Alejandro López Vidal es Director Técnico de ANDECE y dirige el Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de STRUCTURALIA
Continuamos abordando cómo las soluciones prefabricadas de hormigón presentan la base idónea con que atender ante la creciente industrialización de los edificios. Un elemento clave si se decide industrializar la estructura, en lugar de conformarla in situ, son las vigas de hormigón.
Vamos a repasar algunas de las secciones más habituales, aunque existen otras configuraciones que persiguen siempre optimizar la relación eficacia resistente y/u otras funcionalidades con el coste de la solución estructural resultante. El fabricante suele contar con una gama determinada, aunque puede adaptar los elementos en cantos y longitudes dependiendo de los requisitos específicos de cada proyecto:
Se trata de elementos generalmente de hormigón pretensado, aunque también pueden estar armadas. Tienen sección constante, pudiendo incorporar macizados en sus apoyos en función de las solicitudes de proyecto.
Una variante de la sección I son las llamadas vigas delta, pero de canto creciente hacia la cumbrera y pendiente aprox. del 10%. Pueden ser armadas o pretensadas en función de las luces a salvar y las cargas consideradas en proyecto, y pueden cubrir toda la luz o estar divididas en varios tramos. De uso óptimo para la ejecución de naves industriales con cubierta a dos aguas, ya que permite vanos diáfanos de hasta 50 m. Pueden incluso contar en sus almas con los orificios para el paso posterior de instalaciones.
Vigas pretensadas o armadas con posibilidad de distintas secciones, aunque constantes a lo largo de su longitud, para utilización en piñones, entreplantas de forjado, cubiertas con placa alveolar, carrileras para puente grúa, etc. Una variante son las vigas piñón, utilizadas principalmente en pórticos hastiales donde la luz libre entre pilares es menor que en los pórticos intermedios y, por tanto, no es necesaria la utilización de vigas delta.
Son elementos de sección constante con doble nervio en T invertido. El doble nervio proporciona al forjado una elevada rigidez de torsión y una óptima distribución transversal de cargas. Dimensiones típicas comprenden altura de nervio entre 50 y 100 cm, y anchura de ala de 80 o 120 cm. Se colocan en la obra adosadas (obteniendo el intradós plano) o separadas con capa de compresión completamente maciza o aligerada mediante planchas de chapa metálica grecada.
Son vigas de hormigón armado como pretensado, de sección rectangular y canto constante, desde anchos de 50 cm y canto variable hasta 110 cm. Su aplicación principal es la de servir de apoyo a forjados de placas alveolares.
Son sistemas de vigas que constan de una semiviga prefabricada de hormigón armado que se completa en obra con la colocación de la armadura de momentos negativos y el vertido de hormigón en la zona superior de la viga. Están especialmente diseñadas para su empleo con forjados unidireccionales constituidos por placas alveolares pretensadas o eventualmente forjados tradicionales de vigueta y bovedilla. Las dimensiones de estas vigas suelen rondar los 40 o 50 cm de lado.
Este tipo de vigas están diseñadas principalmente para el apoyo de placas alveolares en uno de sus lados o como viga de los pórticos hastiales. Pueden ser fabricadas con hormigón armado o pretensado, dependiendo de las especificaciones de proyecto, con anchos de 30 a 120 cm y cantos hasta 180 cm.
Están diseñadas, al igual que las vigas en “L”, para el apoyo de forjado de placas alveolares, aunque permiten el apoyo por ambas caras. Se pueden fabricar con las mismas dimensiones que las vigas en “L”.
Tienen como función principal la recogida de las aguas de la cubierta, sirviendo también como soporte a los paneles prefabricados de fachada y dotando a la estructura de una mayor rigidez (arriostramiento en el sentido longitudinal de la estructura). Adicionalmente, esta pieza requiere de una impermeabilización exterior para garantizar el perfecto sellado y estanqueidad de las aguas pluviales. Se fabrican con un ancho habitual de 40 o 50 cm e integran tanto armadura activa como pasiva. Estos elementos se realizan con los orificios necesarios para la colocación de las bajantes de evacuación de las aguas pluviales.
Como se ha indicado, las vigas pueden estar simplemente armadas o contar también con armaduras pretensadas; esto dependerá de los vanos a cubrir, las condiciones de carga o incluso los métodos de producción habituales del propio fabricante. Como dato orientativo, la relación entre longitud y canto de la viga suele estar entre 10 y 20 veces.
Las vigas se prefabrican en moldes continuos, pudiendo ser moldes fijos (mayor rentabilidad al no tener que modificarlos) o realizados ad-hoc para una obra o proyecto determinados (moldes especiales). Salvo la cara libre, el resto de caras se hormigonan contra el molde resultando una superficie lisa. Dicha cara libre puede fabricarse para dotarle de cierta rugosidad superficial que mejore la adherencia posterior con el elemento de apoyo.
En vigas de hormigón armado, y en las que trabajan como semirresistentes, previamente a su colocación es necesario disponer unos collarines en la cabeza de los pilares, convenientemente apuntalados. Habrá que poner especial atención en el apuntalamiento de estas vigas. Estas consideraciones no serán necesarias en vigas pretensadas, puesto que están diseñadas para soportar su propio peso una vez queden apoyadas.
Si bien buena parte de las ventajas inherentes a la prefabricación de vigas de hormigón pueden ser válidas para cualquiera de los muchos elementos que se destinan a la construcción (calidad, rapidez de ejecución, durabilidad, resistencia al fuego, etc.) habría que destacar aquellas cualidades específicas adicionales de este tipo de producto:
Referencias
Módulo 2.2: Campos de aplicación y componentes industrializados de hormigón. Parte 2.- Elementos prefabricados para edificación. Curso 2 Diseño. Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de STRUCTURALIA http://capacitacionprefabricados.com/
Guía técnica de estructuras prefabricadas de hormigón. ANDECE https://bit.ly/32aLEo2
Empresas asociadas de ANDECE que fabrican vigas prefabricadas de hormigón https://www.andece.org/directorio-de-negocios/wpbdp_category/elementos-lineales/
Guía BIM para empresas de prefabricados de hormigón. ANDECE https://bit.ly/2Aps7EF/
Guía técnica de aplicación del Código Técnico de la Edificación a elementos prefabricados de hormigón. ANDECE https://bit.ly/2W1I8HW