Casa Alamedita

Contexto

Vivienda de dos niveles (6.64 m) ubicada en el barrio Rincón de la Alamedita, zona residencial urbana de Cali. El programa arquitectónico — piscina, balcones para zonas sociales, distintos voladizos y combinación entre estructura de concreto y parqueadero metálico — generó retos estructurales particulares. El sistema es PRM en concreto con modelo BIM en Revit, múltiples versiones ETABS con análisis de deflexiones, diseño de placa base para elementos tubulares de acero del parqueadero y diseño de cubierta en teja termoacústica con distintas pendientes.

Rol

Ingeniero estructural apoyando el diseño, modelación, producción de planos de despieces y memorias de cálculo.

Proceso

• Desarrollo del modelo BIM integral en Revit a partir de los requerimientos arquitectónicos, incluyendo piscina, balcones y múltiples voladizos
• Creación de múltiples versiones del modelo ETABS con análisis progresivo de deflexiones en cada iteración, verificando el cumplimiento de límites de servicio
• Diseño de conexiones de momento para columnas tubulares de 150×150×4 mm y placas base para los elementos metálicos del parqueadero
• Modelación de la escalera en un análisis ETABS independiente para capturar su distribución de fuerzas real
• Diseño de cubierta termoacústica con pendientes variables y patrones de carga asimétricos
• Elaboración del estudio de suelos y diseño detallado de cimentación (vigas de cimentación + pedestales + zapatas)

Resultados

• Modelo BIM completo en Revit integrando todos los elementos estructurales con el diseño arquitectónico
• Múltiples iteraciones en ETABS resolviendo las deflexiones en voladizos y zonas de doble altura
• Conexiones de columnas tubulares diseñadas para transferencia de momento con placas base verificadas
• Modelo independiente de escalera asegurando distribución de fuerzas precisa sin simplificaciones
• Cubierta termoacústica con múltiples pendientes resuelta correctamente para cargas asimétricas
• Estudio de suelos completo y documentación de cimentación en AutoCAD

Lecciones

1. Los voladizos con carga viva de uso intensivo no se diseñan igual que los decorativos. Un área social para ping pong en voladizo concentra carga viva dinámica y asimétrica en el punto estructuralmente más desfavorable — el extremo libre. La deflexión bajo carga de servicio fue la variable que gobernó el diseño, no la resistencia. Limitar la flecha a L/360 con carga viva plena obligó a profundizar la viga de borde y escalar el armado negativo mucho más allá de lo que habría exigido un cálculo de resistencia puro.

2. Las columnas de doble altura cambian completamente el problema sísmico. Una columna de doble altura tiene entre 4 y 8 veces menos rigidez lateral que una columna convencional del mismo perfil — la rigidez varía con el cubo de la longitud. En zona de amenaza sísmica alta esto se traduce en derivas amplificadas en el nivel intermedio y un potencial piso blando si no se modela correctamente. El diseño por capacidad y la verificación de esbeltez bajo carga axial y momento combinado fueron los chequeos más exigentes de todo el proyecto.

3. Conectar una estructura metálica liviana a un sistema en concreto exige resolver la compatibilidad de rigideces, no solo la resistencia de los anclajes.

El parqueadero metálico conectado a la estructura principal introduce fuerzas horizontales de origen térmico y sísmico que el concreto recibe de forma puntual. Los anclajes dimensionados solo por resistencia última pueden cumplir en papel y fallar en servicio por fatiga o por deformaciones diferenciales que el diseñador no anticipó. La solución fue tratar la conexión como una junta semirígida, no como un empotramiento perfecto.

4. Las cubiertas de distintas pendientes sobre una misma estructura generan cargas gravitacionales asimétricas que el modelo no captura con patrones simples.

Cada faldón con pendiente diferente descarga en dirección y magnitud distintas sobre las vigas de apoyo. El patrón de carga más crítico no fue la carga total uniforme sino la condición con un faldón cargado y el adyacente descargado — que introduce torsión en las vigas de cubierta y momento no anticipado en las columnas perimetrales.