TEMA 4: SISTEMA ESTRUCTURAL PORTICADO

Un pórtico simple se define como: Tres pilares unidos por dos vigas. Dos pilares unidos superiormente por una viga/jácena, definiendo un vano. Una losa apoyada sobre muros. Un núcleo rígido con forjado bidireccional.

Si se repiten pórticos simples solo en horizontal, se obtiene: Un pórtico de un vano y varias alturas. Un pórtico de varios vanos y una sola altura. Un pórtico de varios vanos y varias alturas. Una estructura reticular bidireccional.

un nudo rígido se caracteriza por: Permitir giro relativo entre barras. Mantener la ortogonalidad entre barras tras el giro del nudo (empotrado). Transmitir solo axiles y nunca momentos. Ser siempre inestable en estructuras de edificación.

¿Por qué no se emplean nudos articulados de forma generalizada en un pórtico?. Porque encarecen el hormigonado. Porque darían una estructura inestable, capaz de plegarse como un mecanismo. Porque solo sirven en acero. Porque aumentan el hiperestatismo.

En una estructura porticada habitual, los pórticos planos se disponen: En abanico, sin alineación de pilares. Ordenados y paralelos (crujías), enlazados entre sí mediante forjados. Siempre en dos direcciones obligatoriamente. Solo en sentido transversal para ganar rigidez.

En un forjado unidireccional, las viguetas son: Elementos aligerantes sin función resistente. Piezas lineales resistentes a flexión que se sustentan entre jácenas de pórticos contiguos. Solo un encofrado perdido. Solo una malla de reparto.

Las piezas de entrevigado (bovedillas) tienen como misión principal: Resistir el cortante del forjado. Servir como encofrado perdido y molde del hormigón vertido in situ (sin misión resistente). Absorber los momentos negativos en los apoyos. Transmitir directamente cargas a los pilares.

La capa de compresión se define como: Hormigón bajo las bovedillas para apoyo. Hormigón por encima de las bovedillas que, junto con el mallazo, forma una pequeña losa de reparto. Una capa de yeso para nivelación. Un recrecido de mortero independiente del forjado.

La “direccionalidad” de la estructura porticada se manifiesta típicamente porque: Las viguetas trabajan siempre paralelas a los pórticos. Las viguetas suelen sustentarse sobre jácenas según una dirección generalmente ortogonal a los pórticos, y las jácenas evidencian su dirección por su canto. Los pilares no tienen que resistir momentos. Los forjados pasan a ser siempre reticulares.

En un edificio con pórticos paralelos y forjado unidireccional, ¿qué condición mínima se exige para “organizar” la estructura?. Que todos los pórticos tengan el mismo número de vanos. Alineación de pilares en la dirección del pórtico, pudiendo variar el número de vanos entre pórticos. Alineación simultánea en dos direcciones siempre. Que no existan vigas (solo losas).

La jácena plana se describe como: Viga de mayor canto que el forjado, colgada. Viga del mismo canto que el forjado, de anchura considerable, embebida en éste. Losa sin armadura. Pilar apantallado en dirección transversal.

La principal patología asociada al “uso y abuso” de vigas planas (jácenas planas) se atribuye a: Exceso de rigidez a flexión. Excesiva deformabilidad por poco canto (si no se racionalizan luces/cantos). Aumento inevitable del punzonamiento en pilares. Necesidad de colocar pantallas en todos los testeros.

En losas bidireccionales sin vigas con cuelgue, para reducir el riesgo de punzonamiento en pilares se recurre a: Bovedillas más resistentes. Capiteles de refuerzo (tipo placa o tronco de cono). Pintura epoxi en cabeza de pilar. Zunchos perimetrales exclusivamente.

El forjado reticular se define como: Forjado unidireccional con viguetas pretensadas. Losa aligerada armada en dos direcciones, con piezas de entrevigado como encofrado perdido/recuperable entre nervios. Forjado de chapa colaborante. Losa maciza sin nervios.

Las concargas son: Cargas variables por uso. Cargas de magnitud y posición constantes durante la vida útil (p. ej., peso propio, cargas muertas). Únicamente la nieve. Solo instalaciones móviles.

Las sobrecargas de uso incluyen típicamente: Solo el peso del cerramiento de fachada. Personas, muebles, instalaciones, materiales almacenados, vehículos, etc. Solo el peso propio de la estructura. Solo el solado.

En cubierta, incluso en localidades donde “no nieva”, se adopta una sobrecarga de nieve no menor de: 10 kg/m². 25 kg/m². 40 kg/m². 100 kg/m².

La sobrecarga de tabiquería se incorpora al cálculo porque: La tabiquería siempre es estructural. Se prevén reformas/cambios de distribución, asimilando su peso a una sobrecarga superficial uniforme añadida a la de uso. Solo existe en edificios industriales. No debe considerarse nunca.

Las acciones horizontales tienen su origen principalmente en: Dilatación térmica y retracción. Viento y sismo. Peso propio y solados. Asientos diferenciales únicamente.

Frente a acciones horizontales, el forjado se describe como: Una placa sin función transmisora. Una “viga de gran canto” en el plano horizontal que transmite acciones a pilares a nivel de cada planta. n elemento que solo transmite cargas verticales. Un elemento que elimina la necesidad de pantallas.

¿Cuándo deja de ser adecuado confiar solo en pórticos para resistir horizontales?. En edificios bajos con viento moderado. En edificios altos/esbeltos o zonas con viento/sismo importantes, porque exigiría pilares excesivamente grandes. En cualquier vivienda de 2 plantas. Solo cuando hay nieve.

La medida adicional “típica” que se introduce para mejorar el comportamiento frente a horizontales es: Zunchos de borde únicamente. Pantallas asociadas a los entramados y solidarizadas por forjados. Eliminar vigas y dejar solo pilares. Apoyar forjados sin enlace.

Una pantalla se define funcionalmente como: Un tabique interior de ladrillo. Elemento mural de gran inercia a flexión que trabaja como ménsula empotrada en el terreno y descarga a pilares de grandes esfuerzos transversales. Una lámina impermeable. Una viga plana embebida.

Una solución similar a las pantallas es: Apoyar el forjado sin unión a vigas. Núcleos rígidos aprovechando cajas de escaleras/ascensores para absorber horizontales transmitidas por los forjados. Sustituir pilares por muros de carga. Eliminar el forjado y usar cerchas.

En estructuras metálicas, la alternativa habitual a “pantallas” es: Pórticos de nudos articulados en todas las plantas. Pórticos contraviento muy rígidos arriostrados mediante triangulaciones. Losa maciza sin vigas. Zunchos de borde más anchos.

En una estructura porticada, una función clave del forjado es: Ser independiente del pórtico para evitar transmisión de horizontales. Enlazar y solidarizar horizontalmente los pórticos a nivel de cada planta para colaborar frente a acciones horizontales. Evitar totalmente la necesidad de pilares. Sustituir a la cimentación.

En un forjado simplemente apoyado sobre jácenas ya ejecutadas, lo que no se consigue es: Transmisión de acciones verticales al apoyo. Unión monolítica efectiva viga–forjado capaz de solidarizar forjado y pórtico. Apoyo directo del forjado sobre la viga. Montaje del forjado con la viga ya dispuesta.

Una ventaja específica del empotramiento forjado–viga es: Eliminar la necesidad de armaduras en el forjado. Reducir el “cuelgue” de la viga al quedar parte del canto embebido en el forjado. Impedir la transmisión de acciones horizontales. Obligar a que las vigas sean siempre metálicas.

El zuncho de borde se introduce principalmente para: Sustituir a los pilares en el perímetro. Encadenar/atar perimetralmente pórticos entre sí y con el forjado. Evitar el punzonamiento en pilares. Reducir la sobrecarga de tabiquería.

En el planteamiento general del tema, se recomienda como norma: Enlaces no solidarios para permitir movimientos. Enlaces monolíticos y solidarios entre forjado y entramados para posibilitar interacción. Forjados siempre apoyados para simplificar la ejecución. Nudos articulados en todas las uniones viga–pilar.

Si el forjado es simplemente apoyado, el zuncho de borde: Desaparece en todo el perímetro. Recorre perimetralmente la planta y puede ser el único elemento que solidarice forjado y pórticos. Solo aparece en las crujías interiores. Solo se coloca en edificios metálicos.

Como dimensionamiento mínimo recomendado, el zuncho de borde debería: Tener ancho menor que el del forjado y sin armado mínimo. Tener ancho y canto igual al del forjado y armado mínimo con 4 barras (una en cada esquina). Llevar solo 2 barras inferiores. Armado solo con mallazo, sin barras longitudinales.

En pórticos múltiples dispuestos longitudinalmente, es habitual que: Todos los pórticos tengan idéntico número de vanos y pilares. Pórticos distintos tengan diferente número de vanos y de pilares, manteniéndose paralelos entre sí. No exista alineación de pilares. Los pórticos se dispongan siempre en dos direcciones.

Respecto a acciones horizontales, la estabilidad longitudinal mejora porque: Los pórticos trabajan mejor fuera de su plano. Los pórticos tienen rigidez/estabilidad en su propio plano; al disponerse longitudinalmente incrementan la estabilidad del conjunto en esa dirección. El forjado deja de transmitir acciones horizontales. El edificio reduce su inercia longitudinal.

En edificios muy alargados y de gran esbeltez, con pórticos longitudinales, el problema principal es que: Aumenta la rigidez transversal de forma automática. La rigidez e inercia transversal son menores y los pórticos no aportan estabilidad fuera de su plano. Disminuye la deformabilidad por exceso de pantallas. El viento solo actúa longitudinalmente.

“Apantallar pilares” significa: Reducir la sección del pilar para que sea más flexible. Aumentar la inercia/rigidez del pilar en la dirección transversal para mejorar su respuesta lateral. Convertir vigas en viguetas. Sustituir pilares por tirantes metálicos.

La rigidización transversal mediante pantallas o núcleos rígidos se plantea como: Alternativa exclusiva para edificios bajos sin viento. Solución directa para aumentar rigidez lateral, análoga a lo expuesto previamente para acciones horizontales importantes. Recurso solo decorativo sin función estructural. Sustitución total del forjado por una cubierta ligera.

Frente a acciones horizontales de importancia, disponer pórticos transversalmente: Empeora siempre el comportamiento global. Mejora el comportamiento global de la estructura. Solo mejora si no existe forjado. Solo es válido en acero y no en hormigón.

El sistema combinado longitudinal + transversal se caracteriza por: Eliminar pilares intermedios por completo. Definir cuadrículas en planta (entramado en dos direcciones) con gran rigidez y estabilidad en ambas direcciones. Trabajar únicamente como pórtico plano en una dirección. Obligar a forjados unidireccionales siempre.

Un inconveniente claro del sistema combinado es: Mayor libertad para situar pilares. Menor libertad de distribución de pilares (pilares pertenecen a dos pórticos) y, con vigas de cuelgue, mayor dificultad para “ocultar” cantos en dos direcciones. Imposibilidad de usar losas bidireccionales. Incompatibilidad con núcleos rígidos.

Si se forma el voladizo prolongando las vigas en la dirección del vuelo, el forjado queda soportado principalmente por: Las bovedillas. Las propias vigas en voladizo del pórtico. El cerramiento de fachada. Un tablero sin viguetas.

En cualquiera de las dos soluciones de voladizo (prolongar vigas o viguetas), el borde debe rematarse con: Una junta abierta para drenaje. El preceptivo zuncho de atado en el borde del voladizo. Un tabique armado. Una viga metálica exterior vista.

En un forjado empotrado, el voladizo se resuelve de forma correcta porque: La misma vigueta atraviesa la viga y sigue en vuelo. Se colocan viguetas de la longitud del voladizo que se empotran en la viga por su cara exterior, alineadas con las interiores para mantener continuidad resistente. Se elimina el zuncho de borde. El voladizo se confía al entrevigado.

Los huecos importantes en forjados (que generan discontinuidad estructural) se deben típicamente a: Solo a cambios de solado. Paso de instalaciones (bajantes, conductos, montantes) y comunicación vertical (escaleras y ascensores). Solo a cargas de nieve. Únicamente a la presencia de pantallas.

Para un hueco pequeño (paso de bajantes/tuberías) entre dos viguetas contiguas, la solución habitual es: Colocar bovedillas reforzadas con acero. No colocar las bovedillas en el punto de paso (porque no son resistentes). Sustituir las viguetas por vigas metálicas. Ejecutar siempre un brochal perimetral de vigas.

Cuando el hueco supera la distancia entre viguetas (escalares/ascensor), el procedimiento general consiste en: Eliminar las jácenas próximas y dejar el hueco libre. Disponer vigas/nervios “embrochalados” formando el perímetro del hueco y transmitir la carga a las vigas sustentantes. Apoyar el forjado directamente sobre el cerramiento del hueco. Mantener viguetas cortadas sin refuerzo y macizar solo con hormigón.

Si el hueco queda junto a una viga, el brochal se adapta porque: El brochal debe pasar siempre por cabeza de pilar. El procedimiento admite variaciones según la posición del hueco respecto a los pórticos/vigas. Se elimina el zuncho de borde. El hueco solo puede resolverse con losa maciza.

En pilares de hormigón armado, las armaduras según su disposición son: Solo armadura transversal. Armadura longitudinal (principal) y armadura transversal (estribos/cercos). Armadura de negativos y de positivos. Únicamente mallazo.

La dimensión mínima indicada para un pilar de hormigón armado es: 15 cm. 20 cm. 25 cm. 30 cm.

La armadura principal mínima del pilar será, como criterio general: ≥4 barras en secciones cuadradas/rectangulares y ≥6 barras en secciones circulares. 2 barras en cualquier sección. 6 barras en cualquier sección. ≥8 barras en cualquier sección.

La armadura de montaje en vigas se caracteriza por: Ser la armadura que absorbe todos los momentos negativos. Recorrer longitudinalmente toda la viga y formar, con estribos, el “armazón” base (típicamente barras pequeñas 10–12 mm). Colocarse solo en el centro del vano. Ser siempre de diámetro ≥25 mm.

En una viga, la armadura de tracción se dispone típicamente: Inferior en el centro del vano (momentos positivos) y superior cerca de apoyos (momentos negativos). Superior en el centro del vano y superior en apoyos. Solo inferior en toda la longitud. Solo superior en toda la longitud.

La lógica de las barras longitudinales inclinadas es que: Solo trabajan a compresión y se colocan en el eje neutro. Con la misma barra se pueden cubrir zonas de máximo cortante (tramos inclinados) y momentos positivos/negativos (tramos rectos inferior/superior). Sustituyen a todos los cercos. Solo se colocan en el centro del vano.

Para esfuerzos moderados en edificios habituales, en el nudo extremo en dintel superior: El solape y anclaje pueden quedar por debajo de la junta de hormigonado. Las longitudes L1 (anclaje) y Ls (solape) se fijan por cálculo y deben quedar por encima de la junta de hormigonado. No existen longitudes L1 y Ls en nudos. Se prohíbe el uso de patillas en armadura de pilar.

En el nudo intermedio en dintel superior, se destaca como condición crítica: No debe existir solape entre armaduras. Se produce un solape Ls entre armaduras de montaje de ambas vigas y el doblado de la barra debe ejecutarse en taller con radios reglamentarios. El doblado puede improvisarse en obra sin restricciones. La junta de hormigonado debe atravesar el solape.

En cambios fuertes de escuadría de pilares en dintel intermedio, cuando no puede lograrse una transición con tangente ≤ 1/6: Se elimina la armadura de viga en esa zona. Se recurre a una barra de transición (solución b). Se coloca solo mallazo de reparto. Se sustituye el pilar por un tabique de carga.

El nudo interior en dintel intermedio se plantea como: Soluciones completamente distintas al nudo anterior. Soluciones similares a las del nudo anterior (mismo criterio de continuidad/anclajes). Nudo siempre articulado. Nudo sin armaduras de continuidad.

Si no existe gradiente térmico en la sección y la estructura es isostática, el incremento de longitud se expresa como: ΔL = α / (ΔTm·L). ΔL = L / (α·ΔTm). ΔL = α · ΔTm · L. ΔL = α · L / ΔTm.

En estructuras porticadas, la dilatación del dintel induce: Solo fisuración del recubrimiento sin desplazamientos. Desplazamientos en soportes relacionados con la distancia al punto fijo o al eje de simetría si no hay punto fijo. Un empotramiento perfecto que impide toda deformación. Únicamente alargamiento del pilar, nunca del dintel.

La “junta en diapasón” consiste en: Una junta sin pilares en la línea de separación. Duplicación de pilares en la junta para permitir el movimiento relativo de los dos bloques. Un apoyo fijo sin posibilidad de deslizamiento. Una viga continua sin interrupción.

La solución sin duplicar el pilar usando ménsulas funciona porque: Empotra más la viga y elimina deslizamientos. Apoya la viga en una ménsula mediante un elemento elastomérico (p. ej. neopreno) que se comporta como apoyo articulado-deslizante. Convierte el apoyo en rígido frente a dilatación. Bloquea el movimiento y aumenta esfuerzos térmicos.

Para entramados perpendiculares a la fachada de mayor longitud, se propone: Eliminar juntas y aumentar la armadura. Volver a la junta en diapasón con duplicación de pilares. Sustituir pilares por muros de carga. Cambiar a nudos articulados.

La solución de “viga-ménsula” se caracteriza por: Duplicar soportes y simplificar el mantenimiento. Evitar duplicación de soportes, pero con mayor complejidad: la viga adopta sección tipo ménsula/L y materializa un apoyo deslizante del forjado de un bloque. Convertir el forjado en continuo sin junta. Eliminar cualquier apoyo deslizante.

¿Por qué se considera habitual el sistema de junta en diapasón?. Porque obliga a usar apoyos deslizantes complejos. Porque evita la complejidad de apoyos deslizantes y un mantenimiento frecuentemente problemático. Porque elimina la necesidad de pilares. Porque es el único compatible con acero.

Los sistemas con pasadores permiten principalmente: Bloquear contracción y dilatación para evitar juntas. Permitir el deslizamiento deseado entre elementos y absorber el esfuerzo cortante en la unión. Sustituir el hormigón por acero en la junta. Eliminar el recubrimiento de armaduras.

La vaina, el pasador y las placas de fijación/reparto se indican como: Acero al carbono sin protección. Acero inoxidable resistente a la corrosión, y el reparto de cargas con mortero especial de alta resistencia. Aluminio estructural y yeso. PVC reforzado y mortero convencional.

En el proceso de montaje, una secuencia correcta es: Hormigonar primero y después fijar las vainas. Fijar vainas al encofrado mediante clavado de placa; montar relleno e introducir pasadores en las vainas. Introducir pasadores sin vainas. Colocar el relleno al final, ya fraguado el hormigón.

Señala la afirmación correcta sobre criterios generales de juntas: El ancho de junta puede ser menor de 10 mm si lo justifica el cálculo. El ancho de junta no debe ser inferior a 25 mm y, si hay juntas para que no existan elementos continuos > 40 m, pueden no considerarse acciones térmicas en edificios habituales (hormigón/acero). Las juntas solo deben afectar a acabados, nunca a estructura. Las cimentaciones enterradas siempre requieren junta de dilatación.