ELEMENTOS ESTRUCTURALES ESPECIALES EN UN PROYECTO DE EDIFICACIÓN

En un proyecto de edificación los elementos especiales son una serie de componentes secundarios que, aunque no hacen parte directa de los pórticos de la estructura, tienen una función estructural definida. En su construcción deben tomar en cuenta la calidad del elemento individual y su adecuada conexión o integración a la estructura principal.

Toda edificación debe tener una serie de accesos adecuados para el ingreso y circulación de personas y vehículos. Debe, además, proveer el espacio y seguridad para cierto tipo de instalaciones especiales como por ejemplo: escaleras, rampas, fosos para ascensor, muros de contención y pozos eyectores, entre otros. Estos completan la funcionalidad y calidad de la estructura durante su tiempo de servicio.

Muros de contención

Los muros de contención se construyen en edificaciones con uno o varios sótanos y son los encargados de proteger y mantener la estabilidad del suelo que retienen detrás de ellos y de los pisos que están limitando. Los muros de contención para sótanos se construyen generalmente en concreto, pero también se encuentran en mampostería confinada y reforzada.

Tanto para el diseño como para la construcción de los muros de contención, es muy importante tener el concepto de un ingeniero de suelos quien estudia la estabilidad y parámetros de resistencia y deformación que debe tener el muro, así como la secuencia de ejecución de los trabajos en obra. En casos especiales, en los cuales, por condiciones de inestabilidad de los taludes de excavación en sótanos profundos existe mayor riesgo de falla, se utilizan muros pantalla anclados al suelo con varillas o tendones de acero, inyectando morterode cemento.

 
Tanques

Los tanques para almacenamiento de agua en una edificación pueden ubicarse en el sótano o en la cubierta. Para el caso de tanques elevados es usual la construcción de una plataforma con vigas y columnetas que sean capaces de sostener el peso del tanque lleno y transmitirlo a la estructura. Siempre debe existir el diseño de estas piezas y su armado y amarre a las vigas principales de cubierta debe hacerse según las especificaciones del diseño. Para los tanques subterráneos debe elaborarse un diseño que contemple tanto el empuje del agua en sus paredes, como el del suelo en el que va a colocarse. La construcción es relativamente sencilla por tratarse de un elemento generalmente simétrico y sin mayores complicaciones geométricas.

Pozo eyector

Consiste en una caja de concreto hacia la cual se dirigen las aguas que afloren en el fondo de la excavación y que queden en el sótano de la edificación, para recogerlas y evaluarlas con ayuda de una motobomba hacia la red de alcantarillado. Su construcción es sencilla y requiere relativamente poco refuerzo; en obras en las que el agua es un problema constante se colocan varios pozos en distintos lugares y debe tratar de darse la pendiente necesaria al suelo para conducir el agua a cada pozo. Para el caso de placas de cimentación, los pases de PVC se encargan de evitar que los casetones se llenen de agua y de conducir esta última hacia el pozo eyector. La instalación y el tipo de bomba son determinados por un ingeniero hidráulico.

 
Foso ascensor

El foso es el lugar a donde llega la cabina del ascensor. Es una estructura muy similar a un pozo eyector y su fundida y armado se hacen análogamente. Nuevamente se recomienda el uso de separadores para mantener el espesor de las paredes, y amarrar con alambre las barras verticales y las horizontales, para mantener su separación y distribución uniformes. El ascensor tiene en el último piso una estructura destinada a proteger y contener la maquinaria que lo acciona. Es el cuarto de máquinas y consiste en una serie de placas macizas sobre las que se apoya el motor y su cubierta.

 
Escaleras

Las escaleras son esencialmente placas estructurales inclinadas que comunican dos niveles del edificio. Usualmente consta del peldaño, formado por la huella y la contrahuella, y la losa maciza de soporte. Las escaleras afectan la continuidad de las placas ya que constituyen una abertura en ellas, y por tanto su rigidez y resistencia de ser capaz de transmitir y absorber los esfuerzos que le producen las cargas verticales y horizontales que recibe, y actuar como una parte integral de la estructura principal. Las escaleras deben ser los elementos que mejor deben trabajar durante un sismo, pues son la única vía de evacuación de las personas que habitan el edificio, y su construcción debe ser tan cuidadosa que permita esperar un buen comportamiento en estos casos.

 
Rampas

Son el acceso de los vehículos a los sótanos del edificio. Su pendiente y forma no deben ser modificadas en obra, pues afectan el nivel de servicio planeado para los usuarios según el diseño arquitectónico. En esencia, las rampas trabajan igual que las escaleras, siendo placas macizas más anchas y largas, pero con el mismo funcionamiento estructural. Los arranques y llegadas de rampa tienen la misma importancia que en el caso de las escaleras y poseen su propio detalle especial, que debe ser ejecutado en obra. En el caso de existir vigas intermedias que ayuden a apoyar el elemento, se hará su encofrado y armado al mismo tiempo que el de la rampa, y sus apoyos en la placa deben quedar bien amarrados y anclados.

Elementos no estructurales: muros divisorios y acabados

La influencia de los elementos no estructurales, tales como muros divisorios y particiones, en la respuesta ante fuerzas horizontales de una edificación es un aspecto de gran importancia. El hecho de que se consideran como elementos no estructurales no implica que no afecten la respuesta de la estructura. Uno de los casos más conocidos y difundidos es la falla de columnas por el efecto de columna corta. Las consecuencias de no tomar en cuenta el comportamiento de los elementos no estructurales no pueden limitarse a los aspectos en que estos modifican la respuesta de la estructura.

Un caso particularmente peligroso es el desprendimiento de elementos de fachada durante un sismo, lo cual pone en grave peligro a los transeúntes al nivel de la calzada. Aunque el control del comportamiento sísmico de los elementos no estructurales debe comenzar desde el mismo proceso de diseño de la estructura, es necesario utilizar en obra materiales de óptima calidad y planear alternativas de amarre o anclaje para darle la rigidez necesaria a estos elementos respecto al sistema estructural global.

Conclusión

Los elementos especiales forman parte fundamental en una estructura y es de vital importancia considerarlos y diseñarlos de la misma forma que los elementos estructurales, ya que de esto depende también el desempeño del proyecto y la garantía de que los transeúntes estén a salvo en caso de una emergencia sísmica.

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Fuente:
360GRADOSENCONCRETO