INTRODUCCIÓN
Diseñada entre los años 2002 y 2003, la cubierta del pabellón de baloncesto en Venezuela quedó completada en 2004. Aunque a primera vista pueda entenderse que no es así, Venezuela es un país que cuenta con grandes consultores de estructuras. Óscar Tenreiro, conocido en España por su introducción de un libro publicado por el Colegio de Arquitectos de Galicia, es uno de ellos. La obra revisa la relación de un gran consultor de estructuras, el ingeniero Komendant, con su cliente, el famoso arquitecto norteamericano Louis I. Kahn, y su lectura, de fácil comprensión, es más que aconsejable para cualquier estudiante que pretenda dedicar su vida a ser consultor de estructuras.
DESCRIPCIÓN DEL PABELLÓN
El pabellón guarda cierta semejanza con el de Badalona en lo que se refiere a la solución general de la cubierta; aunque, con el permiso del otro edificio, podría decirse que va más allá, seguramente porque puede aprovechar la lección del anterior, porque ajusta la solución a una escala menor y porque no se limita a reproducir lo aprendido, sino que lo interpreta. También es una cubierta pretensada en dos direcciones, pero sus medidas son menores. La planta queda limitada en
una superficie de 44 x 61 m2. Las jácenas
portagradas son de hormigón armado, construidas in situ, de secciones realmente ajustadas. Sobre las gradas se colocan unos pilares, hasta siete en cada fachada de gradas, y dos cuádruples en cada fondo de pista, que sirven de soporte a la estructura metálica. El pabellón logró terminarse en un tiempo récord, en una época en que Venezuela no atravesaba su mejor momento político.
{76} Vista de la pista polideportiva de baloncesto.
http://www.estebantenreiro.com/
Así, la cubierta puede entenderse como un elemento exento, apoyado sobre la estructura de hormigón, por lo que puede dilatarse y contraerse, literalmente sin problemas hacia cualquier dirección en el plano. La cubierta en sí tiene tres tipos de vigas Fink: - Dos vigas simples de 44 m, con un canto total de 4,8 m.
- Una viga Fink doble de 61 m, perpendicular a las anteriores, que comparte montantes con las mismas. Así, esta viga coincide con su punto medio.
- Seis vigas de 61 m, de tres tramos: dos tramos con 14,4 m, que son son vigas Fink simples de 2,2 m de canto máximo, y un tramo central con 32,4 m, que está constituido por una viga Fink triple de 3,2 m de canto máximo.
{77} Las nueve vigas en su posición final. (Imagen del autor)
Con la configuración anterior se consiguen distancias entre vigas de 7.200 mm. Esta condición da lugar a dos familias de subestructuras más, que no son importantes para el desarrollo del proyecto: se trata de la perfilería que conforma los dientes de sierra de la cubierta. Podemos decir que estas subestructuras suponen un incremento de acero de 15 kg/m2 en toda la cubierta.
{78} Sección de las vigas transversales con la losa de hormigón que sirve de contrapeso. (Imagen del autor)
Toda la cubierta tiene unas piezas prefabricadas de hormigón armado a modo de pasarelas, que no solo sirven de pavimento para poder realizar el mantenimiento de la cubierta, sino que también funcionan como lastre para evitar que haya succión en la cubierta, debido a la ligereza del sistema y a que se encuentra en una posición sin resguardo alguno frente a la acción del viento.
ANÁLISIS DE LA CUBIERTA
Para llegar a entender esta cubierta, se ha llevado a cabo un modelo totalmente nuevo del sistema, introduciendo todas las acciones que se ejercen sobre él, a excepción de las de viento sobre los dientes de sierra, para evitar resultados extraños que desvirtúen el comportamiento esencial: interesa, sobre todo, comprender cómo opera el pretensado sobre el conjunto, oponiendo su efecto al de las acciones descendentes.
En una primera fase, se pretensan las seis vigas de tres tramos en el suelo, antes de subirlas. Así, se evita trabajar en altura, eliminando riesgos de caída. Para ello, se disponen uniones a testa en los extremos. Cualquier imperfección puede ser corregida mediante forros de escasa dimensión. El pretensado causa una contradeformación de 69 mm a las vigas más largas, las triples, y de 18 mm, a las más cortas, las simples. Los esfuerzos de pretensado son de 150 kN para las primeras, y de 100 kN para las otras.
Después se pretensan las vigas simples, de 44 m de luz, con un esfuerzo inicial de 1.000 kN. Este trabajo se lleva a cabo cuando ya se ha colocado el lastre y la chapa; de este modo, se consigue elevar la cubierta unos 225 mm. Teniendo presente que la deformación que origina el peso propio, el lastre y
las cargas permanentes es del orden de 400 mm, consideramos que tenemos margen para pretensar la viga transversal central de 61 m.
{79} Esquema resultante de los axiles en el proceso de pretensado de las vigas de 44 m. (Imagen del autor)
Cabe destacar que, en esta fase, tal como se puede observar en la figura {79}, se le induce al cordón superior de la viga transversal un esfuerzo axil de compresión. Ello se debe a que la viga cruzada tiene su mayor canto en este punto y resulta arrastrada por las anteriores.
{80} Dos fases del pretensado de dos de las vigas que componen la cubierta. http://www.estebantenreiro.com/
Por último, la viga de 61 m se pretensa a unos 500 kN de tensión, recuperándose así otros 90 mm. La cubierta queda, más o menos, en la horizontal, a la espera de recibir el uso y el viento.
{81} Esquema resultante de los axiles en el proceso de pretensado de la viga de 61 m. (Imagen del autor)
Al final, las dos vigas Fink simples de 44 m tendrán un axil de unos 1.400 kN, mientras que la viga transversal de 61 m, la Fink doble, alcanzará los 560 kN. Cabe tener presente que son estas dos vigas las que, al tener tramos más largos, 22 y 32 m respectivamente, sufren también un aumento de tensión por culpa de los momentos flectores. Así se entiende que la viga de 32 m sea triple y que los cuatro tramos de 22 m queden resueltos con vigas cajón, de menor medida que las de Badalona, pero muy similares a aquellas.
{82} Diagrama de momentos de las tres vigas principales.
(Imagen del autor)
En las intersecciones de las vigas se dispone una serie de rigidizadores y chapas para no perder área en los cordones. Esta solución es fundamental cuando se cruzan las tres vigas principales a las que venimos haciendo referencia en los últimos párrafos, aquellas que tienen mayor presencia. Para concluir la explicación de este edificio, cabe hacer referencia al sistema de apoyos, que está resuelto mediante neoprenos armados. Esta práctica, que también fue empleada en Badalona, es habitual debido a su relativo bajo coste frente a otros sistemas como los bearings-pots. Es necesario tener cuidado con su protección frente a la degradación por radiación solar y frente al movimiento, evitando en todo caso que la estructura
ripe o se deforme excesivamente, puesto que podría literalmente llegar a caer sobre el hormigón.
{83} Detalle de unión entre dos órdenes de vigas Fink. (Imagen del autor)
CONCLUSIONES
Teniendo en cuenta que la cantidad de acero invertida en la construcción de esta cubierta es de
110.000 kg, que suponen unos 40 kg/m2, la
aportación de otros 2.800 kg en armadura activa constituye un aumento de acero de tan solo un 2,5%; pero eso sí, a un precio de referencia mayor, posiblemente al doble.
Sin embargo, es necesario tener presente que la cubierta, sin armadura activa, se deformaría unos 400 mm, lo que supondría una flecha de L/110. Si le descontamos el peso propio y las cargas permanentes, la cubierta quedaría en una deformación de L/220. Así pues, precisaría aumentar su perfilería o, a lo sumo, considerar la posibilidad de que, con contraflechas, la cubierta funcionaría, aunque complicando un poco su montaje; por tanto, el único sobrecoste es el de duplicar el importe de la armadura activa, unos 10.000 €, con lo que ahora se puede montar la estructura perfectamente plana.
{84} Aspecto interior de las vigas pretensadas.