Evolución de Sistemas Estructurales XIX-XX

Evolución de los Sistemas Estructurales en la Primera Mitad del Siglo XIX

Primeras Normativas y Cimientos:
- 1700 a.C.: Código de Hammurabi en Mesopotamia, primera normativa conocida.
- Siglo XIX: Los primeros ejemplos del hormigón armado no fueron para edificios, sino para jardineras, macetas e incluso una barca.
- 1892: La patente del sistema Genic, comercializada desde París, se basó en entramados de pilares y vigas que sostenían forjados nervados.
- 1896: Apareció la primera normativa oficial sobre hormigón armado en Francia.
- 1939: La primera instrucción sobre proyectos y obras de hormigón armado en España.

La Evolución del Hormigón Armado en España

Siglo XX: La década de 1960 marca el comienzo de una revolución en el uso del hormigón armado como material principal de construcción en España.
Principios del Siglo XX: El ingeniero Eugenio Rivera introdujo las patentes francesas del hormigón armado, popularizándolas en el norte de España.

La Evolución de los Forjados en España

Periodo de Posguerra: Las limitaciones en el acceso a metales llevaron al uso de forjados de baja calidad con materiales cerámicos.
Década de 1950-1960: Aparecieron las viguetas pretensadas, lo que marcó el fin de los forjados cerámicos de baja calidad.
Normativa de 1941: Normas para el cálculo, ejecución de estructuras metálicas, hormigón armado y forjados de ladrillo armado, desarrolladas por la Dirección General de Arquitectura.

La Evolución del Hormigón Armado en otros Países

Francia: Auguste Perret, en la calle Franklin de París, construyó la primera estructura de hormigón armado para un edificio.
Alemania: La revista "Beton Arm" publicó en 1902 una tabla comparativa de distintas patentes de sistemas estructurales de hormigón armado.

La Evolución de los Sistemas Estructurales en Barrios

Barrios Decimonónicos: Predominaban la madera, el ladrillo y un uso limitado del hormigón armado.
Década de 1960-1970: El hormigón armado se convirtió en el material principal para la construcción de viviendas, dando lugar a sistemas porticados de vigas y pilares.

Implicaciones de la Evolución

Rehabilitación Integral de Barrios: Se requiere un conocimiento sólido de los sistemas estructurales para intervenir en ellos de forma eficiente.
Acceso a la Vivienda: La construcción rápida de viviendas sociales utilizando hormigón armado era fundamental para atender la creciente demanda.
Calidad de Vida: La rehabilitación integral de barrios no sólo mejora la seguridad estructural, sino que también proporciona confort energético, movilidad vertical y una mayor calidad de vida.

Ejemplos de Edificios y Barrios

Edificio de Auguste Perret en la calle Franklin de París (el primero construido con hormigón armado).
Los Almacenes Ferrer en Valencia (un ejemplo de arquitectura de principios del siglo XX utilizando hormigón armado),
Barrio de La Mina en Barcelona (con intervenciones de rehabilitación para la instalación de ascensores).
Polígono Sur de Sevilla (rehabilitación integral de barrios de los años 60 y 70).
Grupo de la Fuen Santa en Valencia (rehabilitación de viviendas afectadas por inundaciones).
Polígono de 1000 Viviendas en Valencia (construido a finales de la década de 1970, utilizando estructuras de hormigón armado y fachadas industrializadas).

Conclusiones

La construcción en la primera mitad del siglo XIX experimentó una transformación radical, pasando de técnicas artesanales a procesos industrializados.
El uso del hormigón armado, especialmente en la década de 1960, revolucionó la construcción en España y en otros países, marcando el fin del uso de materiales tradicionales como la madera y el ladrillo.
La rehabilitación integral de los barrios construidos en la década de 1960 y 1970 juega un papel crucial para garantizar la seguridad estructural, el confort energético y la calidad de vida de sus habitantes.

### Cubiertas

Las cubiertas planas se expandieron con la aparición de nuevos materiales como el plástico, los bituminosos y los aislantes térmicos.
El hormigón provocó un cambio sustancial en los sistemas estructurales, pasando de muros de carga a estructuras porticadas.
Las cubiertas inclinadas con materiales no estancos fueron comunes hasta el siglo XIX, incluso con estructuras de madera y falso techo de cañizo.
En los años 60 y 70, surgieron dos tipos de cubiertas inclinadas: la cubierta caliente con un forjado inclinado como soporte y la cubierta fría con una cámara de aire ventilada.
Las cerchas de madera fueron sustituidas por tabiquillos palomeros que permitían la ventilación.
Las bovedillas de yeso se utilizaron ampliamente en la década de 1950 y 1960, pero eran sustituidas por las de cerámica y hormigón debido a sus procesos complejos y artesanales.
La cubierta plana, aunque utilizada desde la antigua Mesopotamia, era pesada y tenía una gran inercia térmica.
La evolución de la construcción se dirigió hacia formas más ligeras, perdiendo inercia térmica y mejorando el aislamiento con cámaras de aire ventiladas.
La cubierta plana se consolidó como una aportación al movimiento moderno gracias a la aparición de materiales de impermeabilización.
Las cubiertas ventiladas se simplificaron a multicapa, perdiendo la cámara de aire que proporcionaba beneficios térmicos.
Las bovedillas de yeso, aunque populares en las décadas de 1950 y 1960, son sensibles a la humedad y pueden provocar dilatación y contracción en los forjados.
Se han utilizado diversos materiales en la construcción de los forjados, incluyendo viguetas de madera, metal, cerámicas y hormigón armado precomprimido.
Las bovedillas de cerámica y hormigón se convirtieron en las más utilizadas en la década de 1960 y 1970.
La normativa sobre aislantes térmicos (z-79) impulsó la inclusión de este material en las cubiertas a partir de los años 80.

Sistemas Estructurales

La villa rotonda de Palladio ejemplifica estructuras murari donde la fachada y las particiones interiores son un elemento único.
La industrialización y los perfiles metálicos a finales del siglo XIX condujeron a la transición de estructuras murari hacia otras más ligeras y flexibles.
Las estructuras porticadas, especialmente de hormigón, permitieron la independencia del cerramiento de la estructura, haciendo los edificios más ligeros.
La unión estructura-fachada en estructuras porticadas presenta desafíos de cálculo y ejecución, especialmente al utilizar materiales de fábrica.
Los problemas de pandeo, tanto horizontal como vertical, son un factor importante al considerar la unión estructura-fachada.
La reducción del espesor de la hoja exterior para abaratar costos puede aumentar el riesgo de pandeo.
Los puentes térmicos son un problema común en las estructuras porticadas de hormigón, debido al apoyo directo del forjado sobre las vigas.
La Viga plana, desarrollada en los años 80, se utiliza para abaratar el encofrado, pero puede generar problemas de flechas significativas.
Los paneles de yeso laminado se utilizan para mejorar la rigidez de la tabiquería interior y evitar la fisuración.
La evolución de las estructuras ha ido de muros de carga con espesores reducidos (hasta 6 plantas) a estructuras porticadas de hormigón armado con luces entre 3 y 4 metros.
La fachada dejó de ser un elemento estructural, las vigas pasaron de ser de canto a ser de forma más esbelta.
La reducción de espesores de la hoja exterior y la falta de continuidad en el revestimiento producen puentes térmicos.
El uso de aislantes térmicos en las cámaras de aire se generalizó a partir de los años 80.
Las vigas planas, aunque más ligeras, pueden generar problemas de pandeo debido a su esbeltez.
La evolución de los sistemas estructurales se refleja en la transición de las viguetas de madera a las metálicas, cerámicas y de hormigón armado precomprimido.
Las viguetas de hormigón armado precomprimido se han convertido en el sistema actual.
Las viguetas metálicas, comúnmente utilizadas en el siglo XIX, disminuyeron su uso debido a las limitaciones de materiales y la guerra.
La Norma Aor 93 de la llit de Cataluña ilustra la evolución de los forjados, desde las viguetas de madera con revoltón de ladrillo hasta las actuales viguetas pretensadas con bovedilla cerámica o de hormigón.
Los revoltones de ladrillo construidos con baja calidad y poca protección son susceptibles a la corrosión, especialmente en ambientes húmedos.
La corrosión en el hormigón armado o pretensado afecta la resistencia del material y puede generar problemas de seguridad.
Los forjados cerámicos, desarrollados por la dirección general de arquitectura a partir de 1942, han sido comercializados por diversas empresas bajo diferentes sistemas.
La construcción de forjados cerámicos se realizaba a pie de obra, con un proceso que implicaba la colocación de las piezas cerámicas, el armado, el vertido de la lechada y la inversión de la vigueta.
Los forjados autárquicos con elementos cerámicos autoportantes son comunes en la década de 1950 y están diseñados para soportar la compresión a través de la cerámica.
Los forjados autárquicos se construían a pie de obra, lo que genera riesgos debido a la falta de control de calidad.
Los forjados cerámicos autoportantes, aunque ofrecen una reserva de sección, pueden sufrir corrosión debido a la falta de recubrimiento y los problemas de calidad.

Forjados cerámicos autárquicos

Los forjados cerámicos autárquicos se caracterizan por la resistencia a la compresión del hormigón
La resistencia del forjado depende de la configuración del hormigón armado, incluyendo vigas U.
Existen sistemas patentados, pero a veces se usan losas de rasilla
Los forjados cerámicos pueden tener vigas y nervios entre los ladrillos, con armadura y encofrado in situ.
Las piezas cerámicas se utilizan en las bovedillas que recuerdan a los forjados actuales, pero requieren encofrado.

Grado de corrosión e impactos en forjados cerámicos

La humedad causa corrosión importante en las armaduras de los forjados cerámicos
La corrosión puede incluso eliminar el armado por completo.
La mala calidad constructiva contribuye a los problemas de corrosión.

Evolución de los forjados autárquicos

Los forjados autárquicos se han ido modernizando y se han ido utilizando sistemas de viguetas pretensadas y semiviguetas.
Existen diferentes sistemas como Rot, Cabanna y otros, con características particulares.
Los forjados autárquicos del pasado solían incluir piezas circulares o triangulares en sus secciones, pero no son comunes en la actualidad.

Evolución de los Sistemas Estructurales

El Código de Hammurabi (1700 a.C.) representa el primer código de construcción conocido, marcando el inicio de la regulación en la construcción.
A principios del Siglo XIX, el hormigón armado se utilizó inicialmente en objetos como jardineras y macetas, y no en la construcción de edificios.
La patente del sistema Genic, comercializada desde París en 1892, se basó en entramados de pilares y vigas que sostenían forjados nervados.
Francia emitió la primera normativa oficial sobre hormigón armado en 1896, mientras que España la publicó en 1939.
La década de 1960 marcó un punto de inflexión en España, con el hormigón armado convirtiéndose en el material principal de construcción.
El ingeniero Eugenio Rivera introdujo a principios del Siglo XX las patentes francesas del hormigón armado, popularizándolas en el norte de España.
En el Periodo de Posguerra, las limitaciones en el acceso a metales llevaron al uso de forjados de baja calidad con materiales cerámicos en España.
Las viguetas pretensadas, que aparecieron en las décadas de 1950 y 1960, marcaron el fin de los forjados cerámicos de baja calidad en España.
La Dirección General de Arquitectura en España desarrolló en 1941 normas para el cálculo y ejecución de estructuras metálicas, hormigón armado y forjados de ladrillo armado.
Auguste Perret construyó en la calle Franklin de París la primera estructura de hormigón armado para un edificio.
La revista "Beton Arm" publicó en 1902 una tabla comparativa de distintas patentes de sistemas estructurales de hormigón armado en Alemania.
En el siglo XIX, los barrios se caracterizaban por el uso de madera, ladrillo y un uso limitado del hormigón armado.
La construcción de viviendas en las décadas de 1960 y 1970, en España, se basó en sistemas porticados de vigas y pilares utilizando principalmente hormigón armado.
La rehabilitación integral de barrios requiere un profundo conocimiento de los sistemas estructurales para intervenir eficazmente.
La construcción rápida de viviendas sociales utilizando hormigón armado era fundamental para atender la creciente demanda de vivienda en España.
La rehabilitación integral de barrios no solo mejora la seguridad estructural, sino que también proporciona mayor confort energético, movilidad vertical y calidad de vida.

Cubiertas

La aparición de nuevos materiales como el plástico, los bituminosos y los aislantes térmicos impulsó la expansión de las cubiertas planas.
El hormigón provocó un cambio significativo en los sistemas estructurales, pasando de muros de carga a estructuras porticadas.
Las cubiertas inclinadas con materiales no estancos fueron comunes hasta el siglo XIX, incluso con estructuras de madera y techo falso de cañizo.
En los años 60 y 70, dos tipos de cubiertas inclinadas dominaron: la cubierta caliente con un forjado inclinado como soporte y la cubierta fría con una cámara de aire ventilada.
Las cerchas de madera fueron reemplazadas por tabiquillos palomeros que permitían la ventilación.
Las bovedillas de yeso se utilizaron ampliamente en la década de 1950 y 1960, pero fueron reemplazadas por las de cerámica y hormigón debido a sus procesos complejos y artesanales.
La cubierta plana, aunque utilizada desde la antigua Mesopotamia, era pesada y tenía una gran inercia térmica.
La evolución de la construcción se dirigió hacia formas más ligeras, perdiendo inercia térmica y mejorando el aislamiento con cámaras de aire ventiladas.
La cubierta plana se consolidó como una aportación al movimiento moderno gracias a la aparición de materiales de impermeabilización.
Las cubiertas ventiladas se simplificaron a multicapa, perdiendo la cámara de aire que proporcionaba beneficios térmicos.
Las bovedillas de yeso, aunque populares en las décadas de 1950 y 1960, son sensibles a la humedad y pueden provocar dilatación y contracción en los forjados.
Se han utilizado diversos materiales en la construcción de los forjados, incluyendo viguetas de madera, metal, cerámicas y hormigón armado precomprimido.
Las bovedillas de cerámica y hormigón se convirtieron en las más utilizadas en la década de 1960 y 1970.
La normativa sobre aislantes térmicos (z-79) impulsó la inclusión de este material en las cubiertas a partir de los años 80.

Sistemas Estructurales

La Villa Rotonda de Palladio ejemplifica estructuras murari donde la fachada y las particiones interiores son un elemento único.
La industrialización y los perfiles metálicos a finales del siglo XIX condujeron a la transición de estructuras murari hacia otras más ligeras y flexibles.
Las estructuras porticadas, especialmente de hormigón, permitieron la independencia del cerramiento de la estructura, haciendo los edificios más ligeros.
La unión estructura-fachada en estructuras porticadas presenta desafíos de cálculo y ejecución, especialmente al utilizar materiales de fábrica.
Los problemas de pandeo, tanto horizontal como vertical, son un factor importante al considerar la unión estructura-fachada.
La reducción del espesor de la hoja exterior para abaratar costos puede aumentar el riesgo de pandeo.
Los puentes térmicos son un problema común en las estructuras porticadas de hormigón, debido al apoyo directo del forjado sobre las vigas.
La viga plana, desarrollada en los años 80, se utiliza para abaratar el encofrado pero puede generar problemas de flechas significativas.
Los paneles de yeso laminado se utilizan para mejorar la rigidez de la tabiquería interior y evitar la fisuración.
La evolución de las estructuras ha ido de muros de carga con espesores reducidos (hasta 6 plantas) a estructuras porticadas de hormigón armado con luces entre 3 y 4 metros.
La fachada dejó de ser un elemento estructural, las vigas pasaron de ser de canto a ser de forma más esbelta.
La reducción de espesores de la hoja exterior y la falta de continuidad en el revestimiento producen puentes térmicos.
El uso de aislantes térmicos en las cámaras de aire se generalizó a partir de los años 80.
Las vigas planas, aunque más ligeras, pueden generar problemas de pandeo debido a su esbeltez.
La evolución de los sistemas estructurales se refleja en la transición de las viguetas de madera a las metálicas, cerámicas y de hormigón armado precomprimido.
Las viguetas de hormigón armado precomprimido se han convertido en el sistema actual
Las viguetas metálicas, comúnmente utilizadas en el siglo XIX, disminuyeron su uso debido a las limitaciones de materiales y la guerra.
La Norma Aor 93 de la llit de Cataluña ilustra la evolución de los forjados, desde las viguetas de madera con revoltón de ladrillo hasta las actuales viguetas pretensadas con bovedilla cerámica o de hormigón.
Los revoltones de ladrillo construidos con baja calidad y poca protección son susceptibles a la corrosión, especialmente en ambientes húmedos.
La corrosión en el hormigón armado o pretensado afecta la resistencia del material y puede generar problemas de seguridad.
Los forjados cerámicos, desarrollados por la dirección general de arquitectura a partir de 1942, han sido comercializados por diversas empresas bajo diferentes sistemas.
La construcción de forjados cerámicos se realizaba a pie de obra, con un proceso que implicaba la colocación de las piezas cerámicas, el armado, el vertido de la lechada y la inversión de la vigueta.
Los forjados autárquicos con elementos cerámicos autoportantes son comunes en la década de 1950 y están diseñados para soportar la compresión a través de la cerámica.
Los forjados autárquicos se construían a pie de obra, lo que genera riesgos debido a la falta de control de calidad.
Los forjados cerámicos autoportantes, aunque ofrecen una reserva de sección, pueden sufrir corrosión debido a la falta de recubrimiento y los problemas de calidad.

Forjados cerámicos autárquicos

Los forjados cerámicos autárquicos se caracterizan por la resistencia a la compresión del hormigón.
La resistencia del forjado depende de la configuración del hormigón armado, incluyendo vigas U.
Existen sistemas patentados, pero a veces se usan losas de rasilla.
Los forjados cerámicos pueden tener vigas y nervios entre los ladrillos, con armadura y encofrado in situ.
Las piezas cerámicas se utilizan en las bovedillas que recuerdan a los forjados actuales, pero requieren encofrado.

Grado de corrosión e impactos en forjados cerámicos

La humedad causa corrosión importante en las armaduras de los forjados cerámicos.
La corrosión puede incluso eliminar el armado por completo.
La mala calidad constructiva contribuye a los problemas de corrosión.

Evolución de los forjados autárquicos

Los forjados autárquicos se han ido modernizando y se han ido utilizando sistemas de viguetas pretensadas y semiviguetas.
Existen diferentes sistemas como Rot, Cabanna y otros, con características particulares
Los forjados autárquicos del pasado solían incluir piezas circulares o triangulares en sus secciones, pero no son comunes en la actualidad.