Parets de càrrega La verificació d’estructures de paret de càrrega sense cadena perimetral

Fent un breu repàs al nostre parc edificat, ens adonem que l’estructura vertical de parets de càrrega és el sistema més emprat per a edificacions d’habitatge, especial­ment fins a mitjan segle XX. Moltes de les nostres construccions s’han format a partir de murs portants que han anat creant tot el nostre actual teixit urbà. Aquest model s’organitza mitjançant un nexe entre tècnica i secció resistent.

Els nuclis històrics i posteriors eixamples es composen bàsicament de maçoneria i obra de fàbrica com element vertical i sostres de biguetes i entramats de fusta com horitzontal, tot i que a finals segle XIX l’acer també comença a jugar un paper molt important. Així doncs, les estructu­res funcionaven isostàticament, on les biguetes recolzaven directament sobre els murs, produint un recolzament gairebé perfecte entre sostre i mur, sense cap mena de lligat, és a dir sense cadena perimetral.

Cal recordar i fer èmfasi que aquest tipus de sistemes estructurals fun­cionaven en un conjunt, és a dir, aconseguien la rigidesa de l’edifici amb la composició de parets sustentadores i parets de trava, que assolien una estabilitat adequada en front a les accions verticals i horitzontals. Les càrregues verticals es dissolen a través del murs principals i arriostrants, a la vegada que aquests últims lliguen els principals davant les accions horitzontals.

Segons l’àmbit d’aplicació del CTE DB SE -F punt 1.1, queda exclòs d’aquest document, els murs de càrrega que manquen d’elements destinats a assegurar la continuïtat amb els forjats

A causa de la guerra, el procedi­ment constructiu dels edificis va patir alguns canvis. Tot i que el sis­tema estructural seguia sent molt similar a l’anterior, la introducció del formigó armat en diferents elements constructius va mar­car un gran canvi. En la majoria d’edificacions en comptes d’usar acer o fusta, es va incloure les biguetes prefabricades de formigó armat i la ceràmica armada.

Així doncs les construccions seguien sent isostàtiques, sense cadena perimetral o col·locant aquesta per sota del sostre: perse­verant el sistema de trava. S’ha de tenir en compte que la principal intenció d’aquesta tipologia és la de transmetre tan sols càrrega vertical per a treballar bàsicament a compressió.

Així, es volia evitar els nusos rígids, que es poden tro­bar en bigues o sostres continus, per defugir la transmissió de flexió al sistema de murs de fàbrica. I és per aquesta raó que els recol­zaments seguien sent isostàtics, utilitzant la trava com a principal element de rigidesa.

Industrialització

No és fins la dècada dels 60, que es va anar implantant la indústria en tots els àmbits del nostre país. El sector de la construcció no va ser un cas a part, tot el contrari, va ser un dels sectors més afectats per aquest desplegament. Es volia resoldre amb rapidesa la manca d’habitatges, a causa del creixement demogràfic de l’època.

En la fotografia que obre aquest article es pot obser­var l’encreuament de les estructures porticades de formigó amb les construccions de parets de càrre­ga. I és que va ser a partir aquesta època, que es van implantar paulatinament els sistemes constructius prefabricats, portics de formigó armat i forjats reti­culars, que a poc a poc van deixar en segon terme la construcció d’estructures de fàbrica de maó, tant tra­dicionals en el nostre país.

Quan els mestres d’obra van anar desapareixent, la manca de normatives i bibliografia específica de fàbri­ca de maó va produir a més a més que no hi hagués una idea clara de com s’havien de realitzar aquestes construccions, oblidant-se així moltes vegades de les parets de trava i arribant a infortunis resultats.

 

La desaparició de la fàbrica

No va ser però fins a la implantació de la normativa MV-201 sobre estructures de fàbrica a l’any 1972 que va entrar en desús la fàbrica resistent en construc­cions de grans habitatges. Aquesta reglamentació mostrava la obligatorietat de col·locar cadenes peri­metrals a la mateixa alçada que el sostre. A més a més per edificacions més altes de planta baixa més dos era indispensable el lligat de la totalitat de l’estructura. Això volia dir la necessitat de col·locació de cadenes de formigó armat o metàl·liques tant en sentit horit­zontal com en vertical, complicant excessivament l’execució de l’obra i per tant encarint-la, resultant més adient l’execució de pòrtics hiperestàtics.

Però no només aquest va ser el principal motiu de la reducció d’aquestes construccions, l’aparició de les normatives d’implantació de garat­ges per habitatges i el compliment de resistència al sisme de l’any 1968 van incrementar la restric­ció d’aquestes estructures gairebé a habitatge unifamiliar. A més a més, l’escassa formació dels pro­fessionals i la seva actitud davant la dificultat d’aplicació de càlcul i control de la normativa van contri­buir a la seva gairebé desaparició.

La no possible aplicació del Codi Tècnic ens fa cercar altres mètodes per a la seva verificació. El més important, és l’Eurocodi núm 6.

L’aplicació de la normativa vigent

Ara però, la normativa vigent és el Codi Tècnic de l’Edificació, que conté un document específic per a fàbrica. Fent una breu ullada al document sorprèn però, que aquestes estructures quedin excloses de l’àmbit d’aplicació.

Segons l’àmbit d’aplicació del CTE DB SE-F punt 1.1, queda exclòs d’aquest document, els murs de càrrega que manquen d’elements destinats a assegurar la con­tinuïtat amb els forjats (cadenes perimetrals), tant els que confien la estabilitat del frega­ment dels extrems de les biguetes, com els que confien l’estabilitat exclusivament al seu gruix o a la seva vinculació amb altres murs perpendiculars sense col·laboració amb els forjats.

El document exceptua un dels nostres sistemes estructurals més emblemàtics i històrics: les parets de càrrega i traves. Així doncs actualment localitzem tot un llegat d’obres sustentades per murs portants, que topen amb la normativa més actual del nostre país, el Codi Tècnic de l’Edificació.

El document només contempla les tipologies de sostres continus en que el sostre transmet un petit moment a les estructures verticals, tal com molt bé explica l’apartat de càlcul.

Per aquesta raó, la no possible aplicació del codi tèc­nic, ens fa cercar altres mètodes per a la seva veri­ficació. Un d’ells, el més important, és l’Eurocodi núm. 6: “UNE-EN 1996 Estructuras de fábrica armada y sin armar”. Aquesta normativa va sorgir a comença­ments dels anys 90 a partir de la reunió de la Comis­sió de les Comunitats Europees, en que es buscava la unificació del sistemes de càlcul en totes les regions europees i l’eliminació de les barreres tècniques al comerç. Actualment són una eina molt valuosa per a enginyers i arquitectes d’arreu del mon.

Normativa actual

Aquesta normativa es divideix en 4 documents:

• EN 1996-1-1: Reglas genera­les para estructuras de fábrica armada y sin armar.
• EN 1996-1-2: Reglas generales. Estructuras sometidas al fuego.
• EN 1996-2: Proyecto seleccion de materiales y ejecución de la fábrica.
• EN 1996-3: Métodos de cálcu­lo simplificado para estructuras de fábrica sin armar.

La principal diferència entre aquest document i el del CTE regeix en la possibilitat de veri­ficar les estructures de fàbrica a partir de la ubicació de traves en elles. Els càlculs emprats tenen en compte el sistema isostàtic de tra­ves, col·locant en segon terme la rigidesa del nus.

Tot seguit es realitza un breu resum per a la seva verificació davant d’accions verticals.

La principal diferència entre aquest document i el deL CTE regeix en la possibilitat de verificar les estructures de fàbrica a partir de la ubicació de traves en elles

 

Comprovació	Descripció	Article	Breu resum del càlcul
Comprovació de la càrrega vertical	El valor de càlcul de la càrrega vertical en un mur de fàbrica, NEd, ha de ser menor o igual al valor de càlcul de la resistència vertical del mur, NRd.	6.1.2.1. Generalitats	S’ha de realitzar el descens de càrregues fins al mur verificat, tenint en compte que la càrrega rebuda dividit pel gruix del mur ha de ser menor que la resistència de la fàbrica: comprovació de la fàbrica a compressió. Per a rehabilitació veure resistències de la fàbrica en el llibre: ‘Materiales y elementos de construcción’ de Juan Bergós. 1953. El gruix a verificar, ja es pot utilitzar el posteriorment explicat gruix efectiu.
Calçada efectiva	Possibilitat de reducció de l’alçada del murs en funció del nus i la trava: L’alçada efectiva d’un mur de càrrega s’ha d’avaluar considerant la rigidesa relativa dels elements estructurals units al murs i la eficiència de les unions.	5.5.1.2. Altura efectiva dels murs de càrrega	Un mur es pot rigiditzar mitjançant el sostre, cobertes i murs perpendiculars, col·locats convenientment. Així doncs es contempla el lligat a través de traves. El seu valor és: 0 hef = ρh h ρn = 1 sostre de fusta i no tenir murs de trava. ρn = 0,75 en cas de sostre formigó armat en cas de tenir murs de trava. Per a casos més complexes veure article.
Gruix efectiu	Possibilitat de reducció del gruix de càlcul, si el mur conté pilastres o murs de trava: Gruix efectiu d’un mur d’una sola fulla o doblat.	5.5.1.3. Gruix efectiu de murs de fàbrica	Si el mur està reforçat per pilastres o murs de traves, el seu gruix efectiu és: La col·locació de més pilastres i de més profunditat provoca la possible contemplació d’augment del gruix del mur per a verificació del càlcul, ja que a la realitat, aquest serà molt més estable i rígid.
Esveltesa de la fàbrica	L’esveltesa d’un mur de fàbrica s’obté dividint l’alçada efectiva entre el valor del gruix efectiu.	5.5.1.4. Esveltesa de murs de càrrega	L’esveltesa d’un mur no ha de ser mai més gran que 27.
Excentricitat en les càrregues	Càlcul de l’excentricitat que té el mur verificat	6.1.2.2. Coeficient de minoració per esveltesa i excentricitat	Primerament es verifica l’excentricitat que rep l’element a través de la següent fórmula:
Esveltesa al vinclament	Càlcul de l’esveltesa que té el mur verificat		Aquesta formula prové del possible moment que rep la paret. En el nostre cas de rehabilitació, com que tenim estructures isostàtiques haurem de tenir en compte només: ehe excentricitat davant accions horitzontals. einit és hef / 450, on hef és l’alçada efectiva del mur A partir de l’excentricitat s’haurà de comprovar l’esveltesa: Finalment es recalcula la resistència a compressió tenint en compte el vinclament:

Autoria de l’article