En el diseño de un nuevo edificio, es fundamental considerar el número de ascensores necesarios y su capacidad. Además de la obligatoriedad legal de dotar de accesibilidad a los edificios, la cantidad de ascensores a instalar variará significativamente según si se trata de un complejo residencial, empresarial o comercial.
Factores Clave para el Cálculo de Ascensores
A primera vista, se podría pensar que el cálculo se basa únicamente en el número de personas que frecuentan la vivienda, centro comercial u oficinas. Si bien esto es lógico, el proceso es más complejo y requiere la consideración de diversos factores.
Análisis de la Demanda de Tráfico
Entre los factores que hay que tener en consideración para establecer la cantidad de ascensores necesarios, uno de los más determinantes es la altura del edificio. También es importante saber si el edificio es un complejo residencial, empresarial o comercial, dado que en los dos últimos casos el tránsito de personas es mayor y será necesario instalar más ascensores, aun teniendo las mismas características que la finca de viviendas.
Sabiendo los factores mencionados, deberemos hacer un cálculo de la cantidad de personas que se pueden trasladar en 5 minutos, fijándonos en:
- La velocidad del ascensor.
- El número total de personas que puede albergar la cabina en cada viaje.
- El tiempo de espera.
- La altura del recorrido.
ASCENSORES - TRÁFICO VERTICAL -1-
Consideraciones Estructurales para la Instalación de Ascensores
La estructura de un ascensor requiere un diseño y fabricación rigurosos, y es lo primero y más urgente a considerar. Puede sonar a obviedad, pero es crucial entender que la estructura debe diseñarse y fabricarse para llevar su marcado CE basado en la norma armonizada UNE-EN 1090-1 «Ejecución de estructuras de acero y aluminio. Parte 1: Requisitos para la evaluación de la conformidad de los componentes estructurales», tal y como recogen los organismos notificados.
Es importante recordar que las estructuras no están certificadas por la norma 1090; es la empresa fabricante la que debe estar certificada según dicha norma para poder fabricar este tipo de estructuras.
En este artículo, no profundizaremos en temas comunes del cálculo de otras estructuras, como el estudio del efecto de viento, nieve o movimientos sísmicos, los cuales están sobradamente definidos en el Eurocódigo y son habituales en cualquier apunte de cálculo de estructuras.
Componentes que Condicionan el Cálculo de la Estructura del Ascensor
Los componentes del ascensor que principalmente condicionan el cálculo de su estructura son dos:
- El chasis de cabina.
- La bancada (en ascensores de tracción con máquinas eléctricas).
Estos componentes interactúan con las guías, y estas a su vez transmiten los esfuerzos a la estructura a través de sus fijaciones. Aunque el contrapeso también transmite fuerzas, estas son insignificantes en comparación con el chasis y la bancada.
Chasis de Cabina
El chasis de cabina es el componente que sufre mayores acciones a lo largo de su ciclo de vida útil. Durante su funcionamiento habitual, los modelos pórticos apenas ejercen una fuerza considerable sobre las guías si la instalación se ha realizado adecuadamente; por el contrario, si la disposición es de un modelo mochila, estas interacciones pueden ser mayores. También se deben considerar los efectos en el momento de cargar y descargar viajeros.
Bancada
En los ascensores modernos, donde la maquinaria se coloca en el hueco y no en un cuarto de máquinas, todo el peso de ambos ramales recae sobre la bancada, que suele estar apoyada en las guías de cabina y, a veces, también en las de contrapeso.
Análisis Avanzados en el Cálculo Estructural
Para asegurar la integridad y seguridad de la estructura del ascensor, se realizan diversos estudios y análisis:
- Estudio con elementos shell en el análisis MEF.
- Estudio de uniones soldadas y atornilladas: Es raro el caso en el que se detalle y garantice, mediante el cálculo, la seguridad de las uniones.
- Estudio de elementos de encuentro.
- Análisis modal.
- Interacciones del edificio con la estructura y viceversa: Aunque suelen llamarse estructuras autoportantes, rara vez lo son, ya que suelen arriostrarse en los forjados del edificio. Por esta razón, se deben calcular las reacciones a este, así como las que van a la solera, con especial importancia en aquellos edificios que dispongan de un espacio transitable por debajo del ascensor, lo que nos obligará a tener especial cuidado con este punto. Del mismo modo, no se suelen contemplar los efectos que el edificio puede ejercer sobre la estructura, como por ejemplo, qué ocurriría en caso de un seísmo, lo que podría generar gravísimos problemas.
Consecuencias de No Realizar un Cálculo Estructural Adecuado
Los problemas derivados de la ausencia de un cálculo estructural pueden ser severos, poco significantes o catastróficos. Un caso reciente es el de una comunidad de vecinos que tenía parada la instalación de dos ascensores porque la empresa instaladora les solicitaba el cálculo estructural de la estructura, lo cual es lógico y normal.
En el ejemplo mencionado, si no se hubiera realizado el cálculo, los travesaños de la estructura hubieran sido muy endebles, lo que podría haber llevado a problemas catastróficos. Podría aparecer una leve deformación elástica temporal de travesaños o pilares sin consecuencias significativas, un tema más estético que estructural; pero, ¿a quién le gusta ver curvarse una viga que soporta una estructura que utilizas todos los días?
En resumen, calcular una estructura metálica de ascensores no es complejo, pero es crucial estar atentos a las características propias de este tipo de estructuras para garantizar la seguridad y funcionalidad a largo plazo.
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