Dynamic Stability Analysis

2.1.1Concepción del proyecto y relación con la estructura

La solución estructural adoptada se basa en la sinceridad de material propuesta desde el principio de proyecto, y la trasposición directa de la idea proyectual a la materialización del edificio, así la estructura se convierte a su vez en envolvente, cerramiento y elemento generador de forma.

El edificio en ese intento de dar idea de elemento robusto y pesado se convierte en una estructura en el que la componente dimensional, no esta supeditada a los esfuerzos mecánicos, si no que su dimensión se adapta al concepto arquitectónico. De esta forma resolviendo la estructura estamos resolviendo a su vez la envolvente completa.

Tenemos así un doble sistema estructural, el de la envolvente arquitectónica y el sistema estructural del conjunto interior, que una vez mas vuelve a llevar la idea, hasta el limite, dado que se plantean una estructura “ligera” en comparación con la de la envolvente, este segundo sistema estructural estará formado por cajas de madera que se apoyan unas sobre otras, dando lugar a espacios diferenciados entre interiores y exteriores, se opta así por una solución completamente de madera, basada en elementos superficiales de madera contralaminada CLT apoyadas unas sobre otros, configurando de esta forma todo el espacio interior.

La solución estructural planteada para la envolvente, echa mano del hormigón armado como elemento generador, con muros masivos de un metro de espesor, que funcionan a su vez como elementos activos para el acondicionamiento térmico del espacio interior. Estos elementos lineales masivos, son perfectos para la ejecución de los paños inclinados que aparecen como elemento configurador del espacio interior, además de ser la base de la idea arquitectónica, por su masividad y expresividad plástica.

funcionan de tres formas según la situación en la que se encuentren, una primera, funcionando como vigas de canto la altura total del muro, también como elementos masivos de la misma forma que funcionarían los muros de fábrica, y por último como planos superficiales de forjado, resolviendo así con el mismo material, tanto la componente vertical como la horizontal. Dichos elementos, en ciertos puntos se apoyan sobre un entramado de pilares de madera, que rebajarían a su vez de elemento separador de espacios de trabajo diferenciados.

De esta forma, estructura y compartimentación, en prácticamente el 90% de la edificación son la misma cosa.

Como elemento diferenciador, por su importancia, y por ser el espacio que da lugar al resto de funciones por las que el edificio se convierte en lo que es, tenemos el salón de plenos, que mientras el resto de elementos compartimentadores de madera contralaminada, tienen ese afán de diferenciarse de la estructura envolvente pero siempre tratándose de elementos masivos apoyados en el suelo y que crecen de abajo a arriba, este aparece en el volumen principal de forma completamente distinta, tratando de levitar en el centro de la envolvente masiva, queriendo llamar la atención pero a su vez generando espacios de uso público tanto debajo como encima, convirtiéndose de esta forma en un elemento servido y servidor a la vez.

Este rol particular y de importancia que adquiere dicho espacio, provoca que la solución estructural sea completamente diferente al resto, en su búsqueda de levitación en el centro de la envolvente, la pieza que compone el espacio de la sala parlamentaria cuelga de la cubierta superior a través de 12 tirantes de acero laminado Gewi plus S670 que le otorgan asi una sensación de liviandad, que en un primer lugar se quiso resolver el conjunto colgado, mediante vigas de madera laminada, pero que se opto por perfiles de acero laminado S-275 dado que el sistema en madera se convertía en complejo y con unas secciones sobredimensionadas. Aunque la intención de que todos los espacios interiores se resolviesen íntegramente de madera se intentó, en estas condiciones no era posible resolverlo de forma óptima.

En cuanto al suelo de acceso desde la calle se resuelve, dándole continuidad a la plaza exterior mediante losas de hormigón visto que se pule en su acabado final, y que estas ya se se adaptan en dimensión a las necesidades estructurales. Estas losas se apoyan sobre muretes de hormigón que configuran toda la concatenación de espacios interiores.

La cimentación de apoyo de todos los muros de carga del edificio se resolverán con zapatas corridas bajo muro de 50 cm de espesor en los muros de envolvente de un metro y de 40 cm en el resto de muros, la solución de zapatas bajo los muros de una metro es meramente constructiva dado que las capacidades portantes del terreno permitirían apoyar directamente este sobre el estrato rocoso.

Con todo, la solución estructural pretende ser coherente tanto con la idea de proyecto como con las exigencias técnicas. Sin dejar de lado la búsqueda de que la propia estructura sea el elemento configurador del espacio arquitectónico, funcionando como un todo.

Se mantendrán los restos de la pequeña edificación de mampostería de piedra, en estado de ruina que está situada en el lado sur de la parcela para su posterior rehabilitación como caseta de seguridad.

También se mantendrán la mayor parte de los muros de mampostería del lugar, para su recuperación e integración en el proyecto.

2.2.2 Limpieza y desbroce del terreno

Primero se procede a una limpieza del terreno retirando una capa de unos 25 cm de terreno blando compuesto por tierra vegetal y tierras sueltas. Al mismo tiempo se eliminará toda la vegetación menuda y arbustos existentes en el entorno de la excavación, así como afloramientos de piedra, pequeños bolos y restos antrópicos que puedan existir en la parcela. Ha de revisarse todo el arbolado circundante intentando salvar los mayores ejemplares posibles.

Para la limpieza del antiguo camino romano, esta deberá de hacerse con extremo cuidado y preferiblemente con un arqueólogo presente para la posible conservación de restos de interés.

2.1.3 Movimiento de tierras

Realizado el replanteo de la edificación y comprobados los parámetros dimensionales, se procederá a las operaciones de excavación con estricta sujeción a las especificaciones de los planos del proyecto de ejecución. Esto incluye el movimiento de tierras necesario para el encofrado y desencofrado de los muros así como el posterior relleno. Se excavará el terreno hasta la cota inferior de las zapatas, indicada en la documentación gráfica adjunta para posteriormente hacer un un

encofrado de las zapatas posterior al vertido del hormigón, indicada en los planos de excavación y cimentación (ver documentación gráfica). Estas labores de excavación se realizarán en el primer estrato geotécnico, hasta 1,50 m, mediante medios convencionales, para posteriormente en el segundo estrato, al tratarse de roca de grado II-III realizarse con ripiado o martillo picador pudiendo llegar a ser necesario medidas especiales tales como microvoladuras o morteros expansivos, que deberán ser acordados previamente con la dirección facultativa. El resto de la parcela se dejará limpia de escombros. Para la excavación se ejecutaran taludes con una inclinación máxima de 55º pudiendo ser menor si la situación del terreno o riesgos de seguridad lo requiriesen. Las zapatas se hormigonarán directamente contra el terreno, previo cajeado en el estrato de apoyo. Una vez ejecutado la zapata y el primer tramo del muro, este se rellenará posterior a la colocación del sistema de impermeabilización del muro colocando drenajes en todo el perímetro de la zapata tanto interior como exteriormente.

Se utilizarán los entibados necesarios en su caso, prohibiéndose que en ningún caso caso un operario descienda al fondo de zanjas superiores a un metro de profundidad.

Se cuidará especialmente el enlace a diferente nivel entre las zapatas, ver detalle en la documentación gráfica adjunta. 2.1.4 Zanjas

Una vez adecuado el terreno hasta las cotas requeridas, se replantearán todas las zanjas correspondientes a la cimentación, al saneamiento horizontal y a la puesta a tierra. Posteriormente se procederá a su excavación por medios manuales o mecánicos hasta la cota indicada en cada punto en la documentación gráfica.

Se impedirá la acumulación de las aguas superficiales en el fondo de la excavación que pudieran perjudicar al terreno. Los materiales y las tierras extraídas se dispondrán lejos del borde de la zanja. Se protegerán las bocas de los pozos profundos en interrupciones largas.

2.1.5 Saneamiento horizontal

Se dispone una tubería drenante en serpentín a lo largo de todo el perímetro de las zapatas, tanto interior como exteriormente, evitando así posibles filtraciones por ascenso de agua hasta el nivel freático. Todos los muros que contengan tierras a lo largo de la parcela llevarán también una tubería drenante en serpentínen toda su cara interior.

Todo el agua drenada así como la de pluviales será recogida por la tubería conduciéndola hasta una red principal que la llevara hasta los depósitos de filtrado enterrados (ver documentación gráfica) que almacenarán agua para su uso en en el rego de la parcela o en caso de excedentes devolverla al rio a través de una canalización enterrada.

Estos tubos drenantes, serán tubos unidos entre sí con capacidad de admitir el paso del agua a través de sus paredes y uniones, envueltos en geotextil con panel drenante con geotextil incorporado y bajo material granular filtrante de grava. La red general de saneamiento de fecales del edificio estará formada por una serie de colectores unidos entre sí por un sistema de arquetas en el forjado sanitario, que evacuan las aguas hasta la red general de saneamiento previo bombeo para subirlas a la cota necesaria. Las dimensiones y pendientes de colectores y arquetas pueden consultarse en los planos de ejecución. Las arquetas irán colocadas a pie de bajante y en cada intersección y cambio de dirección de los colectores, y a distancias máximas de 15m según la documentación gráfica correspondiente.

considerando las distancias mínimas prescritas en el CTE.

A continuación se exponen los datos que extraidos y aportados por el estudio geotécnico que tengo en cuenta en el desarrollo de la cimentación:

-Nuestra parcela según el estudio geotécnico presenta tres niveles geotécnicos.

-Un primer nivel geotécnico formado por tierra vegetal de color marrón y materiales de relleno, con una potencia máxima de 1,50 m. Tratándose de un nivel excavable mediante medios mecánicos convencionales.

-Un segundo nivel geotécnico formado por macizo rocoso de naturaleza ígnea. Sustrato rocoso granítico en grado II-III. Los datos obtenidos en los ensayos de penetración dinámica y los numerosos afloramientos rocosos en la zona, confirman la presencia de esta unidad geotécnica a lo largo del solar a la cota de cimentación. Se trata de un nivel no excavable mediante medios mecánicos convencionales, siendo necesarias medidas adicionales como ripiado, martillo picador u otras que se consideren adecuadas.

-Se detecta existencia de agua en el interior del sondeo a una cota de 1.10m desde la cota de inicio del mismo. -El suelo tras los resultados de laboratorio no presentan agresividad al hormigón, teniendo en cuenta esto el estudio geotécnico especifica que el tipo de ambiente para los elementos enterrados es de IIa.

-Se recomienda apoyar la cimentación sobre el nivel geotécnico II de sustrato rocoso alterado en grado III-II apoyando a 1,50 m de profundidad, el terreno tiene una tensión admisible de 4.00 Kg/cm2_{. Los asientos previsibles serán admisibles.} Para la resolución de la cimentación, al tratarse la estructura de muros masivos de hormigón armado blanco se opta por zapatas corridas de hormigón armado de 50cm de profundidad en su máxima dimensión. Existen dos tipologías de zapatas corridas, por un lado las del muro de un metro de espesor y por otro las de los muros menores, a mayores existe otra tipología de zapatas centras y excéntricas bajo pilares de hormigón y metálicos que no son objeto de cálculo y estudio. Se preverá la instalación de las arquetas y pasos de instalaciones indicados en los planos que sean necesarios.

En todos aquellos puntos en los que no se alcance la cota exigida por el estudio geotécnico de 1.50m bajo la cota 0.00m deberán realizarse zanjas de cimentación hasta alcanzar dicha cota resistente y apoyar las zapatas corridas sobre ellas. La norma de Construcción Sismorresistente: NCSE-02, no es de obligada aplicación, pudiéndose realizar el cálculo estructural sin tener en cuenta los esfuerzos debidos a la sismicidad.

-Se recomienda apoyar la cimentación sobre el nivel geotécnico II formado por macizo rocoso de naturaleza ígnea. Sustrato rocoso granítico de grado II-III. Caracterizado por rechazo en los ensayos de penetración. Este substrato se encuentra normalmente a 1,50m bajo la superficie del terreno, teniendo que alcanzarse esta para el apoyo de las zapatas al menos en su cara inferior.

-En estas condiciones se ha planteado una cimentación mediante zapatas corridas de ancho 2,00 m en los muros de 1 metro de espesor sobre hormigón de limpieza. Los asientos se consideran despreciable.

Para la resolución de la cimentación, al tratarse la estructura adoptada de muros masivos de hormigón se opta por zapatas corridas de hormigón armado de 50cm de profundidad en su máxima dimensión. Existen dos tipologías de zapatas corridas, por un lado las del muro de un metro de espesor y por otro las de los muros menores, a mayores existe otra tipología de zapatas centras y excéntricas bajo pilares de hormigón y metálicos que no son objeto de cálculo y estudio. Se preverá la instalación de las arquetas y pasos de instalaciones indicados en los planos que sean necesarios.

En todos aquellos puntos en los que no se alcance la cota exigida por el estudio geotécnico de 1.50m bajo la cota 0.00m deberán realizarse zanjas de cimentación hasta alcanzar dicha cota resistente y apoyar las zapatas corridas sobre ellas. 2.2.2 Red equipotencial

Debajo de la cimentación, y en contacto con el terreno, irá la red de toma de tierra, con cable de cobre desnudo recocido de 35mm2 de sección nominal, con sus correspondientes arquetas de conexión a las distintas instalaciones de fontanería y electricidad, además de conectar con las corrientes que puedan ir asociadas a la estructura.

2.2.3 Estructura portante

Como ya se ha explicado anteriormente , los dos sistemas elegidos para la realización del sistema portante son la envolvente de hormigón armado tanto para los sistemas portantes (muros) como horizontales (losas, vigas y soleras) y el sistema elegido para la estructura interior de oficinas es el los paneles de madera de Abeto Rojo contralaminados tanto para los sistemas portantes (muros y pilares) como horizontales (forjados y vigas).

Los muros de la envolvente del edificio, son todos de 100 cm de espesor de hormigón armado blanco autocompactable , estos, sirven de apoyo a la cubierta de losa aligerada de hormigón en los volúmenes generales y al emparrillado del edificio parlamentario (ver planos estructurales y documentación gráfica) que sustenta a su vez el volumen del salón de plenos que cuelgan tal y como se comenta al principio de esta memoria.

También se debe hablar de los muretes de soporte de la losa del espacio de acceso principal, de 20cm de espesor, que tendrán que soportar los esfuerzos debidos al peso propio de la losa y las sobrecargas, así como configurar el espacio interior en sus diferentes niveles, configuradores así también del espacio arquitectónico.

En cuanto a la estructura de madera contralaminada CLT se compone de elementos superficiales verticales compuestos por tableros 4c 128 cm de espesor que soportaran los elementos horizontales de 7c 201 cm de espesor, así como los paneles verticales superiores de 4c 128 , estos paneles horizontales salvan luces máximas de 7.50 m y los verticales alturas de 3.50m (ver cargas en cuadro) esta estructura de madera contralaminada esta complementada de un entramado de pilares o pies derechos de madera maciza de abeto rojo, como los tableros contralaminados, que permiten apoyos en los puntos en los que no existe elemento lineal, y que, al mismo tiempo funcionan como elemento separador de espacios de trabajo. En cuanto a elementos horizontales en la envolvente térmica y estructural de hormigón armado encontramos dos situaciones:

-La cubierta espacio principal que acoge el salón de plenos se resuelve con un emparrillado de vigas de hormigón armado 60x250 cm en las dos direcciones adaptándose a los cuelgues de la estructura del salón de plenos y salvando una luz máxima de 25.00m (ver cargas en cuadro) este emparrillado esta cubierto en su parte superior e inferior por dos losas de 40 cm de hormigón armado que aportan rigidez al conjunto, pero que a su vez otorgan continuidad material tanto al espacio interior como al exterior.

-La losa del resto de volúmenes se resuelve mediante losa aligerada con casetones perdidos de poliextireno extrusionado como aligerante, salvado luces de hasta 15.00m con 1.00 m de espesor en todos los casos. Esta losa al igual que la del salón de plenos permite dar continuidad tanto interior como exterior al material envolvente, convirtiéndose en un único elemento tando soportes como forjados.

En el salón de plenos, como se a encunciado anteriormente, este se soporta a través de 12 tirantes de acero Gewi plus S670 que cuelgan del emparrillado superior, la estructura se comporta como un gran cajón de acero laminado S 275 en el que cada lateral del cajón funciona como una viga, pero trabajando todas ellas como un conjunto estructural. (ver documentación gráfica) Este sistema estructural tiene diferentes configuraciones en cada una de sus caras dado que las solicitaciones y las necesidades de huecos para pasos son diferentes, pero siempre buscando la mayor optimización de la estructura y teniendo siempre en cuenta que esta estructura en ningún momento va a ser vista, si no que va a ser revestida en ambas caras.

Este conjunto estructural por si solo tendría problemas de movimientos laterales, que se resuelven a través de las plataformas laterales de acceso que al contrario que en el resto del edificio que trabajan suspendidas de la cubierta, estas trabajan anclando el conjunto estructural de salón de plenos a los muros laterales, limitando así el impacto visual , al separar los elemento de forjado que los completan , formados por tableros de madera contarlaminada CLT 7c 201 cl tanto del borde con la envolvente de hormigón como con el acabado del salón parlamentario.

Una vez mas cabe recalcar que se ha tratado trabajar desde el primer momento con la premisa de que arquitectura estructura y construcción son lo mismo, y que todos los elementos dependen unos de otros, por tanto se han proyectado, diseñado y calculado de forma transversal, dado que estructura es envolvente , estructura es arquitectura y arquitectura es todo, desde un tornillo hasta el muro de hormigón masivo de 1m de espesor.