Estructura de los Edificios: Tipos, Ventajas y Desventajas
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Estructura de los Edificios
Definición
La estructura de un edificio es el conjunto de elementos que forman la parte resistente y sustentante de una construcción.
Casos Fundamentales
- Estructuras a base de muros portantes: Posibilidades limitadas en cuanto a la altura de la edificación.
- Estructuras de barras: Formadas por piezas en las que la longitud domina sobre las demás dimensiones.
- Estructuras a base de muros portantes de hormigón armado: Soluciones prefabricadas a base de paneles.
- Soluciones singulares de cubiertas.
Estructuras de Hormigón Armado
El hormigón armado está constituido por cemento portland, árido, agua y, eventualmente, aditivos, añadiéndole armaduras de acero. La unión de ambos materiales permite aprovechar las buenas cualidades del acero a tracción para suplir las deficiencias del hormigón en las zonas traccionadas.
Condicionantes
- Adherencia: Es fundamental asegurar la adherencia entre el acero y el hormigón.
- Dilatación térmica: Los coeficientes de dilatación térmica del acero y el hormigón son similares, lo que evita tensiones superficiales.
- Corrosión: El acero embebido en el hormigón queda protegido de la corrosión.
Detalles Constructivos de Ejecución
Armadura Tipo en Pilares
- Armadura longitudinal compuesta por n barras.
- Armadura transversal compuesta por aceros.
Armaduras Tipo en Vigas
- Armaduras de tracción (inferior o superior).
- Armaduras de compresión (inferior o superior).
- Armaduras de reparto.
- Armaduras inclinadas de esfuerzo cortante.
- Armaduras transversales.
Estructuras de Hormigón Pretensado
El pretensado somete el hormigón a compresión antes de cargarlo, en las zonas donde las cargas producirán tracciones. Así, se evitan las tracciones en el hormigón hasta que se anulen las compresiones previas.
Tipos de Pretensado
- Tensado antes del endurecimiento del hormigón: Con armaduras pretensadas.
- Tensado posterior al endurecimiento del hormigón: Con armaduras posteriores.
Estructuras Mixtas Acero-Hormigón
Se caracterizan por la presencia de piezas con secciones mixtas, donde el acero estructural y el hormigón trabajan solidariamente.
Ventajas del Uso de Estructuras Mixtas
- Mínimos pesos a bajo coste.
- Rigidez, monolitismo y arriostramiento sin fragilidad.
- Grandes posibilidades de prefabricación.
- Mínimos cantos con bajo coste.
Elementos de una Pieza Mixta
- Sección de hormigón.
- Sección metálica.
- Conectores.
Características Estructurales
- Reducción de canto en distancias largas.
- Mayor esbeltez de soportes.
- Protección contra el fuego.
- Incremento de la rigidez.
- Ahorro de acero.
Vigas Preflectadas (Sistema "Preflex")
El sistema Preflex presolicita por encorvamiento un perfil metálico en taller. Las cargas posteriores tienden a descomprimir el hormigón y comprimir el acero.
Ventajas
- Pequeño canto con relación a la luz (gran esbeltez).
- Gran capacidad portante para un reducido peso propio.
- Gran rigidez.
Estructuras Metálicas
El uso del acero permite soluciones de gran envergadura con mínimos espacios desaprovechados, así como soluciones más simples en plazos mínimos gracias a la prefabricación.
Ventajas
- Plazos muy reducidos.
- Adecuadas para zonas congestionadas con accesos difíciles.
- Aptas para terrenos deficientes con asientos diferenciales.
- Posibilidad de cambios de función o cargas.
- Construcciones con grandes espacios libres.
- Edificios con grandes cargas sobre soportes.
Desventajas
- Preponderancia de acciones dinámicas.
- Atmósferas muy agresivas.
Piezas a Compresión
- Perfiles apareados sin elementos de enlace.
- Perfiles enlazados por elementos transversales.
- Dos perfiles doble I o U y dos chapas.
- Soportes armados formados por chapas unidas por soldadura.
Piezas a Flexión
- Perfil IPE e IPN.
Detalles Constructivos
- Vigas apoyadas.
- Vigas continuas.
- Cambios de perfil en vigas.