ESTUDIO PERICIAL DE CUBIERTA DE MADERA

Acuatro Arquitectos

A | INTRODUCCIÓN

En este artículo vamos a transponer el análisis técnico realizado  para la redacción de un informe pericial sobre el estado  de una cubierta de madera con una serie de patologías constructivas. Estas deficiencias constructivas son de diversa índole y afectan a numerosos elementos.

Este documento fue solicitado tras acontecer recientemente el colapso parcial de una fracción de cubierta, con desprendimiento de parte del alero sobre los patios de la finca , accidente sin víctimas.  Este elemento representa importantes riesgos para la seguridad para los usuarios y trabajadores , así como de los viandantes que circulan por las calles peatonales en las cuales se ubica el edificio, debido al carácter netamente urbano del inmueble.

 

 

B | DESCRIPCIÓN DEL INMUEBLE

El inmueble estudiado es una construcción de 1910 y rehabilitada varias veces en fechas posteriores. Se desconocen las fechas concretas de estas obras de rehabilitación, y su alcance. El edificio es una construcción en altura, con una superficie sobre rasante total de 593m2.

Se constata durante la visita de inspección que es un edificio rehabilitado estructuralmente. Se observa la ejecución de refuerzos y sustituciones de elementos estructurales en cubierta. Por lo tanto deberíamos partir de la base de que los elementos estructurales del inmueble han sido revisados y rehabilitados bajo la dirección técnica de un arquitecto colegiado. Esta circunstancia no está acreditada documentalmente, siendo este hecho de vital importancia. Si estas obras no han sido dirigidas bajo la dirección de un técnico cualificado, no deberían ser aceptadas como válidas hasta su legalización.

 

C | ANÁLISIS DE LOS COMPONENTES DE LA CUBIERTA

En este apartado se procede al estudio de completo del conjunto de elementos que compone la cubierta. Definiremos la cubierta como la estructura que sirve para cubrir o cerrar el edificio por su parte alta, aislándolo del exterior y protegiéndolo de los agentes atmosféricos: lluvia, viento, frío, calor, etc.
La cubierta estudiada es una estructura a dos aguas y se compone, de un armazón de madera, que constituye la armadura principal ; del entramado llamado armadura secundaria y del material de cubierta que recibe el nombre de faldón, compuesto por un tablero cerámico y la cubrición de teja en nuestro caso de hormigón en color rojo.
Con los datos recabados durante la visita se elabora el siguiente esquema de planta y los gráficos y perspectivas que este informe contiene.

Fig. 3 (Esquema de cubierta, planta)

 La cubierta original se realizó mediante una estructura principal de cerchas de madera de la tipología llamada “a la española compuesta por dos unidades separadas entre sí 4.30m, respondiendo al esquema de la figura nº4.

La cercha o cuchillo a la española es la tipología empleada para reducir la flexión de los pares, normalmente con luces entre apoyos comprendidas entre los siete y los doce metros, los cuchillos se refuerzan por medio de piezas llamadas tornapuntas. Éstas se apoyan en la parte inferior del pendolón soportando esfuerzos de compresión. De esta forma dividen la luz de los pares sometidos a flexión, consiguiendo disminuir considerablemente su sección. 

Fig. 4 Geometría de cerchas originales.

Fig. 5 Refuerzos en acero laminado

Sobre esta cercha se han ejecutado los trabajos de rehabilitación estructural, con la geometría reflejada en el siguiente gráfico (figura nº5). Los refuerzos están ejecutados mediante perfiles tipo UPN de 160mm de canto. Tanto los elementos originales como los refuerzos, adolecen de importantes patologías que reducen su fiabilidad de uso y su durabilidad general, estos defectos serán abordados de forma pormenorizada en el apartado 5.1.

Metodológicamente se procede al análisis de todos elementos que componen la cubierta, detallando cada elemento para conocer sus características o cualidades, así como su estado. De esta forma se extraerán conclusiones, buscando establecer el estado de seguridad constructiva y estructural, efectuando recomendaciones sobre las actuaciones a seguir.

Fig. 6 Localización de los elementos estudiados

Descripción
01 Cerchas principales
02 Vigas principales
03 Vigas secundarias
04 Faldón cerámico
05 Cubrición de teja
06 Pilares de apoyo
07 Hastiales de cerramiento
08 Jabalcones exteriores
09 Carreta exterior de remate de cubierta
10 Falso techo de paneles de escayola

01 | CERCHAS PRINCIPALES

 

La cubierta estudiada, se apoya sobre los hastiales laterales, la coronación de los muros de fachada y sobre dos cerchas de madera. Estas cerchas descritas en el punto nº4, han sido reforzadas mediante elementos de acero.

Las secciones de sus elementos tienen diferentes dimensiones según su cometido. Las barras de madera tienen unas dimensiones de 200x100mm, siendo los refuerzos de acero laminado UPN160 y L100.

Tanto los elementos originales como los refuerzos presentan las siguientes patologías.

  • Humedad excesiva en elementos de madera (cerchas ejes B y C).
  • Deformaciones geométricas longitudinales importantes en las barras horizontales (cerchas ejes B y C).
  • Cambios dimensionales locales de las barras (hinchazón y deformación por contenido de agua en las fibras (cerchas ejes B y C).
  • Presencia generalizada de mohos en elementos de madera (cerchas ejes  B y C).
  • Corrosión y oxidación de las piezas de unión metálicas originales (pletinas y pasadores atornillados) situados en el pendolón y tornapuntas de madera (cerchas ejes B y C).
  • Fisuración de barra inferior de cercha, con abertura mayor a 20mm, en toda la sección del elemento (cercha eje C).
  • Corrosión y oxidación de los refuerzos de acero (cerchas ejes B y C).
  • Elementos de refuerzo de acero  sin protección contra la humedad tipo minio (cerchas ejes B y C).

Fig. 7 Geometría de la cercha principal

02 | VIGAS PRINCIPALES

Sobre las cerchas principales se dispone un segundo orden estructural, compuesto por las barras originales de madera aparentemente de conífera, con escuadría rectangular de dimensiones 200X100mm, sobre estas barras no se observan refuerzos recientes.

Sobre estos elementos se localizan las siguientes patologías:

  • Humedad excesiva en elementos de madera.
  • Deformaciones geométricas longitudinales, flechas y pandeos.
  • Presencia generalizada de mohos en elementos de madera.

Como medida de seguridad se procede al cálculo estructural del elemento, con el fin de comprobar su adecuación dimensional a las solicitaciones previstas.

El resultado del análisis es negativo, tanto a resistencia como a deformación, los elementos no cumplen los requerimientos normativos con las secciones actualmente colocadas. Los puntos de partida , resultados de cálculo y comprobaciones efectuadas se adjuntan pormenorizadamente en el Anexo I de este documento.

Para la obtención de las solicitaciones se ha considerado los principios de la Mecánica Racional y las teorías clásicas de la Resistencia de Materiales y Elasticidad.  El método de cálculo aplicado es de los Estados Límites, en el que se pretende limitar que el efecto de las acciones exteriores ponderadas por unos coeficientes, sea inferior a la respuesta de la estructura, minorando las resistencias de los materiales. En los estados límites últimos se comprueban los correspondientes a: equilibrio, agotamiento o rotura, adherencia, anclaje y fatiga (si procede). En los estados límites de utilización, se comprueba: deformaciones (flechas), y vibraciones (si procede).

 

 Definidos los estados de carga según su origen, se procede a calcular las combinaciones posibles con los coeficientes de mayoración y minoración correspondientes de acuerdo a los coeficientes de seguridad. La obtención de los esfuerzos en las diferentes hipótesis simples del entramado estructural, se harán de acuerdo a un cálculo lineal de primer orden, es decir admitiendo proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones, el principio de superposición de acciones, y un comportamiento lineal y geométrico de los materiales y la estructura.

 

Carga de Viento: 0.60Kn/m2– Nieve: 0.35Kn/m2 – Peso propio: 1.80Kn/m2

 

Fig. 11 (Daños en cercha eje C)

03 | VIGUETAS SECUNDARIAS

Sobre las vigas principales se dispone un tercer orden estructural, compuesto por las barras originales de madera aparentemente de pino, de escuadría rectangular de dimensiones 75X50mm. Sobre estas barras no se observan refuerzos recientes.

Sobre estos elementos se localizan las siguientes patologías:

  • Humedad excesiva en elementos de madera.
  • Deformaciones geométricas longitudinales, flechas y pandeos.
  • Presencia generalizada de mohos en elementos de madera.
  • Descuadre de los elementos de que conforman el lucernario

Al igual que las vigas principales, se procede al cálculo estructural del elemento con el fin de comprobar su adecuación dimensional a las solicitaciones previstas.

El resultado del análisis es negativo, tanto a resistencia como a deformación, los elementos no cumplen los requerimientos normativos con las secciones actualmente colocadas. Los puntos de partida, resultados y comprobaciones se adjuntan en el Anexo I de este documento.

 

Fig. 15 Ubicación de viguetas secundarias 

04 | FALDÓN CERÁMICO

El faldón de cubierta  está compuesto por un tablero realizado mediante rasillas cerámicas, recibidas con mortero. Sobre estas piezas cerámicas se estima la existencia de una capa de mortero de regularización y reparto de la cargas de las tejas.

Sobre estos elementos se localizan las siguientes patologías:

  • Meteorización grave de las piezas cerámicas que componen el faldón, causadas por filtraciones de agua desde el exterior y exceso general de humedad.
  • Descuadre de piezas con riesgo inminente de desprendimiento.

La rotura parcial de parte de estos elementos, fue la causa del accidente acaecido recientemente, citado en el apartado número 2 de este documento. Tal como se observa en la figura nº21 se procedió a una reparación parcial de la zona dañada.  Se certifica falta de protección de los refuerzos de acero así como falta de consolidación de las piezas del tablero cerámico.

Fig. 18 Ubicación del faldón cerámico

05 | CUBRICIÓN DE TEJA

La cubrición exterior de la cubierta está realizada mediante teja de hormigón. Esta teja al igual que el tablero cerámico descrito en el punto anterior, no es un elemento original del proyecto, y con toda probabilidad, fue el resultado de la sustitución de teja cerámica colocada sobre tableros de madera.

Las piezas de teja, como elementos individuales, no presentan defectos de conservación, pero se puede observar descuadres en la colocación de muchas de las hiladas, desplazamiento de piezas respecto de su situación original y desviaciones de plenitud o aplomado de zonas de faldones.

El incremento de cargas de la configuración actual respecto a la inicial sería:

  • Teja cerámica, peso unitario (kg): 3.5Kg
  • Número de tejas por m2: 10.50uds
  • Total peso por m2: 3.7*10.50 = 36.75Kg
  • Teja hormigón, peso unitario (kg): 4.5Kg
  • Número de tejas por m2: 10.50 uds
  • Total peso por m2: 3.7*10.50 = 47.25 Kg
  • Peso de una rasilla machiembrada (Dimensiones 100x25x4cms): 5.95 Peso/Ud(kg)
  • Número de piezas por m2: 4 uds
  • Total peso por m2: 5.95*4 = 23.80Kg

Total incremento de peso estimado: 34.30Kg/m2

No se ha considerado la carga de la capa de compresión  habitualmente colocada sobre la solución actual.

 

Fig. 22 Cubrición de teja

06 | PILARES DE APOYO

Las dos cerchas principales, en su configuración actual, aparecen apoyadas sobre cuatro pilares de hormigón (ubicados en figura 3, puntos B2, B3, C2 y C3). Estos pilares tienen continuación con unos soportes de acero laminado compuesto por dos UPN160 empresillados, que se prolongan  hasta la altura del cordón superior donde reciben la carga de los refuerzos de acero adosados a los cordones superiores de la cercha.

Estos elementos no parecen ser originales de la época de construcción inicial del edificio. Por su tipología y configuración parecen ser refuerzos posteriores. No se dispone de documentación técnica de la idoneidad del cálculo de estos elementos.

Sobre estos elementos se observan las siguientes patologías:

  • Deficiente apoyo de los soportes de acero sobre los pilares de hormigón. En la figuras nº26 y  27 se puede observar la falta de apoyo de uno de los soportes, constituyendo un estado de equilibrio inestable (estado en el que después de una perturbación el objeto se aleja de su posición inicial, para alcanzar su posición de equilibrio estable), con el consiguiente riesgo de vuelco en el caso de que fuese necesario una redistribución de cargas.
  • Desplomes importantes respecto de la directriz vertical de los pilares.
  • Corrosión y oxidación de los elementos de acero.
  • Elementos de acero sin protección contra la humedad tipo minio.
  • Pilares de hormigón fisurados por una deficiente ejecución.
  • Pilares de hormigón con roturas parciales o cavidades debidas a una deficiente ejecución inicial.

Fig. 25 Pilares de apoyo de cerchas

07 | HASTIALES DE CERRAMIENTO EN FÁBRICA DE LADRILLO

El piñón o hastial está conformado para recibir las correas (vigas horizontales). El piñón sirve como remate de la parte superior de los muros portantes laterales y se cubre con elementos de remate compuestos por tejas especiales que lo impermeabilizan. Se desconoce la composición de estos muros, que al tener funciones estructurales, con toda probabilidad estarán ejecutadas mediante fábrica de ladillo macizo o perforado.  Sobre estos elementos se localizan las siguientes patologías:

  • Fisuras en los apoyos de las barras de madera, consecuencia de la falta de rigidez del elemento frente a las solicitaciones aportadas por las vigas principales.
  • Marcas de filtraciones de humedad, a día de hoy de apariencia seca. No se pueden certificar daños en las cabezas de las vigas pero tampoco deben descartarse.

Fig. 31 Hastiales y muros de fábrica

08 | JABALCONES EXTERIORES

Los faldones de cubierta vuelan sobre los planos de fachada, con el objeto de protegerla convenientemente de las aguas de lluvia. Al tener los aleros dimensiones superiores a los 100cm,  se dispuso en origen una serie de elementos de madera llamados jabalcones (un jabalcón también llamado riostra angular, riostra de esquina o tornapuntas de esquina, es una pieza de madera o metal que unida oblicuamente a otra vertical sirve de sostén a una tercera horizontal o inclinada, como un refuerzo).

Se localiza una de las piezas dañada, sin saber a ciencia cierta si la causa originaria es un ataque de roedores, u otro tipo de agente externo. A pesar de ser una única pieza la localizada con daños esta dispone de una merma de sección superior al 25%, quedando sensiblemente reducida su capacidad portante.

Fig. 34 Jabalcones de apoyo de aleros

09 | CARRERA DE REMATE DE CUBIERTA

Los dos aleros referidos en el punto anterior quedan rematados por una carrera horizontal de madera. Este elemento transmite las cargas de los aleros  desde las viguetas de madera hasta los jabalcones ubicados entre los huecos de fachada.

Tal como se observa en las fotografías nº37 y 38, la carrera situada en la fachada ubicada en el eje 01, se encuentra totalmente alabeada. Se observan importantes desviaciones desde la posición rectilínea idónea.

Fig. 36 Carrera de remate de aleros

10 | FALSO TECHO DE ESCAYOLA

El espacio bajo cubierta queda independizado del espacio dedicado a aulas y laboratorios de la planta inferior mediante un falso techo. Este elemento está realizado mediante placas de escayola desmontables sobre estructura de perfilería metálica, colgada con alambres desde la estructura general.

Sobre las placas se observa la instalación desordenada de mantas de fibra de vidrio. A pesar de ser un elemento ligero se dejará constancia del estado de la instalación, con barras de acero oxidadas y acumulación puntual de cargas.

 

Fig. 39 Ubicación del falso techo

QUEREMOS AYUDARTE

 Si deseas realizar alguna consulta o necesitas que preparemos un presupuesto personalizado de alguno de los servicios que ofrecemos, contacta con nosotros sin compromiso. 

Teléfono

914166915

Correo electrónico

Dirección:

Calle Henri Dunant, 17, 28036 Madrid

4 + 9 =

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies