Cálculo de vigas de madera para el Centro Socio-cultural de Reinosa

En la antigua Plaza del Mercado se ha construido un nuevo centro Socio-cultural. Las vigas continuas perimetrales y las vigas de los forjados son de madera, como la mayor parte de esta construcción diáfana en forma de impluvium hacia el patio interior.

Como veíamos en nuestro artículo sobre este proyecto de remodelación de la plaza, realizado por los arquitectos Begoña de Abajo y Carlos García, del estudio Raw, una estructura de grandes luces de madera laminada, cubre todo el espacio de la plaza.

Las vigas perimetrales, de varios vanos y las transversales son, como el resto de la estructura, de madera laminada GL36C, y se han podido calcular con la aplicación online e-struc.

En este plano señalamos las vigas 1 y 2, que es la de borde, de 4 vanos, y las intermedias, de un solo vano y todas iguales.

Cómo se calcularon las vigas de madera con e-struc?

La aplicación que funciona online, no es necesario descargar ningún programa: Entramos en www.e-struc.com, nos registramos, adquirimos un bono y ¡a trabajar! Puedes hacerlo desde cualquier dispositivo con acceso a internet: Tablet, portátil, móvil, PC…
Verás que la herramienta de cálculo de vigas de madera, entre otras aplicaciones, no va a solicitar más que datos de geometría, construcción y uso, que vamos a explicar a continuación.

Cálculo de la VIGA 1

En primer lugar, después de indicar la ubicación del edificio, se introducen los datos de geometría de la viga Viga de 4 vanos de 6,002, 6,45, 6,45 y 3,725 m de luz, sin voladizos, con un forjado de 0,20 m con distancia a la otra viga de 3,745 m por un lado y 0,00 m por el otro, pues es una viga de borde.

Al comprobar los datos nos aparece una Advertencia: La viga tiene luz excesiva. Como vamos a utilizar madera laminada y no tenemos límite en la sección continuamos adelante. Estas advertencias sirven para indicar que alguna dimensión se excede de lo habitual.

Si bien la carga se transmite a la viga por cada una de las viguetas transversales, consideramos una carga continua, por la proximidad entre ellas.

A continuación, en la pestaña Secciones, no vamos a escoger ninguno, a la espera de que la aplicación nos dé el óptimo, pero elegimos el criterio de menor ancho, porque se desea marcar la geometría y no hay problemas de altura.

Materiales se elige el tipo de madera. Vamos a cubrir grandes luces y además el resto de la estructura es laminada, con lo que escogemos GL36C del listado.

Uso y Definición Constructiva, escogemos Viga de Forjado, pues no se trata de una cubierta, sino de una planta de piso, e introducimos las cargas.

El forjado que se ha diseñado es una doble lámina de madera, con aislamiento intermedio y una subestructura metálica, en la que se incorpora un suelo radiante. No está en el listado de forjados usuales, de modo que escogemos Ver valor e introducimos la carga, que son 6,25 KN/m2.

El acabado que tendrá la entreplanta no figura en la lista de acabados, y como pesa 2,60 KN/m2, escogemos Ver valore introducimos este valor.

No hay carga de tabiquería, de manera que marcamos con 0,00 este valor.

La carga de uso se corresponde es de 5 KN/m2.

Hay carga sobre la viga, pues se va a colocar un cerramiento continuo que pesa 0,6 KN/m.

Observa que en el espesor que figura 0,0 en la pantalla de comprobación, pues no se han introducido espesores sino cargas directamente y estas son las que has de comprobar.

Finalmente los datos del entorno: se trata de un forjado de planta, situado en una construcción semiabierta, con lo que elegimos Visera, cobertizo.., en una zona urbana y a 8m de altura.

Podemos pulsar el botón CALCULAR y obtenemos la sección óptima, de 200x440mm.

Si la solución no hubiera sido satisfactoria, se puede pulsar el botón MODIFICAR en la interfaz de los Resultados, y cambiar las condiciones para obtener otro perfil diferente que sea válido y aceptable (por ejemplo, si se desea elegir un perfil más esbelto o modificar las condiciones del forjado, etc)

A continuación descargamos las memorias y el plano de la viga. En la Memoria de Cálculo están todos los datos de geometría, materiales y cargas de la viga. Podemos consultar también las cargas consideradas, coeficientes y solicitaciones, así como los diagramas de esfuerzos y las comprobaciones a resistencia y deformación.

La Memoria constructiva, la Memoria de Cálculo y el dxf de la solución calculada son archivos descargables y editables (ods, odt y dxf), que podemos convertir a formato .doc, .xls y dwg. Podemos ver en el tutorial de Youtube cómo editar el archivo de la memoria de cálculo para adaptarlo a excel. También podemos descargarlos en pdf. Open Office es un software libre y gratuito. En la pantalla tienes un enlace para descargarlo. El formato de los archivos no es compatible con excel o word.

Para calcular la viga 2 no es necesario volver a introducir todos los datos, pues hay muchos comunes. Presionamos MODIFICAR y cambiamos los datos con lo de la nueva viga de madera.

Cálculo de la VIGA 2

Aunque no todas soportan la misma área de forjado, todas las del tramo tienen la misma sección, por coherencia constructiva y también por estética, pues quedarán vistas. Para el cálculo tomamos la que tiene más superficie de forjado a ambos lados, una cualquiera del centro.

En primer lugar, después de indicar la ubicación del edificio, se introducen los datos de geometría de la viga: Viga de 1 vano de 3,725 m de luz, sin voladizos, con un forjado de 0,20 m con distancia a cada lado de 2,150 m.

A continuación, en la pestaña Secciones, no modificamos nada, dejamos el criterio Menor ancho.

Materiales no modificamos la GL36C del listado.

En la pestaña Uso y Definición Constructiva, mantenemos Viga de Forjado, pues no se trata de una cubierta, sino de una planta de piso, y elegimos las cargas:

Soporte: Mantenemos Ver valor y la carga, que son 6,25 KN/m2.

Acabado: mantenemos 2,60 KN/m2.

En carga de tabiquería, mantenemos 0,00 KN/m2

En la carga de uso mantenemos de 5 KN/m2.

En este caso no hay carga sobre la viga, así que se modifica el valor que teníamos por “Ninguno”

Finalmente los datos del entorno: Se mantiene todo lo anterior: forjado de planta, situado en una construcción semiabierta, con lo que elegimos Visera, cobertizo.., en una zona urbana y a 8m de altura.

Podemos pulsar el botón CALCULAR y obtenemos la sección óptima, de 200x350mm.

En la construcción de la viga continua los apoyos sobre los pilares y tirantes, se modificó la solución propuesta por la aplicación. La unión ejecutada puede verse en la imagen de obra de las vigas construidas.