11 12 EP Prefabricación Tema 4

7/24/2019 11 12 EP Prefabricación Tema 4

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PREFABRICACIÓN

TEMA 4:PREFABRICACIÓN DE EDIFICIOS CON

ESTRUCTURA DE MUROS PORTANTES

Muros portantesPrefab. 2011/12

Introducción

Años 50: sistema de edificios prefabricados con estructura de muros

portantes muy empleado. Prefabricación cerrada.

Actualmente los muros prefabricados se suelen emplear para proporcionar

estabilidad horizontal a edificios con estructura de esqueleto, de más de

tres plantas.

Muros prefabricados: muros de carga, huecos de ascensores y escaleras,

pantallas, paneles,...

Dimensiones generales orientativas de paneles: altura = 1 planta, anchura

habitual = 4 a 9 m., espesor = 100 a 300 mm.

Fabricación con hormigonado horizontal o vertical (buen acabado en

ambos paramentos).

Los paneles se suelen emplear con forjados prefabricados (p.e. losas

alveolares).2


Sistemas de edificios prefabricados

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Edificio de muros de carga

transversales y núcleo central

estabilizante (FIP)

Estructura de paneles prefabricados y

forjado unidireccional (FIP)

Edificio de estructura con

muros portantes (PCI)


Sistemas de edificios prefabricados

4

Dimensiones orientativas

de muros (FIP)




Estructuras con muros de carga

Muros resistentes transversales. Necesidad de proporcionar estabilidad

horizontal longitudinal.

Sistema de muros longitudinales. Fachada portante. Sistema poco usado

actualmente.

Sistema mixto, con muros en ambas direcciones. Poco usado.

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Sistema de muros

transversales (FIP)

Sistema de muros

longitudinales (FIP)


Estabilidad horizontal

Elementos de rigidización frente a esfuerzos horizontales:

Forjados. Efecto diafragma.

Pilares

Pantallas (L>5e). Gran inercia según L. Se desprecia inercia según

dirección ortogonal.

Distribución de elementos rigidizadores de forma simétrica. Pantallas en

ambas direcciones principales. Acciones siempre con excentricidad.

Traslación más torsión.

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Estabilidad horizontal en

edificios mediante

pantallas (Elliot)



Normativa americana (ACI 318): si efecto diafragma forjados y

6

siendo

∑ la inercia de todas las pantallas de una planta y

∑ la inercia de todos los pilares de una planta.

Entonces se dimensionan:

Los pilares frente a las acciones verticales

Las pantallas frente a las acciones horizontales

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Dimensionamiento de pantallas:

Si 2. Pantallas a cortante. Reparto de acciones

horizontales proporcional a la sección transversal

de cada pantalla.

Si 3. Pantallas a flexión. Reparto de acciones

horizontales proporcional a las rigideces a flexión

(ménsulas). Para estimación de las deformaciones

se suele adoptar la inercia fisurada = 70% a 80%

inercia bruta.

Si 2

3. Caso intermedio. Generalmente se

suele considerar que trabajan a flexión.

8

h

b l





9

Rigidez de diferentes pantallas a flexión y a cortante



10

Respuestas frente a

cargas laterales

Modelos de

la estructura



Pantallas a flexión

Pantallas y carga P simétricas

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Pantallas o carga P no simétrica

Torsión = P·e

M = centro de rigideces

r i = rigidez de la pantalla “i”

Pi = parte de la fuerza P que ha de

resistir la pantalla “i”

P

∑

∑

e = excentricidad de la fuerza Prespecto de M

ai = excentricidad de la pantalla “i”

respecto de M


Ejercic io 1

En la Figura siguiente se presenta la planta del sistema de rigidización frente a

acciones horizontales en la dirección de H de un edificio. Dicho sistema está

constituido por las pantallas A, B y C, de espesor 0,3 m.

Se supondrá que las pantallas funcionan fundamentalmente a flexión.

Se despreciará la colaboración de los pórticos y pilares frente a accioneshorizontales. Se pide:

1. Determinar el centro de rigideces de las tres pantallas.

2. Estimar la distribución de la carga H entre las tres pantallas.

3. Repetir el apartado anterior pero H se aplica con una excentricidad de cualquier

signo de 2,85m.

4. Comentar las consecuencias de suprimir la pantalla B.

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Ejercic io 1

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2,03,0 3,5

12,0 27,0

51,0

57,0

28,5

Cotas en metros

A

B

C

H


Ejercic io 2

En la Figura se presenta la planta del sistema de rigidización frente a

acciones horizontales en ambas direcciones de un edificio. Dicho sistema

está constituido por las pantallas A, B y C, con el mismo espesor.

Se despreciará la colaboración de los pórticos y pilares frente a acciones

horizontales. Se pide:

Estimar la distribución de las acciones horizontales sobre las diferentes

pantallas. ¿Se podría eliminar alguna de las pantallas?

14ex

A

C

y

B

Hx

Hy

ey



Pantallas formando “T”. Necesario garantizar el monolitismo de los nudos.

No habrá torsión si P pasa por el centro de esfuerzos cortantes.

Partes de edificios con alturas diferentes: convenientes juntas verticales

entre edificios.

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Integridad estructural: atado entre elementos prefabricados

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Disposición de

armadura de atado

entre elementos

prefabricados (FIP)





Eurocódigo 2, parte 1-3: zunchos de atado

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Juntas y conexiones

Juntas verticales: habitual juntas húmedas monolíticas

18Juntas verticales en esquinas

Juntas con llaves a cortante


Juntas y conexiones

Juntas horizontales en el arranque de muros de la cimentación

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Mediante barra anclada

a tracción

Mediante pasador

(no resiste a tracción)


Juntas y conexiones

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Mediante cajeado

Mediante barras rectas postesas




Juntas y conexiones

Juntas horizontales de muros

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Mediante barras

ancladas

Mediante pasador


Juntas y conexiones

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Mediante barras postesadas Mediante soldadura indirecta de barras


Juntas y conexiones

Juntas horizontales entre muros y forjados

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Mediante conexión mecánica

Mediante barras ancladas


Juntas y conexiones

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Mediante soldadura indirecta de barras

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