techos curvos cubiertas autoportantes arcotechos · tipos de anclajes o apoyos del arcotecho....

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TECHOSCURVOSCUBIERTASAUTOPORTANTES

ARCOTECHOS

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ARCOTECHOS - CUBIERTASAUTOPORTANTES - TECHOSCURVOS.

EnProcosaInfraestructura,S.A.Contamosconelreconocidosistemadetechossinestructura,elcualsefabricaalamedidaexactaenlaobra,mediantearcoscontinuos,haciendoqueeltiempodetechadoseahastaun60%másrápidoqueotrosmecanismos, lograndoinstalarhasta

400mts2diariosdetecho.

Losarcosvanengargoladosentresíformandounasolaestructura,evitandounionescontornillos,garantizandohermeticidad. Asolicituddelclienteinstalamosenlugaresestratégicoslaminasdepolicarbonatotraslucidasparaobtenerluznaturalenelinterior.

ElmaterialutilizadoparaconfeccionarlascubiertasesGalvalume,unaaleacióndealuminio,zincysilicioconlaqueserecubrelasuperficiedelpanel,otorgándolepropiedadescomo:Mayorresistenciaala intemperieyreflectividadlumínica(noabsorbelosrayossolares,haciendomasfrescoel lugartechado).Contamosconvariedaddecoloressegúnsusnecesidades. Todoesto

cumpliendoespecificaciones delanormaASTM–A792.

Graciasalaformageométricadelacubiertasemejoraeldrenajedelasaguaspluviales,seconsigueunamayorcirculacióndeairedentrodelaedificación, amplitudenaltura,estossonsoloalgunosdelosmuchosbeneficiosdelsistema.

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CARACTERÍSTICASYVENTAJASDELASCUBIERTASAUTOPORTANTES.

Estesistema ofrecemuchasventajassobreotrossistemas constructivosquehacenalascubiertasautosoportantes,lamaneramásrápidayeconómicadecubrirlucesentredosapoyos.

Rapidez:Alfabricarenelsitio,selograunrendimientoporjornadamuchomayoreneltechado.

Economía:Seeliminanelusodeestructurasintermediasdeapoyo(Vigasycarriolas),asícomoreducciónenloscostosdelamanodeobra,tiempodeejecución, alquilerdeequiposysumantenimientoposterioralaentregaserámínimo.

Sencillez: Seevitanlosplanosdediseñodeestructuras,supervisiónyelementosadicionales, asícomoelusodeequiposdesoldadura.Alsercompletamente herméticaevitaralaentradadeagua,enlasperforacionesqueotrossistemas dejan.

Estética: Soncubiertastotalmentelimpiasloquepermitealdiseñadorlograrformasinnovadoras,poniendocomolímitesucreatividad.

Espacio:Alnocontarconestructurasdeapoyoalcentro,secuentaconel100%delárealibre.

Térmica: Debidoasuformacurvatieneunamejorcirculacióndeaire.Eldiseñodenervadurasirradiaelcalorylodisipa,permitiendounatemperaturamásfrescayagradable.

Apariencia:Estéticamente moderna,arquitectónicaysofisticada.

Durabilidad:ElmaterialutilizadoesaceroconunrecubrimientodeAluminio,zincysilicio(GalvalumeoAluzinc),altamente resistentealacorrosiónytiempodevidamuysuperior.

Iluminación:Permitelainstalacióndetragalucesdepolicarbonatotransparente.

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TIPOSDECUBIERTAS CURVASOARCOTECHOS

• TIPOSEMICIRCULARSoncubiertasquesedesplantandelniveldelterrenosobreunatrabedecimentacióncorridaporloqueelarcoactúacomomuroycubiertaalavez.Sepuedenproducirlaflechasentreun35%y50%deladistanciaentrelosextremosdelarco

APLICACIONESYUSOSDELACUBIERTA CURVA.

Tieneunagranvariedaddeusos,locualpermitequeseaunsistema,tantoparaelramoindustrial,comercial,urbano,serviciosodeentretenimiento,bodegas,almacenes degranoyfruta,almacenes demateriasprimas,hangarestalleres,maquinadoras,industriasengeneral,patiodecarga,andenes,gimnasiosestadios,escuelas, auditorios,centrosrecreativos,hospitales,albergues,metro,estacionamientos, estaciones deautobuses,discotecas, bares,aeropuertos,agenciasdeautos,tiendasdeautoservicios,centroscomerciales, PuentesPeatonales,etc.

• TIPOMEMBRANA OTRADICIONALEste tipodecubierta esapoyado sobremurosy/ovigas actuando comosoporte delacubierta. Sefabricanconflechas del20%al35%deladistancia entreapoyos(LUZ). Lacubiertamásutilizada esen20%deflecha, porsermaseconómicas

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• PAREDES,CULATASYTECHOPLANOSepuedeutilizarparacubrirenformadetechoplanoconinclinacionesentre10%y15%,esperfilpodrácubrirlucesdehasta7mts entreapoyos,considerandoqueelpanelestasimplementeapoyado;soportandounacargade80kg/m2(CargaMuerta.=20kg/m2,yCargaviva=60kg/m2.Vertabla1.

TablaNo.1Esfuerzosypropiedadesdelpanelplano.

CalibreFb Fv Fa Sx+ Sx- Ix LUZmaxtechosplanos

recomendadaenmts.(Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (cm3) (cm3) (cm4)24 1,386.00 184.80 1,200.50 7.37 5.95 78.63 5.0022 1,380.00 288.40 1,200.50 11.11 8.30 103.98 6.0020 1,386.00 414.40 1,200.50 14.93 11.01 131.53 7.00

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PROCESODEFABRICACION• TROQUELADODEMATERIALLaláminadegalvalumeesformadaenpanelesconunasección queledagranrigidez.Enlaprimerafasedelafabricación,laláminaadquiereelperfil,ilustradoeneldibujoA,formandounpanelrectodelalongituddeseada.Elperfiltroqueladosepodráutilizarpararealizarparedes,culatasy/otechotradicionalplano.

• ROLADOENFRIOOENCURVADODELARCOLuegodehaberpasadoporelprocesodeTroquelado,elperfiles llevadoalprocesoderoladoenfrio,procesoenlacualelperfiladquierelacurvaturafinal,convirtiendoasíelperfiltroqueladoenunarcoautoportante.

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• ENGARGOLADO,AUTOENGRAPEOCOCIDO.Elsistema deautoengrapeselograatravésdedoblarlapestañaexteriordeunpaneladyacente,obteniendounauniónimpermeablequetiene laventajadeNOPERFORARlaláminacontornillosoconremaches, característicasumamente favorableenlapreservacióndelmetal,yaquenoserompeelrecubrimientosuperficialqueprotegeelmetalyseinhibeconellolaformacióndegoterasy/ocorrosión.

Unavezefectuadoelautoengrape,quedaformadalasección estructuralbásicadelsistema,caracterizadaporlas"venas"lascuales proporcionanunaresistenciaalaflexiónqueseaproximanalasección delasvigasH.Adicionalmenteaestos, lospanelesalserroladoscurvosadquierenunacorrugaciónenelsentidoperpendicularalalongituddelpanel,loscualesmejoransuresistencia alpandeo,pues,funcionancomonervios.

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TIPOSDEANCLAJESOAPOYOSDELARCOTECHO.

Existenunagranvariedaddeformasdeanclareltechoalaestructura,aquímencionamoslasmascomunesomasutilizadasactualmente comoejemplificación oguía,yaquecadaproyectodebeevaluarseindividualmente,estoquedasiempreacriteriodelcliente.

• ANCLAJECONTUBOSeinstalauntubode4”a6”(dependiendodellargodelaestructura)sobrelascolumnas,elarcotechosesujetaradeltubo.

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• ANCLAJECONVIGAHSeinstalaunavigaenformaHconañadidosdehembrade6”sobrelascolumnas, lacubiertasesujetaaunextremo,quedandoelrestodelavigacomocanaldedesagüe,estetipodeanclaje esidealparaunirdostechos,quedandolavigaHalcentro,comodesagüepluvial.(Elanchoyaltodelavigaessegúnnecesidaddedesagüe).

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HISTORIA,CALCULOYDISEÑO

Ars ubimateriavincitura ipsa sua /Enelarcolasmateria evenceasímisma

Estadefinicióndelarco,debidaaCayoJulioLácer, elingenieroromanoqueproyectoelpuentedeAlcántaraenelaño106,grabadaenlapiedradeltemplete funerario,recogedeunamaneraescueta elmecanismo deestasestructuras.

Alolargodelahistoria,siemprehahabidounagranatracciónporelarcoysufenómenoresistente.Sinembargo,hastabienentradoelsigloXIXnoseaplicarontécnicamente losconceptoselementales delaestática gráfica,equilibrioyantifunicularidad.Unodelosprimerosarquitectosqueinvestigayhaceusodelacatenariadeotrosarcosantifuniculares esAntonioGaudí(1852-1926).Lacatenariaeslaformaqueadoptaunacuerdaocadenacuandosecuelgadedospuntosysolosoportasupropiopeso.

Elestudiodelaestática delarcocatenarioinvertidonosdicequeesteeselarcoquesesostieneasímismo,luegoeslaformaóptimaparaconstruirarcosquesesuperponenporsupropiopeso.

“Silacolumnaesarte,elarcoestécnica” (RazónySerdelosTiposEstructurales,EduardoTorroja)

“Elarco,comoantesaladelabóveda,talvezsealaestructuramasbrillantequepuedaserconcebida.” (Regalado,1999)

“Estípicodelarcogenerarempujeshorizontalessobrelosapoyos.Losempujessedebenalaimposibilidaddedesplazamientodelosapoyos,ynoalaformacurvadelapieza,yaquelosempujesbajocargasverticales noaparecensifaltanlosestribosqueimpidanlaaperturadelarco”(Argüelles,1996)

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1.2.LadirectrizParacadaconjuntodecargasexisteunaformafunicular,paralacualtodoelarcotrabajaacompresiónsimple.Losarcosfunicularesocupanunextremodelaescaladetensiones,conausenciadeflexión.Aunqueunarcoseafunicularparaunsistemadeterminadodecargas,nopuedeserloparatodoslossistemasdecargasaquepuedaestarllamadoaresistir.“Entodoarcoexistesiempreunacombinacióndecompresiónyflexión”(SalvadoryHéller,1998)Ademásdelascargasvariableslasestructurashandesoportarcargasvariablesy/omóviles,porloquesoloesposiblehacercoincidirelejedelarcoconelfuniculardeunadeterminadaposicióndelacargaexterior,nopudiéndoseevitarlaaparicióndemomentosflectoresencuantosemodifiquelahipótesisdecarga.Enlosarcosdecubierta, lasituaciónmásdesfavorableparalascondicionesdefunicularidaddeladirectriz,es laactuacióndelviento,puesdalugaraunadistribucióncontinuadelascargasconpresionesysucciones,dandolugaraimportantesmomentos.1.3.RebajamientodelarcoEnunarcosedenominalíneadearranquealalíneaqueunelospuntosdeapoyodelarco,luz(l)aladistanciahorizontalentrelosapoyosylaflecha(f)a lamáximadistanciaverticaldesdelalíneadearranquealadirectriz.Elrebajamientodelarco,determinalarelaciónentrelaflechadelarcoysuluz.Estarelacióndeterminaelvalordelempujesobrelosestribos.

Modelizacióndelarcoconunapoyoquepermitedesplazamientohorizontal.

ModelizacióndelarcodondeaparecenlosparámetrosdeLuz(L)myFlecha(f)m.

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1.4.DiseñodelarcoParadeterminarunarelación,entrelaflechaylaluzdelosarcos,EduardoTorrojaconsideróunintervalocomprendidoentre1/5y1/7,valoresteultimoqueRegalado(1999)aumentaa1/8,queeslarelaciónmassatisfactoriavisualmente,mientrasqueaseguraque1/5eslamáseficaz.Unrebajamientopordebajode1/10,nosoloaumentalosempujes horizontales,sinoquellegaríaaunfenómenodeflexiónexcesiva,einclusodepandeoayudadoporelacortamiento deladirectriz.Porelcontrario,aldisminuirelrebajamientomásallá́de1/4,elempujevadisminuyendomáslentamente queaquelconlosinconvenientesdelpandeolateral.

1.5.Formulaciónarcos

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1.6. Empuje sobre estribos en arcos circulares El empuje es proporcional a la carga y al cuadrado de la luz, e inversamente proporcional a la altura del arco. Como aproximación rápida se puede obtener un orden de magnitud del empuje horizontal, como el valor de la carga vertical total del arco por el octavo de la inversa del rebajamiento. Como vemos a continuación, la reducción de la flecha a la mitad (manteniendo el resto de condiciones) supone duplicar el empuje horizontal sobre los estribos.

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Modelizacióndelarcoespecificandosusparámetrosbajocargauniformerepartidaq(daN/m)L(m).

Paraobtenerlasreaccioneshorizontales(empujesobrelosestribos)deunacubiertacurvadacircularbajounacargauniformementedistribuida(q)yconociendolaluz(L)yelánguloenelarranque(), tendremos:

Laecuación[13]esparaarcosparabólicos,sinembargo,sepuedeutilizarparaobtenerunaprimeraaproximacióndeacuerdoanuestrosensayos.Sustituyendo[N1]enlaecuación[N2]Obtenemosquelareacciónhorizontal[N3]es:

N2.

N1.

N3.

Estosempujesrequierendimensionaroreforzarlossoportesovigassobrelosquearrancanlosarcos,porlosimportantesefectosquetransmiten.Podríalograrseelmismoefecto atirantandoelarco.Noexistenrazonesdepesoparacomplicar innecesariamente laejecuciónmaterialdelarcoconcurvasderadiovariable,porloqueladirectrizcircularserá́unarecomendaciónclaraalahoraderealizareldiseñodelosarcos.

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Lascaracterísticas geométricas y,porconsiguiente,estáticas delasección delosdistintosperfilescurvadosparaposicióndemontajeencubierta,fueroncalculadas deconformidadconlanormativaEurocódigo- 3,dondesetuvieronpresenteslosdatosrelativosa lascaracterísticas delmaterial:

LacomprobacióndelpandeodelarcoseharealizadoconelarticulodelanormaDIN18800.Ladeterminacióndelascargasmáximasserealizaparalatipologíaestructuralcorrespondienteaunavigacurvadadeunsolovano.Lapendientedelarcoenlosapoyoscorrespondeaunángulode25º

Modelizacióndelarcoparaladeterminacióndelacargamáximaq(daN/m)L(m).

Debidoalaimportanciaqueenlosarcosadquierelacorrectatransmisióndelacomponentehorizontal,sehaconsideradoelapoyoarticuladoelástico, conposibilidaddeundesplazamientohorizontalproporcionalalarigidezdelapoyo,enunextremodearco.Porlogeneral,losefectosdelasobrecargadeusopuedensimularseporlaaplicacióndeunacargadistribuidauniformemente.Losvaloresdeestacargadistribuidaincluyentodoslosefectosderivadosdelmantenimientodelacubierta.Lasaccionesatenerencuentaparaelcálculodeunacubiertaseránlasespecificadas enelCódigoTécnicodelaEdificaciónDocumentoBásicoSeguridadEstructural(CTEDB-SE).

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TablaNo.2PesodeMaterial

CuadrodecargadetrabajoygeometríadeArcosAutoportantes.

Combinacionesdecarga:(L.D.+L.L.+Seismic)¾(L.D.+Wind)¾(L.D.+Wind +Int Wind (+))¾(L.D.+Wind +Int Wind (-))

Tels.+(50

7).231

.152

0/231.3333

+(50

7)689

7.89

14/64

50.9593/66

71.3316

scruz@

pinfraestructura.co

m/adm

inistracio

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m10/12/15

17

TablaNo

.3Cargasdetrabajoygeom

etría

dearcosa

utop

ortantes.

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GamadecoloresoRal

Notas1.Paratechosencoloresespecialesonodisponibleseninventarioestamossujetosacantidadesydeberealizarseelpedidoconantelación.2.Eltonopuedevariardelpresentadoenelpresentebrochure.

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