Una vez examinados y vistas las condiciones constructivas y de conservación de los forjados de acero, veremos cómo calcular el refuerzo por la cara inferior de las viguetas.
Este peritaje y cálculo se ha realizado sobre el proyecto de rehabilitación del Palacio de El Capricho, redactado por el Estudio Cuarq Arquitectos. El edificio será el nuevo Museo de la Mujer en la Ilustración.
Como veíamos en el artículo, clasificación y evaluación estructural del Palacio de El Capricho, se ha realizado una serie de calas y catas en el edificio. Esta colección de calas se ha orientado a caracterizar todos y cada uno de los elementos estructurales. Entre todos los elementos existentes, destacan los forjados, reconstruido e intervenidos a lo largo de la historia del edificio. En el artículo Inspección de forjados, se resumen los clasificados.
De todas las colecciones de catas realizadas, la de los forjados es la más numerosa y variada. En el cuadro siguiente señalamos los tipos, marcando los de acero, que vamos a peritar. El estado de conservación de las viguetas, incluso de las cabezas empotradas en el muro esbueno.
Para comprobar la capacidad de los forjados de acero, hemos de tomar los datos completos.
Mediremos y tomaremos los datos de:
Luz y canto del forjado
Separación entre viguetas
Perfil y calibre de las viguetas
Acero de las viguetas
Clase de entrevigado y espesor
Material de solado y espesor teniendo en cuenta el mortero de agarre
Uso a que se destina el forjado
En el cuadro siguiente resumimos los datos recogidos:
El tipo de refuerzo será por la cara inferior, tal y como veíamos en el artículo sobre la catalogación. Esta condición se debe a que el solado es de mármol, de alto valor histórico. Sin embargo la cara inferior es accesible, y el acero soldable, condición imprescindible para este tipo de refuerzo.
La estructura está en buen estado, y el edificio estuvo en uso hasta fechas recientes. Sin embargo no sabemos si las condiciones están en el rango que la norma exige. Es posible que no cumpla los requisitos de seguridad estructural en cuanto a ponderación de cargas y cualidades de los materiales.
Con los datos constructivos y el uso podemos comenzar a peritar y calcular si el forjado es válido o es necesario refuerzo. La aplicación e-struc nos va a permitir, con las características anteriores, comprobarlo teniendo en cuenta la normativa.
Para comenzar el cálculo, tenemos a mano la aplicación e-struc. Está disponible desde cualquier dispositivo con acceso a internet. En 7 pasos, y con los datos anteriores, vamos a obtener el resultado completo. Previamente hemos visto el vídeo tutorial, que nos facilitará la tarea.
Accedemos a Rehabilitación/Forjados/Refuerzo de Forjados de Acero y comenzamos.
La primera pestaña es la de localización, en la que indicamos provincia: Madrid y ciudad: Madrid.
En segundo lugar introducimos los datos de geometría general del forjado, que, tomando los números del cuadro anterior resulta:
Hemos medido la vigueta, que resulta ser un IPE 180, de modo que lo elegimos en la lista:
¿Qué tipo de acero estamos comprobando? Bien, por la fecha y el tipo de perfil, se trata de Acero A42b. Pero podemos desconocerlo. En ese caso, e-struc elegirá el tipo de acero más acorde con el perfil indicado.
Para el acero del refuerzo, ¿qué elegimos? Vamos a dejar que e-struc escoja por nosotros.
En la imagen las dos pestañas cumplimentadas:
Aquí sólo indicamos lo que hemos escrito en las características constructivas. La aplicación va a convertir todos tus datos en datos de cálculo. Va a considerar las cargas lineales sobre cada vigueta, los coeficientes de ponderación y las alternancias. Resumen de los datos introducidos, escogidos de la lista:
Bien, aquí es fácil. Nos va a preguntar el tipo de entorno, altura de cumbrera. Son para calcular cubiertas, con lo que en este caso no es necesario afinar.
Estamos en un a zona urbana, de modo que lo señalamos así.
Ya está cumplimentada la ficha completa, así que calculamos y obtenemos los resultados.
Al dar al botón “Calcular” nos aperece un resumen del forjado, si necesita refuerzo y cómo es el refuerzo. Como podemos ver, sí es necesaria una chapa de 3mm soldada en el ala inferior de la vigueta:
Y podemos descargar los planos y las memorias del cálculo.
En la imagen, los resultados descargados en la parte inferior de la pantalla y el botón «modificar» que nos permite cambiar los datos, para otro forjado, por ejemplo, sin tener que volver a introducir de nuevo cada dato.
Es una hoja de cálculo o un pdf. Tiene diferentes apartados, que veremos en un post más adelante. Pero lo más importante es que te ofrece:
La Normativa considerada.
Las cargas calculadas según tus datos constructivos, geométricos, de uso y climáticos, si fuese una cubierta.
Las características mecánicas de los materiales, tanto existentes -viguetas- como nuevos -chapas-.
Los coeficientes de ponderación de las cargas
Los cuadros de solicitaciones tanto con las cargas ponderadas para calcular resistencia (Estados límite últimos ELU) como sin ponderar para las deformaciones (Estados límite en servicio ELS)
Los diagramas de solicitaciones: Cortantes, Momentos.
La deformada de la vigueta.
Una comprobación del forjado SIN refuerzo y por qué no cumple
Una comprobación del forjado reforzado
Es muy importante observar que en la comprobación hay valores que se aproximan más al 1. Es decir, en los que las prestaciones de la pieza se aproximan al máximo según la norma. Si no se aproximan, es necesario saber que los perfiles no son lineales, sino que sus dimensiones y por tanto prestaciones se escalonan. La aplicación calcula el refuerzo mínimo, no uno aproximado.
Este documento, en formato texto o pdf, nos va a explicar la puesta en obra del refuerzo, con consideraciones previas y orden de ejecución. Algunas de estas consideraciones son susceptibles de figurar en el Pliego de Condiciones de tu proyecto. Se trata de condiciones específicas para una rehabilitación de este tipo.
Generales y de detalle, en los planos verás la sección longitudinal y la transversal con la chapa de refuerzo, dimensionada para que pueda soldarse al ala inferior del perfil.
Y ya estamos listos para la puesta en obra.
¿Quieres ver este cálculo en vídeo?
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