Sustitución de cerchas de acero por pórticos de pilares y vigas

 Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Cómo ejecutar la sustitución de cerchas de acero por pórticos

En este artículo explicaremos el procedimiento y el orden de ejecución de un cambio estructural en altura paso a paso, de la eliminación de cerchas para colocar pórticos de acero en séis plantas de un edificio.

Edificio original

Un edificio de nueve plantas se reformó en los años 80 con una estructura de acero. Uno de los pórticos, a partir de la planta baja, se resolvía con pilares y cerchas de 11 m de longitud. Las cerchas se situaban cada dos plantas de modo que llevaban un forjado en cada cordón. En el inferior apoyado el forjado de la planta más baja, y en el superior el de la siguiente.

Cada dos plantas era obligatorio ocultar la cercha, por lo que se embutía en un tabique. Plantas alternas quedaban, con este sistema, diáfanas. En la imagen una de las plantas diáfanas.

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

La adaptación a un nuevo uso preveía eliminar dichos tabiques, de manera que habían de ser sustituidas las cerchas. En la imagen, estructura sin revestimientos.

Sustitución de cerchas de acero por pórticos de pilares y vigas

El programa de arquitectura permitía conservar la última cercha, la de la planta más alta, entre la sexta y la cubierta.

Solución estructural

Los forjados estaban en buenas condiciones, aunque era necesario reforzarlos. Desmontar los forjados es una tarea costosa y compleja, por lo que se buscó una forma de eliminar solo las diagonales de las cerchas. La solución propuesta es suplementar los cordones de las mismas para hacerlos trabajar como vigas.

En la planta baja existían dos pilares, a media distancia, por lo que se planteó continuar en todas las plantas dichos pilares. Así, se proyecta repetir el pórtico de la planta sótano en todas las demás, incorporando dos nuevos pilares intermedios en toda la altura del edificio.

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Los refuerzos consistirán en colocar, por la cara inferior del cordón, los perfiles correspondientes. Éstos serán dos UPN 160 en los cordones superiores y un IPE 330 en los cordones inferiores. Aunque la carga final será la misma, sobre los inferiores se apoyará el forjado superior provisionalmente durante el apeo. Esta es la razón de que no sean iguales los refuerzos en plantas alternas.

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Los apoyos intermedios están separados 5 metros entre sí y 2,85 de los pilares que sujetan la cercha. Luces relativamente pequeñas para resolver la nueva estructura de refuerzo. Los pilares de planta baja son de hormigón, sin embargo los nuevos serán de acero. Las dimensiones y la puesta en obra son los factores que determinan esta decisión.

La nueva estructura apoyará sobre la cimentación y los pilares de hormigón, por lo que:

a) Comprobada la capacidad, los pilares de la planta semisótano se han de reforzar, para prolongarlos hacia arriba en todas las plantas.

El refuerzo consiste en la colocación de cuatro perfiles angulares en las esquinas, cosidos mediante chapas de acero en toda la altura de la pieza de hormigón. Los angulares se tomarán con mortero sin retracción, para asegurar el contacto.

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

b) La cimentación original tampoco es suficiente. La zapata para un pilar de una planta no está preparada para cimentar siete plantas más.

Por lo tanto, a los refuerzos de los cordones y los nuevos pilares se añade el recalce de las zapatas de los pilares que existen originalmente solo en la planta semisótano.

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Puesta en obra

En los apartados previos hemos visto las actuaciones necesarias en la sustitución de cerchas de acero por pórticos de pilares y vigas para plantas alternas. Para la ejecución de la obra se procurará que la actuación sea lo más sistemática posible y que no se altere el comportamiento estructural y que la estructura esté preparada para las sobrecargas durante el proceso.

Se establecerá el siguiente procedimiento de ejecución:

  1. Recalce de las zapatas de los pilares existentes.

  2. Refuerzo de los pilares existentes.

  3. Refuerzo del cordón inferior de la cercha a la altura de la planta baja

    Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

  4. Colocación de los nuevos pilares hasta la planta baja.

  5. Apeo del forjado de planta primera sobre planta baja

    Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

    Puesta en obra del apeoSustitución de cerchas de acero por pórticos de pilares y vigas

  6. Demolición de las diagonales de la cercha

    Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

  7. Refuerzo del cordón superior de la primera cercha en planta primera

  8. Levantado de los pilares hasta la planta primera

  9. Retirada de los apeos de la planta primera

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Con estos pasos se completa la sustitución de cerchas de acero por pórticos de pilares y vigas. Repetir los pasos anteriores en todas las plantas, salvo en la última es la totalidad de la intervención.

Finalmente la estructura de la planta queda como en el esquema e imagen:

Sustitución de una cercha de acero por un pórtico de pilares y vigas

Se ha logrado eliminar por completo las cerchas sin necesidad de demoler los forjados. Además la estructura inicial forma parte de la estructura final. El aprovechamiento de los elementos estructurales originales contribuye a la eficiencia en construcción. La estructura no se demuele, y no es necesario más acero que el imprescindible para dar la capacidad requerida, mediante el suplemento de la original. Mantener estructuras inactivas en una rehabilitación no es recomendable, pero sí reforzar forjados, vigas o cimentaciones. Estos refuerzos pueden construirse tanto con el propio material como con la generación de estructuras mixtas, combinando acero con madera, hormigón y acero o madera y hormigón, como hemos visto en otros artículos de este blog.

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