MARIA JOSE CORNEJO
Cálculo de la Estructura de Acero del Hotel Boutique
Sistema estructural elegido:
El sistema estructural consta de pórticos articulados conformados por pilares y jácenas. En dirección perpendicular se establece el entramado de viguetas. Sobre las viguetas y jácenas se sitúa el forjado de chapa colaborante. También se establecen pórticos articulados en este caso se duplican dado que se hace uso de una junta de dilatación. El edificio presenta unas particularidades estructurales, por un lado, los voladizos que están resueltos con uniones rígidas y por otro lado el uso de pilares embrochalados en segunda planta.
Acciones consideradas:
Se consideran cargas de uso, zonas residenciales, zonas de acceso al publico y cubiertas accesibles. También se toman en cuenta cargas permanentes, referentes a pavimentos, tabaquerías, forjados y cubiertas. En cuanto a las acciones ambientales como viento o nieve, están previstas las cargas que pueden llegar a producir.Para los cálculos se usan coeficientes de mayoración y simultaneidad para cumplir con el margen de seguridad.
Plantas Estructurales
Forjado colaborante
Para el forjado colaborante se calcula el espesor de la chapa y la altura del forjado de cada planta. Para su dimensionado se toma en cuenta, sus cargas de uso, permanentes mayorizadas y en el caso de la cubierta se aplican coeficientes de simultaneidad.
Obteniendo las cargas elegimos en función de ellas la altura del forjado y el grosor de la chapa en el catalogo de forjado mixto teczone, también en función de la modulación de viguetas del edificio que en nuestro caso son 2 metros constantes en todas las zonas.
Jácenas:
Para el dimensionado de las jácenas interiores se toma en cuenta las cargas en función de si son planta de vestíbulo, residencial o de cubiertas. Estas cargas se reparten a las Jácenas en función del área del lado y la luz que separa a ambos lados. Se estudian los esfuerzos limites últimos y de servicio y se selecciona el más desfavorable a la hora de dimensionar.
En función de Wpl o la inercia por apariencia o integridad, se obtiene el perfil que cumpla todas estas condiciones en el prontuario de perfiles.
En cuanto a las Jácenas de fachada se sigue el mismo procedimiento, pero teniendo en cuenta que pasa a tener únicamente una luz a un lado y esto hace disminuir la carga que le afecta.
Para el caso de los pilares embrochalados se tienen en cuenta añadiendo una carga puntual en el punto de aplicación a la carga distribuida que ejerce en las jácenas.
Viguetas
Para el dimensionado de las viguetas interiores se toma en cuenta las cargas en función de si son planta de vestíbulo, residencial o de cubiertas. Estas cargas se reparten a las viguetas que soportaran el área de su modulación. Se estudian los esfuerzos limites últimos y de servicio y se selecciona el mas desfavorable a la hora de dimensionar.
En función de Wpl o la inercia por apariencia o integridad, se obtiene el perfil que cumpla todas estas condiciones en el prontuario de perfiles.
En cuanto a las viguetas de fachada se sigue el mismo procedimiento, pero teniendo en cuenta que la modulación para a ser la mitad y por tanto recibe menor carga.
Pilares
Para el calculo de los pilares interiores, se halla las cargas de vestíbulo, residencial y cubierta y el área donde actúa el pilar. Después se estudia las flexiones en Z e Y para comprobar una resistencia mayor a la fuerza ejercida por las cargas. Cumpliendo estos requisitos se pasa a estudiar el perfil a estabilidad teniendo que obtener una interacción menor a 1. La sección de los pilares no varia con el cambio de planta.
En cuanto a los pilares de fachada se sigue el mismo procedimiento, pero teniendo en cuenta que el área que actúa entorno al pilar pasa a ser la mitad. Y además aparece un momento excéntrico al recibir cargas únicamente hacia un eje. Estas particularidades han se tienen en cuenta a la hora de calcular las cargas y por tanto en el dimensionado.
Arriostramientos
Se resuelven calculando las cargas de viento y hallando la fuera que aplica el viento sobre la fachada. Se resuelve la cercha en el pórtico del arriostramiento y se halla la fuerza que tiene que soportar. En función de esta carga se halla el área mínima del perfil tubular, también se halla el radio de giro y se busca en el prontuario de perfiles tubulares un perfil que cumpla con el área mínima y radio de giro.
Voladizos
Los voladizos han de soportar las cargas distribuidas en el área que forma la modulación y la luz del voladizo. Según la Wpl se erigirá un perfil que cumpla con esta característica.
Uniones
Las uniones articuladas se toman en cuenta las cargas que soportan la viga a la cual hacen de conexión y se comprueba que el grupo de tornillo cumpla con los requisitos establecidos a cortante, aplastamiento y desgarro.
En las uniones rígidas se sigue un proceso similar, donde los tornillos tienen que proporcionar una mínima resistencia a cortante y tracción de las cargas que les afectan. Además, se dimensionará la chapa que une el pilar con la viga.
(Ver ejemplos de cálculo en el visualizador de PDF)