CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ASCENSORES

CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE ASCENSORES Curso de construcción. En edificaciones de altura, a partir de las 5 plantas, por normativa deben realizarse circulaciones verticales mecánicas, elevadores, los cuales requieren una estructura de derivación de cargas puntual, hacia el sistema de cimentación de la edificación, utilizándose el ábaco arriostrado hueco, para el apoyo de la estructura ante posibles esfuerzos cortantes y suspensión del mecanismo del ascensor. En el 100% de las edificaciones de altura sobre las 5 plantas, existen sistemas de circulación vertical mecánica, denominados ascensores o elevadores, tienen como principio transportar a las personas de manera vertical, pudiendo presentarse varios núcleos estructurales, dependientes del tamaño y la capacidad de albergue del inmueble. Los elevadores se sitúan dentro de grandes cajones verticales estructurarles, que nacen desde un basamento hueco, denominado ábaco, el cual cumple la función de transmitir las cargas de obra y disiparlas hacia el suelo, existiendo también desplazamientos laterales por el movimiento que la maquina genera en su interior. Existen elevadores eléctricos e hidráulicos, que en todos los casos causan variaciones en el sistema constructivo, ya que el electrillo sitúa la sala de maquinas en la parte superior de la estructura, a diferencia del hidráulico, que lo hace dentro del ábaco de fundación. En el sistema eléctrico, también debe incorporar dentro de la fundación, parte del elemento mecánico, que se refiere al apoyo la plataforma de carga de descenso y amortiguación de choque de un ascensor, el cual al llegar al límite inferior, reposado sobre la fundación estructural que porta su mecanismo, a fin de poder realizar mantenimiento, sin que la cabina quede colgada (cambio y reparación de cable y poleas de rotación). La posición de la estructura de los ascensores en la edificación, varía según el diseño, existiendo según diseño arquitectónico, elementos situados en el núcleo, y ascensores panorámicos, los cuales revisaremos a continuación: Ábaco para estructura de ascensor en núcleo: por diseño, la vertical portante del ascensor puede encontrarse situada en el núcleo de una edificación, de tal forma que las losas de piso se arriostran a la misma por intermedio de las vigas, siendo el elemento estructural de transmisión de cargas (columna principal), es así que el ábaco de fundación situado en la parte inferior, no solamente resistirá los esfuerzos de la caja de elevador, sino de un gran segmento del edificio, por lo cual, al encontrarse en el centro de equilibrio, podrá construirse de manera aislada del resto de los cimientos, pero el cálculo civil dará mayor dimensión a su base, para transmitir esfuerzos netos de compresión, al reducir diagramas de vuelco debido al apoyo perimetral que se le otorga en cada planta.

En la grafica se puede observar con rojo, la estructura del elevador, arriostrada a todas las columnas mediante vigas en cada piso del edificio, lo cual proporciona estabilidad ante momentos de vuelco y pandeo. En el corte se puede notar que el sistema de fundación se encuentra aislado, ya que solo transmite cargas verticales por peso de edificación, calculadas en cuantía de centímetros cuadrados de requerimiento dependiente a la resistencia del suelo. Ábaco para estructura de ascensor en perímetro (panorámico): los ascensores panorámicos, deben situarse en fachadas perimetrales del edificio, como su nombre lo indica, permitirán que el usuario observe el exterior, durante el acenso. La vertical estructural, se arriostra al sistema de la edificación, pero en menor cuantía, existiendo 2 a 4 puntos de apoyo, dependiendo del diseño. En todos los casos genera posibilidad de vuelco por el peso del montante para elevadores. Los ábacos diseñados para este sistema, sin duda serán calculados a una menor dimensión de base, ya que no transmiten gran carga proporcional del edificio, siendo en su mayoría el peso puro de la estructura del elevador y pequeños segmentos de perímetro de la edificación, los que estarán inscritos dentro del cuadrante de momentos. El cálculo estructural, también proporcionara mayor profundidad al sistema de fundación de este elemento, ya que debe retenerse el diagrama de vuelco desde la base a modo de otorgar mayor anclaje. El vuelco de la estructura, en cierta medidita es retenido por el arriostre de las vigas de piso de la edificación, sin embargo en la base, podrían presentarse movimientos laterales, causando movimientos que puedan dañar la integridad de la edificación, al descentrar fácilmente la plomada (perdida de verticalidad) de la cabina del elevador, haciendo que este deje de funcionar de manera correcta.

Para evitar movimientos en el ábaco de fundación, se debe colocar vigas de arriostre, hacia fundaciones cercanas, que funcionaran de la misma forma en la que las vigas del edificio sujetan la vertical, pero en este caso bajo suelo, para obtener mayor rigidez en el sistema. Sin duda, al enlazar toda la caja del ascensor, desde la fundación hasta la cubierta de la edificación, se generara mayor esbeltez de la estructura, otorgando mejor funcionamiento y durabilidad de la maquinaria del ascensor, reduciendo también la frecuencia de mantenimiento. Todos los datos, de profundidad, tamaño y arriostre del ábaco serán realizados por cálculo de la ingeniería civil estructural.

La grafica nos muestra claramente el momento de vuelco de la estructura, por carecer de elementos de arriostre en su parte exterior, tomando en cuenta una mayor profundidad en el ábaco, para proporcionar mayor estabilidad al elemento de circulación vertical. Composición de ábacos de fundación: los ábacos de fundación se componen de 2 partes, la losa de retención y la portante de cargas, en la cuales descansaran la sala de maquinas y la estructura vertical que se refiere al cajón del elevador. En todos los casos, el ábaco deberá ser calculado para proporcionar medidas a sus partes, así como obtener dosificaciones de resistencia de hormigón, cuantía, diámetro y posición de barras en acero de construcción. Se debe notar que en sistemas eléctricos de elevadores, la sala de maquinas se encuentra en la parte superior del cajón estructural, situándose dentro del ábaco de fundación la plataforma de carga, que no ejercerá grandes esfuerzos. Sin embargo en el sistema hidráulico, la maquina se encuentra dentro del ábaco de fundación, generando un gran esfuerzo de empuje, por lo cual la base de la estructura,

deberá tener una mayor sección en ancho, largo y alto para resistir el esfuerzo ante asentamientos diferenciales. Para ábacos de fundación en sistema hidráulico, se debe prever en el diseño arquitectónico, el acceso a la fundación, haciendo que funcione como un cuarto de maquinas, el cual evidentemente se encuentre dotado de un acceso, para permitir que el servicio técnico pueda ingresar a realizar la instalación, reparación o sustitución del sistema. En caso de no prever el acceso al ábaco de fundación, sencillamente la maquina no podrá ser instalada. A continuación se muestra una grafica para conocer los 2 sistemas:

Procedimiento para la ejecución: el procedimiento para la ejecución, se relaciona a cursos completos, directamente ligados a los procedimientos, que deben realizarse para la construcción de este ítem. Para conocer más sobre la construcción de ábacos de fundación de elevadores te recomiendo visitar los siguientes cursos: -Trazado y replanteo. -Excavaciones para fundaciones. -Viga de arriostre. -Losa radier. (Donde encontraras temas relacionados a la construcción de ábacos de fundación). Cabe resaltar que los procesos constructivos, deben realizarse bajo la supervisión profesional y mano de obra especializada, utilizando dosificaciones de material provistos por el cálculo estructural, rigiéndose directamente al diseño arquitectónico.