Estructura metálica para complejo deportivo — Córdoba

El complejo deportivo debía resolverse en un único volumen, sin columnas intermedias, con 24 metros de luz libre y 7 metros de altura libre bajo cubierta, y albergar además un entrepiso destinado a un uso con sobrecarga considerable. La estructura metálica debía responder simultáneamente a esa luz, a esa carga adicional, y a las exigencias de viento y sismo propias de una construcción de este tipo y ocupación.

Comprensión del problema

MV Ingeniería fue convocada para desarrollar el diseño y cálculo estructural del complejo, en Córdoba, Argentina, a partir de la arquitectura y los requerimientos de uso ya definidos. El programa exigía una nave de 24 metros de luz libre y 7 metros de altura libre de columna, con un entrepiso de 12 metros de ancho por 24 metros de largo, resuelto en dos tramos.

El tipo de ocupación introdujo condicionantes adicionales sobre el análisis de cargas. Al tratarse de una construcción destinada a uso deportivo intensivo, con concurrencia significativa de público, se elaboró un mapa de riesgo específico para el análisis de carga de viento y se definió la clasificación de la estructura para el análisis sísmico. El entrepiso, por su parte, debía dimensionarse para una sobrecarga de uso considerable, propia de este tipo de instalaciones.

Solución adoptada

La estructura se resolvió mediante pórticos metálicos a dos aguas, con perfiles de alma llena de sección variable. En la dirección transversal, los pórticos se diseñaron como resistentes a momento; en la dirección longitudinal, se adoptaron uniones articuladas, con la estabilidad garantizada mediante sistemas de arriostramiento con cruces de San Andrés. Los pórticos hastiales, que no resultan estables por sí mismos, se estabilizaron perpendicularmente a través del mismo sistema de arriostramiento compartido con los pórticos comunes, y en su propio plano mediante cruces adicionales.

En el dimensionamiento del arriostramiento, la acción del viento resultó ampliamente predominante frente a la acción sísmica. En una misma diagonal de arriostramiento y para una misma dirección de análisis, el esfuerzo de tracción inducido por viento alcanzó 39,72 kN, frente a 9,79 kN bajo la acción sísmica equivalente — una relación de aproximadamente cuatro a uno. Esta diferencia orientó el criterio de diseño de los sistemas de arriostramiento hacia la condición de viento como caso predominante.

El entrepiso se resolvió con correas continuas, apoyadas en una viga intermedia dispuesta aproximadamente a la mitad del ancho de 12 metros. Dado el uso previsto y la sensibilidad de este tipo de entrepisos a las vibraciones inducidas por la actividad de los usuarios, se realizó un estudio específico de vibraciones para verificar las condiciones de confort.

El cálculo se desarrolló mediante el Método de Análisis Directo, conforme a la normativa CIRSOC vigente, incluyendo la acción sísmica y de nieve. La verificación se realizó en dos etapas sucesivas: primero en estado límite de servicio y, una vez garantizado este, en estado límite de resistencia.

Durante el análisis se identificó un fenómeno de pandeo localizado del alma en las columnas de los pórticos. La solución se resolvió incrementando el espesor del ala en el tramo inicial de las columnas, una intervención posible gracias a que la totalidad de los perfiles se fabrican a medida para el proyecto.

Resultado

El modelo de cálculo se desarrolló íntegramente en RFEM, con la documentación técnica y los planos correspondientes.

El diseño estructural resultante permite alcanzar la luz libre y la altura requeridas por el programa arquitectónico, incorporando un entrepiso apto para el uso previsto y una estructura fabricada a medida que permitió resolver puntualmente el pandeo localizado detectado durante la verificación.