28.9.12

EDIFICIO FÓRUM DE BARCELONA

Como parte de un proyecto de regeneración urbana en Barcelona, la administración local se propuso el ambicioso objetivo de reestructurar y redinamizar un barrio desde hace tiempo olvidado del este de la ciudad, cercano a la desembocadura del río Besós.

Planta de situación
1 Avenida Diagonal
2 Rambla de Prim
3 Centro de Congresos
4 Edificio Fórum
5 Explanada del Fórum
6 La Ronda Litoral

En 2001 comenzaron las obras para convertir esta tierra de nadie –una zona industrial abandonada con red de alcantarillado y planta generadora de energía, rodeada por bloques de viviendas de los años 60– en un barrio moderno y animado.
Se construyó una plataforma artificial de unas 15 hectáreas de superficie sobre la gran autopista de la costa, la Ronda Litoral, y sobre las estructuras conservadas de la planta industrial, para así abrir un acceso al mar a la disposición de residentes y visitantes.

El edificio triangular plano parece flotar sobre la explanada del Fórum, adoptando una forma de carpa para eventos y actividades al aire libre.

Esta nueva zona, llamada la Explanada del Fórum, constituye ahora un digno punto final para la avenida Diagonal, gran arteria que cruza el trazado urbano en cuadrícula de 1859, obra de Ildefonso Cerdá.
El elemento principal de la explanada del Fórum es el Edificio Fórum, diseñado por los arquitectos suizos Herzog & de Meuron. Su edificio de planta triangular para conferencias, conciertos y exposiciones constituye el símbolo arquitectónico de este nuevo distrito urbano. En las inmediaciones también pueden encontrarse hoteles, bloques de oficinas y un centro de congresos, dinamizados por una serie de espacios temáticos al aire libre. El primer evento celebrado en el Edificio Fórum fue el «Fórum Universal de las Culturas», que tuvo lugar entre mayo y septiembre de 2004, y que atrajo a más de tres millones de visitantes.

La fachada azul ultramar de la planta superior es seccionada por unos recortes limpios y por ventanas de formas irregulares.

El contorno triangular del Edificio Fórum, de unos 180 metros de lado, prolonga los ejes de la avenida Diagonal y la rambla de Prim.
El edificio parece flotar sobre la explanada del Fórum, ofreciendo un amplio espacio cubierto para actividades al aire libre. De acuerdo con la historia, clima y cultura de Barcelona, los espacios al aire libre son aquí considerados como lugar de encuentro social, un lugar para que la gente se reúna y conviva. Conscientes de ello, los arquitectos han pretendido que el diseño de su edificio promueva y estructure esta faceta de la vida cotidiana. Además, con el fin de optimizar el equilibrio entre función, flexibilidad y proporciones, se decidieron por una disposición horizontal del espacio que comprende un auditorio, zonas de exposición, unas pequeñas oficinas y un restaurante con terraza en la azotea.
La planta superior del Edificio Fórum, con sus aproximadamente 8.000 metros cuadrados de superficie de exposición, queda envuelta por una fachada azul ultramar. El acabado de textura gruesa pulverizada, del mismo tipo que se emplea en la construcción de túneles, contiene pigmentos de color azul luminoso, que en función del ángulo de la luz incidente, pueden dar a la fachada una tonalidad azul, violeta o a veces casi negra. La cubierta del edificio es seccionada por los huecos de forma irregular de las ventanas reflectantes y unos recortes limpios.



Planos de las plantas
1 Planta de exposiciones
2 Planta de la plaza principal, con acceso a las zonas de exposición y al auditorio.
3 Sótano con vestíbulo y pasillo de acceso al centro de congresos adyacente.


La explanada del Fórum prosigue por debajo del primer piso, interrumpida ocasionalmente por accesos acristalados que conducen al amplio vestíbulo subterráneo y a las salas de exposición. El auditorio de 3.200 asientos se extiende desde el sótano hasta la altura del tejado. Gracias al acristalamiento de las paredes laterales de la planta baja se asegura el contacto directo con el espacio exterior cubierto, es decir, con las zonas públicas. Por debajo del suelo, el auditorio queda unido al Centro Internacional de Convenciones de Barcelona Josep Lluís Mateo mediante un túnel diáfano de 20 metros de luz.

La parte inferior de la primera planta de este gran edificio azul está recubierta por paneles de acero inoxidable.
Estos paneles llevan una figura estampada que imita la superficie reflectante del mar.


Alojada en una plaza que asciende suavemente hacia el mar, la forma sobresaliente del Edificio Fórum muestra el aspecto de una gran placa tectónica, una edificación que es también topografía. Para materializar esta idea de diseño, se construyó una estructura tridimensional de 4 metros de altura, sobre una retícula de 6 x 6 metros. Ésta es la estructura principal de soporte de la planta superior. Se incorporaron cables de tensión para aportar una mayor estabilidad. Las paredes y pilares portantes con instalaciones y espacio para comunicaciones funcionan como soportes deslizantes, mientras que cinco columnas más finas funcionan como soportes fijos. Unas vigas armadas verticales de 12 metros de altura forman el bastidor de soporte de la fachada exterior, y quedan suspendidas de la viga principal. Estas vigas, por su parte, soportan unas nuevas vigas armadas de 0,85 metros de fondo que sustentan la cubierta con las salas de exposición y, en su parte inferior, están recubiertas con chapa de acero inoxidable pulido y estampado.
Una serie de tragaluces atraviesan la planta superior, dando lugar a un rico entrelazamiento entre el edificio y el espacio exterior.
Estos huecos de varias facetas van recubiertos con una prolongación del acero inoxidable de la parte inferior del edificio, lo que les da el aspecto de una piedra preciosa. Cada claraboya o patio posee un tema diferente, por ejemplo, un mercado con una fuente o una pequeña capilla recubierta con chapa de acero inoxidable dorado. El efecto final es el de dinamizar y enriquecer el espacio.
La luz del día entra en estos espacios a través de las claraboyas, proporcionando una iluminación natural a las zonas de exposición de la primera planta y señalizando las entradas a las salas de exposición, el auditorio y el restaurante. La compleja forma geométrica de los tragaluces se inspira en la relación de los ejes urbanos del trazado de Cerdà y la avenida Diagonal.





La luz cambiante y las formas de las nubes multiplican sus reflejos sobre las superficies aristadas de las paredes de los huecos.

En total se han instalado más de 28.000 paneles distintos de acero inoxidable, de 1,10 metros de longitud, aproximadamente.
La mayoría de los paneles se utilizaron para revestir techos, pero algunos de ellos se emplearon en las paredes, por ejemplo, en los patios. Cada panel es diferente. Los patrones de estampado de los triángulos irregulares se basan en un modelo matemático de una superficie acuática real. Los datos correspondientes se introdujeron en el programa de control de la máquina de acabado del metal. Esta máquina consiguió imprimir una figura que imitase la textura y sinuosidades de las olas sobre el acero inoxidable, utilizando cuños de distintos diámetros.
El dibujo de un panel continúa en el panel adyacente. No obstante, puesto que los paneles individuales no sólo difieren en su dibujo, sino también en dimensiones, hubo que desarrollar un sistema de sujeción muy flexible especialmente para este proyecto.
Asimismo, las uniones se han diseñado para recibir no sólo seis sino, en algunos casos, hasta siete u ocho esquinas triangulares.
Más de 140 toneladas de acero inoxidable (tipo: 1.4404) se han empleado en el Edificio Fórum. El tipo 1.4404 consiste en una aleación de cromo, níquel y molibdeno. Presenta una buena resistencia al corrosivo ambiente salino que se da en las poblaciones costeras.
Además, tratándose de un acero inoxidable austenítico es fácil de conformar y soldar.
La superficie del material recocido brillante (2R) recibe asimismo un pulido mecánico adicional.

25.9.12

PATOLOGÍA DE LA MADERA: FACTORES ADVERSOS Y AGENTES DESTRUCTIVOS (II)

Introducción
En esta segunda parte, como ya adelantamos en la ficha anterior, estudiaremos las técnicas de protección, intervención y reparación más usuales que se emplean para paliar los daños que se pueden producir en la madera en base al origen de los mismos.
Lo tratamientos y protectores de la madera son una mezcla de productos químicos que constituyen a priori una función específica que no es otra que proteger la madera contra los agentes bióticos (seres vivos) o abióticos.
Esta inquietud por proteger la madera encuentra sus orígenes en tiempos de la civilización romana y Edad Media, donde las maderas se impregnaban con sustancias bituminosas, dándose por primera vez en el Renacimiento el uso de compuestos químicos.
Hasta el siglo XX no se desarrollará un protector integral de la madera.
Descripción
A continuación vamos a analizar los diferentes tratamientos preventivos y curativos empleados mas frecuentemente para prevenir o contrarrestar los ataques de los agentes destructores de la madera.
Estos productos son denominados comúnmente lassures, cuya característica principal es la de proteger la madera contra diversos tipos de ataque que pueda sufrir sin formar película sobre la superficie tratada.
Entre los productos mas comúnmente empleados se encuentran:
1.- Creosotas o protectores naturales: Son sustancias que provienen de la destilación de la hulla. Entre las ventajas mas importantes destacamos su gran capacidad de fijación y protección frente a agentes xilófagos. Su mayor inconveniente es el mal olor de estas sustancias y la dificultad en su aplicación, siendo recomendable el uso de autoclave.
2. Protectores hidrosolubles: Sustancias a partir de sales de diferentes metales (Zinc, Cobre, Cromo, etc) con funciones fungicidas y fijadoras a la madera. Son la mejor solución protectora frente a elementos de madera en contacto con suelos o elementos temporalmente húmedos. Su principal ventaja radica en que permite el pintado posterior de la madera aunque ocasionan hinchazones y retracciones en el momento de aplicación y posterior secado debido al uso del agua como disolvente.
3. Protectores orgánicos u oleosos: Son formulaciones complejas en las que se dan materias activas sintéticas y disolventes orgánicos. Dependiendo del uso que se les de se pueden clasificar en:
- Preventivos curativos: También conocidos como fondos protectores. Se aplican en maderas nuevas y tiene una función principalmente fungicida y algo menos insecticida. Su aplicación puede ser mediante pincelado o inmersión.
- Preventivos decorativos: Son productos oleosos para terminación de maderas a poro abierto. Su acción fungicida e insecticida es menor que la de los fondos protectores pero incorpora pigmentos minerales resistentes a la fotodegradación.
- Protectores curativos: Se usan para combatir los ataque de organismos xilófagos. Estos son de fácil aplicación y gran capacidad de penetración pero un poco mas caros que los anteriores dependiendo del tipo de tratamiento.

En cuanto a los sistemas de aplicación de estas sustancias en la madera, los más utilizados son:
1.- Inmersión: Consiste en sumergir en un baño de producto las piezas de madera durante un tiempo que oscila entre 1 y 10 minutos en el caso de que sea breve y de más de 10 minutos si es prolongada. Este sistema garantiza una buena penetración.
2.- Flow coating: Consiste en la aplicación de producto mediante pulverizado o vertido del mismo. El resultado es similar a el de la inmersión pero con una menor inmovilización de la madera.
3.- Pincelado y pulverización: Son los mas empleados y el producto penetra por capilaridad, con un costo bajo aunque la protección es tan solo superficial.
4.- Autoclave: Es un sistema de impregnación por doble vacío. Sin duda es el sistema que ofrece mayores garantías con una mayor penetración y retención de producto que el resto de los sistemas. Consiste en someter a la madera a un vacío inicial, en el que se elimina el aire ocluido, se pulveriza el producto en vacío decreciente y se y restituye la presión normal.
5.- Otros: Dentro de estos se encuentras sistemas de inyección, aspersión por túnel, difusión...

Tratamientos específicos ante diferentes agentes
- Tratamiento frente a la humedad: En ventanas, puertas exteriores macizas, marcos, cortinas, persianas: Impregnación por inmersión, pintado con soluciones oleosas de repelentes a la humedad, antes de proceder a la aplicación de pinturas y barnices.
En solados y revestimientos, aplicación de parafinas, ceras o productos impermeabilizantes, antes de proceder al lustrado de las superficies. En el caso de solados de madera colocados sobre morteros, es fundamental esperar a que la mezcla está adecuadamente seca, para evitar el re-humedecimiento de la madera.
En estructuras de cubiertas, tabiques y techos, así como la madera aserrada con superficies transversales expuestas al medio: Impregnación similar a las ventanas y puertas exteriores , con aplicación de productos selladores en los extremos (cabezales), dado que la pérdida y absorción de la humedad es m?xima en el sentido de las fibras.
A continuación se relacionan los principales productos usados como impermeabilizantes seguidos de un porcentaje que indica el grado de impermeabilidad que confieren, siendo los valores mas altos los que mejores resultados proporcionan:



- Tratamiento frente a la acción del fuego: Para poder lograr una eficaz protección contra el fuego intrínseca al elemento de madera, la solución más utilizada es la aplicación de barnices a base de resinas especiales y clorocauchos, así como pinturas con agentes activos que en presencia de llama se hinchan formando una espuma carbonizada que aísla la superficie recubierta.
- Tratamiento frente a la acción del sol: Los más eficaces son los que incorporan óxidos metálicos que reflejan la radiación ultravioleta del sol, responsable del agrietamiento de la madera.
- Tratamiento frente al ataque de xilófagos: En el caso de termitas y carcoma se suele emplear productos basados en aldrín, heptacloro o combinados de sales del pentaclorofenol, con insecticidas de contacto (toxaplen, ddt, dieldrin...) que se aplican mediante imprimación e inyección entre el elemento de madera y la pared, así como en las cabezas de las vigas y perímetro de pavimento.
Las inyecciones en las vigas se pueden hacer mediante taladro y empleo de un embudo a presión con separación de 1 a 3 metros, efectuando la operación de relleno varias veces. También es conveniente poner una barrera venenosa en el terreno mediante agujeros de aproximadamente un metro regularmente distribuidos usando estos compuestos.
En el caso concreto de la carcoma, en maderas expuestas al exterior, se recomienda el uso de naftalenos clorados o productos solubles en agua a base de sales ácidas de flúor que desprenden ácido fluorídrico muy venenoso para las larvas.
Técnicas de intervención y reparación
En ocasiones los daños en los elementos estructurales de madera son tan severos se ha de proceder a la consolidación, refuerzo o incluso la sustitución de parte o de la totalidad de la pieza afectada.
Entre estas técnicas destacamos las siguientes:
- Técnica Beta: Consiste en la restauración de piezas de madera afectadas mediante la utilización de elementos de unión y rigidización a base de fibras de vidrio pretensadas y reforzadas con poliester en una proporción 60-30%, y la aplicación simultánea de resina epoxi para consolidar y rellenar las lagunas y carencias de material. Se procede apeando la pieza afectada, se elimina la zona dañada, realizamos taladros preferentemente inclinados en la parte saneada de la pieza, se coloca en el interior de estos de las varillas de fibra de vidrio y se encofran los laterales de la pieza y varillas para el posterior vertido del mortero de resinas (Figura 1). Este método tiene como principal inconveniente la excesiva rigidización de los nudos tratados y se emplea fundamentalmente en el tratamiento de cabezas de viguetas afectadas por pudrición.

Figura 1: Consolidación del nudo de una cercha por el método Beta mediante el uso de varillas de fibra de vidrio y resina epoxi.

- Método Arriaga: Es una variante de la técnica Beta, en la que las piezas de madera sufren un cajeado en el que se introducen láminas o placas de resinas sintéticas, y recuperación de la forma original mediante el vertido de resina epoxi hasta la coronación del elemento resistente.
- Consolidación mediante perfiles metálicos: Esta variante de refuerzo es actualmente la mas utilizada en rehabilitaciones y apeos. Se utiliza tanto para el refuerzo y saneado de vigas como de pilares, siendo necesaria en algunas ocasiones y dependiendo del estado del elemento dañado la sustitución del mismo por madera sana. La fijación entre los dos materiales se realiza normalmente mediante pernos de anclaje y los perfiles mas utilizado son los de sección en U y L.

21.9.12

PATOLOGÍA DE LA MADERA: FACTORES ADVERSOS Y AGENTES DESTRUCTIVOS

Introducción
Dada la envergadura del tema a tratar, vamos a desglosar esta monografía en dos partes. En esta primara parte, se analizaran los posibles factores o agentes destructivos de la madera, mientras que en la segunda parte estudiaremos las técnicas de protección, intervención y reparación más usuales que se emplean para paliar este tipo de daños.
El uso de la madera por el hombre como sistema constructivo se remonta a los orígenes de la edificación, tanto como elemento estructural como de acabado.
No fue hasta después de la Segunda Guerra Mundial, con el aumento de las intervenciones de rehabilitación, cuando se empezaron a desarrollar técnicas más exactas de evaluación de las patologías estructurales, mediante una mayor labor de investigación en los fenómenos que inducen a la degradación de la madera, su comportamiento frente al fuego y determinados esfuerzos mecánicos.
En el periodo comprendido entre 1930-1950, con el desarrollo de las resinas sintéticas, se inicia el uso de la madera laminada encolada que hoy en día es ya una de las variantes constructivas más habituales.
Descripción
La madera está constituida por una estructura tubular de conductos paralelos conformados a base de lignina y celulosa, le confiere un comportamiento mecánico óptimo en el sentido de las fibras, dada su naturaleza anisótropa (Que ofrece distintas propiedades cuando se examina o ensaya en direcciones diferentes).
Entre las ventajas de este material se encuentran:
· Buena resistencia a compresión.
· Muy buena resistencia a tracción.
· Deformabilidad progresiva y duradera a flexión.
· Facilidad de unión por encolado o ensamble.
· Maniobrabilidad por su ligereza y facilidad de corte.
· Buen comportamiento térmico y frente al fuego (6 veces superior a la del acero).
Entre los inconvenientes más destacables están:
· Es atacable por agentes bióticos y abióticos.
· Naturaleza anisótropa.
· Irregularidad en su composición.
· Limitaciones físico-geométricas que implican su origen arbóreo.
Agentes destructores de la madera
En principio distinguiremos entre agentes bióticos o abióticos.
Los agentes abióticos son:
· El agua: produce mermas, esponjamiento y pudrición de la madera.
· El sol: Es el fenómeno que se conoce como fotodegradación.
· El fuego: que destruye progresivamente la albura (1) y el duramen(2).
· Agentes mecánicos, físicos y químicos.
Los agentes abióticos en la mayoría de las ocasiones producen daños leves a la madera, a excepción del fuego prolongado. El peligro de estos radica en que en muchas ocasiones son la vía de entrada agentes bióticos tales como hongos o insectos.
Dentro de los principales agentes bióticos destacan, según su naturaleza:
- Reino vegetal:
· Bacterias
· Bacilos
· Bacterium
· Cypiphaga
· Flavobacterium
· Hongos
· Cromógenos
· De pudrición
·Parda
·Blanca
·Cúbica
- Reino animal:
· Mamíferos
· Conejos y roedores
· Aves
· Pájaro carpintero...
· Insectos Xilófagos (Que roen la madera)
· Coleópteros: carcoma y polilla
· Isópteros: Termitas.
· Lepidópteros: Mariposas
· Himenópteros: Hormigas.
Daños producidos por los diferentes agentes
· Daños producidos por el agua.
El agua en contacto con la madera, penetra a través de las fibras saturando los poros tubulares y cuando alcanza grados de humedad entre el 25-35% produce el hinchazón de la misma.
Afecta al duramen y solo en algunas ocasiones a la albura, creando las condiciones idóneas para la aparición de hongos de pudrición y mantener las condiciones de hábitat de insectos xilófagos, termitas y carcoma fundamentalmente. La pérdida por desecación de esta humedad produce memas en la madera con la consiguiente aparición de grietas y fendas (3).
· Daños producidos por el sol.
Este tipo de ataque viene originado por la acción de los rayos ultravioletas sobre la lignina, atacando la madera más blanda de la albura y produciendo la desfribramiento superficial con la consiguiente aparición de crestas (periodo otoño-invernal), valles (primavera) y manchas de tonos grisáceos originadas por la fotodegradación. Estos daños afectan a elementos vistos y solo tiene trascendencia estética.
· Daños producidos por variaciones de temperatura.
La madera soporta bien los cambios de temperatura siempre y cuando sean lentos y progresivos, ya que de no ser así, podrían originar fendas o grietas originando vías de entrada de humedad y favoreciendo la aparición de hongos e insectos xilófagos.
· Daños producidos por el fuego.
El fuego ataca de forma relativamente lenta y progresiva. Por debajo de los 275º, solo se desprende vapor de agua, desecando la madera y dificultando el ataque del fuego. Por encima de los 275º la reacción es exotérmica y cuando se alcanzan los 450º se empieza a originar residuo sólido en forma de carbón, susceptible de quemar y por tanto de causar colapso estructural.
Debido al bajo coeficiente de dilatación de la madera, una vez desecada y carbonatada superficialmente esta queda protegida relativamente de la acción del fuego, habiendo casos de inmuebles que han sufrido incendios y la estructura de madera ha conservado el duramen de sus escuadrías intacto, y por tanto su capacidad resistente.
· Daños producidos por hongos.
Los hongos, por si mismos, no atacan directamente a la madera, sino que estos generan unas encimas que se desarrollan en estructuras fibrosas, llamadas “hifas”, que se introducen por las fisuras de la madera, degradándola.
Dentro de los hongos, distinguimos los cromógenos, que aunque pueden afectar ligeramente la capacidad resistente de la madera, el principal efecto es la aparición de manchas azuladas y actúan en maderas sometidas a bajas temperaturas. Otro tipo de hongos más peligrosos son los de pudrición, que afectan a las capacidades mecánicas y reológicas de la madera, destruyendo la estructura de sus fibras. Su desarrollo óptimo se da con grados de humedad entre 35 y 60% y ambiente ácido. Según el tipo de madera se clasifica en pudrición blanca (frondosas) o parda (coníferas) y dependiendo de la lesión causada distinguiremos entre fibrosas, corrosivas y cúbicas, siendo estas últimas las más dañinas.


Figura 1: Tronco atacado por hongos provocando pudrición blanca

· Daños producidos por insectos xilófagos.
Los insectos xilófagos constituyen los agentes bióticos más frecuentes en las maderas de edificación afectadas por degradación. Estos, atacan la madera en su fase de larva, mientras dura su desarrollo y crecimiento, y habitualmente, cuando llegan a su edad de adulto, perforan un hueco y salen al exterior, no volviendo a la madera hasta la puesta de huevos que inicie un nuevo ciclo vital.
Los isópteros (termitas) constituyen un caso excepcional, ya que no tienen fase larvaria, y al llegara a adultos no abandonan la madera por lo que es más difícil su detección.
A continuación destacamos las principales especies de xilófagos:
· Termita común (Reticulitermes Lucífugus Rossi): Es una termita subterránea que precisa de humedades superiores al 85% y temperaturas entre 25 y 35º. Atacan siempre en el sentido de las fibras mediante galerías de sección constante dejando finas laminas entre ellas. Atacan todo tipo de maderas excepto el tejo.


Figura 2: Ataque de termitas a rodapié y carpintería interior.

· Termita americana (Criptotermes Brevis Walker): Conocida por su voracidad, solo necesita un 12% de humedad y excava grandes túneles de sección circular, con gruesos tabiques intermedios.
· Carcoma: Dentro de estos coleópteros distinguiremos tres familias según de muestra en el siguiente cuadro:


· Reloj de la muerte (Xestobiumv rufovillosum): Su ámbito geográfico se localiza en las regiones nórdicas. Su ataque va asociado a la existencia de hongos xilófagos. Necesita de bastante humedad y temperaturas bajas y solo ataca a frondosas mediante el trazado de galerías irregulares de sección circular.
· Ergates faber L: Cerambícido de gran tamaño que al necesita de altos grados de humedad (50-75%) y temperatura (25º) para proliferar. Ataca a confieras especialmente situadas en el exterior (postes y vigas exentas), siendo resistente a las creotosas con las que se impregnan habitualmente estas piezas.

(1) Capa blanda, blanquecina, que se halla inmediatamente debajo de la corteza en los tallos leñosos
(2) Parte central, más seca y compacta, del tronco y de las ramas gruesas de un árbol.
(3) Hendidura en dirección de las fibras en la madera.

20.9.12

TABIQUES MÓVILES ACÚSTICOS

Tabiques móviles acústicos Roll ingWall
Los tabiques están constituidos por módulos independientes que se deslizan a lo largo de un carril superior de aluminio sujeto al forjado o estructura resistente. No precisan para su desplazamiento carril inferior.


Carriles y rodamientos en Sistemas monodireccionales y multidireccionales
Carriles
De aluminio anodizado o lacado colgados de elementos resistentes (vigas, forjados, losas de hormigón, etc.) por medio de placas y soportes de acero, provistos de elementos mecánicos de nivelación.
Rodamientos
De polímero autolubrificante.
Sistema monodireccional
Provisto de un único carril monodireccional por el que se trasladan los módulos colgados con un solo rodamiento tipo “boggie” con cuatro cojinetes verticales autolubrificantes.
El almacenamiento de los módulos se efectúa en cualquier lugar a lo largo del carril.
Sistema multidireccional
Provisto de carriles multidireccionales principales y secundarios.
Los módulos se trasladan a lo largo de los carriles, suspendidos por dos juegos de cojinetes horizontales de polímero autolubrificantes. El almacenamiento puede efectuarse en cualquier lugar trasladándose los módulos por los carriles auxiliares.

Carril monodireccional


Carril multidireccional

Intersecciones de los carriles en el sistema multidireccional
Las intersecciones más usuales son en L, T y +. La intersección en + debe evitarse en los carriles principales por crearse un puente fónico. Son solo recomendables para las zonas de almacenamiento.


Barreras fónicas
Una buena instalación de tabiques móviles exige la colocación de la barrera fónica adecuada entre forjado y falso techo y, en caso de existir suelo técnico, entre éste y el forjado inferior.


Módulos sistemas monodireccionales
Los módulos monodireccionales se desplazan en una sola dirección a lo largo de un carril monodireccional y van suspendidos en su centro por un solo vástago con un “boggie” de cuatro rodamientos, almacenándose en cualquier punto del carril. Debe tenerse presente en el cálculo del forjado o elemento resistente de cuelgue, que aunque el almacenamiento de los módulos se efectúe normalmente en los extremos del carril, en el peor de los casos, puede estar concentrada la totalidad de su masa en el centro de la luz de la longitud del elemento soportante.


Módulos sistemas multidireccionales
Los módulos multidireccionales se desplazan a lo largo de los carriles, colgados cada uno de dos vástagos con dos rodamientos horizontales cada uno, lo que no les permite el giro sobre si mismos. Son almacenados en las zonas previstas trasladándose hasta ellas por carriles auxiliares.


Ejemplos de instalaciones de tabiques






LA INSTALACIÓN DE TABIQUES MÓVILES ACÚSTICOS MÁS GRANDE DEL MUNDO
En el año 2007, NOTSON ACÚSTICA, fabricó e instaló en el pabellón nº 5 del Recinto Ferial FIRA de Barcelona, proyecto del conocido arquitecto Toyo Ito, la mayor instalación de tabiques móviles acústicos del mundo. El proyecto permite la compartimentación física y acústica de 14.000 m² de superficie multiuso en 26 espacios diferentes y simultáneos, instalándose 9.778 m² de tabiques móviles, formados por 1.207 módulos acústicos de 1,20 mts. de anchura y 6,80 mts. de altura, que se desplazan a través de 3 Km. de carriles superiores.
La instalación incluye 62 tabiques con puertas dobles provistos de cerradura convencional y barras antipánico.
Sus zonas de almacenamiento soportan un peso total aproximado de 500 Tn.


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS TABIQUES MÓVILES ROLLINGWALL®
Carriles
De aluminio anodizado o lacado, colgados de elementos resistentes (vigas, forjados, losas de hormigón, etc.) por medio de placas y soportes de acero, provistos de elementos metálicos de nivelación.
Tipos de módulos
Módulo simple, módulo con telescópico lateral, módulo con puerta simple de hoja de 800 mm, módulo puerta batiente de 900 mm, módulos con puerta doble de 1200 mm, módulo en “T”, módulo en “L” y módulo en “+”.
Estructura de módulos
Autoportante, formada por perfiles de aluminio reforzados por escuadras y traviesas de acero.
Rodamientos
De polímero autolubrificante. En los monodireccionales, mediante una suspensión central con cuatro rodamientos verticales y en los multidireccionales, por medio de dos suspensiones compuesta cada una por dos rodamientos horizontales.
Acabados
El exterior de los módulos está hecho con dos tableros aglomerados o de DM, normales o ignífugos, que se pueden suministrar en el más extenso tipo de acabados: PVC, melamina, maderas, estratificados, tableros DM, tapizados, etc.
Aislamiento acústico:
De 35/51 dB(A) según tipo de tabique deseado.
Peso:
45-50 Kg/m²
Dimensiones:
Alturas estándar = hasta 6.000/8.000 mm.
Anchura = de 600 a 1.230 mm.
Espesores: Perfilería vista= 84 y 103 mm.
Perfilería oculta= 116 y 135 mm.
SISTEMA Y MECANISMO DE FIJACIÓN Y BLOQUEO
El bloqueo de cada módulo se consigue por la extensión de las traviesas telescópicas superiores e inferiores. Su accionamiento se efectúa introduciendo una palanca de giro en el canto de cada módulo y girándola media vuelta.
Para el bloqueo del último módulo con traviesa lateral telescópica añadida, el accionamiento se realiza por la parte frontal del mismo, garantizando la estanqueidad acústica del tabique móvil.
NORMAS DE CÁLCULO PARA LA ESTRUCTURA SOPORTANTE DE UN TABIQUE MÓVIL
El peso de los tabiques móviles es aproximadamente de 45-50 kg/m2. Debido a su elevado peso, necesario para su aislamiento acústico, Rollingwall® tiene los sistemas monodireccionales y multidireccionales adecuados según altura, longitud y zonas de almacenamiento de los tabiques a instalar.
Tabiques monodireccionales
Formados por módulos colgados en su centro de un solo vástago, que les permite el giro sobre sí mismos, almacenándose en cualquiera de los extremos del carril.
La carga a soportar la estructura de la que cuelga el carril y los módulos, cuando el tabique está extendido, será igual a una carga uniforme y repartida de 45-50 kg x h (altura del módulo en metros) por metro lineal de carril. Debido a que la totalidad de los módulos pueden deslizarse a lo largo del carril, debe tenerse presente que el peso total, puede concentrarse en el centro de la luz de la longitud del carril.
Tabiques multidireccionales
Formados por módulos colgados de dos vástagos, que no les permiten el giro sobre sí mismos y que se deslizan a través de carriles auxiliares a las zonas determinadas para su almacenamiento. La carga que debe soportar la estructura de la que cuelga el carril y los módulos, cuando el tabique está extendido, será igual a una carga uniforme y repartida de 45-50 kg. x h (altura de módulo en metros) por metro lineal de carril.
Deberá tenerse presente la instalación de la estructura resistente necesaria para soportar la carga de cada zona de almacenamiento, que será igual al nº de módulos x superficie de cada módulo x 45-50 kg./m2.
PUERTAS SIMPLES, DOBLES Y BATIENTES
Cuando se prepara un proyecto de instalación de tabiques móviles, es muy conveniente tener presente que las puertas disminuyen el aislamiento de todo el sistema.
Por ello es recomendable hacer un estudio exhaustivo del número de puertas que se necesitan y que vendrá determinado por el tamaño de la superficies compatimentadas, número de personas que deben cruzarlas y salidas y entradas a servicios y cocinas.


MÓDULOS ESPECIALES
Las compartimentaciones múltiples, precisan con frecuencia módulos en “L”, “T” y “+” para cumplir todas las exigencias de distribución. También se suministran módulos columna en “+”.


TIPOS DE ACABADO
Según requerimiento del cliente. Los más normales son los acabados en maderas nobles, PVC, estratificados, melaminas, tableros DM pintados o barnizados, tapizados, laminados, etc.
Los tableros pueden ser ignífugos, hidrófugos o fenólicos a requerimiento del cliente.
TABIQUES MÓVILES ACÚSTICOS DE VIDRIO
Adecuados para dejar pasar la luz y dar sensación de mayor amplitud a los recintos. Permiten ver al otro lado. Los módulos de puerta son forzosamente opacos.


SISTEMA ROLLINGLASS ®
Son una solución ideal para la compartimentación transparente visible y luminosa de espacios, dotándoles de una gran amplitud. Compuestos por módulos de vidrio independientes que se desplazan por un carril superior de aluminio por medio de rodamientos autolubrificantes.
No llevan carril inferior, fijándose al suelo mediante pasadores individuales instalados en cada panel. Pueden almacenarse donde se desee mediante instalación de carriles superiores auxiliares. Esta gran versatilidad les permite adaptarse a cualquier solución que se desee.
Sus zócalos superiores e inferiores son de aluminio y sus vidrios laminados, a excepción de los de las puertas que son vidrios templados.
El sistema ROLLINGLASS® permite el uso de módulos batientes, puertas sencillas y puertas dobles que pueden suministrarse con pomo y cerradura.
Sus utilizaciones más frecuentes son: Compartimentación de áreas de fumadores en restaurantes y cafeterías.
Tiendas y comercios en general. Oficinas privadas y públicas.
Hospitales y residencias geriátricas. Etc.

18.9.12

CUBIERTAS INCLINADAS AJARDINADAS

¿A partir de qué pendiente se trata de un tejado inclinado?
Conforme a “La regla técnica para cubiertas impermeabilizadas”, también las cubiertas planas tienen que tener una pendiente mínima del 2 %. En el presente folleto se consideran tejados los que tengan una inclinación a partir de 10°, lo que corresponde a una pendiente del 18 %.
A partir de este grado de inclinación, las construcciones de ajardinamiento se diferencian de las destinadas a cubiertas planas o de escasa inclinación. Por una parte, hay que desviar las fuerzas de empuje de la construcción del ajardinamiento que aumentan proporcionalmente con el grado de la pendiente, a contrafuertes sólidos, por otra parte hay que proteger la capa del substrato contra la erosión.
Además, hay que seleccionar y plantar las plantas acordes a la inclinación de la cubierta y su exposición.
Un requisito indispensable es la impermeabilización antirraiz
Para que la cubierta ajardinada sea perdurable, es indispensable impermeabilizar el tejado conforme a las reglas técnicas con lámina de bitumen o de material sintético. La impermeabilización tiene que ser resistente a raíces, porque en el caso de tejados inclinados es sumamente difícil y complicado instalar láminas antirraices adicionales.
Antes de realizar la obra es muy importante aclarar el tema de cómo cuidar y mantener la cubierta ajardinada posteriormente.
Las ventanas de tejado pueden servir de salida a la cubierta. Hay que prever suficientes puntos de fijación en el faldón de la cubierta para sujetarse al realizar trabajos de mantenimiento y de cuidado.
En el caso de que haya elementos emergentes de la cubierta, se tiene que prestar atención a que la capa impermeabilizante salga como mínimo por 10 cm sobre el borde superior de la capa de substrato.
Se pueden cercar los ajardinamientos con el perfil para el perímetro TRP 140 de acero inox. En caso de que el tejado esté más inclinado y/o los trayectos de empuje sean más largos, habrá que prever unos dispositivos de retención del empuje a lo largo del perímetro.
También en las cubiertas ajardinadas inclinadas se puede aprovechar la energía solar. En cada caso individual habrá que aclarar de cómo se pueden instalar los equipos sin atornillarlos en el soporte, p. ej. con ZinCo – Base solar.
Riego adicional
Con el riego adicional en épocas de sequía se puede garantizar un buen aspecto y se prolonga la floración. Se recomienda el riego por mangueras de goteo colocadas en la cumbrera.

Para determinar las dimensiones de los petos o de las barreras antiempuje, hay que calcular no sólo el peso de la construcción ajardinada húmeda, sino también, en el caso dado, el peso de nieve.



Fuerzas de empuje
El gráfico adjunto visualiza qué medidas hay que tomar por regla general para una cubierta ajardinada, siempre en correspondencia con los grados de inclinación. Además, hay que controlar la subestructura del techo conforme a las directrices para los tejados planos para poder determinar si hay que tomar medidas especiales para impedir que el paquete de las diversas capas del ajardinamiento se deslizara. En el caso dado tales medidas pueden ser oportunas incluso cuando el tejado tiene una pendiente menor de 10°.


El sistema de construcción para cubiertas inclinadas: “Cubierta ecológica inclinada” con Floraset® FS 75-E
• El ajardinamiento para cubiertas inclinadas es fácil de cuidar y acreditado en miles de metros cuadrados, destinado para superficies impermeabilizadas con dispositivos antirraices a partir de una pendiente de 10° hasta aprox. 20°.
• Los elementos Floraset® colocados en toda la superficie del tejado garantizan un buen agarre con el substrato, de manera que impiden que se deslice.
• Los elementos desvían las fuerzas de empuje de forma fiable hacia un peto o una barrera antiempuje calculado y ejecutado según las reglas de la estática.
• Protección antierosiva adicional por un tejido de yute grueso JEG cuando se trata de pendientes de cubierta > 15° o cuando la cubierta está expuesta a vientos fuertes.
• La estructura es resistente contra el fuego arrastrado por el viento y el calor radiante y conforme a la norma DIN 4102, parte 7ª, se considera una “cubierta dura”.
Esta casa particular del dueño de un impermeabilizador en el pueblo de Korb en el valle Remstal en Alemania ha sido tapizada con plantas perennes del sistema “Cubierta ajardinada inclinada” ya en 1987. La cubierta tiene casi 25° de pendiente. Sin riego adicional y cuidando la superficie una o dos veces al año, el carácter de la vegetación apenas ha cambiado. Claro está, a lo largo de los años una u otra planta habrá desaparecido, pero en cambio, el viento o los pájaros trajeron otras.
La capa vegetal se ha mantenida cerrada y no se han producido erosiones algunas.
Tanto el ajardinamiento como la impermeabilización antirraíz siguen funcionando perfectamente y la casa de madera con su cubierta ajardinada atrae las miradas.


Plantas de cepellón poco profundo conforme a la lista de plantas para “cubiertas inclinadas”.
A partir de una inclinación de 15° aprox., hay que poner el tejido de protección antierosivo de yute JEG.
Substrato Zincoterra „Floral“ mínimo 6 cm de espesor por encima de los alvéolos del elemento Floraset®
Floraset® FS 75-E
Manta protectora y hidratante BSM 64
Nota: La impermeabilización antirraíz es indispensable; al trabajar con pendientes de cubierta más fuertes, prácticamente no es posible colocar láminas antirraices adicionales.


Soluciones perfectas de los detalles técnicos
Perímetro con canalón exterior
Muchas veces se quiere desaguar las cubiertas ajardinadas inclinadas mediante un canalón exterior. Para ello es necesario derivar la fuerza de empuje que ejerce la construcción ajardinada hacia la construcción del tejado, por un perfil ranurado del peto y por un soporte antiempuje del peto, o bien por un peto distanciado de la capa de impermeabilización por medio de escuadras de acero. De esta manera, el agua pluvial superflua puede discurrir sin problema. Hay que colocar tanto los soportes antiempuje de los petos como también las escuadras de acero según las exigencias de los cálculos estáticos.


Perímetro con gárgola y canalón cerrado
Se puede construir una cubierta ajardinada inclinada de igual forma como una cubierta plana ladeada. Para ello es necesario que el peto a la altura del perímetro esté lo suficientemente alto y sólido.
Entonces, se puede llevar el agua excedente hacia afuera al canalón cerrado y hacia los bajantes correspondientes. El sistema de conductos de los elementos Floraset® procura que el agua se distribuya también en dirección lateral. No se necesitan tubos de drenaje adicionales.
En principio es pensable también desaguar la superficie mediante sumideros.
Hay que montarlos directamente en la cara exterior del peto. En este caso no correspondería a la práctica, mantener la distancia de 30 cm requerida por las directrices para cubiertas planas respecto a las perforaciones de cubiertas.
Si se desea un perímetro de cubierta “delgado”
Son sobre todo razones estéticas por qué se desea tener un perímetro de cubierta delgado para tejados de una sola agua. Esto se puede que conseguir p. ej. colocando una barrera antiempuje que absorbe la mayor carga a cierta distancia del perímetro. Más abajo es suficiente prever solamente un perfil de peto delgado que a su vez también puede ser montado incluso a poca distancia del perímetro de la cubierta. También en esta parte hay que fijar mecánicamente o pegar la capa de impermeabilización.


Barreras antiempuje adicionales
Gracias al buen agarre de la tierra vegetal de nuestro sistema a los elementos Floraset®, y teniendo una pendiente del tejado hasta 20°, las fuerzas de empuje se pueden derivar en la mayoría de los casos hacia el peto.
Cuando se trata de inclinaciones más fuertes y/o de tejados largos, sin embargo, es necesario montar barreras antiempuje adicionales.
Hay que anclarlas en la subestructura de la cubierta e impermeabilizarlas por separado.
Además, hay que prever cortes en algunas partes de las barreras para que el excedente de agua pueda discurrir sin problema.
La fuerza que tiene que absorber el peto o bien la barrera antiempuje depende del peso de la estructura (incluyendo la probable carga de nieve), de la inclinación de la cubierta (sin α) del trayecto del empuje y de la aspereza de la impermeabilización.
Por motivos de seguridad se desaconseja incluir éste último factor en los cálculos.


A parte de los cálculos arriba indicados, se aconseja por experiencia no exceder las distancias entre las barreras antiempuje, indicadas a continuación:*
Estructura del sistema de una cubierta inclinada
de 20°: aprox. 10 m
Estructura del sistema de una cubierta de pendiente fuerte
de 25°: aprox. 8 m
de 30°: aprox. 5 m
* Al contar con cargas de nieve mayores de 75 kg/m² hay que reducir las distancias.
¡Es imprescindible consultar un ingeniero especializado en cálculos estáticos!

13.9.12

VIGAS ALVEOLARES (III)

Vigas alveolares asimétricas en aplicaciones de forjados mixtos
La utilización de vigas ACB® asimétricas en forjados mixtos (Fig. 26) permite al mismo tiempo maximizar la altura libre bajo techo y las luces libres de pilares intermedios. De esta manera, con esta solución son posibles luces de hasta 30 metros. Para los forjados de edificios de oficinas las luces habituales con vigas ACB® son del orden de 18 metros.
Estas vigas ofrecen capacidades mecánicas que permiten optimizar el consumo de acero satisfaciendo, al mismo tiempo, las exigencias de confort y durabilidad.
Las vigas se distancian entre sí unos 2,5 a 3 metros en el caso de forjados de chapa colaborante y de 3 a 6 metros en el caso de prelosas prefabricadas, según las posibilidades de apuntalamiento. Los alveolos se separan entre sí de 1,25 a 1,5 veces el diámetro de los mismos, que, habitualmente alcanza un valor de 300 mm.

Figura 26: Vigas ACB® simétricas en la aplicación «forjados»

1. Ayuda al diseño
1.1. Determinación del canto de vigas mixtas ACB®
Además de los criterios definidos anteriormente para vigas de cubierta es importante tener en cuenta el efecto de colaboración entre hormigón y acero con el fin de limitar las consecuencias de eventuales problemas que pueden afectar al hormigón durante el proceso de hormigonado y posteriormente, durante la utilización de la estructura, especialmente la retracción y la fluencia.

Figura 27: Aplicación mixta acero-hormigón de vigas ACB® en forjados

El canto H de la viga ACB® se define en función de:
Luz L
Para los casos de forjados mixtos la luz puede variar entre 8 y 30 metros. Si el vano es isostático, la losa de hormigón está comprimida a lo largo de toda la luz, mientras que si el vano es continuo el hormigón se agrieta en las zonas de los apoyos intermedios.
Separación B
La separación entre vigas depende de tres parámetros:
l Utilización de forjados de chapa colaborante
B = 2,5 a 3 metros sin apuntalamiento
B = 3 a 5 metros con apuntalamiento
l Utilización de prelosas de hormigón pretensado
B = 2,7 a 7 metros con apuntalamiento
l Canto total del forjado HT
HT
representa el canto total de la sección mixta (altura H de la viga ACB® más el espesor de la losa)
A la hora de establecer la separación entre las vigas ACB® conviene observar las siguientes relaciones:
L/HT > 20 : B = 2,5 a 3 metros
L/HT < 15 : B = 3 a 5 metros El confort de los usuarios En este punto se trata de garantizar al forjado una frecuencia fundamental propia superior a un valor mínimo del orden de 3 a 4 Hz. Cuanto mayores sean el peso y las sobrecargas de explotación, mayor debe ser la inercia de la viga ACB® mixta. Para una distancia entre vigas ACB® de 2,5 a 3 metros se puede adoptar un valor de la relación L/HT = 20.
Figura 28: Canto H de la viga ACB® en función de la luz

1.2. Elección del diámetro y de la distancia entre alvéolos
La elección del diámetro y de la distancia entre alvéolos normalmente está guiada por exigencias relativas al paso de conductos. En los forjados para oficinas un diámetro del orden de 250 a 350 mm permite hacer frente a la mayor parte de las situaciones. La distancia entre alvéolos S es del orden de 1,5 veces el diámetro ao.
Por lo que se refiere a los valores máximos y mínimos del diámetro ao y de la distancia entre alvéolos S en función del perfil de base, las reglas presentadas interioramente para vigas ACB® en acero también son válidas para vigas mixtas ACB®.
La posibilidad de utilizar perfiles asimétricos constituye una particularidad de las vigas mixtas ACB® (Fig. 29). En consecuencia, es importante tener en cuenta las dimensiones del perfil superior en el momento de definir las dimensiones de los alveolos.
Además, con el fin de conservar un comportamiento mecánico óptimo, conviene limitar la relación de asimetría a 4,5 (entendido como relación entre el área del ala inferior y el área del ala superior).

Figura 29: Viga ACB® mixta con perfil metálico asimétrico

2. Predimensionamiento y tablas de rendimiento
Para utilizar adecuadamente las curvas de predimensionamiento (véase páginas 35-36 para aplicaciones de forjados mixtos), hay que tener en cuenta las siguientes hipótesis:
Carga
La carga de diseño qdim ha de compararse con la carga máxima admisible qu.
qdim = (1,35G + 1,5Q)B

Figura 30: Variables a determinar para la utilización de las tablas

donde:
B = distancia entre vigas,
G = carga permanente por metro cuadrado,
Q = sobrecarga de explotación por metro cuadrado.

Materiales
Las curvas son válidas para aceros S355 y S460 y dos clases dehorm igón normal C25/30 y C30/37.
Losa y conexión
Para la elaboración de estas tablas se ha considerado una losa mixta de chapa colaborante. Se han tomado como referencia dos espesores de losa de12 y 14 cm (valor del espesor total para una altura de nervadura de 60 mm). En la elaboración de las tablas de rendimiento se ha considerado también la hipótesis de conexión completa entre la losa y el perfil ACB®.
El tipo de conexión deberá ser definido por el usuario.
Diámetro y distancia
Las curvas cubren los valores habituales de diámetro ao y de distancia S entre alveolos.
(ao = 1,05 h, S = 1,25 ao y S = 1,5 ao)
Métodos
Se puede aplicar los mismos métodos expuestos anteriormente. Debe tenerse en cuenta que la carga admisible qu ha sido definida con los parámetros:
B = 3 metros
G = G1 + G2
G1 representa el peso propio de la viga ACB® y el peso de la losa de hormigón normal de un espesor de 12 cm (glosa = 2 kN/m2) o de 14 cm (glosa = 2,5 kN/m2) (chapa colaborante con altura de nervadura de 6 cm ),
G2 representa las cargas permanentes adicionales, habiéndose tomado para ellas un valor de 0,75 kN/m2.
La carga de diseño qdim = (1,35 G + 1,5 Q) B debe comparase con la carga máxima admisible qu.
Deberá cumplirse que qdim ≤ qu
Fase de hormigonado
En la elaboración de tablas de pre-dimensionamiento se ha considerado la hipótesis de viga apuntalada y arriostrada lateralmente.
Flecha admisible
Las curvas propuestas tienen en cuenta una limitación de flecha igual a L/350 bajo una sobrecarga de explotación Q.

Estabilidad ante el fuego y seguridad en caso de incendio
La estabilidad ante el fuego exigida a las vigas alveolares puede garantizarse mediante revestimiento proyectado o mediante pintura intumescente.
En edificios de oficinas, donde la normativa exige habitualmente una resistencia al fuego de una hora, la mejor solución consiste en la aplicación de mortero si las vigas no quedan vistas (Fig. 31)
Con el fin de evitar dañar la protección antifuego alrededor de los alveolos al colocar los conductos técnicos resulta habitual prever diámetros de alveolos superiores entre 3 y 5 cm. a los de los conductos que los atraviesan.
Asimismo conviene prestar especial atención a la colocación de tuberías, conductos o falsos techos. En algunos casos el producto puede proyectarse sobre estructuras de acero sin protección anticorrosión.
La superficie a proteger contra los incendios es prácticamente idéntica a la del perfil de base.
En ocasiones es necesario dar un sobre espesor de entre 2 y 3 cm. de capa protectora alrededor de los alvéolos, con el fin de garantizar la protección del borde.
En el caso de elementos alveolares visibles – es decir, pilares de fachada o vigas de cubierta – la aplicación de una pintura intumescente garantiza la resistencia al fuego y mantiene la estética arquitectónica del elemento estructural.
La aplicación de capas aislantes en vigas alveolares es idéntica al caso de las vigas de alma llena. El espesor a aplicar se determina generalmente por medio de ábacos facilitados por los suministradores de productos de protección en función del factor de masividad y del modo de fallo. Ese espesor también puede calcularse por simulación numérica.
El servicio de Asistencia Técnica de ArcelorMittal utiliza el programa SAFIR adaptado especialmente al cálculo de vigas celulares.
La protección pasiva (revestimiento proyectado, pintura intumescente) puede ser reducida, y, en ocasiones incluso evitada, si por medio de un estudio basado en el concepto de fuego natural según la EN1991-1-2 se demuestra que la seguridad está garantizada.

Figura 31: Protección mediante aplicación de mortero en una viga ACB®


Figura 32: Análisis de la viga en condiciones de incendio con el programa F.E. SAFIR.

Vigas ACB®: una solución para el desarrollo sostenible
La política medioambiental del grupo ArcelorMittal se inscribe en un objetivo de desarrollo sostenible que pretende establecer a largo plazo un equilibrio entre el medio ambiente, el bienestar y la economía.
Las plantas de fabricación de productos largos de ArcelorMittal funcionan siguiendo los criterios del sistema de gestión medioambiental definido por la norma ISO 14001. La mayor parte de las fabricas de productos largos de ArcelorMittal utilizan la tecnología de horno eléctrico para fabricar el acero.
Esta nueva tecnología utiliza principalmente chatarra reciclada como materia prima y permite lograr reducciones sustanciales en la emisión de elementos contaminantes y en el consumo de energía primaria.
La utilización de vigas ACB® permite:
l Reducir la cantidad de materiales de construcción gracias a la favorable relación resistencia/peso, a la posibilidad de utilizar vigas asimétricas y al empleo de aceros de alta resistencia,
l Limitar el transporte y los perjuicios gracias al aligeramiento de las estructuras,
l Acelerar la construcción gracias a la prefabricación,
l Reducir los residuos y daños en obra gracias a la utilización de montajes en seco,
l Diseñar edificios susceptibles de ser desmontados y reutilizados con otros fines,
l Aumentar la superficie utilizable,
l Satisfacer las exigencias medioambientales a través de productos 100% reciclados y 90% reciclables.

10.9.12

VIGAS ALVEOLARES (II)

5. Vigas alveolares simétricas en aplicaciones de cubiertas y de forjados de chapa colaborante
Las vigas alveolares ACB empleadas en cubiertas y forjados metálicos suelen ser secciones doblemente simétricas: el cordón inferior y el superior provienen del mismo perfil de base (fig. 17).

Figura 17: Obtención de una viga ACB® simétrica

El arquitecto tiene una gran libertad en la elección del diámetro y espaciamiento de alvéolos. Esos dos valores permitirán definir el perfil de base y deducir el canto final de la viga ACB®.
Pero el proceso puede ser también el inverso: partiendo de un canto final impuesto y unas características definidas para los alvéolos, el ingeniero puede obtener fácilmente el perfil de base que permita satisfacer dicha configuración.
1. Asistencia en el diseño
Como en el caso de los perfiles laminados, el diseño de un proyecto que utilice vigas ACB® debe basarse en criterios y límites que permitan obtener un resultado óptimo de las posibilidades que ofrecen estas vigas.
1.1. Determinación del canto de las vigas ACB®
El canto H de una viga ACB® se determina en función de (Fig. 18) :
l La longitud (L) y la distancia transversal entre vigas (B),
l El valor de las cargas (utilización en cubierta o en forjados),
l La utilización de las ACB® como vigas principales (situación A) o viguetas (situación B),
l Los criterios de deformación (flechas admisibles en situaciones habituales o para casos particulares).

Figura 18: Utilización de vigas ACB® en forjados

Para el caso de proyectos habituales de cubiertas las vigas pueden tener una esbeltez (relación entre longitud/altura de la viga) variable entre 20 y 40 según las condiciones de apoyo. Para el caso de vigas de pórtico consideradas empotradas y para viguetas puede utilizarse como valor inicial el valor intermedio de 30 (fig. 19).

Figura 19: Canto de las vigas ACB® en función de la longitud

Para el caso de vigas utilizadas en forjados de edificios la esbeltez varía entre 10 y 20. Para el caso de sobrecargas de uso normales se puede utilizar, en fase inicial de diseño, un valor intermedio igual a 15.
1.2. Determinación del diámetro y de la distancia entre alvéolos Normalmente la elección del diámetro y de la distancia entre alvéolos está guiada por exigencias arquitectónicas (transparencia y características de la iluminación a obtener) y funcionales ….(paso de conducciones a través de los alveolos). Sin embargo, hay límites geométricos que deben respetarse para obtener un buen comportamiento mecánico de las vigas ACB®. Esos límites hacen referencia a:

Figura 20: Límites geométricos de los alvéolos de vigas ACB®

El diámetro (Fig. 20):
l Con relación a la viga ACB® acabada
l Con relación al perfil de base
Distancia entre alvéolos (Fig. 21):
En la determinación de la distancia entre alvéolos es necesario observar algunas reglas.

Figura 21: Límites geométricos para la distancia entre alvéolos de vigas ACB®

Se define una distancia mínima con el fin de garantizar un reensamblado adecuado de las dos partes de la viga ACB® y de evitar la presencia de zonas debilitadas en la viga.
Asimismo, la distancia máxima resulta tanto de consideraciones de coste en la fabricación de vigas alveolares como del comportamiento mecánico de la viga que se aproxima al de una viga con alveolos aislados.
2. Predimensionamiento y tablas de rendimiento
De acuerdo con la definición geométrica, la sección ACB® a considerar en el proyecto puede determinarse a partir de las curvas de rendimiento (ver páginas 30 a 34 para aplicaciones de cubiertas y forjados con chapa colaborante), teniendo en cuenta las siguientes relaciones.
Carga:

Figura 22: Variables a determinar previamente a la utilización de las tablas

La carga de diseño (mayorada) qdim debe compararse con la carga admisible qu. La carga qdim se calcula fácilmente a partir de la fórmula de ponderación:
qdim = (1.35G + 1.5Q)B


donde:
B = distancia transversal entre vigas,
G = carga permanente por metro cuadrado,
Q = sobrecarga de explotación por metro cuadrado.

Métodos:
El diseñador dispone de tres procedimientos para llevar a cabo el proyecto.
1) Determinación de la sección a partir de la carga qdim ≤ qu y de la luz L para las calidades de acero S355 o S460 y para valores habituales de ao y S (diámetro y distancia entre alvéolos).
ao = 1.05 h; S = 1.25 ao o S = 1.5 ao.
Las curvas permiten obtener el perfil adecuado, en la intersección de dos líneas de identificación de qdim y de L.
El valor H es el canto final del perfil ACB®.
2) Determinación de qu para un perfil ACB® dado en función de L.
Tras localizar la curva (qu , L) del perfil ACB® en cuestión, se determina la carga admisible qu. Posteriormente, basta con comprobar que qdim ≤ qu
3) Determinación de la longitud máxima L en función de qdim ≤ qu para un perfil ACB® dado.
La utilidad de este método radica en que permite identificara rápidamente la distancia máxima entre pilares.
Flecha admisible
Las curvas propuestas tienen en cuenta una limitación de flecha igual a L/250 bajo qdim/2 (Fig. 23).
Para un valor de la carga diferente del utilizado en la realización de esas curvas, se puede aplicar el método siguiente en la fase de predimensionamiento.
La condición de flecha adoptada en el establecimiento de las curvas de predimensionamiento supone la consideración de unas condiciones normales en las cubiertas (carga permanente equivalente a la sobrecarga de explotación). Para obtener una evaluación rápida de la flecha tras la identificación de la sección ACB®, se pueden aplicar las fórmulas siguientes:

Figura 23: Cálculo de la flecha a mitad de luz para una viga ACB® cargada uniformemente y de longitud L.

K1 es un coeficiente que permite tener en cuenta la esbeltez de la viga con alveolos (L/H). Su valor se obtiene por medio del gráfico de la figura 24a. Para valores de la esbeltez superiores a 30 se obtiene un valor del coeficiente K1= 1,05.
K2 es un coeficiente que tiene en cuenta la sensibilidad de la viga al número de alvéolos (L/S). Su valor se obtiene en el gráfico de la figura 24b.
A partir de un índice L/S superior a 15 se obtiene un valor constante K2= 1,05.
E = módulo de elasticidad del acero = 210 kN/mm2
Iy,ACB = momento de inercia de la sección ACB® en la mitad de una sección con alveolo alrededor del eje y-y
qSLS = carga en el estado límite de servicio (no ponderada).


Figura 24a: Determinación del coeficiente K1


Figura 24b: Determinación del coeficiente K2

Aviso importante: las curvas de predimensionamiento tienen en cuenta el efecto favorable debido a la presencia del radio de acuerdo alma-ala de la viga laminada en caliente (Fig. 25).
Este radio de acuerdo proporciona un sobreespesor en el empalme alma-ala que asegura un empotramiento del alma por lo que se evitar el posible pandeo de los montantes. La anchura del empotramiento del alma de las vigas ACB® puede alcanzar 5 a 6 veces el espesor mismo del alma.

Figura 25: Radio de acuerdo de vigas laminadas que aseguran un empotramiento de los montantes gracias a las alas