Contenido Rehabilitar con acero

Cálculo de las estructuras de acero frente al incendio, es el primer libro dedicado íntegramente a este tema. Introduce al lector en todos los conceptos necesarios para abordar la problemátiuca del incendio y se adentra en diferentes métodos Rehabilitar con acero tiene como objetivo proporcionar al lector la mayor cantidad posible de información y conocimientos para desarrollar con garantías cualquier proyecto de consolidación o refuerzo estructural que pudiera acometer en el ejercicio de su profesión, prestando una atención especial a las intervenciones basadas en el uso del acero.

El contenido del libro pretende ser un recorrido por las diferentes técnicas de intervención en rehabilitación edificatoria y está apoyado por el trabajo profesional continuado del equipo de arquitectos BOMA (Brufau, Obiol, Moya y Asociados) cuya amplia experiencia en este tipo de intervenciones viene avalada por su implicación continuada en la docencia universitaria en la E.T.S. de Arquitectura de Barcelona y del Vallés, ambas de la UPC.

El material -textos, esquemas o fotografías- que se expone es el mismo que el autor utiliza en sus cursos, ya sea en la Escuela de Arquitectura del Vallés, ya en los cursos de reciclaje de la Escola Sert del Colegio de Arquitectos de Catalunya, o en las propias sesiones de formación continuada impartidas para el conjunto de arquitectos e ingenieros de BOMA. 

INDICE

INTRODUCCIÓN

1. PLANTEAMIENTOS BÁSICOS EN REHABILITACIÓN EDIFICATORIA

1.1. INTRODUCCIÓN A LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS
1.2. PROCESO DE COMPROBACIÓN DE UNA ESTRUCTURA
   1.2.1. Fase inicial de recogida de datos
   1.2.2. Fase intermedia de obtención de esfuerzos asumibles por la estructura existente
   1.2.3. Resultado del proceso
   1.2.4. La redacción de un protocolo con el proceso de análisis a realizar
   1.2.5. La elaboración del plan de catas, una estrategia necesaria
1.3.COMPROBACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS EXISTENTES SEGÚN LOS CRITERIOS DEL CÓDIGO TÉCNICO
   1.3.1. La evaluación cuantitativa
   1.3.2. La evaluación cualitativa
1.4. LA VIDA ÚTIL DE UN EDIFICIO
1.5. LA DURABILIDAD DE LA ESTRUCTURA RESULTANTE COMO CRITERIO FUNDAMENTAL AL PLANTEAR LA REHABILITACIÓN
1.6. EL RENDIMIENTO DE UNA SUCESIÓN DE REFUERZOS

2.  LOS MATERIALES  PREEXISTENTES

2.1. INTRODUCCIÓN
2.2. LOS MATERIALES PÉTREOS Y CERÁMICOS
   2.2.1. La lógica de la construcción basada en la identificación de los esfuerzos de compresión
   2.2.2. Los materiales estructurales y la construcción pétrea
   2.2.3. Evolución histórica de las estructuras pétreas
   2.2.4. Características resistentes y criterios de aceptación de los principales productos pétreos y cerámicos
2.3. LA MADERA
   2.3.1. Evolución histórica del uso estructural de la madera
   2.3.2. Clasificación básica de la madera
   2.3.3. Comportamiento mecánico de la madera
   2.3.4. Propiedades resistentes de la madera
   2.3.5. Criterios de aceptación de la madera estructural existente
2.4. EL HIERRO Y EL ACERO
   2.4.1. Introducción histórica al uso estructural de materiales ferrosos
   2.4.2. Principales productos derivados del hierro
   2.4.3. La intervención en edificios con estructura metálica
   2.4.4. Los aceros actuales. Sus características resistentes
   2.4.5. Criterios de aceptación del acero estructural existente
2.5. EL CASO PARTICULAR DE LA FUNDICIÓN
   2.5.1. Introducción al material
   2.5.2. Evolución histórica del uso de la fundición
   2.5.3. La intervención en edificios con elementos de fundición
   2.5.4. Comprobación y aceptación de los pilares de fundición
      2.5.4.1. Método de Rankine
      2.5.4.2. Método de Tetmajer
      2.5.4.3. Método del coeficiente de pandeo (
      2.5.4.4. Tabla de cálculo editada por Altos Hornos de Vizcaya
   2.5.5. Introducción al refuerzo de pilares de fundición
2.6. EL HORMIGÓN
   2.6.1. Los orígenes del hormigón
   2.6.2. Evolución histórica del uso estructural del hormigón
   2.6.3. Comprobación y aceptación de los elementos existentes de hormigón

3. INTERPRETACIÓN DEL CONJUNTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES CON PRESENCIA HABITUAL EN UN PROCESO DE REHABILITACIÓN

3.1. INTRODUCCIÓN AL TEMA
3.2. LOS MUROS PORTANTES
   3.2.1. Organización de las estructuras murarias
   3.2.2. Esquema estructural y materiales básicos
   3.2.3. Diferentes tipos de muro
      3.2.3.1. Clasificación en función del material empleado
      3.2.3.2. Diferenciación a partir de su planteamiento geométrico
      3.2.3.3. La consideración de su aparejo
3.3. LAS COLUMNAS Y LOS MACHONES
3.4. ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE TRABAJAN POR LA FORMA
   3.4.1. Los arcos
   3.4.2. Las bóvedas
   3.4.3. Las cúpulas
   3.4.4. Otras geometrías
3.5. LAS VIGAS
3.6. LOS TECHOS EN SU CONTEXTO TIPOLÓGICO
   3.6.1. Estructuras murarias
      3.6.1.1. Estructuras murarias con techos planos unidireccionales
      3.6.1.2. Estructuras murarias con techos abovedados
   3.6.2. Estructuras porticadas
   3.6.3. Estructuras con comportamiento tridimensional
      3.6.3.1. Estructuras con techos horizontales bidireccionales
      3.6.3.2. Mallas espaciales
3.7. LOS TIRANTES Y OTROS ELEMENTOS TRACCIONADOS

4. OPERACIONES DE CONSOLIDACIÓN DE MUROS FRACTURADOS

4.1. LA DISCONTINUIDAD DE LOS MUROS
4.2. EL LENGUAJE DE LAS GRIETAS
4.3. LA REPARACIÓN DE GRIETAS Y FISURAS
4.4. EL COSIDO ENTRE MUROS PERPENDICULARES DESCONECTADOS
4.5. LA ESTABILIZACIÓN DE MUROS PORTANTES AFECTADOS POR ASENTAMIENTOS DEL TERRENO U OTRAS PATOLOGÍAS
4.6. LA TÉCNICA DEL ESCANEADO PARA COMPRENDER EL COMPORTAMIENTO DE LOS MUROS

ANEXO: TEORÍA CLÁSICA DE APOYO PARA FACILITAR LA INTERPRETACIÓN DE GRIETAS Y FISURAS

5. TÉCNICAS DE REFUERZO DE PILARES

5.1. INTRODUCCIÓN A LA NECESIDAD DEL REFUERZO
5.2. LA MEJORA DE LA CAPACIDAD PORTANTE DE UN PILAR
   5.2.1. Por incremento de la carga de cálculo del pilar
   5.2.2. Por la necesidad de adaptación del edificio a diversas Normativas de obligada aplicación
   5.2.3. Por deficiencias del material del pilar
   5.2.4. Por un cálculo previo incorrecto de la estructura o del propio pilar
   5.2.5. Por manipulación de la geometría del edificio
   5.2.6. Para conservar la seguridad ante fenómenos posibles de inestabilidad
   5.2.7. Por causas ajenas a la propia estructura
5.3. LA REPARACIÓN DE PILARES DAÑADOS
5.4.TÉCNICAS DE REFUERZO: POSIBILIDAD DE SUSTITUCIÓN INTEGRAL DE UN PILAR
5.5. REFUERZO POR ADICIÓN DE MATERIAL QUE SE SOLIDARIZA CON EL EXISTENTE
5.6. REFUERZO POR INCORPORACIÓN DE UN PILAR NUEVO MÁS FIABLE QUE SEYUXTAPONE AL EXISTENTE
5.7. DIFERENTES FORMAS DE REFUERZO POR ZUNCHADO
   5.7.1. Zunchado mediante aportación de una camisa de hormigón armado que envuelve el pilar inicial
   5.7.2. Zunchado mediante aportación de una camisa de fibras de carbono que envuelve el pilar inicial
   5.7.3. Zunchado mediante la aportación de una camisa metálica que enfaja el pilar inicial de manera continua
   5.7.4. Zunchado mediante la aportación de anillos metálicos que enfajan el pilar inicial de manera discontinua
   5.7.5. Zunchado mediante la aportación de perfiles LPN en las cuatro esquinas de los pilares
   5.7.6. Zunchado unidireccional de un machón de fábrica por aportación de pilares metálicos adosados
5.8. TRATAMIENTO DE PILARES METÁLICOS DE SECCIÓN CERRADA HUECA
5.9. PRECAUCIONES CONSTRUCTIVAS A LO LARGO DEL PROCESO DE ENTRADA EN
CARGA DEL PILAR REFORZADO
ANEXO: EL EFECTO POISSON, UNA TEORÍA CLÁSICA NECESARIA PARA UNA CORRECTA COMPRENSIÓN DE LOS REFUERZOS POR ZUNCHADO

6. TÉCNICAS DE REFUERZO DE VIGAS

6.1. INTRODUCCIÓN AL TEMA
6.2. LA MEJORA DE LA CAPACIDAD PORTANTE DE UNA VIGA
   6.2.1. Por incremento de la carga de cálculo que debe soportar la viga
   6.2.2. Por la necesidad de adaptación del edificio a nuevas Normativas de obligada aplicación
   6.2.3. Por deficiencias del material con el que está construida la viga
   6.2.4. Por un cálculo previo incorrecto de la estructura o de una viga concreta,en particular
   6.2.5. Por una manipulación de la geometría del edificio que afecte a una deteRminada viga
   6.2.6. Para conservar la seguridad ante fenómenos posibles de inestabilidad
   6.2.7. Por causas ajenas a la propia estructura
6.3. SISTEMAS DE SUSTITUCIÓN FUNCIONAL DEL ELEMENTO
6.4. REPARACIÓN DE VIGAS ROBLONADAS
6.5. RECONVERSIÓN DE UNA VIGA MONOMATERIAL EN VIGA MIXTA
   6.5.1.Algunas consideraciones prácticas que conciernen a este tipo de intervención
   6.5.2. Incorporación de fibras de carbono a la sección existente
6.6. RECONVERSIÓN DE UNA VIGA MONOMATERIAL EN VIGA MIXTA, CON DESCONSIDERACIÓN FINAL DEL MATERIAL INICIAL
6.7. TÉCNICAS DE MEJORA DE LA VIGA POR ADICIÓN DE PIEZAS METÁLICAS ACOPLADAS
   6.7.1. Acero sobre vigas de acero
   6.7.2. Acero sobre vigas de madera
   6.7.3. Acero sobre vigas de hormigón armado
   6.7.4. Acero sobre vigas de fábrica
6.8. POSIBLES TÉCNICAS DE REFUERZO MEDIANTE POSTESADO
6.9. LA INTRODUCCIÓN DE MECANISMOS EXTERNOS DE SUBTESADO. EL CASO CONCRETO DEL MECANISMO DE FINK
ANEXO: BREVE INTRODUCCIÓN A LAS FUERZAS RASANTES QUE DEBE ABSORBER CADA CONECTOR

7. TÉCNICAS DE REFUERZO DE FORJADOS

7.1. INTRODUCCIÓN AL TEMA
7.2. TIPOLOGÍAS Y MODELOS DE FORJADOS HABITUALES CON LOS QUE TRABAJAR EN UN PROCESO DE REHABILITACIÓN
7.3. LA SUSTITUCIÓN FUNCIONAL LOCAL DE ALGÚN TRAMO DE FORJADO EN SITUACIÓN PRECARIA
7.4. SISTEMAS DE SUSTITUCIÓN FUNCIONAL DE LOS FORJADOS
   7.4.1. Intervenciones de sustitución integral, con retirada de todas las viguetas
   7.4.2. Intervenciones de sustitución funcional con nuevos elementos dispuestos en paralelo, sin retirar las viguetas dañadas, que quedarán inactivas
   7.4.3. Intervenciones de sustitución funcional con nuevos elementos dispuestos debajo de las viguetas dañadas, que quedarán inactivas
   7.4.4. Intervenciones de complemento funcional mediante la técnica de parteluz, sin retirar las viguetas dañadas, que quedarán parcialmente activas
   7.4.5. Disposición de perfiles perpendiculares a la viguería debajo de las cabezas de apoyo, para mejorar las uniones
   7.4.6. Reconversión de un forjado monomaterial en forjado mixto
7.5. TÉCNICAS DE MEJORA DE UN FORJADO POR ADICIÓN DE PIEZAS METÁLICAS ACOPLADAS
   7.5.1. Diferentes opciones, con aportación de piezas metálicas acopladas,para refuerzo de viguería de madera
      7.5.1.1. Acoplamiento de perfilería metálica complementaria,adosada por debajo a cada viga de madera
      7.5.1.2. Acoplamiento de perfilería metálica complementaria,adosada en las caras laterales de cada viga de madera
      7.5.1.3. Acoplamiento de perfilería metálica adosada lateralmente para el refuerzo exclusivo de las cabezas en mal estado
   7.5.2. Diferentes opciones de refuerzo de la viguería metálica por aportaciÓn de pletinas o perfiles
      7.5.2.1. Acoplamiento de pletinas o perfiles de acero complementarios,adosados por debajo a cada vigueta metálica
      7.5.2.2. Acoplamiento de pletinas o perfiles de acero complementarios,adosados lateralmente a la vigueta metálica
   7.5.3. Diferentes opciones de refuerzo de viguería de hormigón mediante acoplamiento de piezas metálicas
      7.5.3.1. Acoplamiento de perfiles metálicos complementarios,adosados por debajo a cada vigueta de hormigón
      7.5.3.2. Acoplamiento de pletinas o perfiles metálicos complementarios, adosados lateralmente a cada nervio de hormigón
      7.5.3.3.Acoplamiento de pletinas metálicas, adosadas superiormente sobre la capa de compresión del forjado
7.6. OTRAS TÉCNICAS DE MEJORA DEL FORJADO
   7.6.1. Alternativas de refuerzo para forjados con viguería de madera
      7.6.1.1. Acoplamiento de fibras de carbono en entallas longitudinales
      7.6.1.2. Sustitución local de las cabezas en mal estado, mediante aportación de nuevos tramos laterales de madera
      7.6.1.3.Sustitución local de las cabezas en mal estado, mediante aportación local de morteros especiales y varillas metálicas o de poliester
      7.6.1.4. Aprovechamiento del actual forjado como encofrado perdido de una nueva losa de hormigón armado
      7.6.1.5. Conversión de viguetas isostáticas en viguetas continuas
      7.6.1.6. Disposición de tornapuntas para reducir los momentos flectores positivos máximos de las viguetas
      7.6.1.7. Disposición de mecanismos de postensado externo
      7.6.1.8. Disposición de barras transversales en forjados con viguetas solicitadas a flexión simple disimétrica
   7.6.2. Alternativas de refuerzo para forjados con viguería metálica
      7.6.2.1. Disposición de mecanismos de postensado externo
      7.6.2.2. Vaciado de los senos de los revoltones y aportación de hormigón armado como material envolvente
      7.6.2.3. Desdoblamiento de una vigueta lesionada
   7.6.3. Alternativas de refuerzo para forjados con viguetas, placas o nervios de hormigon armado o pretensado
7.7. PRECAUCIONES CONSTRUCTIVAS A LO LARGO DEL PROCESO DE EJECUCIÓN DE LOS REFUERZOS DE FORJADOS
7.8. MEJORA DEL MONOLITISMO DE LOS FORJADOS CON LOS MUROS
7.9. DIFERENTES TÉCNICAS PARA PRACTICAR ABERTURAS EN UN FORJADO EXISTENTES
ANEXO: REFUERZO DE TECHOS DE MADERA, AÑADIENDO UNA CAPA DE COMPRESIÓN DE HORMIGÓN ARMADO CONECTADA CON PIEZAS METÁLICAS

8. TÉCNICAS DE REFUERZO DE CIMENTACIONES EXISTENTES

8.1. TIPOLOGÍAS DE CIMIENTOS PRESUMIBLES EN REHABILITACIÓN
8.2. TÉCNICAS DE AMPLIACIÓN DE LA BASE DE ZAPATAS
8.3. TÉCNICAS DE REFUERZO DE LA BASE DE ZAPATAS CORRIDAS BAJO MUROS
8.4. CAMBIO RADICAL DEL MECANISMO DE TRANSMISIÓN DE CARGAS AL TERRENO: LA TÉCNICA DEL MICROPILOTAJE
8.5. TÉCNICAS DE MEJORA DEL TERRENO MEDIANTE INYECCIÓN DE MATERIALES ADECUADOS. LA TÉCNICA DEL JET-GROUTING
8.6. CONTROLES PARA LA ENTRADA EN CARGA DE LA CIMENTACIÓN INTERVENIDA
8.7. TÉCNICAS DE ESTABILIZACIÓN Y REFUERZO PARA MUROS DE CONTENCIÓN INTERNOS CON MAL COMPORTAMIENTO RESISTENTE
8.8. UTILIZACIÓN OCASIONAL DE TÉCNICAS DE TABLESTACADO
8.9.PLANTEAMIENTOS ESTRUCTURALES ANTE LA CONSTRUCCIÓN DE NUEVOS SÓTANOS BAJO EDIFICIOS EXISTENTES

ANEXO: EJEMPLOS DE CONSTRUCCIÓN DE PLANTAS SUBTERRÁNEAS BAJO UN EDIFICIO EXISTENTE

9. TÉCNICAS DE APEO DE ELEMENTOS VERTICALES PORTANTES

9.1. GENERALIDADES SOBRE LA UTILIZACIÓN DEL ACERO EN LA REALIZACIÓN DE APEOS EN LA EDIFICACIÓN
9.2. INCIDENCIA DEL CÓDIGO TÉCNICO EN LA PRÁCTICA DEL APEO EN EDIFICACIONES EXISTENTES CON ESTRUCTURA MURARIA
    9.2.1. En lo concerniente al módulo de elasticidad
    9.2.2. En lo concerniente a la resistencia característica a compresión
    9.2.3. En lo concerniente a la resistencia característica a tracción
    9.2.4. En lo concerniente a la resistencia característica a flexión
    9.2.5. En lo concerniente a la resistencia característica a cortante
    9.2.6. En lo concerniente a la deformabilidad de la fábrica
    9.2.7. En lo concerniente a la sección de cálculo a considerar
    9.2.8. En lo concerniente a la resistencia de cálculo de la fábrica a considerar
9.3. CONSIDERACIONES PREVIAS AL INICIO DE TODO PROCESO DE APEO DE UNA PORCIÓN DE MURO
9.4. RESOLUCIÓN DE APEOS SIMPLES, SIN PILARES INTERMEDIOS
   9.4.1. Factores variables a considerar
       9.4.1.1. Influencia de la amplitud de la abertura
       9.4.1.2. Influencia del espesor del muro
       9.4.1.3. Influencia del tipo de material básico constitutivo del muro
       9.4.1.4. Influencia de la intensidad de la carga recibida por el muro
       9.4.1.5. Influencia de la capacidad resistente a compresión del material del muro en la planta de apeo
       9.4.1.6. Influencia del estado de conservación general del muro
       9.4.1.7. Influencia de la posición del hueco respecto a la geometría de los muros en planta
       9.4.1.8. Influencia de las opciones geométricas de la estructura de apeo
       9.4.1.9. Influencia del acabado arquitectónico final de la estructura de apeo
    9.4.2. Ejercicios de cálculo de apeos simples
    9.4.3. El caso particular de la ampliación de una abertura
9.5. TÉCNICAS CON PREFLEXIÓN DE LAS VIGAS DE APEO
9.6. RESOLUCIÓN DE APEOS LINEALES DE MUROS DE CARGA, CON INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PILARES INTERMEDIOS
9.7. RESOLUCIÓN DE APEOS SIMPLES DE MUROS DE CARGA, CON INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PILARES EN LOS EXTREMOS
9.8. DIFERENTES TÉCNICAS DE APEO DE UN PILAR PUNTUAL
   9.8.1. Introducción opcional de nuevos pilares inferiores en los extremos de la viga de apeo
   9.8.2. Encamisado de los pilares existentes para facilitar la transmisión de su carga axil a la estructura de apeo
9.8.3. Encamisado de los pilares existentes para recibir la estructura de apeo
9.8.4. Aplicacion de técnicas de subtensado para el apeo de un pilar
9.9. APEO DE PILARES MÚLTIPLES EN UNA ÚNICA PLANTA

10. INTERVENCIONES PROVISIONALES TENDENTES A MEJORAR LA ESTABILIDAD DEL EDIFICIO DURANTE SU PROCESO DE REHABILITACIÓN

10.1. GENERALIDADES SOBRE LA UTILIZACIÓN DEL ACERO EN LA REALIZACIÓN DE OPERACIONES DE ESTABILIZACIÓN PROVISIONAL
10.2. CONSIDERACIONES PREVIAS PARA EL CÁLCULO DE ELEMENTOS DE APUNTALAMIENTO PROVISIONAL
10.3. APUNTALAMIENTO VERTICAL DE FORJADOS
10.4. APUNTALAMIENTO VERTICAL DE VIGAS
10.5. APUNTALAMIENTO VERTICAL DE FACHADAS
10.6. CRITERIOS DE CÁLCULO DE LOS APUNTALAMIENTOS VERTICALES
10.7. UTILIZACIÓN DE TORRES Y CIMBRAS
10.8. APUNTALAMIENTOS HORIZONTALES, CODALES Y ENTIBACIONES
10.9. CRITERIOS DE CÁLCULO DE LOS APUNTALAMIENTOS HORIZONTALES ENTRE MUROS MEDIANEROS O DE CONTENCIÓN.
10.10. APUNTALAMIENTOS EN EDIFICIOS QUE SE VACÍAN CONSERVANDO LAS FACHADAS
10.11. CRITERIOS DE CÁLCULO DE LOS APUNTALAMIENTOS ENTRE FACHADAS DE EDIFICIOS QUE SE VACÍAN
10.12. TÉCNICAS DE OPTIMIZACIÓN DE LAS UNIONES ENTRE LAS FACHADAS QUE SE CONSERVAN Y LA NUEVA ESTRUCTURA
10.13. TÉCNICAS DE CONTRAFUERTE PARA ESTABILIZAR ELEMENTOS VERTICALES QUE HAN INICIADO UN PROCESO DE VUELCO
10.14. INTRODUCCIÓN DE BARRAS HORIZONTALES DE ACERO PARA ESTABILIZAR LAS FACHADAS DESDE EL EXTERIOR
10.15. INTRODUCCIÓN DE ANILLOS DE TRACCIÓN PARA LA ESTABILIZACIÓN DE CÚPULAS
10.16. ESTABILIZACIÓN DE EDIFICIOS POR APORTACION DE CRUCES METÁLICAS DE GRAN POTENCIA QUE CUBREN EXTERIORMENTE AMPLIAS ZONAS DE
            FACHADA