Estados límite de servicio

INTRODUCCIÓN
Con motivo de la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación y para cumplir con el
artículo 10 del mismo, se adjuntan modelos tipo de las fichas que debe contener el Documento
Básico Seguridad Estructural (DB-SE).
Algunos campos de las fichas se han completado con valores tipo que deberán ser adaptados a
cada proyecto concreto.
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CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO SE- Seguridad estructural
1.- Cumplimiento del CTE
A continuación se justifican las prestaciones del edificio por requisitos básicos y en relación con las exigencias
básicas del CTE.
1.1.- Seguridad Estructural (SE)
El objetivo del requisito básico “Seguridad estructural” consiste en asegurar que el edificio tiene un
comportamiento estructural adecuado frente a las acciones e influencias previsibles a las que pueda estar
sometido durante su construcción y uso previsto.
En los puntos siguientes se especifican los parámetros y procedimientos que se han considerado para
asegurar la satisfacción de las exigencias básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios
del requisito básico de seguridad estructural.
Para realizar la comprobación estructural del edificio se ha seguido el siguiente proceso:
a) Determinar las situaciones de dimensionado
b) Establecer las acciones y el modelo adecuado para la estructura
c) Realizar el análisis estructural, adoptando métodos de cálculo adecuados
d) Verificar que no se sobrepasan los estados límite
Situaciones de dimensionado:
Valores característicos de las
acciones:
Combinación de acciones:
Características de los materiales:
Modelos para el análisis
estructural:
Método de cálculo:
Datos geométricos de la
estructura:
Verificación:
Persistentes:
Condiciones normales de uso
Transitorias:
Condiciones aplicables durante la construcción
Extraordinarias: Acciones accidentales
Los valores de las acciones se recogen en la justificación del cumplimiento del DB
SE-AE.
Se ha determinado de acuerdo con el apartado 4 del DB-SE del CTE, utilizando los
coeficientes parciales de seguridad de la tabla 4.1 y los coeficientes de
simultaneidad de la tabla 4.2.
Se detallan en la justificación del DB correspondiente o bien en la justificación de
la EHE-08
Se detallan en la justificación del DB correspondiente o bien en la justificación de
la EHE-08
Se detalla en la justificación del DB correspondiente o bien en la justificación de la
EHE-08
La definición geométrica de la estructura se realiza en el Documento nº 2: Planos.
Estados límite.
Estados límite últimos:
Estados límite de servicio:
-
Estabilidad global y parcial
Resistencia de la estructura portante,
incluidos apoyos y cimentación
Flechas
Asientos, desplomes
Durabilidad
Se ha comprobado que las flechas, los
desplomes y las vibraciones cumplen las
limitaciones indicadas en el apartado 4.3.3
del DB-SE del CTE
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CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO SE- Seguridad estructural
1.1.1.- Acciones en la edificación (SE-AE)
Peso Propio:
Acciones
Permanentes
(G):
Pretensado:
Empujes del
terreno:
Sobrecarga de
uso:
Viento:
Acciones
Variables
(Q):
Acciones
térmicas:
Nieve:
Acciones
accidentales
(A):
Sismo
Impacto
Peso de los elementos estructurales calculados multiplicando la sección bruta
por su peso específico (25 KN/m3 para el hormigón armado y 78.5 KN/m3 para
acero)
Tabiquería, revestimientos, rellenos
El peso propio de tabiques pesados y muros de cerramiento se considera al
margen de la sobrecarga de tabiquería
Equipos e instalaciones fijas, tales como calderas colectivas, transformadores,
aparatos de elevación, o torres de refrigeración
La acción del pretensado se evaluará a partir de lo establecido en la
Instrucción EHE-08.
Para el cálculo de los muros de sótano se considera el empuje al reposo:
Ko = 1-sen .
Se adoptan los valores de la tabla 3.1. del DB-SE-AE del CTE.
Se considera una sobrecarga lineal de 2 kN/m actuando en los bordes de los
balcones volados.
Se sigue el punto 3.3 del DB-SE-AE del CTE para calcular la presión estática:
qe = qb . ce . cp
donde qb =
kN/m2
ce =
cp =
No se han considerado acciones térmicas, ya que se han dispuesto juntas de
dilatación a una distancia máxima de 40 metros.
Se adopta un valor de la sobrecarga de nieve sobre un terreno horizontal
sk = 0.20 kN/m2
La acción sísmica se tiene en cuenta de acuerdo con la Norma de
Construcción Sismorresistente NCSE-02.
El impacto de vehículos se ha considerado de acuerdo con el apartado 4.3.2
del DB SE-AE del CTE.
Utilizando las tablas del anejo C del DB-SE-AE del CTE, las cargas que se han considerado para el cálculo de la
estructura de este edificio son las siguientes:
Fachada (KN/m)
Medianeras (KN/m)
Conforme a lo establecido en en la tabla 3.1 del DB-SE-AE del CTE, las sobrecargas de uso que se han considerado
para el cálculo de la estructura de este edificio son las siguientes:
Niveles
Peso propio
del Forjado
(KN/m2)
Peso propio
del Solado
(KN/m2)
Sobrecarga
de
Tabiquería
(KN/m2)
Sobrecarga
de Uso
(KN/m2)
Carga Total
(KN/m2)
Nivel 1
Nivel 2
Fecha:
El Ingeniero de C.C. y P. Colegiado nº
Fdo.:
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CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO SE- AE Acciones en la edificación
1.1.2.- Cimentaciones (SE-C)
Bases de cálculo:
Estados límite últimos:
- Colapso del terreno
- Capacidad estructural del cimiento
Comprobaciones:
Acciones:
Estados límite de servicio:
- Deformaciones del terreno
Se han considerado:
Acciones que actúan sobre el edificio soportado, según el
documento DB-SE-AE.
Acciones geotécnicas que se transmiten o generan a través del
terreno.
Cimentación:
Descripción:
Dimensiones y armado:
Condiciones de ejecución:
Distorsión angular (tabla 2.2)
Las dimensiones y armados se indican en los planos de estructura.
Sobre la superficie de excavación del terreno debe extenderse una capa de
hormigón de limpieza con un espesor mínimo de 10 cm.
El valor límite para la distorsión angular en una estructura reticulada con
tabiquería de separación es de 1/500
Sistema de contenciones:
Descripción:
Dimensiones y armado:
Las dimensiones y armados se indican en los planos de estructura.
Estudio geotécnico:
Generalidades:
El análisis y dimensionamiento de la cimentación exige el conocimiento
previo de las características del terreno de apoyo, la tipología del edificio
previsto y el entorno donde se ubica la construcción.
Empresa:
Nombre del autor/es firmantes:
Titulación/es:
T-2
Grupo de terreno:
C-2
Tipo de construcción:
Número de Sondeos y puntos de
reconocimiento:
NIVEL 1:
Cota::
m
Descripción del terreno:
NIVEL 2:
Cota::
m
Resumen parámetros geotécnicos: Cota de cimentación:
Estrato previsto para cimentar:
Profundidad del nivel freático:
Tensión admisible:
Peso específico del terreno:
Angulo de rozamiento interno del terreno:
Coeficiente de empuje en reposo:
Agresividad del terreno:
Agresividad del agua:
Coeficiente de Balasto:
Aceleración sísmica básica ab:
Coeficiente del terreno:
m
m.
N/mm2
=
kN/m3
=
º
K´= 1-sen 
K30 =
KN/m3
g
C=
Fecha:
El Ingeniero de C.C. y P. Colegiado nº
Fdo.:
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CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO SE-C Cimientos
1.1.3.- Norma de construcción sismorresistente NCSE-02
RD 997/2002 , de 27 de Septiembre, por el que se aprueba la Norma de construcción sismorresistente:
parte general y edificación (NCSR-02).
Mapa de peligrodidad sísmica
Clasificación de la construcción:
De acuerdo con el artículo 1.2.2 , se trata de un edificio de
importancia normal
Tipo de Estructura:
Pórticos de hormigón armado, cimentación superficial
Aceleración sísmica básica (ab):
ab=
Coeficiente de contribución (K):
K=1
Coeficiente adimensional de riesgo ():
=1.0
Coeficiente del terreno:
C=
Coeficiente de amplificación del terreno (S):
Para  ab  0.1g ; S=C/1.25
Aceleración sísmica de cálculo (ac):
ac=
Método de cálculo adoptado:
Análisis Modal Espectral.
Medidas constructivas consideradas:
Ninguna especial
Observaciones:
Esta norma no es de aplicación por tratarse de una construcción
de importancia normal, de menos de siete plantas, con pórticos
bien arriostrados entre sí en todas las direcciones, en una zona
con ab inferior a 0.08g
g
g
Fecha:
El Ingeniero de C.C. y P. Colegiado nº
Fdo.:
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CUMPLIMIENTO DE LA NORMA DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE NCSE-02
1.1.4.- Instrucción de hormigón estructural EHE-08
Descripción del sistema estructural
Zapatas aisladas de hormigón armado con correas de atado en dos
direcciones.
Pilares y vigas planas de hormigón armado
Cimentación:
Estructura:
Forjado unidireccional de canto total 30 cm, con viguetas semirresistentes
pretensadas (intereje 70 cm), bovedillas de hormigón de 25 cms y capa de
compresión de 5 cm
Forjados:
Requisitos
Vida útil de la estructura (tabla 5):
Valores máximos de la abertura de
fisura (tabla 5.1.1.2):
50 años
Para una clase de exposición I, la abertura máxima de fisura será w máx =
0.4mm (para la combinación cuasipermanente de acciones)
Acciones
Valores característicos de las
acciones
Combinación de acciones
Coeficientes de seguridad
(artículo 12):
Serán los recogidos en el punto 3.1 de la memoria: Cumplimiento del D B SEAE.
Se han definido siguiendo el artículo 13 EHE-08, y el punto 4 del DB-SE del
CTE.
ELU
ELS
1.35
1.00
Acción Permanente
1.50
1.00
Acción Variable
1.00
Acción accidental
Materiales y coeficientes de seguridad: Cimentación
Hormigón:
Hormigón de limpieza
(anejo 18):
Cemento (anejo 4):
Acero:
Armaduras pasivas:
Tipificación:
Tipo:
Resistencia característica fck:
Consistencia:
Tamaño máximo del árido:
Ambiente
Máxima relación a/c (tabla 37.3.2.a):
Mínimo contenido de cemento:
Coeficiente de seguridad
Nivel de control
Tipificación:
Dosificación de cemento
Consistencia:
Tamaño máximo del árido:
Tipo:
Tipo:
Resistencia característica fyk:
Cuantías geométricas mínimas:
Coeficiente de seguridad
Nivel de control
Nivel de control
HA-25/B/20/IIa
Hormigón armado
25 Mpa
Blanda
20 mm.
IIa
0.60
275 kg/m3
1.50
Estadístico
HL-150/B/30
150 kg/m3
Blanda
30 mm
CEM I
B-500S
500 N/mm2
Serán las fijadas en la tabla 42.3.5
1.15
Según el artículo 87 de la EHE-08
Según el artículo 88 de la EHE-08
Materiales y coeficientes de seguridad: Estructura
Hormigón:
Cemento (anejo 4):
Acero:
Armaduras pasivas:
Tipificación:
Tipo:
Resistencia característica fck:
Consistencia:
Tamaño máximo del árido:
Ambiente
Máxima relación a/c (tabla 37.3.2.a):
Mínimo contenido de cemento:
Coeficiente de minoración
Nivel de control
Tipo
Tipo
Resistencia característica fyk:
Cuantías geométricas mínimas:
Coeficiente de seguridad:
Nivel de control
Nivel de control
HA-25/B/20/I
Hormigón armado
25 Mpa
Blanda
20 mm.
I
0.65
250 kg/m3
1.50
Estadístico
CEM I
B-500S
500 N/mm2
Serán las fijadas en la tabla 42.3.5
1.15
Según el artículo 87 de la EHE-08
Según el artículo 88 de la EHE-08
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CUMPLIMIENTO DE LA INSTRUCCIÓN DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL (EHE-08)
Programa de cálculo
Nombre comercial:
Empresa
Modelización de la estructura:
Tipo de análisis:
El programa realiza un cálculo espacial en tres dimensiones por métodos
matriciales de rigidez, formando las barras los elementos que definen la
estructura: pilares, vigas, brochales y viguetas. Se establece la
compatibilidad de deformación en todos los nudos considerando seis grados
de libertad y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano de cada
planta, para simular el comportamiento del forjado, impidiendo los
desplazamientos relativos entre nudos del mismo.
A los efectos de obtención de solicitaciones y desplazamientos, para todos
los estados de carga se realiza un cálculo elástico y se supone un
comportamiento lineal de los materiales, por tanto, un cálculo en primer
orden.
Verificación
Se sigue la Teoría de los Estados
Límite:
- Estados límite últimos (capítulo 10).
- Estados límite de servicio (capítulo 11). No es necesario comprobar la
flecha porque la relación luz/canto es inferior a la indicada en la tabla
50.2.2.1
Durabilidad
Cimentación
Estructura
Tipo de ambiente
Recubrimientos
(tablas 37.2.4.1):
Resistencia mínima
recomendada
(tabla 37.3.2.b):
Tipo de ambiente
Recubrimientos
(tablas 37.2.4.1):
Resistencia mínima
recomendada
(tabla 37.3.2.b):
IIa
Para una vida útil de proyecto de 50 años, un ambiente IIa y un tipo de
cemento CEM-I, el recubrimiento mínimo es de 15 mm.
Como se trata de un elemento ejecutado in situ con nivel normal de control
de ejecución, el valor del recubrimiento nominal será 25 mm.
Para ambiente IIa, la resistencia mínima recomendada en función de los
requisitos de durabilidad es de 25 Mpa.
I
Para una vida útil de proyecto de 50 años, un ambiente I y un tipo de cemento
cualquiera, el recubrimiento mínimo es de 15 mm.
Como se trata de un elemento ejecutado in situ con nivel normal de control
de ejecución, el valor del recubrimiento nominal será 25 mm.
Para ambiente I, la resistencia mínima recomendada en función de los
requisitos de durabilidad es de 25 Mpa.
Forjados unidireccionales
Planta baja:
Canto Total
Capa de Compresión
Intereje
Mallazo
Tipo de vigueta
Tipo de Bovedilla
Peso propio total
30 cm
5 cm
70 cm
Φ5mm 15x30
Pretensada autorresistente
Hormigón
3.5 KN/m2
Forjados reticulares
Plantas tipo:
Plan de control
Plan de mantenimiento
Canto Total
Capa de Compresión
Intereje
Ancho del nervio
Mallazo
Tipo de casetón
Peso propio total
30 cm
5 cm
82 cm
12 cm
Φ5mm 30x30
Perdido
3.50 KN/m2
El plan de control se ha realizado de acuerdo con el artículo 79.1
El plan de mantenimiento se ha realizado de acuerdo con el artículo 103.3
Fecha:
El Ingeniero de C.C. y P. Colegiado nº
Fdo.:
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CUMPLIMIENTO DE LA INSTRUCCIÓN DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL (EHE-08)
1.1.5.- Estructuras de acero (SE-A)
Descripción del sistema estructural
Estructura:
Luces:
Tipos de apoyo:
Tipos de uniones:
Pilares y vigas metálicos
Los esfuerzos horizontales se transmiten a la cimentación a través de los
pórticos rígidos
La estructura se ha considerado traslacional
Las luces de cálculo de las piezas unidireccionales son las distancias entre ejes
de enlace. En piezas formando parte de entramados o pórticos estos ejes
coinciden con las intersecciones de la directriz de la pieza con la de las
adyacentes. En piezas embutidas en apoyos rígidos de dimensión importante en
relación con su canto , se ha situado el eje en el interior del apoyo a medio canto
de distancia respecto del borde libre.
La estructura se ha considerado empotradaen la cimentación.
Las uniones se proyectan soldadas.
En el dálculo de han considerado rígidas.
Acciones
Acciones:
Combinaciones:
Los valores de las acciones serán los recogidos en el punto 3.1.1 de la memoria:
Cumplimiento del DB SE-AE.
Las combinaciones de acciones se han definido en el punto 3.1. de la Memoria:
DB-SE.
Materiales y coeficientes de seguridad
Acero en chapas y perfiles:
Acero en tornillos:
Materiales de aportación:
Coeficientes de seguridad:
S275JR
5.6
Las características mecánicas de los materiales de aportación serán en todos los
casos superiores a las del material base.
Se han adoptado los valores de los coeficientes parciales para la resistencia
indicados en el punto 2.3.3 del DB-SE-A del CTE.
Programa de cálculo
Nombre comercial:
Versión:
Empresa
Domicilio:
Modelización de la estructura:
Tipo de análisis:
El programa realiza un cálculo espacial en tres dimensiones por métodos
matriciales de rigidez, siendo las barras los elementos que definen la estructura:
pilares y vigas.
En los casos en que la relación entre las dos dimensiones fundamentales de la
pieza es menor o igual que dos, se han utilizado modelos bidimensionales.
Se utilizan modelos elásticos y lineales en las comprobaciones frente a estados
límite de servicio.
Se utilizan modelos elásticos en las comprobaciones frente a estados límite
últimos.
Se han considerado los incrementos producidos en los esfuerzos por causa de
las deformaciones (efectos de 2º orden) allí donde no resultan despreciables.
Verificación
Se sigue la Teoría de los
Estados Límite:
- Estados límite últimos (Punto 6 del DB-SE-A del CTE).
- Estados límite de servicio (Punto 7 del DB-SE-A del CTE).
- Las uniones se han comprobado según los criterios del Punto 7 del DB-SE-A del
CTE.
- No ha sido necesario comprobar la seguridad frenta a fatiga por tratarse de
estructuras normales de edificiación que no están sometidas a cargas de
carácter dinámico (máquinas, viento, personas en movimiento).
Durabilidad
Protección:
Inspección y Mantenimiento:
En los planos de este proyecto se indican las protecciones que se han previsto
para evitar la corrosión de los materiales, de acuerdo con las condiciones
ambientales internas y externas del edificio.
Como consecuencia de la condición ambiental, es necesario revisar la protección
de la estructura, por lo que se han asegurado, de modo permanente, los accesos
y el resto de condiciones físicas necesarios para ello.
Fecha:
El Ingeniero de C.C. y P. Colegiado nº
Fdo.:
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CUMPLIMIENTO DEL DOCUMENTO BÁSICO SE-A Acero