viga GAVIOTA se fabrica en anchuras que oscilan entre los 2,00 m. y los 3,50 m. y permiten resolver luces de hasta 35,00 m. Otra forma de solucionar el problema de la pasarela peatonal consiste en la utilización de vigas CAJON, en las cuales el tráfico peatonal circula por el interior de las mismas.
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Esta solución es especialmente útil en aquellos casos en los que el gálibo sea muy ajustado. Las almas de la viga CAJON, además de su función resistente, pasarán a ser los propios pretiles. En este caso, al igual que en las vigas GAVIOTA, la viga CAJON llega a obra completamente terminada, incluyendo de fábrica incluso hasta los anclajes de barandillas, etc. en el caso en que fuesen necesarios. •
Pasos bajo terraplén
Los Pasos Bajo Terraplén PACADAR permiten resolver de una forma sencilla y rápida las obras de paso de caminos y carreteras, bajo trazados tanto de carretera como de ferrocarril. a) BÓVEDAS POLIGONALES TRIARTICULADAS Las bóvedas poligonales triarticuladas están formadas por piezas nervadas de anchura 2,40 m. que se montan enfrentadas, apoyándose unas contra otras en clave y sobre sendas zapatas corridas ejecutadas "in situ". Este sistema permite resolver gálibos de 5,00x7,00 m. (alto x ancho) y 5,00x8,00 m. (alto x ancho), con alturas de tierra sobre gálibo entre 3,00 m. y 10,00 m. y sobrecargas tanto de carretera como de ferrocarril. Las piezas llegan a obra completamente terminadas, con superficies de alta calidad, y permiten unos elevados ritmos de montaje. b) Pórticos Planos Los pórticos planos PACADAR permiten resolver fácilmente pasos inferiores con gálibos de 5,00x6,00 m. (alto x ancho) a 8,00x5,00 m. (alto x ancho), con alturas de tierra sobre gálibo entre 0,50 a 3,00 m. y sobrecargas tanto de carretera como de ferrocarril. El sistema está formado por piezas nervadas de anchura 2,40 m. que forman los hastíales y se apoyan sobre sendas zapatas corridas ejecutadas "in situ". Sobre estos hastíales se colocan piezas nervadas de 2,40 m. de ancho que forman el dintel, ejecutándose "in situ" los empotramientos entre dintel y hastíales. Al igual que en el caso de las bóvedas, las piezas llegan a obra totalmente acabadas con superficies de alta calidad y acabado, obteniéndose altos rendimientos de montaje y ejecución de obra.
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Muros y Estribos
La ejecución de muros de contención, estribos y aletas mediante piezas prefabricadas nervadas, constituye una solución altamente competitiva y con una extraordinaria rapidez de ejecución, que además ofrece alzados de gran calidad y acabado. PACADAR fabrica piezas nervadas de anchura 1,20m (con un nervio por pieza) ó 2,40m (con dos nervios por pieza) para construir estribos, muros o aletas de hasta 20 metros de altura. La utilización de moldes metálicos propios de gran rigidez permiten la obtención de acabados superficiales vistos de muy alta calidad, difícilmente alcanzables al ejecutar el muro "in situ" de forma tradicional. La inclusión en estos moldes de tramas, texturas, berenjenos de formas diversas... etc. es muy sencillo, pudiéndose obtener fácilmente expresiones formales muy diversas, que rompen la monotonía de las superficies planas, y permite individualizar la obra concreta.
SISTEMA INTEGRA www.prefabricatsplanas.com Mateu Planas S.A. Presenta Marina y Pretensats Roura-Anglada han desarrollado un proyecto único que abarca los principales elementos prefabricados englobados en un sistema denominado Integra. A pesar de que individualmente estos elementos no son los más atractivos del mercado, hay que reconocer el interés de este sistema, compuesto por piezas que han sido estudiadas para construir de una manera fácil y racional todo tipo de edificaciones comerciales, industriales y deportivas. Los cimientos prefabricados del sistema consiguen un reparto de cargas uniforme de la estructura soportada y una rapidez de montaje elevadísima. Permiten un reparto de cargas de la estructura soportada uniforme. La gama de pilares que ofrece es amplia y comprende todo tipo de mensulas para puente grúa, forjados para uno o varios niveles, encajes para panel, etc. Pueden llevar incorporados, bajo pedido, los bajantes pluviales.
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En cubiertas, La aportación del sistema integra hace a las tradicionales cubiertas es la posibilidad de darles un acabado, un aislamiento una resistencia excepcionales.
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Ofrece asimismo, una interesante variedad de cubiertas planas, a dos aguas o metálicas. Todo ello con un reducido incremento a de precio sobre la clásica cubierta de viguetas. También es interesante ver las diferentes posibilidades de lucernario que ofrecemos. Para forjados ofrece una amplia gama de soluciones: placas alveolares, placas TT, etc. Las jácenas pueden tener diversas formas para conseguir un máximo aprovechamiento del espacio sin pérdidas innecesarias de altura. También se comercializa un panel de cerramiento horizontal y vertical con acabados de hormigón visto, lavado, rayado..., todos en diferentes colores.
SISTEMA TTY La empresa hace especial hincapié en su objetivo de ofrecer un sistema de edificación industrial basado en una nueva serie de componentes de considerable valor no solo funcional sino también estético. El sistema se compone de los siguientes elementos: • • • •
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Pieza TTY de 2,50 m de ancho con función estructural y de recogida de aguas, aislada e impermeabilizada. Jácena lateral de apoyo, de sección H, con canal, impermeabilizada para la recogida de aguas. Pilares con bajante pluvial incorporada y con posibilidad de disponer de mensula para puente grúa. Cubierta curva entre piezas TTY, sobre una luz de 2,50 m, a base de panel sándwich o lucernario de doble placa de poliéster con cámara de aire, con posibilidad de incorporar claraboya articulada o shed. Pieza de hormigón armado o copela de cierre lateral entre piezas TTY que da continuidad estructural y estética. Impermeabilizada y acabada con cubrecopela de fibra de vidrio.
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ZAPATAS PREFABRICADAS www.hormipresa.com La firma Hormipresa ofrece zapatas prefabricadas de hormigón armado. Solucionan de una manera singular el contacto del elemento pilar con el terreno, consiguiendo una gran rapidez de ejecución y un ahorro importante de hormigón y mano de obra. Acostumbran a ser de tipo flexible, pudiendo, si el proyectista lo demanda, ser de otro tipo. El hormigón utilizado usualmente es H-175 y H-250, y el acero empleado AEH-500N. Los encajes para pilares disponen de las suficientes holguras para permitir pequeñas correcciones en el replanteo. Las juntas entre el elemento pilar y la zapata se realizan en obra con hormigón.
NUDOS RIGIDOS Sistema de prefabricación a base de elementos lineales y superficiales que conforma estructuras porticadas de nudos rígidos de igual monolitismo y deformabilidad que las tradicionales. El sistema, patente del Grupo, consiste en pilares prefabricados interrumpidos, aunque con armaduras pasantes y un perfil metálico central, que le da rigidez, y jacenas autoportantes con cajeado en el extremo, de modo que puede construirse el nudo solapando armaduras superiores e inferiores y hormigonando en obra. La estructura se completa con losas alveolares pretensadas autoportantes para el forjado, con cantos de 15 a 40 cm y luces hasta 16 m. 41
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También pueden emplearse, si se desea, otros elementos como prelosas, vigas TT o de otra sección, pretensadas o armadas, viguetas y, para cerramientos, paneles prefabricados con diversos acabados y capacidades de aislamiento. Están asimismo disponibles otros sistemas de conexión. Esta solución permite la prefabricación completa de edificios industriales, con altas exigencias de resistencia al fuego, con luces y cargas superiores a las habituales en edificación, en plazos muy reducidos, sin apeos, y sin otra tarea a realizar en obra que las cimentaciones y capas de compresión. ESTRUCTURA TITANO www.prainsa.es Sistema apropiado para la construcción de edificios de grandes luces (de 32 a 50 m). Diseñado por el estudio DLC de Milán, este sistema se basa en la utilización de una gran viga de cubierta, formada por dos mitades simétricas ensambladas a pie de obra mediante seis tendones postensados. Es de las pocas estructuras en hormigón pretensado capaz de alcanzar luces libres de hasta 50 m conservando los requisitos de fiabilidad propios del sistema a doble pendiente. Con la utilización de la correa Dalla en la formación del entramado de cubierta se obtienen cuadriculas desde 14,50 x 32 m a 11,50 x 50 m. La evacuación del agua de lluvia se realiza mediante bajantes incorporadas en los pilares. Existe la posibilidad de dimensionar la viga para eventuales cargas adicionales.
Internamente el sistema presenta un intrados caracterizado por la sección en U de la viga y la forma grecada de las correas. Prevé también el cerramiento lateral con paneles prefabricados de hormigón verticales u horizontales.
MENSULA PILARES www.hormipresa.com Hormipresa es una empresa puntera en la aplicación del hormigón prefabricado. En este apartado de estructuras reticulares encontramos interesante la amplia gama de elementos mensula que ofrece y que pueden incorporar en cualquier punto de los pilares prefabricados para soportar jacenas o canales longitudinales para el encaje de piezas de cerramiento. Estas mensulas tienen especial importancia en la cabeza de los pilares al constituir el nexo de unión con las jacenas o elementos que soportan.
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Se realizan con molde metálico adosado a los moldes de los pilares, utilizando el mismo tipo de hormigón y acero, colándose simultáneamente con el pilar. El apoyo se realiza siempre mediante junta de neopreno, armado y sin armar, para centrar cargas y corregir esfuerzos horizontales. Puede incorporar platabandas metálicas para su posterior soldadura a elementos metálicos.
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PUENTES MONOVIGA Y PASARELAS PEATONALES www.alvisa.com Son elementos estructurales de grandes luces. Son puentes con longitudes de vigas hasta 55 m y soluciones técnicas de hasta 75 metros, destacando los puentes monoviga. Los tipos de secciones prefabricadas para pasarelas peatonales que ayudan a solucionar este tipo de estructuras para luces entre 10 y 50 m. Para luces mayores pueden existir soluciones de atirantamiento de las mismas secciones. En la construcción de edificios polideportivos y naves industriales ofrece sistemas estructurales que permiten resolver luces hasta 50 m, completándose con placas aligeradas de fabricación propia para cerramientos, cubiertos y forjados.
CUBIERTA GABBIANO www.pretersa.com Este sistema está constituido por elementos de hormigón pretensado y espacios intermedios entre ellos que pueden ser tiras continuas de lucernarios de doble pared de policarbonato, a veces combinados con elementos opacos formados por un sandwich de chapa con aislamiento en su interior. Estas piezas desaguan exteriormente sobre las piezas prefabricadas de hormigón. Los elementos de hormigón pretensado se suelen colocar cada 5 m, rematándose exteriormente también con chapa metálica con un aislamiento térmico interior de espuma de poliuretano. Al llegar a la jácena adoptan una pequeña pendiente para verter el agua a una canaleta perimetral situada sobre esta y oculta en el alzado por el panel de fachada, que se puede prolongar o no, ocultando o dejando visto el perfil de la cubierta. El sistema ha sido diseñado para cubrir naves de una anchura máxima de 21 metros.
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VIGA RUBIERA T-40 www.rubiera.com Viga de hormigón armado que consta de una semiviga prefabricada y una cabeza superior que se hormigona in situ. Está especialmente estudiada para su empleo en forjados unidireccionales constituidos por placas alveolares pretensadas, aunque también puede usarse con placas TT y forjado tradicional. La parte prefabricada de la viga (semiviga) tiene sección trapezoidal, con una cara inferior de 40 centímetros y una cara superior de dimensión variable en función del canto. Actualmente pueden fabricarse semivigas con cantos de 15,20 y 30 centímetros. El hormigón con el que está fabricada la viga tiene una resistencia característica de fck= 300 kp/cm2 mientras que el acero utilizado es del tipo AEH-500 S.
Perspectiva encuentro viga T-40 con pilar
Unión con forjado tradicional
Unión con placas alveolares
Encuentro de dos vigas con pilar
Encuentro de tres vigas con pilar
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BÓVEDA TRIARTICULADA TECHSPAN Son estructuras curvas de hormigón armado prefabricado que aportan una solución rápida y coherente a problemas o situaciones como grandes alcantarillas, pasos inferiores, pontones hidráulicos, túneles artificiales y pequeños puentes. Aúnan las ventajas de funcionamiento del arco y de la estructura autoestable en obra, que no necesita andamios. Se fabrican por dovelas equivalentes a una semisección, y de anchura variable entre 0,50 y 2,40 m, en función de las dimensiones y peso de la pieza. Una de las ventajas del sistema es la facilidad de montaje que se logra sin necesidad de interrumpir el tráfico. Un equipo de cuatro hombres puede colocar entre 15 y 20 m lineales por jornada. La cimentación es una losa de hormigón o dos zapatas corridas independientes. En la cimentación se dejará un cajetín de 10 cm de profundidad para el alojamiento de las dovelas. La dovela se levanta con la grúa y se coloca sobre la zapata, alojándose en él. En la clave, la dovela se apoya sobre la mitad de la dovela opuesta colocada anteriormente, y deja su otra mitad para apoyo de la siguiente.
Después de colocadas las dovelas de la bóveda se arriostra longitudinalmente con una pequeña viga, hormigonada in situ, pudiendo impermeabilizarse las juntas si así se requiere. La obra entonces está lista para cubrirse de tierra hasta la altura prevista. Las embocaduras de las bóvedas se rematan con tímpanos y aletas que pueden suministrarse prefabricados, o bien se terminan en pico de flauta.
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ESTRUCTURAS MATIERE www.lemona.com Sistema que aúna la eficacia de la prefabricación industrial con las ventajas de la construcción a medida. La estructura está constituida por 4 piezas prefabricadas autoestables: Solera, arco y dos elementos laterales. El diseño modular del sistema permite intercambiar elementos pertenecientes a estructuras simples de secciones diferentes.Estas estructuras combinadas se utilizan en aquellas situaciones en las que existe condicionantes de altura. Todos los elementos pueden ser combinados entre sí para obtener el diseño idóneo en cada situación.
DELTA/PLACA TTT www.trumes.es Cubierta de doble pendiente basada, como su propio nombre indica, en un jácena Delta sobre la que apoyan placas trinervadas TTT-30/ TTT-40, 10 metros máximos, según la distancia entre jácenas, 10 m máximo en el primero y 14 m en el segundo. Como pieza singular ofrece un elemento shed, para introducir un lucernario de diente de sierra. Otra solución más simple de incorporar el lucernario es interrumpir la placa trinervada para introducir la placa translúcida doble. Es evidente que si en lugar de una jácena Delta, se parte de una jácena I, se consigue una cubierta plana con pendientes del 1 al 5 %, pudiendo introducirse el segundo lucernario. Detalle Cubierta Shed 1.Jácena Delta 2.Placa TTT 3.Listón de madera. 4.Aislamiento 5.Placa de fibrocemento 6.Elemento Shed. 7.Lucernario 8.Remates
Detalle cubierta con lucernario 1.Riostra Canalón. 2.Aislante. 3.Listón de madera. 4.Placa trinervada TTT-30/TTT-40. 5.Placa translúcida doble. 6.Placa de fibrocemento. 7.Pilar 8.Panel de cierre 9.Cámara de aire. 10.Jácena Delta.
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ONDAL www.prainsa.es Sistema modular de hormigón prefabricado. La formación de la cubierta ha sido estudiada para conjugar la máxima capacidad de desagüe con el mínimo canto estructural posible. Consiste en unos elementos principales de gran luz con sección transversal en forma de V abierta, con brazos con pendiente del 50 % sobre los que descansan unos elementos de cubierta en forma curva o tipo de diente de sierra. Este elemento combina pendientes del 50% junto con la creación de canales de desagüe cada 5 m. lo que facilita la evacuación de aguas pluviales. Las aguas son vertidas al interior de las vigas H desde una altura reducida, canalizándolas hacia las bajantes, que se pueden instalar en el interior de los pilares. Los elementos de cierre ligeros de hormigón armado, tanto curvos como tipo diente de sierra, permiten la iluminación cenital del edificio. Tienen su cara interior lisa de molde y la cara superior artesonada, lo que aumenta la capacidad de aislamiento de la cubierta. Las vigas H soportan el conjunto de la cubierta y descansan sobre los pilares, en cuya cabeza encajan mediante un enano que facilita la embocadura de las bajantes. Los elementos de cubierta se impermeabilizan en las zonas de agua encauzadas y en el resto se aíslan con productos flexibles para amoldarse a las formas de la estructura, cubriéndose finalmente este aislamiento con elementos impermeables: chapas, poliéster translucido, etc.
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VARIANT www.hormipresa.com Sistema basado en el diseño de una viga que admitan las máximas variantes para configurar diferentes formas de cubierta. Nacida como estructura plana, permite el máximo volumen interior con la fiabilidad de una cubierta de doble pendiente del 50%. Tanto el transporte como la puesta en obra del prefabricado son aspectos fundamentales de la construcción, y como consecuencia han influido en este diseño de manera muy importante.
Al ser una viga de cubierta no cerrada por sus extremos evita los problemas de impermeabilización y dilatación en sus bordes que tiene este tipo de cubiertas, permite su colocación en edificios cuyos lados no son ortogonales y a la vez tiene una gran disponibilidad para colocarla en voladizos de longitudes importantes. Como innovaciones técnicas, aparte de su versatilidad, está la reducción de los pesos estructurales mínimo 110 kg/m2, que minimizan las cargas en cimentaciones.
La superficie interior consigue una alta resistencia al fuego, de hasta 180 minutos (en edificios), en cumplimiento de la NBE.CPI.96. La máxima iluminación interior posible se consigue con el tipo de cubierta en diente de sierra, que orientada a norte produce muy buena iluminación interior sin radiación directa. Admite también su utilización como iluminación cenital. Cubierta Variant
Cubierta Variant SHED aislada
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BIBLIOGRAFÍA •
“La Construcción en las Estructuras”. Juan Manuel del Río Zuloaga
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Tectónica 5. Hormigón Prefabricado.
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