artículo

Ingeniería de conexión de elementos no estructurales: Un plus para favorecer el uso de paneles prefabricados de concreto arquitectónico

Compartir
Maximino Pineda
Ingeneria en Calculo Estructural

Dentro del análisis sismorresistente de los edificios, los ingenieros estructuristas definen cuáles elementos contribuyen a resistir las fuerzas sísmicas laterales y cuáles no. Existen elementos que aunque son parte de la construcción, no contribuyen a la resistencia estructural del mismo.

Ejemplos de estos componentes son los muros divisorios, algunas subestructuras internas, y el caso que nos compete: las fachadas del edificio.

Cuando el ingeniero estructurista ha decidido cuáles elementos no contribuyen a la capacidad sismorresistente, se enfrenta ante un desafío interesante: ¿cómo sostener estos elementos sin que afecte la rigidez del edificio?

El desafío de conectar sin generar rigidez estructural 

Para responder a este desafío, el análisis, la creatividad  y la experiencia de la ingeniería, han generado una serie de conexiones que permiten lograr el objetivo.

Existe una gran variedad de conexiones que toman en cuenta  las condiciones estructurales, geométricas y de recursos materiales.

En los planos estructurales, por ejemplo,  normalmente se incluyen los detalles de las conexiones para  muros que no son de carga, conexiones para subestructuras, y los paneles de concreto arquitectónico.

¿Por qué considerar los paneles de concreto como elementos no estructurales? 

Los paneles de concreto arquitectónico que funcionan como fachadas, al estar separados del edificio, deben considerarse preferentemente cómo elementos no estructurales, aunque es importante señalar que en algunos casos sí pueden serlo.

La decisión de sí son o no estructurales definirá el diseño del panel y el diseño de su conexión. Lo más conveniente es  considerarlos no estructurales, porque favorece su diseño ya que permite hacerlos más ligeros

Pero el valor más interesante y favorable de esta conveniencia radica en que al desligarlos del sistema sismorresistente, los paneles no recibirán grandes esfuerzos y se podrá garantizar su seguridad estructural de  forma mucho más eficiente y económica.

Las conexiones para un panel no  estructural  deben  diseñarse para que permitan, por un lado, soportar el panel , y por otro, desligarlo de la estructura principal, de tal manera que  puedan moverse libremente sin recibir los grandes esfuerzos que en un evento sísmico recibe la estructura principal.

Características de  los paneles que  favorecen su funcionamiento como elementos desligados:

  • Separación en todas sus direcciones: Los paneles se colocan con una separación de 2 cm, permitiendo la libertad de desplazamiento durante los sismos, evitando esfuerzos adicionales.


  • Conexión a un solo elemento estructural: El panel queda adosado al elemento correspondiente (columna, muro, viga o losa), como un jinete de jaripeo que, aunque el toro  brinque y se mueva intensamente, las manos del jinete bien asidas a la montura logran evitar que éste  caiga.


  • Sistema de conexión fija-móvil: Cuando un panel debe apoyarse en dos losas contiguas, se utiliza un sistema de conexión que combina:



    • Una conexión rígida en una losa, para transmitir cargas verticales.
    • Una conexión flexible en la otra losa, que permite movimiento sin transmitir esfuerzos sísmicos al panel.


Este sistema evita que el panel se vea afectado por movimientos estructurales bruscos, asegurando su estabilidad y reduciendo los esfuerzos que podrían dañarlo.


Con las características que hemos mencionado ( separar los paneles y conectarlos con un sistema fijo-móvil) los paneles reducen al mínimo los esfuerzos que se generan dentro del edificio principal, y sólo deben ser capaces de absorber los que se generan por la inercia relativa que provoca su propia masa multiplicada por la aceleración sísmica correspondiente.

Al ser los pesos de los paneles relativamente bajos  éstas fuerzas son mínimas. De esta manera se logra proteger adecuadamente los paneles garantizando su integridad física  y su  seguridad estructural.

El diseño de la conexión móvil o de soporte lateral implica un análisis de ingeniería profundo que permita un funcionamiento adecuado  para lograr el efecto buscado.  El tema del conector móvil es tan amplio e  interesante que amerita un artículo exclusivo para su descripción y análisis, así que lo trataremos próximamente.

Recibe información en tu email

ARTículos relacionados

¡Contáctanos!

Lleva tus proyectos de construcción al siguiente nivel con nuestra experiencia y soluciones.

Icono Whatsapp RinocretoIcono Whatsapp Rinocreto