Estructuras de edificación con muros rígidos en edificación: mayor flexibilidad de diseño de la arquitectura

• Autores: Javier Toribio Laurenz, Jorge Laguna Ortega
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 513-514
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Rigid walls in building structures: more flexibility in arquitecture
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• Resumen
  • español

    La arquitectura actual presenta diversos retos debido a la necesidad de mayores luces asociadas con cargas de uso elevadas. La solución tradicional de vigas y pilares es válida para situaciones con distribución de cargas regulares acudiendo al hormigón postesado en casos de grandes luces o grandes cargas.

    En esta comunicación se presentan distintos ejemplos de cómo el diseño de una estructura basada en elementos rígidos tipo pantalla proporciona una gran cantidad de alternativas y soluciones para el diseño.

    Si en todo edificio la arquitectura y la estructura deben ir perfectamente coordinadas en éste caso es fundamental dicha coordinación puesto que en muchos casos la estructura y los cerramientos están formados por el mismo elemento.

    En el primer ejemplo se verá la solución propuesta a pequeña escala. Dos viviendas unifamiliares con grandes luces y vuelos que gracias a esta solución consiguen grandes espacios exentos. El cálculo en estos casos no supone demasiada complicación puesto que los niveles de carga no son elevados.

    En el segundo caso pasamos a describir la solución en una torre de 21 plantas que además presenta numerosos huecos en fachada así como una gran discontinuidad en la transmisión de las cargas a cimentación.

    La estructura está formada por un núcleo central y dos pantallas en dos fachadas opuestas mientras que en las otras dos se disponen pilares. Adicionalmente existen cargas sísmicas que actúan sobre el edificio haciendo necesario el estudio pormenorizado de las zonas más solicitadas.

    El tercer caso también es una edificación en altura con la particularidad de las grandes dimensiones de los huecos de fachada, que abarcan hasta dos plantas de altura, y la ausencia de juntas de dilatación.

    Puesto que en este caso también existen cargas sísmicas se añaden los esfuerzos debidos a la retracción y los incrementos de temperatura. Es muy importante el proceso constructivo puesto que existen muchas zonas que cuelgan de las plantas superiores lo que hace imprescindible dotar de una sistema de apoyo hasta que toda la estructura se encuentra en situación de soportar la totalidad de la carga.

    En conclusión, se puede ver como la construcción con elementos rígidos desde el punto de vista estructural da a su diseño una gran flexibilidad en cuanto a la capacidad de generar espacios libres y formas arriesgadas.

  • English

    Current architecture presents several challenges due to the need for greater spans associated with high operating loads. The traditional solution of beams and columns applies to regular load distribution or prestressed concrete in extreme cases.

    In this issue we present several examples of how the design of a structure based on screen- rigid elements provides a lot of alternatives and design solutions. Building architecture and structure should be perfectly coordinated but in these cases such coordination is critical since structure and walls are formed by the same element.

    In the first example will can see the proposed solution on a small scale. Two houses with large spans and cantilevers, thanks to this solution great free spaces are achieved. The calculation in this case does not involve too much complication as load levels are not too high.

    In the second case we will describe the solution in a tower 21 levels which also presents numerous holes in the facade and a large discontinuity in the transmission of loads to foundations. The structure is formed by a central core and another two walls on two opposite facades while the other two are columns. Additionally, there are seismic loads acting on the building necessitating the detailed study of the most requested.

    The third case is also a tall building with the particularity of the large size of the holes in front, covering up to two storeys high, and the absence of expansion joints. Since in this case there are also seismic loads are added stresses due to shrinkage and temperature increases. In this case it is very important the construction process since there are many areas that hang from the upper floors which makes it essential to provide a support system until the entire structure is in situation to bear the entire loads.

    In conclusion, we can see how the rigid elements, from the standpoint of structural design, gives a great flexibility in the ability to generate free spaces and risky forms.