Diseño de Estructuras de Luces Medias

DI SEÑO DE ESTRUCTURA DE

LUCES MEDIAS Trazas de estructura de

cubierta y fachada de un edificio de uso recreativo

La est r uctu r a en el proye cto Ar quite ctóni co Mar zo/20 03

Amada Ga r cí a Gavil án exp:97347 Gonza l o Use d Pl aza exp:97174

Est r uct ur a d e l uces m edia s La Es t r uct ur a en e l Pr oye ct o Ar quit ect óni co

Amada Gar cí a G av i l án Gonzal o U sed Pl aza

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ELECCI ÓN DEL M ATERI AL: ESTRUCTURA DE LUCES MEDIAS; pabellón de planta rectangular de 30 x 50 metros. El edificio de planta rectangular debe albergar un único espacio diáfano, por lo que el pabellón está formado por un cierr e perimetral y una cubierta cuya organización estructural es función del material que la forma. Como elemento estructural se propone el acero, ya que los entramados de acero son un sistema de construcción que se caracteriza por lo la rapidez y facilidad de construcción, y la gran resistencia del material. Mientras se fabrican en taller los elementos de la estructura, se pueden ir realizando otros trabajos previos. Tras ensamblar en obra los elementos de acero se puede construir inmediatamente la cubierta, de manera que los trabajos de acabados se pueden efectuar a cubierto. El montaje es independiente de las condiciones climáticas, luego es posible garantizar el cumplimiento de los plazos. La gran resistencia de los perfiles de acero permiten mayor luz y así reducir el volumen de pilares a construir. Como inconveniente en las estructuras de acero encontramos el riesgo de corrosión y la escasa resistencia al fuego. Sería mejor una estructura mixta de acero y hormigón para la resistencia en caso de incendio. Es por esto posible plantearse una estructura portante de hormigón armado y una cubierta de acero. El acero es el material con mayor capacidad de resistencia a solicitaciones de compresión, tracción, flexión, torsión y cizallamiento. Existen dos posibles organizaciones para la cubierta a diseñar; a base de perfiles laminados en caliente (macizos, tubulares o pletinas), o a base de vigas celosía que se conforman mediante chapas gruesas y finas. Al ser una luz de 30 metros, ya que es la menor luz en el senti do en el que se establece el orden principal, y las longitudes normales en el mercado de las vigas de alma llena son de hasta 12 metros, se optará por viga en celosía para el diseño de la cubierta. En nuestras latitudes, debido a la elevada humedad atmosfé rica y al nivel de contaminación del aire, es imprescindible proteger el acero contra la corrosión. Para que la protección sea eficaz se pueden adoptar medidas; elementos estructurales formados por perfiles de forma sencilla con poca superficie. Las seccio nes simples son preferibles a las compuestas, y las soldadas preferibles a las atornilladas. Otra medida es tener en cuenta la accesibilidad para el mantenimiento. En las celosías principalmente se aplican galvanizados en lugar de imprimaciones, debido al alto riesgo de corrosión. Al ser una luz de 30 metros, y la pieza unitaria difícil de transportar desde taller, se plantea la división en piezas menores; dos piezas de 15 metros, o tres de 10 metros, para lo que se necesitarán uniones desmontables como to rnillos de alta resistencia para que la distribución de tensiones sea bastante uniforme y hay que tener en cuenta que después del galvanizado de la celosía en taller no se podrían realizar soldaduras para hacer la unión de las piezas moduladas. Estas pieza s serán posibles de plantear como producto de catálogo. Por último es necesario plantear un cerramiento ligero acorde con la construcción metálica, éste podría ser a base de chapa, tableros, etc. La larga tradición de construcciones industriales permite resolver este tipo de construcción de forma similar, ya que comparte con ellas el orden de luces. Las soluciones más extendidas son las de cubierta plana a base de vigas trianguladas o mallas espaciales.



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CRI TERI OS DE D IS EÑO: La estructura de acero para su buen comportamiento ante las solicitaciones que reciba debe diseñarse adecuándose a los esfuerzos que soporta. Es por lo tanto necesario previamente analizar las condiciones exteriores de partida. La solución más frecuente para salvar espacios amplios, ya sean deportivos, expositivos o para conciertos, es con pórticos paralelos según la dirección de menor dimensión, que sirven de apoyo a las correas formadas por perfiles comerciales (laminados o conformados) cuya longitud, por criterios económicos, no d ebe ser mayor de 5 o 6 metros. Cuando se quieren conseguir separaciones mayores entre pórticos manteniendo el tipo estructural sencillo de los elementos (pórtico y correa), se pueden utilizar celosías como correas para salvar la luz mayor que tienen en es te caso (la separación entre ellas viene condicionada por le material de cubrición y suele ser pequeña, por lo que son necesarias muchas celosías y la ejecución complicada). Si aumentamos los órdenes en la estructura a tres, podemos permitir luces mayores entre soportes, utilizando pórticos principales , de los que algunos apoyan directamente en jácenas laterales (normalmente celosías) que reciben sus acciones como cargas puntuales, y correas , que por tener luces cortas pueden ser perfiles comerciales. Para evitar los empujes horizontales que pueden transmitir los dinteles a las celosías laterales sobre las que apoyan, se deben emplear contravientos que conduzcan directamente a los soportes. También se puede optar por mantener distancias mayores entre sopor tes, a través de celosías intermedias que apoyan en los pórticos principales. Las correas tienen luces cortas cambiando la dirección respecto los sistemas anteriores. De esta manera también cambia el sentido de las pendientes para desaguar la cubierta, ya que las placas de cubrición deben colocarse con las grecas u ondas en dirección perpendicular a las correas.

CELOSÍAS Como hemos dicho anteriormente, la solución más frecuente para cubrir grandes luces son las vigas en celosía, que se obtienen enlazando barras concurrentes en nudos, de manera que se definan celdillas trianguladas –geométricamente indeformables - ; son elementos ligeros –en aspecto y en peso - de gran rigidez en su plano pero prácticamente nula fuera de él, por lo que en general es necesario recurrir a procedimientos de arriostramiento transversal.



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Básicamente, las barras están formadas por perfiles L o UPN enlazadas con cartelas, a las que se unen por los procedimientos habituales –tornillos o soldadura - . También pueden ser perfiles tubular es unidos directamente sin elementos intermedios; en este caso, aunque su comportamiento general es similar al de otras celosías, los criterios de cálculo y diseño de los nudos presentan algunas particularidades. A efectos de cálculo se admiten cuatro hip ótesis, a partir de las cuales resulta un procedimiento simplificado –cálculo de celosías trianguladas de nudos articulados - debido a que tenemos una sola incógnita por barra: el esfuerzo axil. Estas hipótesis se deben considerar en el proyecto para que el comportamiento real de la estructura se aproxime a la idealización sobre la que realizamos el análisis:

1. - los nudos son articulaciones sin rozamiento 2. - las cargas actúan exclusivamente en los nudos 3. - las barras son rectas 4. - los desplazamientos son pequeños

La solución constructiva de los nudos de la celosía puede ser por soldadura o por tornillos, y su comportamiento no es exactamente una articulación, ya que presenta alguna coacción al giro, no obstante dado que las barras son muy esbeltas se pueden asimilar a un cable, en el que, por muy rígida que queramos hacer su unión con una cartela, siempre es posible el giro en las secciones inmediatas a la unión. En estas condiciones se puede admitir la articulación, no por la forma de ejecutar la unión, sino por la esbeltez de la barra. Para que se cumpla la segunda hipótesis las correas han de estar situadas sobre los nudos de la celosía, ya que en caso contrario tendremos cargas puntuales actuando sobre las barras. Esto ocurre en muchas ocasiones para lo que se simplifica el cálculo llevando las acciones equivalentes a los nudos, pero sin dejar de tener en cuenta el diagrama de momentos que se produce en esa barra. En la mayoría de los diseños de celosía las barras son rectas, pero aún en el caso de que no fuera así podemos sustituir la barra curva por la recta equivalente. Con respecto a la cuarta hipótesis, al dimensionar las celosías como vigas de cubierta impondremos las limitaciones de flecha que establece la normativa vigente, por lo que se cumpl irá esta condición, y podemos plantear las condiciones de equilibro en la geometría no deformada de la celosía, lo que facilita el proceso de cálculo. A partir de estas hipótesis se determina un axil en cada barra; con este valor, más el momento flector e n el caso de que existan cargas intermedias, se dimensionan los nudos y las barras, par tracción compresión y flexocompresión. Los puntos más delicados son las cartelas de los nudos, que es donde se produce la mayor concentración de esfuerzos, por ello se debe adoptar su espesor e en función del esfuerzo axil N que le transmite la barra más cargada de las que concurren. Mientras que las otras dimensiones de la cartela se adoptarán de forma que permitan la colocación de los tornillos o cordones de soldadura que resulten del cálculo de la unión.

En el diseño geométrico de la celosía es básico procurar que las barras largas estén traccionadas, limitando la longitud de las comprimidas por efecto del pandeo. Muchas de las formas usuales se



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obtienen partiendo de una triangulación sencilla, acortando las barras comprimidas mediante una nueva triangulación. Al proyectar los detalles constructivos hay que tener en cuenta la idealización de la geometría que se hace para el cálculo, sustituyendo las barras por líneas materiales concurrentes en los nudos, y dado que las barras reales tienen espesor, se debe procurar que los ejes baricéntricos verifiquen la simplificación adoptada, para evitar excentricidades que originarían momentos no considerados en el cálculo. Esto debe cuidarse especialmente en los apoyos, buscando la concurrencia de las barras que se unen a él con la reacción del apoyo. En el nudo de apoyo hay que considerar su interacción con el soporte. Si se comporta como una articulación la celosía puede calcu larse independientemente del soporte. Mientras que si la celosía tiene dos puntos de encuentro con cada soporte, la excentricidad de las fuerzas laterales sobre el soporte originan un momento flector que rigidiza la unión viga - soporte. Esto último sólo se considera cuando la rigidez del soporte y del dintel son similares. En el proceso de montaje de la celosía como ya se ha mencionado antes, se debe prever que las celosías se ejecutan en taller por tramos que posteriormente se transportan y unen en obra, por lo que se deben proyectar puntos de corte y su enlace posterior, mediante procesos de fácil ejecución y control, preferiblemente tornillos. CORREAS Las correas son los elementos que se disponen sobre la estructura principal del edificio, para recibir la cubrición que apoya directamente sobre ellas; su separación viene condicionada por las acciones exteriores y la rigidez de la cubrición que depende del material (chapa metálica, panel,...) y de la altura de las ondas o las grecas. Básicamente trabajan a flexión –aunque también pueden trabajar como arriostramiento - por lo que se emplean perfiles adecuados a este tipo de solicitación cuando son piezas cortas –como IPN, UPN o conformados en frío - , o celosías ligeras si tienen mayor longitud. Pueden proyec tarse aisladas o continuas; este último caso plantea dificultades para ejecutar la unión rígida en la prolongación de los distintos perfiles, por lo que se suele dar continuidad a 2 o 3 vanos, lo que permite la longitud del perfil –generalmente 12m - . En cubiertas inclinadas, las cargas gravitatorias no coinciden con ninguno de lo ejes principales de la correa, por lo que estarán sometidas a flexión esviada, en cuyo caso la componente de la acción exterior en la dirección de la vertiente, actúa según el pl ano débil y puede originar tensiones y/o deformaciones grandes; una forma de evitar este problema es utilizar perfiles en Z que por su geometría,

tiene los ejes principales en direcciones que no coinciden con sus caras, lo que modifica el ángulo de inclina ción de la acción exterior



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con respecto a ellos, reduciendo sensiblemente el valor de la componente lateral. Cuando la cubierta es de chapa metálica, si su unión con las correas se realiza mediante tornillos roscachapa que solidaricen ambos elementos, tam bién puede evitarse el problema de la flexión lateral. La chapa actúa como sujeción continua a lo largo de la correa, proporcionando a esta apoyo en la dirección del plano débil. En algunos casos las correas se utilizan también como arriostramiento para r educir la longitud de pandeo del dintel o cordón comprimido, además de la flexión aparece también un esfuerzo axil –generalmente de compresión por lo que hay que dimensionarlas a pandeo - y los perfiles anteriores no son adecuados puesto que se requiere rig idez en las dos direcciones. Como el canto de todas las coreas debe ser el mismo, una solución adecuada es dimensionar las que sólo trabajan a flexión con los perfiles antes indicados, y las que lo hacen a flexocompresión mediante tubos rectangulares o cua drados que tengan el mismo canto, definiendo su anchura en función de las necesidades de rigidez. ESTABILIDAD HORIZONTAL 1. Acc i ón del v ien t o Es importante considerar los problemas relacionados con los desplazamientos horizontales en el diseño de este tipo de estructuras. Normalmente se deben a dos causas: las acciones exteriores que actúan directamente sobre los cerramientos (viento), y el pandeo transversal de los elementos comprimidos. Los desplazamientos horizontales más significativos se producen por la acción del viento sobre los cerramientos laterales. Su acción sobre la cubierta se considera como una hipótesis más de cálculo y no suele plantear problemas específicos, salvo por las posibles succiones en caso de dinteles en celosía. Aunque el vie nto es una acción variable podemos descomponerla en las dos direcciones de los ejes del edificio, y realizar el análisis sobre ellas: en el plano del pórtico y en el plano perpendicular al pórtico. En el plano del pórtico: Cuando el viento actúa sobre e l plano del pórtico se dimensionan cada uno de los elementos que lo componen de manera que el conjunto tenga la rigidez suficiente para soportar las acciones que recibe. a) En ocasiones estas acciones puede ser absorbidas por los soportes sobre los que act úa, trabajando como ménsulas a flexión. En este caso resultan soportes de gran sección, tanto por las acciones que reciben como por la necesidad de limitar sus deformaciones. La ventaja es que la presión del viento no introduce esfuerzos en la viga de cubi erta, aunque puede obligar a sobredimensionar los soportes, y además hablamos de soportes de altura mayor de lo normal y una longitud de

pandeo β=2, por tratarse como ménsulas. b) Otra solución es que las condiciones del mecanismo resistente sean que las a cciones horizontales se reparten entre los dos soportes del pórtico, transmitiéndose los esfuerzos de interacción entre ellos a través de la viga de cubierta. La ventaja es que trabajan los dos soportes solidariamente pero los esfuerzos transmitidos a trav és de la celosía originan compresiones en el cordón inferior. Si estas compresiones superan a las tracciones debemos tener en cuenta el pandeo y posiblemente arriostrarlo para reducir la longitud de pandeo.



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c)Una tercera solución es crear una viga de cel osía en el plano de cubierta –contraviento - que hace de apoyo a la cabeza de los soportes, recibiendo la carga que estos le transmiten como consecuencia de la acción horizontal. Para que esta viga transmita las cargas que le llegan a la cimentación , se su elen rigidizar los pórticos cabeceros. Para configurar esta viga se aprovechan los elementos existentes en la cubierta, enlazándolos con otros adicionales hasta completar una triangulación estable - en este caso se reduce la longitud de pandeo de los soport es β=0,7 - . Con esta solución hay elementos que forman parte de dos subsistemas simultáneamente y trabajan tanto frente a las acciones verticales como horizontales, y su dimensionado debe hacer frente a ambas situaciones.

En el plano perpendicular al pórti co: Los pórticos planos, cualquiera que sean sus características, carecen prácticamente de rigidez en sentido transversal, por lo que es necesario arriostrarlos frente a las acciones en esta dirección. La solución más frecuente consiste en enlazar dos pó rticos por medio de triangulaciones, de manera que el conjunto forme una estructura espacial que tenga la rigidez de la que carecen cada uno de los pórticos planos. Del mismo modo que c), se puede disponer de una viga contraviento en cubierta, triangulando también los planos laterales para que proporcionen apoyo a la viga, aunque el propio cerramiento puede arriostrar el plano lateral si tiene la rigidez suficiente. 2. Arriostramiento transversal En los dinteles de cubierta, especialmente cuando son celo sías, las acciones inducen esfuerzos de compresión que tienden a producir inestabilidad. En el plano del pórtico esos efectos se pueden controlar –reduciendo la longitud de pandeo de las barras de la celosía por medio de la triangulación - pero en sentido t ransversal,



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las longitudes de pandeo son excesivas, por lo que es necesario proyectar algún elemento que permita reducir este valor y poder controlar el pandeo. Como ya se ha explicado anteriormente, la solución que se adopta habitualmente es utilizar alg unas de las correas como arriostramiento transversal del cordón comprimido, proporcionándole puntos de apoyo para que su deformación sea menor, reduciendo la longitud de pandeo. Por lo tanto las correas trabajan en ocasiones a compresión y han de tener el ementos de apoyo a los que transmitir la acción que soportan por la función de arriostramiento. Pero cuando las compresiones se producen el cordón inferior (por ejemplo si hay succiones debidas al viento), se puede recurrir a enlazar puntos del cordón infe rior de una cercha con otros del cordón superior de las adyacentes. Estos arriostramientos, tanto para el viento como para el pandeo transversal, se pueden combinar buscando disposiciones en la estructura de la cubierta que realicen simultáneamente todas e stas funciones. Cuando un elemento realiza varias funciones a la vez, hay que tener en cuenta la superposición de las solicitaciones correspondientes a cada una de ellas.

SOPORTES En los puntos que se han tratado anteriormente ya se ha hecho referenc ia al funcionamiento de los pilares como ménsulas y sus limitaciones por su altura y su longitud de pandeo. Los soportes industriales se proyectan normalmente como piezas simples o compuestas, en función de las necesidades de rigidez, con la salvedad ind icada para los pórticos acartelados –donde quedan integrados en el propio pórtico - . En el pórtico no se pueden colocar zunchos intermedios –como arriostramiento y para reducir la longitud de pandeo - por lo que se suelen orientar de forma que presenten su mayor rigidez en esta dirección; la única rigidización posible suele ser la colocación de vigas contraviento en cubierta, que cambian el funcionamiento del conjunto y reducen la longitud de pandeo. En el plano perpendicular al pórtico, que coincide con el cerramiento lateral del edificio, se pueden disponer zunchos –además suelen ser necesarios para apoyo del propio cerramiento frente a acciones horizontales y/o su peso propio - que reducen la longitud de pandeo en esta dirección, por lo que requieren menor rigidez. Los soportes compuestos, con un dimensionado adecuado, permiten ajustarse a las necesidades de rigidez en cada dirección.



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Las bases de estos elementos pueden proyectarse empotradas o articuladas. En el caso de empotramiento es importante dimension as adecuadamente la zapata para transmitir al terreno las tensiones que origina el momento sin que se produzcan giros importantes, - lo que requiere dimensiones relativamente grandes - ya que un dimensionado insuficiente originaría el giro de la zapata y la base del soporte se comportaría como una articulación imperfecta, aunque el detalle de su unión con la cimentación lo hayamos proyectado como rígido. También tenemos que tener en cuenta que el soporte es el primer elemento estructural que resultaría afecta do por un incendio y es importante que tenga la protección adecuada. La elevada conductividad térmica del acero (42W/mºC), hace que propague rápidamente los efectos al resto de la estructura. Además, sin necesidades de alcanzar temperaturas cercanas a su punto de fusión (1500ºC), basta con niveles propios de incendios menores (600ºC) para que el acero pierda la mitad de su resistencia, y reducir drásticamente su periodo elástico y producirse deformaciones permanente que inutilizan la estructura. La normativ a de protección contra incendios es en algunos casos muy exigentes, y la protección de la estructura llega a aumentar la sección resistente incluso al doble en algunos de estos casos. En ocasiones resulta interesante la opción de recurrir a estructuras mi xtas de acero y hormigón armado en las que cada material aprovecha sus principales cualidades para jugar un papel determinado en la estructura. Así el acero reúne las condiciones de resistencia, rigidez y ligereza, en forma de celosía, para salvar grandes luces. Cuando disponemos de estos grandes espacios libres las cargas aunque no excesivas si son mayores de lo normal y las secciones de los soportes también lo son. Las acciones horizontales sobre los planos laterales, acentúan más las cargas que someten a flexión los soportes y empiezan a aparecer suplementos a la estructura en forma de arriostramientos, puesto que los aumentos de sección en acero resultan menos económicos. Si a esto añadimos la protección contra incendios, la posibilidad de plantear una estructura de pilares de hormigón empieza a ser interesante. El hormigón armado tiene buen comportamiento a flexión y a compresión, y permite rigideces mayores en sección y en uniones. Tiene el inconveniente de la ejecución, que es más lenta y más dificulto sa.



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DI SEÑO DE LA E STRUCTURA Previamente a la determinación de las trazas de la estructura, es necesario establecer unas hipótesis de carga; Gravitatoria .......................................... 0,3 KN/m2 Nieve ............... .................................. 0,5 KN/m2 Viento horizontal sobre el plano de la cubierta........ 0,5 KN/m2 Viento presión - succión vertical...................... +/ - 1 KN/m2 La solución adoptada al tener un espacio a cubrir de 30x50 m., es una solución mixta, formada por una estructura metálica horizontal que fundamentalmente salva las luces requeridas, sobre una estructura de hormigón que la sostiene y la eleva hasta la altura necesaria. La estructura metálica está compuesta por vigas celosías parale las en la dirección de menor longitud, con 5m. de distancia entre ejes. Esta separación determina la longitud de las correas formadas por perfiles comerciales, en este caso optaremos por una solución de correa continua cada dos vigas celosías, frente a una solución apoyada -apoyada, para reducir el momento flector (normalmente IPE140 para luces de 5 o 6 m., también por criterios económicos). La estructura metálica se completa con 4 elementos en sentido longitudinal –de 50m. - y en forma de celosía que unifica n el plano de la cubierta. Todo este plano de estructura metálica de 2 m. de espesor, se sustenta sobre una estructura de hormigón armado, que permite más rigidez en sus nudos, y limita los problemas de flexión y de pandeo, que podría tener una estructura metálica, como ya se ha visto en el apartado 2. Estructura metálica. Como ya hemos dicho las vigas celosía tienen una separación entre ejes de 5m. Las vigas celosía son elementos compuestos de barras formadas por perfiles comerciales, que trabajan de f orma específica a compresión o a tracción. Las barras se plantean a base de 2 perfiles L100.10. para las diagonales y normales; 1/2 HEB300 para los cordones inferior y superior; y un HEB140 en las normales de los extremos. Para un diseño adecuado, se han e stablecido criterios de homogeneización según estos tres tipos para los esfuerzos mayores. Éstas quedarían enlazadas con cartelas, a las que se unen mediante soldadura. Las correas han de estar situadas sobre los nudos de la celosía, ya que en caso contr ario tendremos cargas puntuales actuando sobre las barras. Se determinan así, los axiles y se dimensionarían los nudos y las barras, por tracción, compresión y flexocompresión. Se ha tenido en cuenta la idealización de la geometría para el cálculo, de modo que las líneas materiales a base de barras concurren en los nudos siendo estas las determinadas por los ejes baricéntricos. Especialmente en el apoyo se ha procurado que sea coincidente con la reacción. El apoyo se plantea en forma de apoyo articulado, de modo que la cubierta se comporte en la medida de lo posible como un elemento unitario, y se calcula de forma independiente al soporte evitando excentricidades. La celosía se ejecutaría en taller por tramos, por lo que en el enlace posterior se propone a b ase de tornillos de alta resistencia.



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Las correas tienen una separación de 2,5 m. entre ejes, y sobre ellas se apoya la cubierta con una inclinación del 1%. La distancia entre las correas se salva con una chapa metálica con la suficiente capacidad portant e. Se ha propuesto un tipo de cubierta ligera como se aprecia en el detalle 01. a base de chapa grecada galvanizada: Lesaca S- 1 (e=1,5mm) atornillada a correas mediante tornillos roscachapa, que de alguna manera solidarizan ambos elementos . Aislante térmic o (6cm) terminado en oxiasfalto y fijado a la chapa grecada y doble lámina impermeabilizante: elastómero autoprotegido. Para conseguir la estabilidad horizontal de todo el elemento “cubierta”, hay que tener en cuenta la acción del viento y el arriostram iento transversal. En el primer caso estamos hablando de una altura de 2 m., exactamente el ancho de la viga celosía, por lo que la incidencia no es tan importante como en el caso de que se tratase de pórticos metálicos. En cualquier caso se plantean unos elementos en la dirección longitudinal del edificio, por lo tanto perpendicular a las vigas celosías, que llamaremos celosías de arriostramiento transversal, formadas por barras de 2 perfiles L100.10 . Estos 4 elementos, que enlazan todas las vigas en cuat ro puntos, responden a que en los dinteles de cubierta, las acciones inducen esfuerzos de compresión que tienden a producir inestabilidad. Para ello se reducen las longitudes de pandeo de la celosía, como se ha indicado en el apartado 2. En el sentido perp endicular a las vigas, se enlazan puntos del cordón inferior de una cercha con otros del cordón superior de las adyacentes, para hacer frente a las compresiones que se producen tanto en el plano superior como en el plano inferior. Con este sistema se hace frente tanto al viento como al pandeo transversal. De esta manera fijamos el movimiento en los planos verticales. Las vigas celosía están unidas a la estructura de hormigón armado mediante apoyos articulados, en el plano inferior de la cubierta, por lo q ue podemos suponer que el movimiento horizontal esta fijado en esos puntos. Finalmente aseguramos el movimiento horizontal del plano superior de la estructura metálica, donde se encuentran las correas de la cubierta, por medio de diagonales de perfiles huecos rectangulares de 100.60.4 en todo el perímetro del edificio. Estructura de hormigón armado. Como ya se ha explicado anteriormente, la estructura de la cubierta se sustenta en pilares de hormigón armado rectangulares de 35 x 90 cm. La estructura de hormigón armado tiene mejor comportamiento como ménsula vertical, que la estructura metálica que necesitaría algún tipo de arriostramiento, o un incremento muy notable en la sección que haría necesario un planteamiento desde el punto de vista de lo económica mente rentable. Se recurre a la estructura de hormigón para evitar los arriostramientos necesarios en la estructura metálica. Para rigidizar todo el conjunto, si son necesarias vigas que atan los pilares en cabeza y otras que reducen la longitud de pandeo. La estructura de hormigón permite una mayor continuidad con la cimentación. Esto se pone más de manifiesto, en el caso de que la cota de las pistas deportivas o escenario este por debajo de la cota de la calle y son necesarios muros de contención, ya que en este tipo de edificios, donde hay una afluencia de público considerable, el funcionamiento mejora cuando el público entra a una cota superior a la del lugar donde tiene lugar el acontecimiento.



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Fachadas. En el diseño de las fachadas, el principal c ondicionante es el viento, ya que tenemos grandes paños de fachada. El cálculo de estos elementos es similar al de vigas apoyadas - apoyadas, y las cargas de viento se transpondrían a las cargas de una viga. En este caso diferenciaremos entre las fachadas tr ansversales y las longitudinales. Las fachadas longitudinales están divididas en 10 tramos entre los pilares de hormigón. Cada tramo está enmarcado por la estructura rígida de hormigón armado, por lo que únicamente se utiliza un perfil IPE180 en posición vertical, que con la estructura principal de hormigón resiste el empuje del viento. A este perfil comercial se ancla la estructura secundarias que sostienen directamente los elementos de fachada. En las fachadas laterales, las condiciones de calculo son similares a las anteriormente explicadas, pero en este caso tenemos un paño mucho mayor. Además en esta última línea de carga ya no es necesaria la viga celosía y puede ser sustituida por pilares HEB140 cada 5m., con lo que nos encontramos en la misma situ ación que el la fachada transversal, con 5 tramos de 5m. y 2 medios tramos de 2,5m. que se solucionan con un sistema similar.



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DESCRI PCI ÓN GRÁFI CA La descripción gr áfica del diseño del la estructura de la cubierta y fachadas de un edificio de uso recreativo se adjuntan en archivos . pdf independientes.

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