CRITERIOS DE DISEÑO ETT

V

CRITERIOS DE DISEÑO ETT

E. Espaciales frente E. Tradicionales V Criterios de Diseño de las ETT

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Todo p royec to de una cons t rucc ión r equ ie re de una se r i e de e tapas p rev ias , f r ecuen temente fue r t emente in t e r re lac ionadas en t re s í , en l a s que hay que tomar una se r ie de dec i s iones que a fec tan a l a s s igu ien te s y de f inen e l r e su l t ado f i na l o d imens ionado es t ruc tu ra l de f in i t ivo .

Es te cap í tu lo p re tende desc r ib i r d ichas e tapas de fo rma genér ica pa ra p roporc ionar c i e r t a s bases , t ambién genér icas* , de dec i s ión a l a hora de p royec ta r una ETT.

Una pos ib le c l a s i f i cac ión de l a s e t apas bás icas y sus in te r re lac iones p r inc ipa les que un p royec t i s t a debe p lan tea r se a l a hora de emprender un p royec to de una cons t rucc ión suscep t ib le de se r r e sue l t a median te una ETT, se ha represen tado en e l d iagrama de l a pág ina s igu ien te . – Insp i rado en los concep tos desa r ro l l ados en [17 ] - .

* I n t e n t a r d e t a l l a r y e x p o n e r e l g r a n n ú m e r o d e v a r i a b l e s , a l g u n a s d e e l l a s s i n p o s i b i l i d a d d e c u a n t i f i c a c i ó n e n t é r m i n o s d e r e n t a b i l i d a d e c o n ó m i c a , q u e i n t e r v i e n e n a l a h o r a d e c o n c e b i r y d e f i n i r u n a c o n s t r u c c i ó n d e e s t a s c a r a c t e r í s t i c a s r e s u l t a r í a t a r e a d i f i c i l d e p l a s m a r , p o r s u n ú m e r o y p o r l o s u b j e t i v o y l o p e r s o n a l d e l a m a y o r í a d e e s t a s e s t r u c t u r a s .


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DECISIÓN 1 º . - T I P O E S T R U C T U R A

H o r m i g ó n ; M i x t a u o t r a M e t á l i c a : E B P ? o E T T ?

2 º . - T I P O L O G Í A E L E M E N T O S E S T R U C T U R A N u d o s y b a r r a s ? S ó l o b a r r a s ? U n i d a d e s p r e f a b r i c a d a s ?

3 º . - G R A D O P R E F A B R I C A C I Ó N T o t a l m e n t e i n s i t u ? ( N i n g u n a m o d u l a c i ó n ) P a r c i a l m e n t e p r e f a b r i c a d a ? ( M ó d u l o s : c o n s t r u c c i ó n y m o n t a j e ) T o t a l m e n t e p r e f a b r i c a d a ? ( M ó d u l o s : s ó l o m o n t a j e )

CONCEPCIÓN 1 º . - F O R M A E S T R U C T U R A

S i m p l e : r e g u l a r , r e p e t i t i v a z o n a l m e n t e C o m p l e j a : i r r e g u l a r , d i f e r e n c i a d a z o n a l m e n t e C o m p u e s t a d e s i m p l e s y c o m p l e j a s

2 º . - G E O M E T R Í A E S T R U C T U R A M E ? ⇒ T i p o d e m a l l a , b a r r a s y n u d o s N o M E ? ⇒ T i p o b a r r a s y n u d o s C o m p u e s t a d e z o n a s d e M E y n o M E ? ⇒ i d e m

3 º . - M O N T A J E ( C o n c e p c i ó n p r o c e s o m o n t a j e ) C o n c e p c i ó n m ó d u l o s : d e t r a n s p o r t e y m o n t a j e C o n c e p c i ó n t r a n s p o r t e : d i s t a n c i a ↔ m e d i o s C o n c e p c i ó n m o n t a j e : m e d i o s m e c á n i c o s , h u m a n o s y m a t e r i a l e s

s i s t e m a / s d e u n i ó n

DEFINICIÓN 1 º . - F O R M A E S T R U C T U R A

C u a n t i f i c a c i ó n d i m e n s i o n e s f o r m a C u a n t i f i c a c i ó n a p o y o s y g r a d o s c o a c c i ó n

2 º . - G E O M E T R Í A E S T R U C T U R A M E ⇒ D i m e n s i o n e s r e t í c u l a f u n d a m e n t a l , b a r r a s y n u d o s N o M E ⇒ D i m e n s i o n e s b a r r a s y n u d o s C o m p u e s t a d e z o n a s d e M E y n o M E ? ⇒ i d e m

3 º . - M O N T A J E ( C u a n t i f i c a c i ó n d e m e d i o s y t i e m p o s )

CÁLCULO 1 º . - D E T E R M I N A C I Ó N C A R G A S 2 º . - D E T E R M I N A C I Ó N E S F U E R Z O S 3 º . - C O M P R O B A C I Ó N E L S Y E L U


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A.-DECISIÓN Es ta e t apa es l a p r imera de todas , en e l l a debe dec id i r se e l t ipo de es t ruc tu ra que se va a e l eg i r pa ra so luc ionar una cons t rucc ión en base a unas neces idades o va r i ab les de pa r t ida que pueden se r desde muy concre tas has ta muy d i fusas e inc luso pueden que deban se r p lan teadas de l mísmo proyec t i s t a . Todo depende de l n ive l de de ta l l e y ex igenc ia que e l p romotor r equ ie ra , i nd ique o ex i j a .

S iempre ex i s t e , en es ta e t apa , l a pos ib i l idad de supera r l a s in r i e sgo de equ ivocac ión ( en t e rminos de economía cons t ruc t iva ) an teproyec tando d i fe ren tes t ipos de so luc iones es t ruc tu ra les y rea l i zando un aná l i s i s compara t ivo y de sens ib i l idad .

En todo caso pueden es tab lece r se a p r io r i c i e r t a s r eg las bás icas que ayuden a dec id i r s in r ecur r i r (o complementando) a lo an te r io r en t re uno u o t ro t ipo de es t ruc tu ra . Es tas r eg las cons i s t en lóg icamente en ana l i za r s i l a s ven ta jas (o i nconven ien tes ) de cada uno de los t ipos es t ruc tu ra les se adecuan a los da tos de pa r t ida .

A.1 . -TIPO ESTRUCTURA Los cond ic ionan te s de pa r t ida favorab les a p r io r i pa ra e leg i r

una so luc ión es t ruc tu ra l en ETT f ren te a una EBP supues to se ha dec id ido ya una so luc ión en es t ruc tu ra metá l i ca son :

• Esté t i ca

S i e l a spec to es t é t i co es una cond ic ión impor tan te en l a

cons t rucc ión deber í a t ene rse en cuen ta l a so luc ión en ETT. Es to sucede sobre todo en ed i f i c ios comerc ia le s , cuyo mode lo

de negoc io res ide en l a a t racc ión de c l i en tes , ya sea mic rozona lmente ( r e l ac ionaes comerc ia les d i rec tas : cen t ros comerc ia les , ho te les , de oc io noc tu rno o d iu rno –g imnas ios , cen t ros depor t ivos - . . . ) o macrozona lmente ( re lac ionaes comerc ia les d i rec tas e ind i rec tas : museos , sa las expos i c iones , pabe l lones depor t ivos , e s tad ios , monumentos s imból icos de una c iudad , inc luso obras púb l ica s –


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puen tes y pasa re las , depos i tos e l evados , e t c . . . )

• Condic ionantes es t ruc tura l es

Tr id imens iona l idad de la cons t rucc ión

S i l a cons t rucc ión puede p lan tea r se con c ie r t a r egu la r idad o vo lumet r í a e spac ia l (dob le s imet r í a , s ime t r í a r ad ia l . . . ) .

Gran a l t e rnanc ia de cargas

Las es t ruc tu ras t r id imens iona les sopor tan mucho mejor l a mul t id i recc iona l idad de l a s ca rgas (por e j emplo cuando l a s ca rgas de v ien to son impor tan tes )

Luz y /o separac ion sopor tes o l imi tac ión de su número

S i l a luz es impor t an te l a s ETT b icapa compi ten económicamente con l a s EBP. S i ademas e l número de p i l a res debe se r ba jo , e s dec i r , su separac ión en ambas d i recc iones g rande , pa ra inc rementa r l a capac idad de sue lo ú t i l (por causas de e spac io , co locac ión mercanc ias , v i sua l idad , f ac i l i t ac ión movimien tos . . . ) e l cond ic ionan te an te r io r , por l a b id imens iona l idad , se r e fue rza .

La luz e s e l pa rámet ro más impor tan te a l a hora de dec ic i r

en t re los dos t ipos de so luc iones , t a l y como queda expues to en e l Anexo , en donde se ana l i za en p rofund idad es te asun to y o t ros (Ver anexo y sus conc lus iones en cuan to a l a impor tanc ia de l a s d i fe ren tes va r i ab les de pa r t ida en l a d i fe renc ia de cos te s en t re uno y o t ro t i po de es t ruc tu ra ) . En genera l puede dec i r se que , en e l caso concre to de ETT para cub ie r t a s p lanas rec tangu la res (moderadamente ex t rapo lab le a o t ras t ipo log ías s imi la res ) e l e s tud io t eó r i co rea l i zado en e l anexo pe rmi te de l imi ta r cuan t i t a t ivamente los va lo res de l a luz pa ra los que l a so luc ión en ETT es económicamente jus t i f i cab le a p r io r i f r en te a l a so luc ión en EBP. Ta les son : 35 , 40 y 70 m de luz pa ra una ca rga de n ieve de 100 , 80 y 40 Kg/m 2 respec t ivamente . Es to independ ien temente de l a ca rga de v ien to , l a a l tu ra de p i l a r es , l a


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ca l idad de l c imien to , l a long i tud de l a nave u o t ros . . .

Cimien to deb i l

S i e l t e r reno de c imentac ión es malo qu izás convenga d i sminu i r l a ca rga por peso p rop io .

De todas fo rmas l a impor tanc ia de es t e fac to r r e spec to a l to t a l de l a ca rga g rav i t a to r i a e s pequeño , t a l y como se ha demos t rado en e l e s tud io rea l i zado en e l anexo (Ver Anexo pa ra e l desa r ro l lo comple to de l a s conc lus iones , en es te y en o t ros sen t idos ) , en e l cua l d icho inc remento es insuf ic i en te para p roduc i r va r i ac iones , no só lo sens ib les s ino d i f i c i lmente de tec tab les , en l a s d imens iones de los e lementos cons t ruc t ivos de l a in f res t ruc tu ra , t a l e s como p lacas base de p i l a r es y zapa tas de c imentac ión ( inc lu ída l a cuan t í a de a rmaduras ) que encarezcan s iqu ie ra l ige ramente e l cos te g loba l .

A lgunos au to res , en cambio , –Ver por e jemplo [17 ] - jus t i f i can

l a r educc ión de l peso como un fac to r impor tan te a l a hora de compara r l a s ETT con l a s EBP.

• Condic ionantes de pro tecc ión

Si l a ac t iv idad económica a desa r ro l l a r en e l in te r io r de l ed i f i c io neces i t a o impl ica de una p ro tecc ión con t ra e l fuego en és te e l evada o s i l a s i tuac ión geográ f i ca , topográ f i ca y c l imá t ica demanda t ambién de una p ro tecc ión con t r a l a co r ros ión e l evada deber ía t enerse en cuen ta l os menores cos tes que en es tos a spec tos r equ ie ren l a s ETT.

Es te apar tado no es en abso lu to desprec iab l e . En e l Anexo

queda re f l e j ado que los cos tes de p ro tecc ión ún icamente con t ra l a co r ros ión ( s in en t ra r por t an to en los cos tes de inn i fugac ión) r epresen t an de un 10% a un 20% de l cos te to ta l de l a e s t ruc tu ra (Ver anexo) . Ten iendo en cuen ta que , según e l t ipo de pe r f i l empleado en uno y o t ro t ipo de es t ruc tu ra , e l dec remento de l a rea a p ro teger puede ve rse reduc ida en has ta un 50% en e l caso de ETT respec to a l de EBP, e l ahor ro por e s te concep to (que se r í a s imi la r a l de


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inn i fugac ión , que t ambién depende fue r temente de l a rea a inn i fugar ) puede l l ega r a se r en e l caso ex t remo de un 10%.

• Condic ionantes de Monta je

S i e l t i empo para e l monta je en obra debe se r r educ ido o e s r en tab le que as í lo sea . S i los medios de monta je son l imi tados en po tenc ia y /o poco d ive rs i f i cados . O en f in , s i empre que se busque d i sminu i r todo lo re lac ionado con e l monta je o cons t rucc ión en pos de una mayor p re fabr icac ión , indus t r i a l i zac ión y au tomá t izac ión , e s in te resan te p lan tea r se una so luc ión en ETT.

• Otros

O t ros aspec tos a t ene r en cuen ta son l a s me joras en hab i t ab i l idad (pos ib i l idades sobre l a luminos idad , l a acús t i ca , y l a ocu l t ac ión de l os s e rv ic ios – fo rzosamente en ETT b icapa o más- )

A.2 . -TIPOLOGÍA ELEMENTOS ESTRUCTURA Supues to se e l ige una pos ib l e so luc ión en ETT, lo p r imero que

hay que hacer e s dec id i r como va a se r é s t a : Nudos y ba r ras , só lo ba r ras o modula r .

• Nudos y barras

Es l a so luc ión más empleada y gene ra l (vá l ida pa ra l a mayor ía

de s i tuac iones ) . Es conven ien te cuando l as ca rgas son g randes , cuando se

es t ima g rado l ib re de coac ión en l a s conex iones y sobre todo cuando ex i s t en ca rgas pun tua les (que deberan inc id i r d i rec tamente sobre los nudos ) . Los nudos t ambién fac i l i t an mucho e l monta je .


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• Sólo barras E l conceb i r una e s t ruc tu ra só lo con ba r ras r equ ie re de unas

ca rgas ex te r io res no inc iden tes en los nudos (e s dec i r no pun tua l es o lo su f i c ien temente moderadas ) a no se r que se tomen p recauc iones y se p royec ten l a s un iones en t re bar ras pa ra res i s t i r l a s ( lo cua l inc remente e l t r aba jo en t a l l e r ) . La no ex i s t enc ia de nudos compl ica e l monta j e y l imi t a l a fo rma de l a e s t ruc tu ra porque no es f ac i l superponer un g ran número de ba r ras en l a un ión o conex ión .

En ETT monocapa con nudos t o ta lmente coacc ionados y long i tud g rande de ba r ras e s una so luc ión adecuada , pues pueden so lda r se en obra l a s pocas un iones ex i s t en tes .

• Módulos

Es una so luc ión e spec ia l i zada y poco usada pues no pe rmi te ve r sa t i l idad ( los módulos f i j an l a l ong i tud de todas l a s ba r ras y l a geomet r í a : l a d i s t anc ia en t r e capas . . . ) a no se r que se d i señen é s tos e spec í f i camente pa ra l a obra a r ea l i za r , con lo que e l p rec io por ma te r i a l a monta r se e leva cons ide rab lemente .

Es adecuado su empleo o pa ra g randes se r i e s de es t ruc tu ras s imi la res ( abara tamien to de l a p roducc ión) o pa ra t ipos y fo rmas es t ruc tu ra les s imi la res , modi f i cando l ige ramentes sus ca rac te r í s t i cas , med ian te r e fue rzos o median te l a va r i ac ión de l número y pos ic ión de los apoyos . –Más in fo rmac ión en [2 ] , [18 ] y [19 ] -

A.3 . -GRADO PREFABRICACIÓN

Lo idea l se r í a op ta r por e l mayor g rado de p re fabr icac ión pos ib le s in a l t e ra r l a fo rma y geomet r í a e s t ruc tu ra l conceb ida . Porque cuan ta más p re fabr icac ión menos ve r sa t i l idad o pos ib i l idad de c rea r una es t ruc tu ra geomét r i camente s ingu la r o adecuada a los cond ic ionan tes de ca rga ex te r io r impues tos . ( l imi tac iones de l a p roducc ión manufac tu rada en se r i e en fáb r i ca ) . En genera l ( s i empre puede a l t e ra r se c la ro , pe ro inc rementando cos tes ) l a s t ipo log ías de nudos y /o ba r ras con l l evan un p laneamien to


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en cuan to a l a r e lac ión monta je t a l l e r /monta je obra de nú lo a medio y l a s modula res uno to ta l ( apa r te de l a un ión de los módulos en obra , c l a ro )

B.-CONCEPCIÓN

Es ta e tapa debe desa r ro la r se a l mísmo t i empo que l a an te r io r pues inc ide d i rec t amente en e l l a . No es pos ib le , por e j emplo , dec id i r sobre una un ión nudo-bar ra s in haber conceb ido l a fo rma y geomet r í a de l a e s t ruc tu ra . B.1 . -FORMA

La fo rma de una ETT depende fundamenta lmente de l p royec t i s t a , e l cua l puede basa r su concepc ión en c r i t e r ios e s t é t i cos o /y es t ruc tu ra les .

Se es tá en lo de s i empre : S i l a cons t rucc ión es tá des t inada a un sec to r eminen temente comerc ia l , l a e s t é t i ca se rá impor tan te y l a fo rma , por t an to , comple j a (por e l l a mísma o por l a con junc ión de va r ías s imples ) . S i l a cons t rucc ión es tá des t inada a un sec to r eminen temente indus t r i a l o s implemente no neces i t ado de l a a t r acc ión mas iva de c l i en tes -v i s i t an tes los c r i t e r ios económico-es t ruc tu ra les se impondrán .

No obs tan te a lo an te r io r , ex i s t en va r i ab les de pa r t ida que favorecen l a con junc ión de los dos c r i t e r ios expues tos en l a consecuc ión de una es t ruc tu ra f ina l a l a vez es t ruc tu ra lemente competen te y es té t i camente lograda . Es tas va r i ab les son fundamenta lmente l a luz (o en genera l l a separac ión de p i l a res ) y l a a l tu ra de t echo . Por e jemplo una luz impor tan t e f avorece l a so luc ión median te curva tu ra (dob le o s imple ) . As í mí smo ocur re con l a a l tu ra de t echo .

En e l cap í tu lo IV se asoc ian de manera genér ica fo rmas a luces y ac t iv idades económicas .

De todas fo rmas - t a l y como se seña la en [17 ] - puede asegura r se que cuan to menos comple j a y más r egu la r e s l a fo rma más económica resu l t a una cons t rucc ión . Porque se cond ic iona t an to e l


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monta je como la geomet r í a . B .2 . -GEOMETRÍA

La geomet r í a puede p lan t ea r se independ ien temente de l a fo rma , pe ro no sue le se r lo económico pues resu l t a mucho más sensa to a soc ia r fo rma y geomet r í a .

De es te modo cuan to más comple ja e s l a fo rma menos pos ib i l idades habrá de enca ja r l e una de te rminada geomet r í a (que requ ie re r epe t i t iv idad y homogene idad) y más se t enderá a una geomet r í a que p re sen te he te reogene idades , vamos , que no sea ME. Y v iceversa .

En cap í tu lo IV se a soc ian genér icamente fo rma y geomet r í a . Apar te de lo an te r io r t ambién hay que conceb i r e l t ipo de

ba r ras , nudos , r e t í cu la fundamenta l ( en e l caso de que se haya escog ido una ME) o t r azado de los e l ementos l inea les (ba r ras r ec tas o curvas cuando no se t r a ta de una ME) .

• ME

Tipo re t í cu la fundamenta l

Aunque l a s pos ib i l idades , en cuan to a d i seño , son p rác t i camente i l imi tadas , sue len sólo u t i l i za r se l a s desc r i t a s en e l susod icho cap í tu lo IV, que han s ido suf ic ien temente sanc ionadas por l a exper ienc ia , r e su l t ando como las me jores y a lcanzando una espec ie de es tandar izac ión . En gene ra l puede dec i r se que : -Basado en in fo rmac ión sumin i s t r ada por Lan ik -Orona [15 ] y [16 ] - Pa ra ETT p lanas b icapa l a geomet r í a más u t i l i zada es l a p i ramida l semioc taédr ica , excep to pa ra g randes luces , en l a s que se p re f i e re l a t e t r édr ica . Pa ra ETT curvas b icapa t ambién se u t i l i zan l a s an te r io res geomet r í a . Pe ro en l a s monocapa , c l a ro es tá , e s to no es pos ib le y sue le r ecur r i r se a t r i angu lac iones equ i l a te ras (pa ra t ene r un so lo t ipo de ba r ras ) o geomet r í as cuadrangu la re s ( idem) .


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En todo caso en e l cap í tu lo I I , además de su desc r ipc ión t ambién se ind ica de fo rma genér ica e l campo de u t i l i zac ión de l a s d i fe ren tes geomet r í a s en func ión de va r ios cond ic ionan tes , t a l e s como: fo rma , capas , luz , ca rgas , impor tanc i a de l a spec to es té t i co , e t c . . .

Tipo barra

En genera l l a s ba r ras sue len se r c i r cu la res , por e s t é t i ca ( fac to r s i empre impor tan te en es te t ipo de e s t ruc tu ras ) y porque p resen tan mejores p rop iedades cuando e l con jun to de es fue rzos a los que van a ve r se somet idas é s t as e s va r i ado y ampl io (Normal , Cor tan te , F lec to r , Torsor ) .

S i e l con jun to de es fue rzos va a se r r e s t r ing ido es económico e l u t i l i za r un pe r f i l más espec ia l i zado , como rec tangu la r o e l íp t i co .

Además de lo an te r io r e l número de un iones es t ambién un fac to r a t ene r en cuen ta pues s i é s t as son muchas (muchas conex iones ) ha de economizarse e l t r aba jo de cor te (y monta je , s i l a s conex iones van s in nudo y so ldadas ) u t i l i zando pe r f i l e s r ec tangu la res , cuyos acuerdos son mucho más senc i l los que l os de los c i rcu la re s u e l ip t i cos .

Y s i l a e s t é t i ca y l a neces idad de l ige reza es un fac to r muy impor tan t e s i empre se recur re a tubos c i rcu la res de pequeño d iamet ro y g ran espesor .

En todo caso en e l cap í tu lo I I , en e l que se desc r iben l a s ba r ras , t ambién se ind ica de fo rma genér i ca l a idone idad de su u t i l i zac ión en func ión de t ipo de es fue rzo a l que van a ve r se somet idas .

Tipo nudo

Los nudos más u t i l i zados son los e s fé r i cos (e s fe ras fo r j adas y mecan izadas pa ra e l roscado , que poseen g ran ve r sa t i l idad porque median te l a s d i r ecc iones de roscado , a ind icac ión d i rec ta de l p royec t i s t a pa ra e l t a l l e r de mecan izado , se de t e rmina l a geomet r í a y fo rma que va a t ene r l a e s t ruc tura ) , pues fac i l i t an enormemente e l


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monta je y pe rmi ten un aban ico d i recc iona l de l a s ba r r as en l a un ión muy ampl io .

No obs tan te ex i s t en o t ras pos ib i l idades en func ión de l a fo rma: Pa ra es t ruc tu ras p lanas pueden u t i l i za r se económicamente

nudos de d i sco ranurados según l as d i recc iones de l a geomet r í a . En es tos casos t ambién se puede no u t i l i za r nudos o r ecur r i r a e s t ruc tu ras modula re s .

Pa ra es t ruc tu ras de s imple o dob le curva tu ra t ambién se u t i l i zan nudos p r i smát icos .

En todo caso en e l cap í tu lo I I , además de desc r ib i r los nudos t ambién se ind ica , cuando es pos ib le , su campo de u t i l i zac ión .

• No ME

En es te caso l a s t ipo log ías de ba r ra son muy ampl ias y pueden i r desde l a s ba r ras r ec tas a l a s curvas y desde pe r f i l e s ab ie r tos a ce r rados .

Los pe r f i l e s ab ie r tos se u t i l i zan pa ra e s t ruc tu ras somet idas fundamenta lmente a e s fue rzos de f l ex ión . Los ce r r ados son más adecuados pa ra un con jun to de es fue rzos más d ive r s i f i cado y ampl io : f l ex ión , normal ( compres ión y t r acc ión) y sobre todo to r s ión . En una es t ruc tu ra de ca rác te r e spac ia l o t r id imens iona l e s d i f i c i l consegu i r una ún ica c lase de es fue rzos ( f l ex ión) y l o más l óg ico es t ene r e s fue rzos de todo t ipo . S i los nudos son r í g idos los es fue rzos más ca rac te r í s t i cos se r an de f l ex ión y to r s ión . S i los nudos son l ib res t r id imens iona lmente és tos se ran fundamenta lmente de t r acc ión y compres ión , pe ro s i só lo lo son b id imens iona lmente en tonces apa rece rán to r s iones .

Los pe r f i l e s cuvos son más ca ros que los rec tos pues to que neces i t an un t r aba jo ad ic iona l de de fo rmado . Se u t i l i zan en con tados casos y s i empre pa ra fo rmas curvas de pequeña luz o en aque l l a s e s t ruc tu ra s de luz cua lqu ie ra en l a s que se busque l a so f i s t i cac ión es té t i ca que l a s ba r ras cu rvas o f r ecen . Es to es deb ido a que es mucho más económico conformar una fo rma curva a base de c ie r to número de pe r f i l e s r ec tos en aprox imac ión po l igona l . –Más in fo rmac ión en [19 ] -


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B.3 . -MONTAJE S i en l a s e s t ruc tu ras t r ad ic iona les e l monta je e s un aspec to

fundamenta l que debe t ene r se muy en cuen ta , t an to por e l a l to porcen ta j e de l cos te to ta l de l a cons t rucc ión que se l l eva como por su inc idenc ia misma en l a s pos ib les a l t e rna t ivas e s t ruc tu ra les , en l a s ETT es to es todav ía más impor tan te . Porque en es tas e s t ruc tu ra s e l a l to número de ba r ras a un i r con l l eva un g ran número de operac iones que han de s impl i fca r se a l máx imo para acor ta r t i empos y ba ja r cos tes ( l a mayor ía de l e s fue rzo t ecno lóg ico que se ha hecho y se hace en es te campo es tá encaminado p rec i samente a f ac i l i t a r y s impl i f i ca r e l monta je nudo-bar ra median te una un ión segura y ráp ida ) .

Por t an to l a concepc ión de todo e l p roceso de monta je e s muy impor tan t e y debe rea l i za r se de manera s imul tanea a l os o t ros dos aspec tos : fo rma y geomet r í a , porque los cond ic iona . (O v iceversa )

En e l cap í tu lo VI se desc r iben los p rocesos más adecuados de monta je pa ra los d i fe ren te s t ipos de fo rmas y geomet r í a s .

C.-DEFINICIÓN

Es ta e s t apa , que sue le r ea l i za r se s imul taneamente a l a an te r io r ,

cons i s t e en cuan t i f i ca r todo lo conceb ido an te r io rmente , e s dec i r cons i s t e en de f in i r los e lementos p r inc ipa les de l a e s t ruc tu ra .

En genera l e s t as e s t ruc tu ras son h ipe res tá t i cas ( como mín imo in te rnamente ) , por lo que neces i t an un d imens ionado p rev io y una pos te r io r comprovac ión median te e l cá lcu lo .

C.1 . -FORMA

Deben de f in i r se comple tamente todos aque l los da tos de l a

fo rma de l a e s t ruc tu ra que sean necesa r ios pa ra e l pos te r io r cá lcu lo de l a mí sma . Ta l es son : conf igurac ión y d iemens iones en p lan ta y a l zado (pa ra l a de te rminac ión de l a s ca rgas ) , pos ic ión de los p i l a res o en genera l e s t ruc tu ras de apoyo o l inea de c ie r re s i é s tos no ex i s t en , ma te r i a le s de fachada y r ecubr imien to y conf igurac ión de huecos


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(ca rgas ) . Y en f in , todo aque l lo que de f ina l a l a fo rma de l a e s t ruc tu ra y /o sea necesa r io pa ra e s t ab lece r l a s ca rgas de cá lcu lo .

C.2 . -GEOMETRÍA Deben de f in i r se comple tamente l a s d imens iones de l a s ba r ras , los nudos y cuan t i f i ca r su pos ic ión espac ia l . S i l a e s t ruc tu ra (o l a pa r t e de e l l a que lo sea ) e s i sos tá t i ca in te rna y ex te rnamente no es necesa r i a t a l de f in ic ión , l a cua l vendrá de te rminada d i r ec tamente por e l cá lcu lo . Pe ro lo normal e s l a de f in i c ión comple ta an te s de pasa r a l cá lcu lo .

• ME

Tipo re t í cu la fundamenta l

Hay que cuan t i f i ca r l a s d imens iones de l t ipo de re t í cu la fundamenta l e scog ida an te r io rmente . Pa ra e l lo e s conven ien te in fo rmarse de l a s pos ib i l idades de l a s mísmas , cuan t i f i cadas de fo rma aprox imada y gené r ica por los f abr ican t es ( en base a sus exper ienc ias y es tud ios ) en sus ca tá logos , expresadas en fo rma de ábacos (F ig . 5 .1 y 5 .2 ) ; o de t ab las espec í f i cas de un t ipo de mal la en l a s que se dan in te rva los óp t imos de los pa rámet ros que l a s de f inen en func ión de l a luz . (F ig . 5 .3 ) La e lecc ión , por ven i r expresada en fo rma de rango de va lo res , ha de pu l i r se t en iendo en cuen ta , en 1 e r l ugar : ( y muy impor tan te ) que e l módulo sea d iv i so r exac to y común de l a s dos pos ib les long i tudes de separac ión de los apoyos (en l a s dos d i recc iones super f i c ia les , long i tud ina l y t r ansversa l ) pa ra que sus reacc iones co inc idan con los nudos ; y , en 2 º lugar : han de t ene r se s i empre p resen te l a s medidas de coord inac ión , ( t a l e s como l as desc r i t a s en e l cap í tu lo IV, apar tado B .2 pa ra l a s geomet r í a s b icapa p i ramida les ) en fo rma de ecuac iones de re lac ión , l a s cua les pe rmi ten de te rminar l a s va r i ab les l ib res a pa r t i r de l a s f i j adas (que sue le se r e l módulo , c l a ro ) .


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F i g . 5 . 1 : Á b a c o d e r e l a c i ó n C o s te u n i t a r i o - T i p o d e g eo m e t r í a - M ó d u l o ;

p a r a u n a f o r m a p l a n a . – F u en t e : A c e r a l i a - D e l m í s m o s e d e s p r e n d e q u e l a g e o m e t r í a t e t r a éd r i c a e s e n t o d o s l o s c a s o s l a m á s c a r a y q u e , e n l a s e m i o c t a é d r i c a , c u a n t o m á s t u p i d a m a s c a r a . P e r o e s t o s d a t o s h a n d e c o m p l e t a r s e c o n i n f o r m a c i ó n a c e r c a d e l a r e s i s t e n c i a u n i t a r i a d e c a d a u n o d e l o s t í p o s d e g e o m e t r í a a n t e r i o r e s , p u e s l a s m á s c a r a s s o n t a m b i é n l a s m á s r e s i s t e n t e s . ( F i g . 5 . 2 )


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F i g . 5 . 2 : Á b a c o d e r e l a c i ó n R e s i s t e nc i a u n i t a r i a - C o c i e n t e e n t r e mó d u l o y

a l t u r a m a l l a - L u z ; p a r a u n t i p o d e g eo me t r í a d a d o y f o r m a p l a n a .

– F u e n t e : A c e r a l i a -

E s t e á b a c o ( u o t r o s d e c a r á c t e r s i m i l a r ) p a r a c a d a t i p o d e m a l l a , j u n t o c o n l a t a b l a s i g u i e n t e , c o m p l e t a e l a n t e r i o r p a r a d e c i d i r e l t i p o y l a s d i m e n s i o n e s d e l a m a l l a a p r o x i m a d a m e n t e .


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F i g . 5 . 3 : T a b l a d e v a l o r e s r e c o m e n d a d o s d e m ó d u l o y a l t u r a e n f u n c i ó n

d e l a l u z . – F u e n t e : L a n i k-

Tipo barra

Han de de f in i r se l a s d imens iones de l a secc ión de l a s ba r ras ( su long i tud queda de te rminada por e l pun to an te r io r ) , e s dec i r : su d iamet ro (pe r f i l e s c i r cu la res ) o l ados (pe r f i l e s r ec tangu la res o e l íp t i cos ) y su espesor . Pa ra e l lo , como en e l pun to an te r io r , los f abr i can tes t ambién o f recen t ab las con sus recomendac iones (F ig . 5 .4 ) en cuan to a l a r e lac ión d iamet ro -espesor . S in embargo ha de f i j a r se una de e s t as dos d imens iones , l o cua l se hace por t an teos suces ivos en e l cá lcu lo por o rdenador . Como pr imera ap rox imac ión se sue le u t i l i za r unas mismas d imens iones de ba r ra pa ra todas y pos te r io rmente , en v i s t a de los e s fue rzos ob ten idos en un p r imer cá lcu lo , i r de l imi tando zonas con idén t i cas ba r ras .

F i g . 5 . 4 : T a b l a d e v a l o r e s r e c o m e n d a d o s d e a s o c i a c i ó n d i a m e t r o - e s p e s o r

– F u e n t e : L a n i k-


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Tipo nudo

Han de de f in i r se l a s d imens iones de los nudos . Es te p roceso no neces i t a de un p red imens ionado y pos te r io r cá lcu lo de comprobac ión . Los nudos , en l a s impl i f i cac ión de l a e s t ruc tu ra de ca ra a l cá lcu lo , só lo ex i s t en en l a medida de conex iones en t re ba r ras y por t an to no son en t idades f í s i cas rea les ; una vez a i s l ados aque l los y encon t r ada su so l i c i t ac ión , por medio de l a s t ab l as (F ig . 5 .5 ) que l o s f abr ican tes p roporc ionan , se de te rminan un ivocamente sus d imens iones .*

F i g . 5 . 5 : T a b l a d e v a l o r e s d e n u d o s e n f u n c i ó n d e l a f u e r z a m á x i m a

L a f u e r z a m á x i m a s e r e f i e r e a l a f u e r z a n o r m a l d e l a b a r r a m á s s o l i c i t a d a ( l a q u e m á s t e n s i ó n t r a n s m i t e a l n u d o ) . P a r a n u d o s e s f é r i c o s c o n b a r r a s a t o r n i l l a d a s s e g ú n e m p re s a s f a b r i c a n t e s : O R O N A - L A N I K * * ( a r r i b a ) ; A C E R A L I A ( a b a j o ) .

* P o r t a n t o s ó l o i n f l u y e n e n e l c á l c u l o e n l a m e d i d a q u e a f e c t a n a l p e s o p r o p i o . L o c u a l h a d e t e n e r s e e n c u e n t a e n l o s s u c e s i v o s c á l c u l o s p a r a a j u s t a r l a s d i m e n s i o n e s . E n e l 1 º d e e l l o s p u e d e r e c u r r i r s e a u n a a p r o x i m a c i ó n ( b a s a d a e n t a b l a s t a m b i é n ) o a n o i n t r o d u c i r c a r g a a l g u n a p o r p e s o p r o p i o d e n u d o s . ** A c t u a l m e n t e s ó l o L A N I K p u e s O R O N A l e h a v e n d i d o s u p a r t e d e l a p a t e n t e d e l s i s t e m a S E O y o t r o s .


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• No ME En es te caso a l se r l a s t ipo log ías de ba r ra t an ampl ias (desde

ba r ras r ec tas a l a s cu rvas y desde pe r f i l e s ab ie r tos a ce r rados . . . ) t ambién se ran a l t amente d i spa re s y no p recuan t i f i cadas sus d imens iones . ( e s ta geomet r í a e s p rop ia de una fo rma y cons t rucc ión s ingu la r y pe r sona l de l p royec t i s t a , de ca rác te r muy poco genér ico) . E l concep to genera l a cons ide ra r a l a hora de de te rminar a p r io r i l a s d imens iones de l a s ba r ras (y nudos ) e s l a r e lac ión long i tud de l a s ba r ras -número de nudos : Cuan ta más long i tud t engan és tas , mayores s e rán sus d imens iones por los mayores es fue rzos que t endrán que sopor ta r pe ro menor se r á su número y t ambién e l de nudos y por t an to e l cos toso y compl icado t r aba jo de un ión de aque l l a s en obra , genera lmente por so ldadura d i rec tamente en t re l a s ba r ras concur ren tes en l a un ión ( los acuerdos espac ia les de un con jun to de ba r ras son muy compl icados por l a s d i fe ren tes y comple jas fo rmas de los co r tes de los ex t remos . Es te t r aba jo puede p lan tea r se indus t r i a lmente con maquinar ia e spec ia l i zada –CAD-CAM-, pe ro , a d i fe renc i a de l ca so de una ME, en és te e s ta so luc ión no sue le se r r en tab le por , en comparac ión , ba jo número de nudos y l a s d i fe r enc ias en los acuerdos de l a mayor ía de e l los , con lo que sue le r ecur r i r se a l t r aba jo mayor i t a r i amente en obra ) . Y cuan ta menos long i tud más nudos , pe ro menos es fue rzos en l a s mísmas (d i sminuc ión de l a pos ib le f l ex ión y de l a long i tud de pandeo) . La so luc ión depende pe rsona lmente de l p royec t i s t a en base a l a fo rma gene ra l que l e haya dado a l a e s t ruc tu ra , sus neces idades es té t i cas , de i luminac ión y acús t i cas . . .

En todo caso una so luc ión p rác t i ca que ev i t a mucho t r aba jo de t an teo y p red imens ionado e s busca r ana log ías en t re l a ETT no ME a p royec ta r y una ETT s í ME, de ca rac te r í s t i cas en geomet r í a , e inc luso en fo rma , s imi la r es o de c ie r t a ana log ía ; con lo cua l l a s t ab las y ábacos de p red imens ionado de aque l l a o r i en ta rán sobre l a s d imens iones a t ene r en cuen ta en un 1 e r d imens ionado a in t roduc i r e i r pu l i endo en e l cá lcu lo .


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C.3 . -MONTAJE Es te apar tado es necesa r io pa ra pode r confecc ionar e l p lan de

obra t eó r i co y cá lcu la r t i empos y cos tes de l a obra . Debe hacerse una vez se ha de f in ido l a e s t ruc tu ra ,

cuan t i f i cando los módulos , medios de t r anspor te y monta j e que se han conceb ido en e l apa r tado cor respond ien te (2 º . -Concepc ión) .

En e l cap í tu lo VI se ind ican l a s ca rac te r í s t i cas s ingu la res de l monta je de una ETT respec to a l de l a s t r ad ic iona les y t ambién se dan l a s ideas cua l i t a t ivas bás icas a t ene r en cuen ta a l a hora de su concepc ión y de f in i c ión .

En todo caso e l p roceso de monta je de una ETT no d i f i e r e s ign i f i ca t ivamente de l de cua lqu ie r o t ro t ipo de es t ruc tu ra metá l i ca , con l a s sa lvedades que en d i cho cap í tu lo se i nd ican . D.-CÁLCULO

Es te apar tado es necesa r io pa ra comprobar que l a ETT cumple todos l os es tados l ími tes .

Y , en caso con t ra r io o en caso de c ie r t a ho lgura de cua lqu ie ra de los e lementos d imens ionados , r ed imens ionar l a e s t ruc tu ra (y as í suces ivamente has ta encon t ra r e l d imens ionado más a jus tado o s implemente e l deseado en func ión de todos los cond ic ionan tes p lan teados ) .

Como es lóg ico los suces ivos d imens ionados pueden se r mín imos y pa rc ia les ( cuando a fec tan a c i e r tos e l ementos o /y pa r t e s de l a ETT) , a fec tando s implemente a l a e t apa de de f in ic ión s in cambia r l a concepc ión o impor tan t es , pud iendo neces i t a r de re toques de p lan teamien to es t ruc tu ra l impor tan te s , e s dec i r , a fec t ando to ta l o pa rc ia lmente a l a e t apa de concepc ión . La e tapa de dec i s ión no puede ve rse a fec tada d i rec tamente por e l cá lcu lo ; en todo caso és te puede mos t ra r l a bondad de cada una de l as pos ib les a l t e rna t ivas p lan teadas en aque l l a .

E l mé todo de cá lcu lo de una ETT es e l de cua lqu ie r e s t ruc tu ra


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metá l i ca (de te rminac ión ca rgas ; de te rminac ión es fue rzos –idea l i zac ión es t ruc tu ra l y ap l i cac ión mode lo matemát ico- ; comprobac ión es tados l ími tes ) , e s dec i r ha de u t i l i za r se l a norma NBE-EA-95 (o Eurocód igo 3 ) .

Las ba r ras , s i se u t i l i za e l ma te r i a l ace ro ( lo normal en cons t rucc ión) , son de ace ro es t ruc tura l (A37 , A42 , A52) y por t an to t i enen e l t r a t amien to de pe r f i l e s de ace ro l aminado . (vamos , que aunque su p roceso de fabr icac ión d i f i e ra en a lgunos a spec tos de l de aque l , no han de cons ide ra r se como per f i l e s conformados de ace ro . Es dec i r ha de t ene r se en cuen ta l a Pa r te 3 de NBE-EA-95 y no l a Pa r te 4 ) .

Los nudos ( s i é s tos se u t i l i zan como conex ión en t re ba r ras ) no pueden se r inc lu ídos en l a normat iva an te r io r , porque son p roduc tos muy manufac tu rados y espec ia l i zados ( t an to en fo rma como en mate r i a l ) , p rop ios de l a empresa sumin i s t radora . Pe ro e s to no in f luye en e l cá l cu lo , pues to que no in te rv ienen en l a idea l i zac ión de l a e s t ruc tu ra necesa r i a pa ra encon t ra r los e s fue rzos sobre l a mísma . As í que su d imens ionado se basa s implemente en u t i l i za r l a s t ab las que los f abr i can tes p roporc ionan , en l a s que se re lac iona ca rga noda l máxima-d imens iones .

Puede dec i r se por t an to que l a e t apa de l cá lcu lo no p resen ta

d i fe renc i as concep tua les en t re una ETT y una es t ruc tu ra me tá l i ca t r ad ic iona l .

No obs tan te a e l lo en e l anexo se r ea l i za y exp l i ca median te

e jemplo cuan t i t a t ivo todo e l p roceso de cá lcu lo de l a ETT que s i rve de base pa ra e l e s tud io compara t ivo ETT-EBP.

CRITERIOS DE DISEÑO ETT

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