CÁLCULO DE ESTRUCTURAS PARA CARPAS TEMPORALES
GENERALIDADES
Las carpas son elementos de instalación temporal y desmontables que se utilizan generalmente para cubrir áreas al aire libre durante eventos, festivales, eventos deportivos, etc aunque se pueden utilizar también para otros usos como almacenamientos comerciales o industriales.
Las estructuras para estas cubriciones temporales presentan la peculiaridad de que debiendo ser suficientemente ligeras y fáciles de montar/desmontar, deben a la vez tener suficiente solidez dada la responsabilidad propia de un recinto con pública concurrencia, por lo que si bien no llegan a tener el nivel de requerimientos de una instalación permanente, su diseño debe calibrar de manera bien ajustada las acciones a las que estará sometida la carpa.
En el presente post pasamos a revisar criterios que aplicamos en RRG INGENIEROS para el dimensionamiento de carpas y otras cubriciones temporales.
NORMATIVA PARA CÁLCULO DE CARPAS
Para el ámbito español y europeo aplicamos la siguiente normativa:
- Norma EN 13782 Estructuras temporales. Carpas. Seguridad y Eurocódigos citados en esta norma. Que define las condiciones particulares de cálculo e instalación de carpas
- Código estructural o Eurocódigos homólogos. Para el cálculo genérico de los elementos estructurales y cimentaciones de las carpas
MATERIALES USUALES PARA LA CONSTITUCIÓN DE CARPAS
Envolvente: La envolvente de las carpas pueden estar hechas de una variedad de materiales, como lona de PVC, polietileno, poliéster recubierto de PVC, entre otros. Es importante seleccionar materiales duraderos y resistentes a la intemperie que puedan soportar las condiciones climáticas previstas y el uso continuo.
Estructura y marco: La estructura de la carpa puede ser de aluminio, acero conformado usualmente tubular u otros. Debe ser lo suficientemente resistente para soportar la lona y resistir las fuerzas externas, pero también lo suficientemente ligera para facilitar el montaje y desmontaje.
Sistema de cimentación y anclaje: Para garantizar la estabilidad de la carpa, es crucial contar con un sistema de anclaje adecuado. Esto puede incluir desde elementos livianos como estacas, cuerdas tensoras, pesos, placas enterradas o sistemas de anclaje más contundentes como cimentaciones superficiales e incluso profundas cuando sea necesario.
ACCIONES A CONSIDERAR EN EL CÁLCULO ESTRUCTURAL DE CARPAS
Las principales acciones a considerar son las siguientes:
-Cargas permanentes debidas a la propia estructura, del equipo técnico requerido para el funcionamiento, revestimientos, la decoración y similares. Se debe identificar la influencia de los estados húmedo o seco de los materiales
-Sobrecargas para áreas con acceso público universal: Según 7.4.1.1. de la EN 13782 caso que existan suelos, escaleras, gradas, plataformas, etc en las que pueda haber afluencia de público, de entre 3,5 y 5 KN/m2. Se aplicarán también las cargas horizontales sobre barandillas, vallas y similares según 7.4.1.3 de dicha norma
-Sobrecargas para áreas acceso restringido: Según 7.4.1.2. de la EN 13782, todos los suelos, plataformas y similares sobre los que caminan personas individuales
-Acciones de viento: Según 7.4.2.1. de la EN 13782 cuando la velocidad del viento básica supere los 28 m/s aplicará directamente la Norma EN 1991-1-4 pudiendo no obstante las presiones de cálculo así obtenidas con un coeficiente reductor de 0,7. Cuando la velocidad del viento básica no supere los 28 m/s, o cuando la carpa tenga una anchura menor a 10 m y una altura menor a 5 m la EN 13782 proporciona formas considerablemente más sencillas para el cálculo de las presiones de viento. En general las presiones de cálculo obtenidas con esta norma para carpas resultan considerablemente inferiores respecto a las de una instalación permanente, siendo al menos un 30% inferiores
-Cargas de nieve: Según 7.4.3 de la EN 13782 las cargas de nieve se deben aplicar según la Norma EN 1991-1-3, si bien no es necesario tenerlas en cuenta para carpas montadas en áreas, donde no hay probabilidad de nieve, utilizadas en una época del año, donde la probabilidad de nieve, con disposiciones que impidan la acumulación de nieve o casos similares
ESTRUCTURA
El cálculo y diseño de la estructura se abordará según epígrafe 8 de la EN 13782, debiendo verificarse frente a vuelco, deslizamiento, levantamiento y resistencia.
En general el cálculo no supone diferencias significativas respecto a otras estructuras ordinarias, si bien habrá que buscar en general configuraciones, elementos estructurales y arriostramientos sencillos, estandarizados y optimizados dado que se requiere de ligereza y facilidad y rapidez de montaje/desmontaje. En general los elementos más indicados al respecto serán los perfiles tubulares, tirantes metálicos y uniones atornilladas o pasadores. Conviene estudiar bien la posibilidad de reducir longitudes de pandeo de elementos comprimidos con la adopción de arriostramientos secundarios adecuados
CIMENTACIÓN
Respecto a la cimentación el cálculo se abordará según epígrafe 9 de la EN 13782.
Cuando se calcule la capacidad portante de anclajes enterrados la resistencia del suelo sólo se debe tener en cuenta a condición de que el anclaje sea capaz de realizar pequeños desplazamientos y rotaciones sin ningún peligro para la estructura.
La norma proporciona también fórmulas para evaluar la capacidad portante de cálculo de anclajes mediante estaca, lo cual permite la instalación de carpas cuando no es viable el transporte masivo de lastres o su ejecución in situ:
CONCLUSIONES
Como vemos el dimensionamiento de estructuras para carpas tiene sus peculiaridades y requiere de un estudio cuidadoso por la responsabilidad que pueden tener por un lado por la afluencia de público y por otro por la necesidad de constituir estructuras ligeras y de fácil montaje/desmontaje.
Si desea un asesoramiento al respecto, puede ponerse en contacto RRG INGENIEROS a través de:
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