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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
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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)
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Sistemas de edificios prefabricados
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Dimensiones orientativas
de muros (FIP)
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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)
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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)
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Estabilidad horizontal
Normativa americana (ACI 318): si efecto diafragma forjados y
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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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Estabilidad horizontal
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.
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h
b l
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Estabilidad horizontal
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Rigidez de diferentes pantallas a flexión y a cortante
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Estabilidad horizontal
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Respuestas frente a
cargas laterales
Modelos de
la estructura
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Estabilidad horizontal
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
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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
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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
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Estabilidad horizontal
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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Estabilidad horizontal
Integridad estructural: atado entre elementos prefabricados
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Disposición de
armadura de atado
entre elementos
prefabricados (FIP)
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Estabilidad horizontal
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
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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)
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Juntas y conexiones
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Mediante cajeado
Mediante barras rectas postesas
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Juntas y conexiones
Juntas horizontales de muros
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Mediante barras
ancladas
Mediante pasador
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Juntas y conexiones
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Mediante barras postesadas Mediante soldadura indirecta de barras
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Juntas y conexiones
Juntas horizontales entre muros y forjados
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Mediante conexión mecánica
Mediante barras ancladas
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Juntas y conexiones
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Mediante soldadura indirecta de barras