Arriostramiento en estructura metálica en fachada y cubierta en distintos vanos

Buenas a todos.

Mi pregunta quizás sea motivo de expulsión del foro y objetivo de vejaciones y escarnio público, pero es que me ha surgido el caso, al que jamás le di importancia y tengo mis dudas.

Como todo hijo de vecino, en el cálculo de naves de estructura metálica y cerramiento con panel sándwich o similar, de las que son una sucesión enésima de pórticos iguales, suelo arriostrar con cruces (ya sea con redondos o perfiles) el primer vano y el final (aparte de intermedios si así es necesario), tanto longitudinalmente en fachada como en cubiertas. Sin embargo, esta vez ni en el primer ni segundo vano puedo arriostrar en fachada, y aquí es donde me ha surgido la duda:

¿Es lícito arriostrar el 1er vano de cubierta y "por separado" el plano de fachada en el 3er o 4º vano o es un error grave de concepto?

Por el contrario, ¿es mejor y constructivamente más correcto, arriostrar en conjunto el 3er vano? (mismo vano cubierta y fachadas).

En la bibliografía que busco, la verdad es que los ejemplos son triviales, y no me solucionan nada, pero yo tengo el recuerdo de mis años de carrera que había que dar continuidad al arriostramiento para transferir los esfuerzos, y de ahí mis dudas.

Gracias de antemano.
 

George

Diamante
Sin ser especialista en estructuras metálicas, entiendo que el objeto de los arriostramientos es generar diafragmas en el plano de las fachadas y en el plano de la cubierta. Lo suyo sería hacer un modelo 3D con las diferentes configuraciones para ver las posibles diferencias, pero intuitivamente creo que debería funcionar lo que propones. Otros compañeros especialistas en el tema seguro que te pueden aclarar más.
 

pnc

Titanio
¿Es lícito arriostrar el 1er vano de cubierta y "por separado" el plano de fachada en el 3er o 4º vano o es un error grave de concepto?
Si tienes la típica viga que conecta todos los pórticos y garantiza que, en caso de volcar, volcarían todos juntos, puedes arriostrar como quieras.
 
¿Es lícito arriostrar el 1er vano de cubierta y "por separado" el plano de fachada en el 3er o 4º vano o es un error grave de concepto?

Por el contrario, ¿es mejor y constructivamente más correcto, arriostrar en conjunto el 3er vano? (mismo vano cubierta y fachadas)
Lo que tienes que hacer es arriostrar los planos de fachada y los de cubierta, pero eso no significa que tenga que ser necesariamente en el mismo vano.
Es decir, arriostrado en cubierta en el primer vano y laterales en el tercero sería, en mi opinión, correcto.
No obstante, para evitar que alguien que no tenga demasiada idea te quiera tocar las pelotas, lo mejor es que lo hagas todo en el tercer vano. Te evitarás discusiones.
Y he visto algunas naves de poca longitud con arriostramiento en solo uno de los vanos centrales.

Mi pregunta quizás sea motivo de expulsión del foro y objetivo de vejaciones y escarnio público
En este foro, como en casi todos, se hace mofa, befa y escarnio de los que hacen preguntas gilipollescas. Y la tuya no lo es. ¡Tranquilo!
 

pnc

Titanio
¿Es arriostramiento para soportar una acción horizontal y que no caiga en efecto dominó...
... o son pilares inclinados para sujetar ese punto encima del centro del río, que no se quiere cimentar bajo el agua?

Creo que las dos cosas.
 
Muchas gracias a todos por vuestras respuestas.

La duda bien formulada era esa, si se podía considerar lógico crear los diafragmas de cubierta y fachada por separado, como bien dice @George.
Hice un modelo 3D, como me habéis comentado, y lo cierto es que los desplazamientos no varían prácticamente nada, por lo que parece válido.

No obstante, esa superstición de tener que arriostrar el primer vano porque el pórtico hastial es el más expuesto, infundada en parte por el "eso siempre se ha hecho así" de mi entorno, me hacía dudar.

@pnc, cada pórtico sí se supone que está conectado de alguna manera o con unos tubos de acero que suelen soldar, o por las correas y demás accesorios de chapa longitudinales, cubierta y panel, pero como ya se ha comentado por este foro largo y tendido, aunque ciertamente algo arriostra, NO es su función, por lo que utilizarlo como justificación podría considerarse un poco talibán, y considero un error tenerlo en cuenta/justificarme con ello (vamos, yo me imagino un temporal y veo chafándose esa "estructura" auxiliar y los pórticos a su libre albedrío).

Arriostraré el 3er vano en su conjunto, que parece que es más entendible, visualmente más "correcto" y evitaré que me pongan peguitas, totalmente de acuerdo con @Jubilata.

No obstante, me guardo vuestras recomendaciones, que me han ayudado a reafirmar y recordar lo que más o menos creía saber.

Ahora mi duda sería... ¿por qué se suele arriostrar todo en el mismo vano? Facilidad constructiva supongo que en muchos casos, pero en otros ¿miedo? ¿ignorancia? He visto algunas locuras innecesarias de aúpa cuando hay vanos de sobra.

Todo esto ha venido originado tras el temporal Gloria, por lo visto se han caído/hundido varias naves y tengo a 2 o 3 ingenieros encargados de proyectos de naves por la zona nerviosos perdidos :ROFLMAO:, queriendo justificaciones de todo.

¡Muchas gracias de nuevo!
 

pnc

Titanio
cada pórtico sí se supone que está conectado de alguna manera o con unos tubos de acero que suelen soldar, o por las correas
Cuidado con eso. Si las correas se tienen que comprimir, el pandeo es relevante. Por eso se suele arriostrar en el primer y en el último vano, para que cualquier pórtico que quiera desplomarse quede sujeto por correas traccionadas...

¿por qué se suele arriostrar todo en el mismo vano?
Por lo que te he comentado, suelen ser el primer y el último.
Además de que reciben la carga de viento por el hastial. Sería poco económico tener que pasear la presión de viento en el hastial, por muchos metros de correas dimensionadas por pandeo, para llegar a un pórtico arriostrado.
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
cada pórtico sí se supone que está conectado de alguna manera o con unos tubos de acero que suelen soldar, o por las correas
De alguna manera no vale... hay que poner unos zunchos que aten los pilares y la cumbrera para que pasen los esfuerzos.
Si los haces pasar por la correa, esta se tiene que calcular a flexocompresión, no a flexión simple y estoy convencido que tu perfil conformado no está preparado para eso.

cubierta y panel, pero como ya se ha comentado por este foro
¿Has probado de doblar una chapa simple en su eje débil? La doblas con la mano sin problema... es una elemento que trabaja a flexión en un eje... no le pidas más.

¿por qué se suele arriostrar todo en el mismo vano?
En las esquinas es donde está la máxima succión de viento... es lógico poner lo más cerca posible del esfuerzo la barra que tiene que absorberlo, pero no quiere decir que siempre tenga que ser así.
 

GOBA

Titanio
Si los haces pasar por la correa, esta se tiene que calcular a flexocompresión, no a flexión simple y estoy convencido que tu perfil conformado no está preparado para eso
Yo coloco tubos, pero he visto resolver esto con doble correa, empresillada.

pero no quiere decir que siempre tenga que ser así
Aunque no es muy técnico lo que voy a decir, cuando no se puede resolver de la forma más lógica por requerimientos de proyecto, las cargas "viajarán" :)
 

Luiggy

Diamante
Tal vez algún montador nos pueda decir si arriostrar en el mismo vano facilita la construcción de la nave...
 
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pnc

Titanio
Tiene su lógica. Haces dos pórticos contiguos, los arriostras entre sí, y empiezas a colocar un pórtico detrás de otro, porque ya lo tienes estabilizado...

Tener arriostrados los pilares del pórtico 1 y 2, y no poder arriostrar los planos de cubierta hasta no haber construido los pórticos 7 y 8 parece un procedimiento raro...
 

GOBA

Titanio
Pero, ¿hace falta arriostrar la cubierta, mientras no se ha colocado el cerramiento?
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
Si pones zunchos para atar la estructura, no.
Piensa que la superficie del perfil es poca y pilla poco viento.

Yo, por costumbre, siempre pongo zunchos (tubos de arriostrado, llámalo como quieras) en la cabeza de los pilares y en la cumbrera.
Con eso ya tengo carreteras nacionales para que los esfuerzos viajen si así lo tienen que hacer y consigo que dejen en paz a las correas.

Evidentemente, reforzar las correas es otra opción y habría que valorar, en euros, si sale mejor.
Yo, de cara a reducir marcas de correas en obra y no tener que andar fiándome del proveedor y su marcaje, prefiero gestionarlo desde mi taller.
 

GOBA

Titanio
Yo, por costumbre, siempre pongo zunchos (tubos de arriostrado, llámalo como quieras) en la cabeza de los pilares y en la cumbrera.
Con eso ya tengo carreteras nacionales para que los esfuerzos viajen si así lo tienen que hacer y consigo que dejen en paz a las correas
Yo, cuando empecé en esto de las estructuras, las primeras naves que hice, las hice con doble correa (yo la hacía soldada, no empresillada), simplemente porque había visto alguna por ahí. Desde hace bastante tiempo que coloco tubos, zunchos o como se llame :), porque me parece que de cara al montaje es mejor, y no creo que sea más caro (o por lo menos, no mucho más). Pero tengo aquí planos de 2 naves, de una empresa potente de la zona, y lo resuelven con doble correa. Si lo he comentado esta mañana, es porque creo que no hay por qué invalidar directamente una solución (igual cuando @Sardinilla hablaba de arriostrar con las correas, ya tenía pensada una solución para las que forman parte de los arriostramientos), aunque podemos discutir sobre ventajas e inconvenientes.. Es una pena no saber por qué la empresa de la que tengo los planos, las proyecta (o proyectaba) así.
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
No pretendía invalidar nada (y pido disculpas si lo ha parecido, no era mi intención). Pretendía hacer un apunte sobre la diferencia de consideraciones dependiendo de si se calcula de una manera o de otra...
Hago el comentario porque no he visto una vez ni dos que se pongan las cruces de cubierta en el segundo vano sin ningún tipo de tubo ni atado y con correas típicas (bastante ajustadas).
Al entrar y mirar al techo (defecto profesional) ya se ve si una nave está calculada con criterio o no. Por suerte, la chapa y las correas trabajan mejor de lo que nos creemos y el aire no sopla tan fuerte...
 

Ignasi Latorre

Esmeralda
Lo había visto y ¡me pareció una solución curiosa! No la he calculado nunca (no me interesa... yo trabajo el acero laminado, no el conformado), pero quizá cuando tenga un rato la tantee.
Le veo solo un inconveniente (entre comillas). Te obligas a montar correas al tiempo que estructura... no lo puedes dejar para el final.
 

George

Diamante
Resumiendo un poco, en mi opinión:

- En los puentes pueden aparecer fuerzas horizontales en cualquier punto del tablero. Una solución sencilla, y creo que muy elegante, suele ser poner un arriostramiento aproximadamente en la mitad del trazado, que puede ser como el de la foto que colgué, o un arco. El tablero, horizontalmente, funciona como un diafragma rígido y es capaz de canalizar todas esas fuerzas horizontales hasta el arriostramiento, sin necesidad de distribuirlas a todas las pilas que, de hecho, suelen estar articuladas en cabeza para así no recoger la flexión que resultaría de esa fuerza horizontal multiplicada por la altura de la pila.
Adicionalmente, como el tablero sufrirá deformaciones impuestas por retracción, fluencia y temperatura, es mejor dejarlo, en la medida de lo posible, desconectado de las pilas para no transmitir a las mismas los esfuerzos resultantes. El hecho de poner el arriostramiento en el punto medio beneficia, ya que la deformación impuesta será mayor cuanto más lejos estemos del mismo y, de esta forma, la longitud máxima queda reducida a la mitad del trazado.

- En naves de hormigón, directamente no se necesitan arriostramientos. Lo normal es calcular los pórticos hastiales para resistir toda la acción del viento, sin necesidad de transmitir a pórticos interiores. Si se quiere afinar, se puede considerar la acción diafragma que aportan las correas tubulares, aunque complica un poquito el cálculo. Habitualmente no se cuenta con la acción diafragma adicional aportada por la cubierta. Esto supondría tener que calcular el atornillado de la misma sobre las correas para absorber los rasantes. No me consta que esto se haga.

- En naves metálicas, los pórticos hastiales no se calculan para resistir toda la acción del viento, por lo que resulta necesario distribuir la fuerza del viento al menos a otro pórtico adicional. Visto así, lo más lógico resulta arriostrar los pórticos extremos. Si se hace en pórticos interiores, estamos en un caso parecido al del puente, necesitamos un elemento rígido en su plano que sea capaz de canalizar esas fuerzas hasta el arriostramiento, como bien ha indicado @pnc. Por ello, parece también lógico atar las cabezas de los pilares hastiales con vigas más rígidas que una simple correa y llevar estas vigas en toda la longitud de la nave, si he interpretado bien lo que habéis comentado.

Por lo tanto, en principio se puede aplicar cualquier solución, simplemente hay que tener en cuenta el flujo de las fuerzas y disponer los elementos necesarios para llevarlas hasta donde queremos.
 
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