Seguridad Estructural-SE

Arquitecto Técnico.
Evaristo Morras Nieto.
Master en Estructuras por la UPM.
CTE-DB/SE
Profesor de la Escuela de la Edificación.
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Sesión 3: Seguridad Estructural-SE-AE
1.
DB-SE-AE: Aspectos Generales.
2.
DB-SE-AE: Acciones Permanentes.
3.
DB-SE-AE: Acciones Variables.
4.
DB-SE-AE: Acciones Accidentales.
5.
Coloquio: Ruegos y Preguntas.
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1. Aspectos generales.
¿Qué no contempla este DB-SE-AE?
Fuerzas dinámicas de
frenado
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1. Aspectos generales.
¿Qué no contempla este DB-SE-AE?
Fuerzas de
Rozamiento
F ≤µN
r
e
µ ≤ tgφ
e
2
φ = φ
3
d
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d
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1. Aspectos generales.
¿Qué no contempla este DB-SE-AE?
2
φ = φ
3
d
Fuerzas de
Rozamiento
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2. Acciones permanentes.
Son las derivadas de las SITUACIONES PERSISTENTES
P. P. E. R.
DB-SE-AE
P. P. E. C.
DB-SE-AE
Tabiquería.
DB-SE-AE
Terreno.
DB-SE-C
Retracción.
Fluencia.
Pretensado.
IEHE
IEHE/DB-SE-F
IEHE
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
El peso propio a tener en cuenta son de: elementos
estructurales, cerramientos, elementos separadores, tabiquería,
todo tipo de carpinterías, revestimientos, rellenos y equipo fijo.
El valor característico del peso propio de los elementos
constructivos será como su valor medio, obtenido a partir de
las dimensiones nominales y de los pesos específicos
medios.
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
Se indicara en la siguiente tabla algunos pesos según cada
Norma (con pocas diferencias).
NBE-AE-88
ANEXO EHE
CTE
Asfalto
1300 Kg/m³
25-18-23 kN/m³
24 kN/m³
Yeso
1250 Kg/m³
15 kN/m³
Suelto 15 kN/m³
Cemento en polvo
1200 Kg/m³
15 kN/m³
En sacos 15 kN/m³
No refleja cambios
sobre NBE
Forjado unidireccional,
luces de hasta 5 m,
grueso total < 0,28 m
…… 3 Kg/m²
Forjados
Pisos de viguetas de
hormigón y bloques huecos:
da varias opciones para
forjados muy finos (16 + 5
hasta 24 + 5) de distintas
bovedillas ..…..< 300 Kg/m²
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
• EN SOLADOS:
Espesor capa de arena:
NTE:
3,5 cm
Real: 10-11 cm
EN LA SOBRECARGA DE TABIQUERIA
Puede ser superior a 100 kg/m2 (0,5 m de tabique por m2 de piso,
de 2,5 m de altura y peso 80 kg/m2), por ejemplo en viviendas
pequeñas de tipo social.
EN LA CARGA MUERTA DE CUBIERTAS
EN CARGAS POR RECRECIDO EN PLANTAS BAJAS
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
En caso de tabiques ordinarios (< 1,2 Kg/m² y grueso < 0,08m)
se podrá adoptar como carga uniformemente distribuida de 0,8 kN/m²
multiplicando por la razón media entre la superficie de tabiquería y la
planta considerada.
En viviendas se considera como peso propio de tabiquería 1,0 kN
por cada m² de superficie construida.
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2. Acciones permanentes.
Peso Propio (PPER-PPEC)
El peso de las fachadas y elementos de compartimentación
pesados, tratados como acción local se asignará como carga a
aquellos elementos que inequívocamente vayan a soportarlos,
teniendo en cuenta la posibilidad de reparto a elementos adyacentes,
efectos de arcos de descarga; en caso de continuidad como plantas
inferiores deberá considerarse que la totalidad de su peso gravita
sobre sí mismo (lado de la seguridad).
El valor característico de peso propio de los equipos e instalaciones
debe definirse de acuerdo con los valores aportados por los
suministradores
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2. Acciones permanentes.
Pretensado.
La acción del pretensado se evaluará a partir de lo establecido en
IEHE.
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2. Acciones permanentes.
Acción del Terreno.
Las acciones derivadas del empuje del terreno; tanto las
procedentes de su peso como de otras acciones que actúan sobre
él, o las acciones debidas a sus desplazamientos y deformaciones,
se evalúan y tratan según establece el DB-SE-C.
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2. Acciones permanentes.
Retracción (εc).
εsm = εcs + εt
1,3 ε sm sm= wmax
Wmax= 0,4 mm (I)
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3. Acciones variables.
Son las derivadas de las SITUACIONES TRANSITORIAS
S. U.
DB-SE-AE
S. Barandillas.
DB-SE-AE
S. Viento.
DB-SE-AE
S. Temperatura.
DB-SE-AE
S. Nieve.
DB-SE-AE
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
La sobrecarga de uso es el peso de todo lo que puede gravitar
sobre el edificio por razón de su uso.
La sobrecarga de uso debido a equipos pesados o acumulación
de materiales en bibliotecas, almacenes o industrias, los valores
no están contemplados en este Documento Básico.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
Los efectos de la sobrecarga de uso pueden simularse por la
aplicación de una carga distribuida uniformemente con el uso
que sea fundamental en cada zona del mismo.
Para comprobaciones locales de capacidad portante; debe
considerar una carga concentrada actuando en cualquier punto
de la zona. En zonas de uso de tráfico y aparcamiento de
vehículos ligeros se considerará dicha carga simultáneamente
con la sobrecarga, y de forma independiente y no simultánea en
el resto de los casos.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
NO aparecen los EDIFICIOS DOCENTES
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
En zonas de acceso y evacuación de los edificios de las zonas
de categorías A y B, se incrementará el valor en 1 kN/m² (zona
servida).
Para comprobación local, balcones volados de toda clase de
edificios se calcularán con la sobrecarga de uso con la que se
comunique más una sobrecarga lineal en sus bordes de 2 kN/m.
En zonas de almacén o biblioteca, se consignará en la memoria
del proyecto e instrucciones de uso y mantenimiento el valor de
sobrecarga media y la distribución de carga para la se ha
calculado la zona, defiendo figurar en obra una placa con dicho
valor.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
NO ALERTA sobre
SOBRECARGAS
EN
EDIFICIOS
CERCANOS
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
Los valores indicados ya incluyen el efecto de la alternancia de
carga; salvo en el caso de elementos críticos, como vuelos o en
el de zonas de aglomeración.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE USO
Para el dimensionado de los elementos portantes horizontales
(vigas, nervios de forjado, etc.) y elementos verticales (pilar y
muro), la suma de las sobrecargas de una misma categoría de
uso , pueden reducirse multiplicando por el coeficiente de
reducción de sobrecargas.
COEFICIENTES DE REDUCCIÓN DE SOBRECARGAS
Elementos verticales
Número de plantas del mismo uso
1o2
3o4
5 o más
1,0
0,9
0,8
Elementos horizontales
16
1,0
Superficie tributaria (m²)
25
50
100
0,9
0,8
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0,7
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA EN BARANDILLAS Y ELEMENTOS DIVISORIOS
Fh
Max 1,20 m
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA EN BARANDILLAS Y ELEMENTOS DIVISORIOS
Fh= 100 kN??? (10Tn)
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA EN FASE DE EJECUCIÓN
APUNTALADO,
DESAPUNTALADO.
Forjado de H-25+5/ Intereje de 70 cm.
1.
P.P.E.R.= 317 Kp / m2.
APUNTALADO:
2.
P.P.E.C.= 150 Kp / m2.
1.
Riesgo de transmisión de cargas
no previstas.
3.
S.T.= 100 Kp / m2.
2.
Apoyo de puntales sobre el
terreno.
4.
S.U.= 200 Kp / m2.
5.
Qd = (467*1,5) + (300*1,6) = 1.180,50 Kp/m2.
3.
Apoyo de puntales sobre zonas de
poca rigidez.
6.
Pd= (1,4*1,1*1,1*2,36*317) + (317/3);
7.
Pd = 1.373 Kp / m2. > Qd = 1.181 Kp / m2.
4.
Plantas apuntaladas sin rigidez
transversal.
RIESGO: EN FASE DE EJECUCIÓN SE HAN
SUPERADO LAS CARGAS ´MAYORADAS
PREVISTAS EN PROYECTO.
PROYECTO
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
• ACCIONES DEL VIENTO:
• EL CTE indica que “ La distribución y el valor de las presiones que ejerce el viento sobre un edificio y las
fuerzas resultantes dependen
de la forma y de las dimensiones de la construcción, de las características
y de la permeabilidad de su superficie, así como de la dirección, de la intensidad y del
racheo del viento”.
Presión estática equivalente a la acción del viento qe:
qe = qb · ce · cp
qb
= es la presión dinámica del viento. De forma simplificada, como valor en cualquier punto del territorio
español, puede adoptarse 0,5 kN/m2 . Pueden obtenerse valores más precisos mediante el anejo E,
en función del emplazamiento geográfico de la obra.
ce= es el coeficiente de exposición, variable con la altura del punto considerado, en función del grado de
aspereza del entorno donde se encuentra ubicada la construcción. En edificios urbanos de hasta 8 plantas
puede tomarse un valor constante, independiente de la altura, de
2,0.
cp = es el coeficiente eólico o de presión, dependiente de la forma y orientación de la superficie respecto al
viento, y en su caso, de la situación del punto respecto a los bordes de esa superficie; un valor negativo
indica succión.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
PUEDE SER UN RIESGO
EN
EDIFICIOS
SINGULARES???
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
• Los edificios se comprobarán ante la acción del viento en todas las direcciones y en los dos sentidos,
independientemente de la existencia de paredes contiguas medianeras.
• Si se procede con un coeficiente global, la acción se considerará aplicada con una
excentricidad en planta del 5% de la dimensión máxima del edificio en el plano perpendicular a la
dirección del viento.
• Para análisis locales de elementos de fachada ó cerramiento, tales como carpinterías,
acristalamientos, aplacados, anclajes ó correas, la acción del viento se determinará como resultante de la
que existe en cada punto.
• Aparece otro nuevo concepto que no estaba incluido en NBE
“las fuerzas tangenciales
paralelas a la superficie” como el producto de la presión exterior por el coeficiente de rozamiento,
“de valor igual a 0,01 si la superficie es muy lisa, por ejemplo de acero o aluminio, 0,02 si es
rugosa como en el caso de hormigón y 0,04 si es muy rugosa, como en el caso de existencia de
ondas, nervadura o pliegues”.
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
Situaciones de
exposición
Limitaciones de la
altitud topográfica
NBE-AE88
DB SE-AE
Dos: Normal y
Expuesta
Cinco: Borde del Mar
Zona rural, Suburbana, Urbana
y Centro de Negocio
No tiene
Valores para una altitud
máxima de 2000 m
y un acantilado, ó escarpa máximo de 50 m
Valores para una esbeltez máxima de 6
Influencia de la
esbeltez ( h/b)
Diferentes valores
para cualquier
esbeltez
Para valores superiores a 6
hay que estudiar los efectos
dinámicos
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
Consideración incorrecta de
las acciones del viento para
elementos de fachada
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
- 0,4
+ 0,8
Succión
- 0,4
Presión
+ 0,8
Master de
fibra de vidrio
- 0,4
- 0,4
DISEÑO DEL PANEL DE GRANITO
Canto 15 mm
Acciones del viento sobre
la estructura según AE-88
Luz = 1,30 – 1,70 m
fckf = 90 kp/cm2
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
ACCIONES DEL
VIENTO SEGÚN EL
EC-1
CTE-DB-SE-W
COPIA DEL
EC1
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CTE-DB/SE-AE
3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE VIENTO
- 1,23
- 0,95
Acciones del viento
sobre un elemento de
fachada (A = 1,70 m2)
según el EC1
+ 0,98
- 0,3
CONCLUSION:
La succión del viento es
tres veces superior a la
indicada por la AE-88
- 1,23
- 0,95
C/ Arturo Soria 187 Sot. 2 Of. 12 28043 - Madrid
Tfn. 91 510 48 65 Fax. 91 510 48 66 email: edycalest @ edycalest. es
Arquitecto Técnico.
Evaristo Morras Nieto.
Master en Estructuras por la UPM.
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3. Acciones Variables.
GRADIENTE TÉRMICO
Las juntas de dilatación pueden ayudar a disminuir los efectos
de las variaciones de la temperatura. En edificios con elementos
estructurales de hormigón y acero, pueden no considerarse las
acciones térmicas cuando se dispongan juntas de dilatación a
40 m de longitud. Para otro tipo de edificios, los DB incluyen la
distancia máxima entre juntas de dilatación.
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3. Acciones Variables.
GRADIENTE TÉRMICO
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3. Acciones Variables.
SOBRECARGA DE NIEVE
• SOBRECARGA DE NIEVE:
• El CTE cubre “ los depósitos naturales de nieve” y no las redistribuciones artificiales.
• En cubiertas planas de edificios de pisos situados en localidades de altitud inferior a 1.000 m, es suficiente
considerar una carga de nieve de 1,0
• Se considera el valor de qh =
kN/m2.
µ . sk
Siendo µ el coeficiente de forma de cubierta y
horizontal”.
sk el valor característico de carga de nieve sobre un terreno
•Tiene en cuenta el efecto de transporte por el viento: “ Cuando la construcción esté protegida de la
acción de viento, el valor de carga de nieve podrá reducirse en un 20%. Si se encuentra en un emplazamiento
fuertemente expuesto, el valor deberá aumentarse en un 20%”. Este punto es importante y ha sido motivo de
algunas patologías (marquesinas, etc).
• El CTE tiene también en cuenta el efecto de la carga lineal de hielo en los elementos volados de la
cubierta de edificios a más de 1.000 m. La cota máxima en la que se dan datos de nieve son a los
2.200 m.
• En anejo E se incluyen los Datos Climáticos.
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4. Acciones Accidentales.
SISMO
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4. Acciones Accidentales.
INCENDIO
• INCENDIO
• Las acciones debidas a la agresión térmica del incendio están definidas en el DB-SI”
• En las zonas de tránsito de vehículos destinados a los servicios de protección contra incendios, se
considerará una acción de 20 kN/ m2 dispuestos en una superficie de 3 m de ancho por 8 m de largo,en
cualquiera de las posiciones de una banda de 5 m de ancho, y las zonas de maniobra, por donde se
prevea y se señalice el paso de este tipo de vehículos.
• Para la comprobación local de las zonas citadas, se supondrá, independientemente de la anterior, la
actuación de una carga de 45 kN, actuando en una superficie cuadrada de 200 mm de lado sobre el
pavimento terminado, en uno cualquiera de sus puntos.
• POSIBLES DISCREPANCIAS de concepto en lo indicado anteriormente, ya que la acción del fuego sobre
la estructura del edificio si es una acción accidental, pero no lo es respecto a las acciones provocadas
por los vehículos de bomberos.
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4. Acciones Accidentales.
IMPACTO
• IMPACTO
• Quedan excluidos los premeditados, tales como la del impacto de un vehículo o la caída del contrapeso de un
aparato elevador.
• Para un impacto interior de vehículos se consideran:
• de hasta 30 kN de peso total, son de 50 kN en la dirección paralela la vía y de 25 kN en la dirección
perpendicular, no actuando simultáneamente.”
• La fuerza equivalente de impacto se considerará actuando en un plano horizontal y se aplicará sobre una
superficie rectangular de 0,25 m de altura y una anchura de 1,5 m, o la anchura del elemento si es menor, y a
una altura de 0,6 m por encima del nivel de rodadura, en el caso de elementos verticales, o la altura del
elemento, si es menor que 1,8 m en los horizontales.
• El articulado también da valores de impacto para carretillas
especiales las de otros vehículos (ej. helicóptero).
elevadoras y nombra como acciones
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