Sistemas estructurales para edificios de forma irregular: criterios y tipologías

Resumen

El documento recoge criterios para elegir el sistema estructural de un edificio de planta o malla de pilares irregular, según el objetivo buscado. Se presentan tipologías de forjados, vigas, pórticos, cerchas y arcos, asociadas a necesidades como minimizar el canto del forjado, reducir los apoyos, facilitar reformas, acortar el tiempo de obra, limitar arriostramientos o cargas sobre cimientos. Cada opción se relaciona con sus ventajas para el proyecto.

Puntos clave

En edificios de forma irregular, los pilares no forman una malla regular, lo que condiciona el sistema estructural.
Para minimizar el espesor del forjado conviene reducir las luces, usando losas macizas sin vigas, postesadas o prefabricadas pretensadas.
Para minimizar la superficie ocupada por apoyos se recomiendan grandes vanos con celosías, vigas laminadas, cerchas, vigas cajón o arcos.
Las estructuras metálicas son más fáciles de reformar, y los sistemas unidireccionales de vanos cortos son preferibles si se prevén cambios.
Para reducir el tiempo de ejecución se prefieren sistemas prefabricados o modulares, como pórticos metálicos estandarizados o hormigón prefabricado.
Para minimizar arriostramientos se usan nudos rígidos, y para reducir la carga sobre cimientos se recomiendan sistemas ligeros de acero o madera con cerramientos de poco peso.

Ponte a prueba

Edificio de forma irregular en planta

Sistemas sencillos ejecutados in situ:

Forjados de losa maciza de hormigón sin vigas
Forjados de chapa grecada de acero

Los pilares no forman una malla regular

Sistemas sin vigas ni nervios de forjado o cubierta:

Losas macizas sobre pilares
Estructura metálica espacial

Necesidad de minimizar espesor de forjado para...

Lo ideal es reducir las luces al máximo posible:

Losas de hormigón sin vigas, apoyadas sobre pilares, especialmente postesadas
Losas prefabricadas pretensadas, macizas o aligeradas

Necesidad de minimizar área ocupada por apoyos

Estructuras que permitan grandes vanos:

Celosías de madera y vigas de madera laminada
Arcos de madera laminada encolada
Pórticos metálicos y jácenas metálicas en celosía
Cerchas metálicas
Cerchas o vigas en simple o doble T o TT de hormigón pretensado
Vigas cajón
Sistemas colgantes o atirantados
Arcos y bóvedas

Previsión de cambios posteriores en el edificio

Las estructuras metálicas son más fáciles de reformar. Los sistemas unidireccionales de vanos cortos son preferibles:

Forjados de chapa grecada sobre pórticos metálicos
Forjados de paneles de hormigón prefabricado sobre pórticos

Minimizar tiempo de ejecución de la estructura

Sistemas que sean en su mayoría prefabricados o modulares:

Sistemas de pórticos simples estandarizados metálicos
Estructuras de perfiles metálicos normalizados, en especial con nudos articulados
Sistemas de hormigón prefabricado

Minimizar necesidad de colocar arriostramientos

Sistemas de nudos rígidos:

Estructuras de hormigón ejecutado in situ
Estructuras de acero con uniones rígidas, especialmente las soldadas

Minimizar la carga transmitida a los cimientos

Sistemas ligeros de vanos cortos. Además, deben elegirse cerramientos de poco peso:

Estructuras de acero en general
Estructuras de madera

Reducir el riesgo de daño estructural por asientos en los cimientos

Sistemas estructurales sin nudos rígidos, isostáticos. Deben evitarse además los elementos de fábrica y cerámicos:

Estructuras de acero con uniones articuladas
Sistemas de hormigón prefabricado

Disponer de espacios útiles dentro de la estructura para...

Se considerarán sistemas que por su propia morfología proporcionen huecos:

Cerchas y celosías
Entramados metálicos

Preguntas frecuentes

¿Qué sistema estructural conviene para minimizar el espesor del forjado?

Lo ideal es reducir al máximo las luces, empleando losas de hormigón sin vigas apoyadas sobre pilares, especialmente postesadas, o losas prefabricadas pretensadas, macizas o aligeradas.

¿Qué sistemas permiten grandes vanos con pocos apoyos?

Celosías y vigas de madera laminada, arcos de madera laminada encolada, pórticos y jácenas metálicas en celosía, cerchas metálicas, vigas de hormigón pretensado, vigas cajón, sistemas colgantes o atirantados, arcos y bóvedas.

¿Por qué las estructuras metálicas son preferibles si se prevén cambios posteriores?

Según el texto, las estructuras metálicas son más fáciles de reformar, y los sistemas unidireccionales de vanos cortos son preferibles en ese caso.