Detalles singulares en un forjado reticular

Specific constructive details of a waffle slab

La gran revolución que ha permitido la popularización de los programas de cálculo desde mediados de los años 90, y con ella, la extensión del cálculo a muchos estudios de arquitectura e ingeniería ha sido la facilidad en la entrada y salida gráfica de resultados. Pero debemos ser conscientes que esa evidente facilidad no significa que los resultados no deban ser analizados y los dibujos, completados.

The popularization of calculation software, since the mid 90´s, subsequently applied in   architectural and engineering offices, has constituted an important revolution, largely due to the ease with which data can be input and then graphically output. However, we must be aware that this new data should be properly analyzed and supplemented with explanatory drawings.

Los dibujos de esta entrada recogen la experiencia del cálculo de la estructura de una vivienda con una estructura con cierta singularidad, condicionada por el diseño que se había realizado anteriormente, al margen de cualquier consideración estructural.

The drawings in this post describe the calculus process  of a non-conventional villa, conditioned by a previous design, which had been drawn up without taking into account any structural requirement.

Planta de estructura de la villa.
Structural plan of the villa

El análisis de la estructura y de las posibilidades de cálculo del programa comercial empleado permitió definir un modelo de cálculo aceptable. Aunque esto es posible en muchas ocasiones, no podemos olvidar que muchos de los encuentros que se producen en esas estructuras no son los que solemos tener resueltos con detalles tipo y necesitan que se especifique adecuadamente su construcción para que las simplificaciones que hemos introducido en el modelo sean correctas. Los dibujos siguientes, así como los recogidos en la anterior entrada de este blog https://dibujandohierros.home.blog/2020/03/21/tensor-voladizo-forjado-reticular-brace-waffle-slab/, dedicada a la ejecución de un tensor para sostener un voladizo, ilustran la reflexión seguida en aquella ocasión.

Our analysis of the structure and the possiblities provided by the software used, allowed us to define a much more appropriate structural model, a simpler one. Although this simplification is possible on many occasions, we should not forget that many of the unions of the structure can not be resolved by the usual constructive details. Therefore, we must provide specific solutions in order for our simplified model to work properly. The following drawings, as well as those which appeared in a previous post: https://dibujandohierros.home.blog/2020/03/21/tensor-voladizo-forjado-reticular-brace-waffle-slab/, which describe the construction of a brace to support a cantilever, demonstrate the reasoning employed on each occasion.

Si en la entrada anterior se había estudiado el encuentro pilar de acero-forjado, en esta entrada se muestra la construcción de esa misma unión en el forjado inferior, donde se encuentra en el mismo punto una viga de cuelgue invertido y otra de acero embebida en el forjado. Situación que demanda el estudio de los anclajes de las armaduras en el nudo (pilar 10).

If in the previous post the steel column-to-slab construction joint was examined, we now want to illustrate the same interface but on the lower slab, where we find a union between an inverted concrete beam and a flat steel beam. This situation requires the study of the existing  structural anchors (Column 10).

Unión de la cabeza del pilar con una viga plana, otra de cuelgue invertido y una tercera de acero.
Interface of flat beam, inverted beam and interior steel beam with steel pillar.

Esta solución presenta una variante en el extremo opuesto del forjado (pilar 14). En ese caso, el forjado presenta un salto y, con él, las vigas de acero que tiene embebidas. Además, como el Pórtico 15 tiene continuidad a los dos lados del pilar, se indica la necesidad de soldar al alma del perfil las armaduras que no pueden tener continuidad .

There is a variant to this solution on the other end of the slab (column 14). In that case, the slab and the beam meet at different heights. Furthermore, the portico nº 15 continues at both sides of the column. Thus, the constructive detail shows the necessity of welding the pillar to the reinforcement which can not have continuity.

Detalle constructivo de la unión del pilar de acero y la viga de acero embebida en el punto de salto de nivel.
Construction detail of the pillar and steel beam interface at the elevation change point.

Otra solución particular que definirse mediante un detalle específico fue una de las vigas de la pérgola de hormigón. Como la mayor longitud de la viga de la derecha impedía resolverla como una viga de hormigón armado con las dimensiones que se había diseñado, esta se resolvió como una viga de acero a la que luego se le da su forma definitiva en hormigón.

Another specific solution defined is for one of the two cross-beams of the concrete pergola. The beam was designed as a steel profile which was then molded with reinforced concrete as the length of the right beam did not allow us to build it entirely with reinforced concrete as planned in the original design.

Solución que obliga a estudiar el encuentro de esa viga con el pillar de acero que la sostiene en uno de sus extremos.

This solution requires studying the interface between this beam and the steel column that supports it on one side.

Dibujos para estudiar la unión de la viga de acero de la pérgola y el pilar.
Drawings for the study of the union of the column with the steel beam.

Y a continuación, el encuentro de las viguetas de la pérgola con la viga de acero y de la viga de hormigón de la pérgola con el forjado reticular.

Subsequently, the construction joint between the pergola beams and the joist. And finally the union between the pergola beam and the waffle slab.

Dibujos para el estudio de las uniones de las viguetas de la pérgola y el ábaco y la viga del forjado.
Drawings for the study of the jooints of the pergola joists with the slab and the flat beam of the slab.

Finalmente, había una viga de acero y otra de hormigón que se habían proyectado paralelas a una distancia muy corta. Aunque resulta razonable que exista una conexión entre ambas vigas que evite posibles fisuraciones, el programa de cálculo las dibuja de manera independiente. Detalle que se dibujó específicamente introduciendo una armadura que cosiera ambas vigas.

The last construction detail examines the interface between a steel beam and a parallel reinforced concrete beam within close proximity of each other. The calculation software can only consider them as independent elements, while it seemed reasonable to establish a connection between them in order to avoid cracking. This point was solved by specifically drawing a reinforcement to unite the two beams

Detalle del cosido de la viga de acero con la de hormigón armado.
Construction detail of the seam of the steel beam and the concrete beam.

3 comentarios en “Detalles singulares en un forjado reticular

  1. Pingback: Forjado unidireccional – Dibujando Hierros

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  3. Javier

    Muchas gracias por el post tan trabajado Antonio! Se nota que todos tenemos más tiempo ahora en nuestras casas.

    Es increíble lo que le hacemos a las estructuras de hormigón que al final por diseño las forzamos tanto que pasan a ser prácticamente de acero con la problemática de uniones que tiene con el hormigón…

    Un gran artículo!

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