Post on 21-May-2022
Aspectos estructurales de las fachadas vidriadas
Arq. Karina Tarrisse Estudio Marshall & Asociados S.A.
Objetivo:
Crear una estructura segura (que no se rompa ni caiga), y que sirva a su propósito (en el tiempo).
¿Qué factores intervienen cuando diseñamos una fachada?
• Arquitectónicos • Funcionales • Ambientales • Estéticos • Estructurales • Tecnológicos (disponibilidad materiales y técnicas) • Económicos (costo inicial – costo operativo) • Otros (tiempos de montaje, interiorismo, políticos,etc)
¿Qué sistemas de fachada Vidriada podríamos adoptar?
Stick
¿Qué sistemas de fachada Vidriada podríamos adoptar?
Frame
¿Qué sistemas de fachada Vidriada podríamos adoptar?
Entre losas (fachada panel / cinta)
Delante de losas (muro cortina)
Datos para dimensionar una fachada
• Modulación • Cargas • Movimientos del edificio • Propiedades de los materiales • Sistema de montaje (condiciones de apoyo, distribución de cargas, etc.)
• Colgado • Apoyado • Dos lados, cuatro lados, etc.
Datos para dimensionar una fachada
Modulación
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
Presión sobre los elementos de fachada
Presión y succión
Zonas de presión - Zonificación
Datos para dimensionar una fachada
Datos para dimensionar una fachada
Movimientos
Juntas
Datos para dimensionar una fachada
Torsión en la estructura = Deformación de la fachada
Deformaciones
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
Peso Nieve
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
dirección
Acción sísmica
aceleración
Empujes verticales Empujes horizontales
Datos para dimensionar una fachada
Movimientos
Movimientos laterales X e Y (Deriva)
Datos para dimensionar una fachada
Deformaciones
Sistema stick
Datos para dimensionar una fachada
Sistema frame
Deformaciones
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
Sobrecargas
Datos para dimensionar una fachada
Reducción de altura de pisos por sobrecargas
Deformaciones
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
Datos para dimensionar una fachada
Stress térmico
Zona caliente
Zona fría
Datos para dimensionar una fachada
Dilatación y contracción
Datos para dimensionar una fachada
Cargas
Impacto
Datos para dimensionar una fachada
Roturas
Impacto
Datos para dimensionar una fachada
Propiedades de los Materiales - ALUMINIO
•Aleaciones •Temples
Datos para dimensionar una fachada
Extrusiones de aluminio – Características y aplicaciones
Datos para dimensionar una fachada
Propiedades de los Materiales - VIDRIOS •Crudos •Templados •Termoendurecidos
•Simples •Laminados •Doble vidriado hermético
•Seguridad antibala •Antibandalismo
Datos para dimensionar una fachada
Deformaciones
Deformación progresiva del concreto en el tiempo (Creep)
Propiedades de la estructura
¿Qué elementos calculamos?
Todos los que deben resistir y transportar cargas. Por ej: • Vidrios • Sellador de silicona estructural • Mullions (montantes) • Travesaños • Juntas • Anclajes • Contravidrios • Insertos • Herrajes • Escuadras
¿Qué analizamos en cada elemento?
• Tensiones de trabajo
• Deformaciones
Resistir las cargas
• Sin colapsar (=romperse) Ultimate state
• Sin alterar su funcionamiento (Serviceability)
Factor de seguridad
• Deberá será mayor que 1 • Su magnitud dependerá de:
– la predictibilidad de las cargas – de las propiedades de los materiales
• Se utiliza desde 1.5 para estructuras de acero hasta 5.5 para paredes de albañilería.
FS = Carga que causa falla Carga real sobre la estructura
Normas Reglamentos Leyes
• Código de edificación • CIRSOC • IRAM • Ley de vidrios de seguridad • CTE • UNE • Eurocódigos • AAMA • ASTM • ANSI • ASCE 7
Dimensionamiento de vidrios
Datos • Tipo de vidrio
– (simple / laminado / DVH) – (crudo / termoendurecido / templado)
• Ancho • Alto • Inclinación • Lados apoyados (1/ 2/ 3/ 4) • Presión de viento
Espesor
ancho
altura
ɞ
Dimensionamiento de silicona estructural Bite (ancho de pegado del vidrio)
ancho ancho
ancho ancho
Dimensionamiento de silicona estructural
Datos • Resistencia de diseño del sellador:14000Kg/m² • Longitud del > lado menor: m • Presión de viento: Kg/m²
Bite (ancho de pegado del vidrio)
Cargas de viento
> Lado menor
90º
ancho
altura
Dimensionamiento de silicona estructural
Datos • Resistencia del sellador: 700Kg/m² • Lado mayor: m • Lado menor: m • Perímetro del panel: m • Peso de vidrio Kg/m²
Bite (ancho de pegado del vidrio)
Peso Propio Se recomienda el uso de calzos de apoyo.
90º
Datos • Ancho módulo: mm • Alto del módulo: mm • Luz entre apoyos: m
Dimensionamiento de mullions
Determinar la inercia necesaria del perfil
ancho
altura
Luz entre apoyos
Dimensionamiento de mullions Determinar la inercia necesaria del perfil
Entre losas (fachada panel / cinta)
Delante de losas (muro cortina)
• Área de influencia m2
• Presión de viento: Kg/m² - Kpa • Material: (alumino / acero / galvanizado/ inoxidable) • Flecha máxima admisible: luz/175<15mm luz/200<15mm • Inclinación de la fachada: º (grados) En fachadas inclinadas deberá añadirse la componente del peso del
vidrio o panel)
Dimensionamiento de mullions
Determinar la inercia necesaria del perfil
Dimensionamiento de mullions
Verificar la resistencia de la sección adoptada
Se comprueba que la tensión total sea menor que la tensión admisible del material utilizado (aluminio, acero, acero inoxidable)
Datos • Ancho módulo: mm • Alto del módulo: mm • Luz entre apoyos: m
Dimensionamiento de travesaños
Determinar la inercia necesaria del perfil
ancho
altura
Luz entre apoyos
Dimensionamiento de travesaños Determinar la inercia necesaria del perfil
Entre losas (fachada panel / cinta)
Delante de losas (muro cortina)
• Área de influencia m2
• Presión de viento: Kg/m² - Kpa • Material: (alumino / acero / galvanizado/ inoxidable) • Flecha máx. admisible (viento): luz/175<15mm (viento): luz/200<15mm • Inclinación de la fachada: º En fachadas inclinadas (sumar el peso que aporta la componente
inclinada de los perfiles mullions y travesaños)
Dimensionamiento de travesaños
Determinar la inercia necesaria del perfil
• Peso del vidrio Kg • Peso propio del travesaño Kg • Flecha máxima admisible (P. propio): luz/300 < 3mm
Dimensionamiento de travesaños
Determinar la inercia necesaria del perfil
l
l/10 l/10
Dimensionamiento de travesaños
Verificar la resistencia de la sección adoptada
Se comprueba que la tensión total sea menor que la tensión admisible del material utilizado (aluminio, acero, acero inoxidable)
Dimensionamiento de Anclajes
Determinar material, dimensiones, espesores, geometría
Datos • Presión de viento: Kg/m2 • Peso módulo (perfiles + vidrio + accesorios) Kg • Superficie módulos: m² • Fuerza inercial actuante durante un evento sísmico: Kg
ancho
altura
m2
Fi
Dimensionamiento de Piezas y materiales complejos ó condiciones singulares
Cálculo por elementos finitos
Cuando dimensionamos los elementos de una fachada, está en juego la seguridad
de las personas.
Muchas Gracias!!!
Arq. Karina Tarrisse Arquitecta – Consultor en fachadas
Tel: +5411 4790 0756 kat@estudiomarshall.com