¿Qué es un muro cortante y por qué lo necesitan los edificios?
30 de junio de 2020
Ser capaz de identificar los distintos tipos de muros en un plano estructural es una habilidad esencial, pero también es importante saber qué hace que cada tipo de muro sea único. El constructor profesional Jordan Smith lo explica en su curso Introducción a la lectura de planos:
"Cuando lees un plano, entiendes que no todos los muros son iguales. Hay muros cortantes, muros de carga y muros arquitectónicos".
¿Qué es un muro cortante?
Mientras que los pilares y los muros de carga mantienen los edificios en pie, transportando la carga de compresión de la estructura hasta sus cimientos, el muro cortante es lo que impide que las estructuras se vuelquen, resistiendo las fuerzas laterales del viento y la actividad sísmica.
¿Cómo funcionan los muros cortantes?
Comprender toda la física de los muros cortantes puede requerir una formación en ingeniería estructural, pero una forma sencilla de entender cómo funcionan es imaginar un cuadrado de madera con cuatro bordes, básicamente dos pilares y dos vigas. Este armazón puede soportar peso desde arriba (compresión), ya que cualquier carga ejercida sobre la viga superior se transfiere a través de los pilares a la base del cuadrado.
Pero si se ejerce demasiada presión sobre sus lados -una fuerza lateral-, el cuadrado se torcerá y se derrumbará sobre sí mismo, a menos que esté arriostrado por soportes. Los muros cortantes tienen estos soportes y están diseñados para que no se derrumben sobre sí mismos. A su vez, garantizan que el viento no derribe la casa.
Sin embargo, el soporte que proporcionan los muros de cortante supone un obstáculo de diseño para los arquitectos. Tanto si el apoyo contra las fuerzas laterales se debe al revestimiento que cubre la estructura como a otros refuerzos dentro de ella, cualquier ventana o puerta debe limitarse en términos del área total del muro cortante (y en algunos usos no puede utilizarse en absoluto).
¿Qué estructuras necesitan muros cortantes?
Casi todas las casas tienen muros de corte externos, pero los muros de corte internos sólo suelen encontrarse en casas grandes y edificios altos sometidos a vientos laterales y fuerzas sísmicas. Cuanto más alto sea el edificio, mayor será la necesidad de muros de corte internos y de un sistema de resistencia a fuerzas laterales.
Colocación de muros de cortante
Como regla general, la colocación ideal de los muros de corte en edificios de gran altura y en aquellas viviendas que los requieran es en el centro de cada mitad de un edificio. Más allá de eso, los muros de corte deben construirse simétricamente alrededor del eje central del edificio.
En otras palabras, si hay un muro de corte en su lado norte, tiene que haber otro idéntico en su lado sur. Si hay un muro de cortante en la esquina sureste de un edificio, se colocará un muro de cortante idéntico en el lado opuesto del eje central, en la esquina suroeste.
Ser capaz de identificar los distintos tipos de muros en un plano estructural es una habilidad esencial, pero también es importante saber qué hace que cada tipo de muro sea único. El constructor profesional Jordan Smith lo explica en su curso Introducción a la lectura de planos:
"Cuando lees un plano, entiendes que no todos los muros son iguales. Hay muros cortantes, muros de carga y muros arquitectónicos".
¿Qué es un muro cortante?
Mientras que los pilares y los muros de carga mantienen los edificios en pie, transportando la carga de compresión de la estructura hasta sus cimientos, el muro cortante es lo que impide que las estructuras se vuelquen, resistiendo las fuerzas laterales del viento y la actividad sísmica.
¿Cómo funcionan los muros cortantes?
Comprender toda la física de los muros cortantes puede requerir una formación en ingeniería estructural, pero una forma sencilla de entender cómo funcionan es imaginar un cuadrado de madera con cuatro bordes, básicamente dos pilares y dos vigas. Este armazón puede soportar peso desde arriba (compresión), ya que cualquier carga ejercida sobre la viga superior se transfiere a través de los pilares a la base del cuadrado.
Pero si se ejerce demasiada presión sobre sus lados -una fuerza lateral-, el cuadrado se torcerá y se derrumbará sobre sí mismo, a menos que esté arriostrado por soportes. Los muros cortantes tienen estos soportes y están diseñados para que no se derrumben sobre sí mismos. A su vez, garantizan que el viento no derribe la casa.
Sin embargo, el soporte que proporcionan los muros de cortante supone un obstáculo de diseño para los arquitectos. Tanto si el apoyo contra las fuerzas laterales se debe al revestimiento que cubre la estructura como a otros refuerzos dentro de ella, cualquier ventana o puerta debe limitarse en términos del área total del muro cortante (y en algunos usos no puede utilizarse en absoluto).
¿Qué estructuras necesitan muros cortantes?
Casi todas las casas tienen muros de corte externos, pero los muros de corte internos sólo suelen encontrarse en casas grandes y edificios altos sometidos a vientos laterales y fuerzas sísmicas. Cuanto más alto sea el edificio, mayor será la necesidad de muros de corte internos y de un sistema de resistencia a fuerzas laterales.
Colocación de muros de cortante
Como regla general, la colocación ideal de los muros de corte en edificios de gran altura y en aquellas viviendas que los requieran es en el centro de cada mitad de un edificio. Más allá de eso, los muros de corte deben construirse simétricamente alrededor del eje central del edificio.
En otras palabras, si hay un muro de corte en su lado norte, tiene que haber otro idéntico en su lado sur. Si hay un muro de cortante en la esquina sureste de un edificio, se colocará un muro de cortante idéntico en el lado opuesto del eje central, en la esquina suroeste.
Identificación de los muros cortantes en los planos
Los muros cortantes se identifican normalmente en los planos mediante una línea continua con una línea más fina que indica el revestimiento que los cubrirá (y que normalmente se especifica en un esquema de revestimiento separado).
Los muros cortantes son uno de los muchos componentes de construcción que se muestran en los planos arquitectónicos. Aprenda todo lo que necesita saber sobre la lectura de planos en clase en línea de MT Copelandimpartido por el constructor profesional y artesano Jordan Smith.
Tipos de muros cortantes
- Estructura de madera con montantes verticales y revestimiento. Es la forma más común de muro cortante en los edificios estadounidenses. La estructura de madera con montantes verticales por sí sola está sujeta a deformaciones y colapsos, por lo que la estructura se cubre con un revestimiento, normalmente contrachapado o tablero de virutas orientadas (OSB). De este modo, se garantiza la rigidez incluso bajo presión lateral.
- De acero. En los edificios de mayor tamaño, estos muros cortantes están formados por chapas de acero en lugar de madera contrachapada.
- Tirantes diagonales. Ya sea de acero o de otro material, un refuerzo diagonal dentro de un marco proporciona aún más apoyo.
- Marcos de momento. Se trata de estructuras rígidas y rectilíneas que funcionan como muros de cortante, pero que permiten instalar en ellas una ventana o una puerta. El coste de los materiales y la mano de obra para construirlos hacen que esta opción sea cara.
Formas de los muros de cortante
Aunque muchos muros de corte son simples planos rectangulares, pueden ser aún más eficaces para resistir el viento o los terremotos cuando se construyen con formas variadas:
- Los muros centrales son muros de cortante en forma de caja que forman un cuadrado o rectángulo alrededor de un núcleo central, que suele contener los ascensores y los sistemas mecánicos de un edificio.
- Los muros en forma de C tienen prolongaciones cortas en cada extremo del plano principal.
- Las paredes en forma de L tienen un tramo más largo en un extremo del plano.
- El alfabeto continúa con la T, la U, la W y otros arreglos que reciben su nombre de las letras a las que más o menos se parecen.
El ingeniero de estructuras determinará cuál es la mejor forma para cada situación: algunas son más eficaces para absorber impactos sísmicos, mientras que otras son más adecuadas para vientos fuertes.
5 Consejos para instalar muros de cortante
A la hora de instalar muros cortantes en una casa, unas cuantas reglas sencillas garantizarán el éxito. En la mayoría de las casas de Estados Unidos, el proceso consiste en fijar el revestimiento (de madera contrachapada u OSB) a los marcos.
- Compruebe el sello del panel en el tablero OSB o contrachapado para asegurarse de que se trata de un revestimiento clasificado y de que la norma DOC del producto cumple los códigos de construcción. Deberá utilizar PS1 para el contrachapado y PS2 para el OSB.
- Seleccione los paneles (que vienen en longitudes de hasta 12 pies) adecuados para su proyecto de revestimiento en particular. Cuanto más largo sea el panel, menos bloques se necesitarán.
- A lo largo de cada panel hay un eje de resistencia. Instalar los paneles verticalmente requiere menos mano de obra, pero instalarlos horizontalmente puede proporcionar una mayor resistencia al viento. Sin embargo, algunas autoridades, como la Engineered Wood Association, sostienen que no hay diferencia de eficacia entre las instalaciones horizontales y verticales.
- Fije el revestimiento a la estructura con clavos. El diseñador o ingeniero especificará en los planos el tamaño y la separación de los clavos.
- Por último, todos los revestimientos deben fijarse mecánicamente a los muros de cimentación con conectores metálicos (también se especificarán en los planos).
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