Structural calculations for the implementation of a temporary system of structure stabilizers, for following maintenance works.

1. ejercicio | APEO DE LA CUBIERTA DEL PABELLÓN DE MÉXICO
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MÓDULO 1
Professor José António López Martínez, Dr.Arq
Alumno: Diana Maria Canhoto Cardoso
Sevilla, deciembre de 2010

2. | ÍNDICE
EDIFICACIÓN | DESCRIPCIÓN…………………………....…3
CONTEXTUALIZACIÓN HISTÓRICA…...….4
ESTADO ACTUAL DE LA EDIFICACIÓN | INFORMEN…..…6
SISTEMA DE APEO | CÁLCULO DE CARGAS……….….…..8
DIMENSIONAMENTO…...……....……..9
DIAGRAMAS DE ESTUDIO….…..……10
PROPOSTA………………………..…...12
PESQUISA | BIBLIOGRAFIA…………………..………………15
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3. EDIFICACIÓN | DESCRIPCIÓN
El edifício está construído en estructura de hormigón armado, com muros de
hormigón en masa, losas continuas de hormigón armado y vigas de hormigón
armado. Las cimentaciones también están hechas en hormigón armado.
El proyecto consiste en un núcleo central que funciona como un pátio cobierto,
com duplo pie-derecho, del que irradian cuatro grandes salones y las demás
dependências. Consta también de una planta de sótanos. Cubre una superfície
de cerca de 1300m2, y está integrado na parte sur del Parque de Maria Luísa.
La construcción se realizó sobre muros de carga de hormigón en masa, com
forjados de losas de hormigón armado y cimentación casi inexistente, sobre un
terreno arcilloso que, según estudios técnicos realizados está clasificado como
crítico, y que a ocasionado con el transcurso de los años daños en la
estabilidad del edificio, que afectan a elementos estructurales.
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4. EDIFICACIÓN | CONTEXTUALIZACIÓN HISTÓRICA
El Pabellón de México fue construído inicialmente para albergar la Exposición
Ibero-Americana de Sevilla, en 1929, com un proyecto llamado “Itzá”, del
arquitecto mexicano Manuel Maria Amabilis Dominguez. El proyecto sigue el
historicismo mayatolteca de las culturas precolombinas de Yucatán. Se aleja del
estilo colonial de la época y pretende sentar las bases del estilo nacional,
fundamentándose en las edificaciones precolombinas de las civilizaciones
mayas con influencias toltecas.
Concluida la Exposición, el Estado Español acepta la donación del pabellón
que le hiciera el Mejicano, y éste lo cede al Ayuntamiento sevillano para crear
un centro de maternidad. Este proyecto no se materializa hasta 1940, que es
cuando se acometen las obras de adaptación y consolidación del edifício para
tal función.
Desde la terminación de las obras, el edificio ha sufrido agresiones de todo tipo
en su patrimonio artístico, además de las lógicas para adaptarlo para centro
sanitario; así con las reformas posteriores desparecieron esculturas y pinturas
decorativas.
Trasladado el Servicio de Maternidad al Equipo Quirúrgico Municipal, el edificio
quedó sin uso, sirviendo como refugio provisional a familias desahuciadas;
encargándose de su custodia la Policia Local ubicada en el vecino Pabellón del
Brasil, que posteriormente lo utilizó como alojamiento de la Sección Canina y
almacén, y la zona exterior para aparcamiento del personal que trabaja en las
dependencias municipales.
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5. Su abandono fue a mas hasta provocar a finales de los ochenta una actuación
de urgencia para consolidar el inmueble, cuyos cimientos, débiles habían sido
reforzados para su utilización como centro de maternidad.
En el año 1997 se realizando trabajos de restauración del edificio dirigidos por el
Tercer Ciclo y enseñanzas propias de la Universidad de Sevilla.
Naturalmente, algunos elementos no pudieron ser rescatados pero sí sustituidos.
Es el caso de las ventanas que rodeaban el octágono central: al perderse para
siempre los vitrales originales, se emplearon materiales modernos para
reestablecer, al menos, los colores vivos originales.
El piso fue sustituido por mármoles blancos y rojos. Se han conservado las
entradas de luz que tenía, no sólo a través de la montera central, sino de las que
cubren las aulas situadas en la planta alta.
Así mismo se ha actuado sobre la fachada, devolviéndole su color original, así
como la recuperación de los jardines y fuente exterior.
(Posteriormente el edifício ha sido adaptado para residencia personal del
Marqués de Villaverde, sin alteraciones substanciales al proyecto de
recuperación de 1997)
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6. ESTADO ACTUAL DE LA EDIFICACIÓN | INFORMEN
IDENTIFICACIÓN DE LA PROPRIEDAD
Proprietário | Marqués de Villaverde
Domicílio | Paseo de las Delícias, esq. Av. Eritrânia
41013 Sevilla DEFINICIÓN CONSTRUCTIVA
Estrutura de hormigón armado composta por un núcleo central
octogonal y cuatro naves dispuestas en cruz a partir de unos
AUTOR DEL INFORME | Diana Maria Canhoto Cardoso de los cuatro lados del centro (antiguos salones de
Arquitecta_nº 17 864 exposiciones). El núcleo está compuesto de muros de hormigón
Ordem dos Arquitectos Portugal en masa en toda la altura del cuerpo central. La cubierta, en
hormigón armado, esta suportada por cuatro vigas de
hormigón armado, que apoyan sobre los muros laterales del
octógono. (ver detalle constructivo nº1).
OBJECTO DEL INFORME
Diagnóstico de daños y dimensionamento de un La losa de la cubierta tiene nueve huecos para instalación de
sistema de apeos provisionales para la cubierta del claraboyas, hechas de vidro y perfiles metálicos (se
pátio central del Pabellón de México, hasta el presuponen de acero), apoiadas sobre muros de ladrillo y
desarrollo de un proceso de diagnóstico más sobre la losa de hormigón (ver detalle constructivo nº2).
profundado.
En la cota 5m desde la planta baja existe un pasillo rodeando
el perímetro el perímetro, sustenido por vigas de hormigón
OBSERVACIONES armado. En estas vigas descargavan las cargas de los arcos
Se ha redigido el informe com base en datos toltecas que sostenian la cubierta del Patio, através de unas
recogidos en una inspección preliminar, sín recurso a columnas que existian en el proyecto original. Actualmente
métodos de analisis y diagnóstico más profundados, sólo permanecen las partes bajas de estas columnas, aunque
así que la propuesta de apeo se basea en datos los arcos han sido transformados en las vigas que soportan la
adquiridos por observación visual de las patologias. cubierta.
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7. RECONOCIMIENTO DE LOS DAÑOS | DIAGNOSIS
Se detectarán desprendimientos del revestido de las vigas de
la cubierta, pequeñas fisuras de espesura inferior a 1 mm, e
algunas manchas de humedade.
La impermeabilización de la cubierta apresenta necesidad de
obras de mantenimiento o de substituición, y deverá ser la
causa probable de las infiltraciones e consequente humedad
excesiva.
En una analisis previa, sin observacion detallada, no se
considera la existencia de peligro de colapso de la cubierta.
Se aconseja el apeo de la cubierta solamente para realizacion
de obras de mantenimiento, com el objectivo de disminuir el
detalle constructivo nº1 riesgo de agravamento de las fisuras durante el proceso de
analisis detallada e posterior reparación de las lesiones.
detalle constructivo nº2
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8. SISTEMA DE APEO | CÁLCULO DE CARGAS
Para dimensionar el apeo se calcularón las acciones gravitatórias que actuam en la
cubierta:
PESO PRÓPRIO_VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO
Área Sección: 0,50m x 1,10m = 0,55m2
Peso Específico Hormigón Armado: P= 2,5 Toneladas/m3
Pp = 0,55 m2 x 2,5 T/m3 = 1,375 T/m (lineal)
PESO PRÓPRIO_LOSA DE HORMIGÓN ARMADO
Canto: 0,25m
Peso Específico Hormigón Armado: P= 2,5 Toneladas/m3
Área Losa = Área Total Cubierta – Área Claraboyas = 164 m2 – 70,75 m2 = 93,25 m2
Pp = 0,25m x 2,5 T/m3 x 93,25m2 = 58,28 Toneladas
Longitud total de las vigas: 4 x 14,30m = 57,3 m
Pp (carga en las vigas)= 58,28 T / 57,3 m = 1,017 T/m (lineal)
OTRAS CARGAS SOBRE LA CUBIERTA (PENDIENTES/AISLANTES/CLARABOYAS)
Se considera un valor médio de 0,14 T/m2 para estas cargas.
( 0,14 T/m2 x 164 m2 ) / 57,3m = 0,40 T/m (lineal)
No se han considerado sobrecargas por acción de viento (estructura interior).
CARGA TOTAL DE LA CUBIERTA: 160 Toneladas = 1568 kN
CARGA LINEAR TOTAL SOBRE VIGAS: 1,375 + 1,017 + 0,40 = 2,792 T/m = 27,36 kN/m
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9. SISTEMA DE APEO | DIMENSIONAMENTO
Para realizar la estructura del apeo, se ha considerado la utilización de un sistema
comercial de apeos metálicos: la torre de carga. Se ha tomado como base un
documento fornecido por el fabricante, que describe las características e cargas
admisibles de cada uno de los elementos que constituyen el apeo.
(Se ha utilizado como punto de partida para la realización de este ejercicio la torre
de carga “Cimbra LTT”, de la empresa SH - www.sh.com.br )
Este sistema esta compuesto de elementos tubulares: elementos de apoyo (husillos y
cabezales); elementos verticales (pies); elementos horizontales (brazos) y elementos
verticales inclinados (diagonales e consolas). De acuerdo con el fabricante, se
admite una carga de 45 kN por pié, o hasta 12 toneladas por torre.
Para el apeo de la cubierta del Pabellón de México se propone la utilización de
torres de carga de dimensiones 1,00X1,25m, que descargarán su peso y el de la
cubierta sobre las vigas existentes en el pasillo de la primera planta. Estas vigas
suportaban anteriormente las cargas de los arcos toltecas, que han sido
posteriormente retirados, y por esa razón están dimensionadas para soportar el peso
de las vigas de la cubierta. Por seguridad, se colocarán apoyos entre estas vigas e la
planta térrea, a pesar de que en el proyecto original las cargas de los arcos estaban
totalmente soportadas por las vigas de la primera planta, en consola.
Debido a la naturaleza no estructural de los daños, se parte del presupuesto que no
es necesario el apeo de la totalidad de las cargas soportadas por las vigas de la
cubierta, sino que se ha considerado suficiente el apeo de cerca del 50% de esas
cargas. Esto se propone con el objetivo de retirar peso a la cubierta para evitar el
deterioramiento de su condición actual, preservando la seguridad de los habitantes
del Pabellón hasta la elaboración de un diagnóstico más profundado del estado de
la cubierta y de las acciones a tomar para su recuperación y/o estabilización.
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10. SISTEMA DE APEO | DIAGRAMAS ESTUDIO
1. DISPOSICIÓN DE VIGAS Y CLARABOYAS EN LA CUBIERTA
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11. 2. DISPOSICIÓN DE VIGAS - SUPORTE DEL PASILLO
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12. SISTEMA DE APEO | PROPOSTA DE APEO
1. DISPOSICIÓN DE TORRES DE CARGA – PRIMERA PLANTA 2. DISPOSICIÓN DE TORRES DE CARGA – SEGUNDA PLANTA
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13. El sistema de apeo proposto está composto de ocho
módulos de torres de carga, que pueden cargar
cerca de 800 kN del peso de la cubierta en total. El
peso de la cubierta es transmitido a través de
sopandas de madeira para las torres de carga en
primera planta, que están apoyadas en durmientes e
sobre las vigas de soporte del pasillo. Como medida
de seguridad, se colocan torres de carga apoyando
las vigas de soporte del pasillo, a pesar de su
configuración permitir una sobrecarga de las vigas.
En seguida se presentan los cálculos de
dimensionamiento de un módulo. Todos los módulos
tendrán dimensiones iguales, porque se trata de una
estructura regular y simétrica.
AXIL (POR MÓDULO):
Luz x Carga Lineal Vigas = 3,70m x 27,36kN/m = 101,23 kN
Carga por pie: 101,23/6 = 16,90 kN
Carga máxima admitida por pie: 45 kN > 16,90 kN
SOPANDAS-PUENTE DE MADERA:
Luz x Carga Lineal Vigas = 3,70m x 27,36kN/m = 101,23 kN
Dimensiones de la sopanda: 1,20m x 0,21m (3x0,7) x 0,20m
Valor admisible de carga pontual para clase de servicio 1
y 2 de duracción média: 50 kN(tabla nº1)
Carga por sopanda: 101,23kN/ 3 = 34 kN < 50 kN
3. SECCIÓN DE LA PROPOSTA DE APEO – TORRES DE CARGA
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14. TABLA Nº 1
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15. PESQUISA | BIBLIOGRAFIA
• APEOS Y REFUERZOS ALTERNATIVOS, Jesus Espasandín Lopes, J. Ignacio
Garcia Casas
• EL PABELLON DE MÉJICO, José María Morales Hevia y José María Cabeza
Méndez - Revista APAREJADORES núm. 19, Agosto 1986
• SEVILLA CIEN EDIFICIOS. Gillermo Vazquez Consuegra
• “El Pabellón de Mexico en la Exposición Ibero-Americana de Sevilla”, por
el Arquitecto Manuel Amabilis, Director de la Obra, Talleres Gráficos de La
Nacion . México – 1929
http://www.sevillasigloxx.com/2008/04/la-exposicin-iberoamericana.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Exposici%C3%B3nIberoamericana_de_Sevilla(1929)
http://www.cfp.us.es/web/contenido.asp?id=3101
http://www.sh.com.br
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