3.1. Seguridad Estructural DB-SE 3.1 Exigencias básicas de

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DB-SE 3.1
SE-AE
SE-C
SE-A
SE-F
SE-M
3.1. Seguridad Estructural
Exigencias básicas de seguridad estructural
Acciones en la edificación
Cimentaciones
Estructuras de acero
Estructuras de fábrica
Estructuras de madera
NCSE
EHE
Norma de construcción sismorresistente
Instrucción de hormigón estructural
Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales
EFHE
de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados
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Prescripciones aplicables conjuntamente con DB-SE
El DB-SE constituye la base para los Documentos Básicos
siguientes y se utilizará conjuntamente con ellos:
apartado
Procede No procede
DB-SE
3.1.1
Seguridad estructural:
DB-SE-AE
DB-SE-C
3.1.2.
3.1.3.
Acciones en la edificación
Cimentaciones
DB-SE-A
DB-SE-F
DB-SE-M
3.1.7.
3.1.8.
3.1.9.
Estructuras de acero
Estructuras de fábrica
Estructuras de madera
Deberán tenerse en cuenta, además, las especificaciones
de la normativa siguiente:
apartado
NCSE
3.1.4.
EHE
3.1.5.
EFHE
3.1.6
EMMA BÁSCONES GARCÍA, arquitecta
Procede No procede
Norma de construcción
sismorresistente
Instrucción de hormigón
estructural
Instrucción para el proyecto y la
ejecución de forjados
unidireccionales de hormigón
estructural realizados con
elementos prefabricados
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3.1.1. ESTUDIO ESTRUCTURAL DE LOS MUROS Y CIMENTACIÓN.
En Anejos a la Memoria “Estabilidad Estructural de los muros y cimentación” se lleva
a cabo el estudio estructural de los elementos portantes de la nueva edificación. En
el mismo se han seguido los pasos que siguen:
- Se expone el método de cálculo adoptado, las hipótesis admitidas, las resistencias
últimas consideradas para los muros de carga (a la luz del estudio de materiales
realizado) y las acciones adoptadas en el análisis estructural. Del mismo modo se
recogen las conclusiones relativas a la estabilidad de muros y cimentación, una vez
interpretados los resultados de los cálculos que se anexan.
- Se han verificado un total de 6 muros cuyas características geométricas quedan
recogidas. Las cargas actuantes en los muros se valoran y, finalmente, la
comprobación de los estados tensionales en los elementos analizados y sus
cimentaciones respectivas se lleva a cabo.
Se concluye que el estado estructural de los muros, una vez reparados y reforzados
como se ha expuesto, frente a las futuras acciones a las que estarán sometidos será
satisfactorio en las condiciones de uso habitual (establecidas en los cálculos). Si bien
los niveles de tensión alcanzados en la cimentación de los muros 2-2’, 4-4’ y 5- 5’, y
en especial en el primero de los mencionados, son importantes en relación a la
tensión admisible del terreno, por lo que se recomienda prestarles especial atención
durante las fases de proyecto y constructiva.
Cabe aludir a que la valoración estructural realizada responde a una previsión de
disposición de forjados de muro a muro, sin jácenas de carga, dadas las luces
existentes. La idea de utilizar un número suficientemente amplio de elementos que
apoyen en los muros (sin concentrar mucho las cargas en un número reducido de
jácenas de carga), debiera, en nuestra opinión, tenerse en cuenta a nivel de
proyecto. Ello permite repartir adecuadamente las cargas en los muros portantes, sin
concentrar excesivamente aquéllas en los mismos.
Caso de adoptar como solución constructiva la disposición de jácenas de carga
para acortar las luces de forjados (solución que en el futuro podría ser tomada en
consideración, sobre todo en la zona de la torre pues las luces rondan los 7,0 m),
sería necesario llevar a cabo una comprobación de los niveles tensionales en las
secciones de los muros en que apoyen dichas jácenas.
En relación con los dos arcos rebajados, y columna pétrea intermedia, que se
encuentran en la “fachada principal Este” y que, de no adaptar otra solución,
debieran cargar las zonas del forjado de la primera y segunda planta, y cubierta,
cuyas áreas fueran tributarias de los citados arcos: Se propone que se ubique un
pórtico metálico de dos alturas, adosado interiormente al muro de fábrica, y que
salve la luz de los arcos; de modo que los forjados carguen sobre esta nueva
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estructura. Así, los arcos, cuya piedra arenisca se encuentra meteorizada, queden
libres de nuevas cargas, a excepción del peso del muro superior que gravita sobre
ellos (muro que habrá que arriostrar horizontal y puntualmente, frente a la acción del
viento, en la citada estructura metálica).
Un inconveniente derivado de la introducción del pórtico metálico comentado es la
concentración de cargas a nivel de cimentación, en tanto que las cargas que antes
se diluían en el terreno a través de una zapata corrida bajo el muro, ahora han de
transmitirse a través de dos zapatas aisladas bajo el pórtico, con el riesgo de
asentamientos diferenciales bajo los puntos de aplicación de las cargas, en tanto
que las presiones transmitidas son mayores por estar la carga concentrada en zonas
aisladas de las anteriores fundaciones corridas. A este respecto en A4 se
recomienda calcular las nuevas zapatas no superando una presión sobre el terreno
de 3 kg/cm2
3.1.2 Seguridad estructural (SE)
REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación.(
BOE núm. 74,Martes 28 marzo 2006)
Artículo 10. Exigencias básicas de seguridad estructural (SE).
1. 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.
2. Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, fabricarán, construirán y mantendrán de
forma que cumplan con una fiabilidad adecuada las exigencias básicas que se establecen en los
apartados siguientes.
3. Los Documentos Básicos «DB SE Seguridad Estructural», «DB-SE-AE Acciones en la edificación»,
«DBSE-C Cimientos», «DB-SE-A Acero», «DB-SE-F Fábrica» y «DB-SE-M Madera», especifican
parámetros objetivos y procedimientos cuyo cumplimiento asegura la satisfacción de las exigencias
básicas y la superación de los niveles mínimos de calidad propios del requisito básico de seguridad
estructural.
4. Las estructuras de hormigón están reguladas por la Instrucción de Hormigón Estructural vigente.
10.1 Exigencia básica SE 1: Resistencia y estabilidad: la resistencia y la estabilidad serán las adecuadas
para que no se generen riesgos indebidos, de forma que se mantenga la resistencia y la estabilidad
frente a las acciones e influencias previsibles durante las fases de construcción y usos previstos de los
edificios, y que un evento extraordinario no produzca consecuencias desproporcionadas respecto a la
causa original y se facilite el mantenimiento previsto.
10.2 Exigencia básica SE 2: Aptitud al servicio: la aptitud al servicio será conforme con el uso previsto
del edificio, de forma que no se produzcan deformaciones inadmisibles, se limite a un nivel aceptable
la probabilidad de un comportamiento dinámico inadmisible y no se produzcan degradaciones o
anomalías inadmisibles.
3.1.2.1.- Análisis estructural y dimensionado.
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Situaciones de dimensionado:
PERSISTENTES: Condiciones normales de uso
TRANSITORIAS: Condiciones aplicables durante un tiempo limitado.
EXTRAORDINARIAS:
Condiciones excepcionales en las que se puede
encontrar o estar expuesto el edificio.
Periodo de servicio:
50 Años
Método de comprobación:
Estados límites “Situaciones que de ser superadas, puede considerarse que el
edificio no cumple con alguno de los requisitos estructurales para los que ha
sido concebido”
Resistencia y estabilidad:
ESTADO LIMITE ÚLTIMO:
Situación que de ser superada, existe un riesgo para las personas, ya sea por
una puesta fuera de servicio o por colapso parcial o total de la estructura:
- perdida de equilibrio
- deformación excesiva
- transformación estructura en mecanismo
- rotura de elementos estructurales o sus uniones
- inestabilidad de elementos estructurales
Aptitud de servicio:
ESTADO LIMITE DE SERVICIO
Situación que de ser superada se afecta:
- el nivel de confort y bienestar de los usuarios
- correcto funcionamiento del edificio
apariencia de la construcción
3.1.2.2.- Acciones.
Clasificación de las acciones:
PERMANENTES: Aquellas que actúan en todo instante, con posición
constante y valor constante (pesos propios) o con variación despreciable:
acciones reológicas.
VARIABLES: Aquellas que pueden actuar o no sobre el edificio: uso y
acciones climáticas.
ACCIDENTALES: Aquellas cuya probabilidad de ocurrencia es pequeña pero
de gran importancia: sismo, incendio, impacto o explosión.
Valores característicos de las acciones:
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Los valores de las acciones se recogerán en la justificación del cumplimiento
del DB SE-AE
Datos geométricos de la estructura:
La definición geométrica de la estructura esta indicada en los planos de
proyecto
Características de los materiales:
Las valores característicos de las propiedades de los materiales se detallarán
en la justificación del DB correspondiente o bien en la justificación de la EHE.
Modelo análisis estructural:
Se 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
estático y se supone un comportamiento lineal de los materiales, por tanto,
un cálculo en primer orden.
3.1.2.3.- Verificación de la estabilidad.
Ed,dst ≤Ed,stb
Donde, Ed : valor de calculo del efecto de las acciones y
Rd: valor de cálculo de la resistencia correspondiente.
3.1.2.4.- Verificación de la resistencia de la estructura.
Ed ≤Rd
Donde, Ed,dst: valor de cálculo del efecto de las acciones
desestabilizadoras y Ed,stb: valor de cálculo del efecto de las acciones
estabilizadoras.
3.1.2.5 Combinación de acciones.
El valor de calculo de las acciones correspondientes a una situación
persistente o transitoria y los correspondientes coeficientes de seguridad se
han obtenido de la formula 4.3 y de las tablas 4.1 y 4.2 del presente DB.
El valor de cálculo de las acciones correspondientes a una situación
extraordinaria se ha obtenido de la expresión 4.4 del presente DB y los
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valores de cálculo de las acciones se han considerado 0 o 1 si su acción es
favorable o desfavorable respectivamente.
3.1.2.6.- Verificación de la aptitud de servicio.
Se considera un comportamiento adecuado en relación con las
deformaciones, las vibraciones o el deterioro si se cumple que el efecto de
las acciones no alcanza el valor límite admisible establecido para dicho
efecto.
Flechas: La limitación de flecha activa establecida en general es de 1/500
de la luz
Desplazamientos horizontales: El desplome total limite es 1/500 de la altura
total.
3.1.3. Acciones en la edificación (SE-AE)
3.1.3333.1.-Acciones Permanentes (G):
Peso Propio de la estructura:
Corresponde generalmente a los elementos de hormigón armado, calculados
a partir de su sección bruta y multiplicados por 25 (peso específico del
hormigón armado) en pilares, paredes y vigas. En losas macizas será el canto
h (cm) x 25 kN/m3.
Cargas Muertas:
Se estiman uniformemente repartidas en la planta. Son elementos tales como
el pavimento y la tabiquería (aunque esta última podría considerarse una
carga variable, sí su posición o presencia varía a lo largo del tiempo).
Peso propio de tabiques pesados y muros de cerramiento:
Éstos se consideran al margen de la sobrecarga de tabiquería. En el anejo C
del DB-SE-AE se incluyen los pesos de algunos materiales y productos. El
pretensado se regirá por lo establecido en la Instrucción EHE. Las acciones
del terreno se tratarán de acuerdo con lo establecido en DB-SE-C.
3.1.3.2.- Acciones Variables (Q):
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La sobrecarga de uso:
Se adoptarán los valores de la tabla 3.1. Los equipos pesados no están
cubiertos por los valores indicados. Las fuerzas sobre las barandillas y
elementos divisorios: Se considera una sobrecarga lineal de 2 kN/m en los
balcones volados de toda clase de edificios.
Las acciones climáticas:
El viento: Las disposiciones de este documento no son de aplicación en los
edificios situados en altitudes superiores a 2.000 m. En general, las estructuras
habituales de edificación no son sensibles a los efectos dinámicos del viento
y podrán despreciarse estos efectos en edificios cuya esbeltez máxima
(relación altura y anchura del edificio) sea menor que 6. En los casos
especiales de estructuras sensibles al viento será necesario efectuar un
análisis dinámico detallado.
La presión dinámica del viento Qb=1/2 x Rx Vb2. A falta de datos más
precisos se adopta R=1.25 kg/m3. La velocidad del viento se obtiene del
anejo E. Canarias está en zona C, con lo que v=29 m/s, correspondiente a un
periodo de retorno de 50 años.
Los coeficientes de presión exterior e interior se encuentran en el Anejo D.
La temperatura: En estructuras habituales de hormigón estructural o
metálicas formadas por pilares y vigas, pueden no considerarse las acciones
térmicas cuando se dispongan de juntas de dilatación a una distancia
máxima de 40 metros
La nieve: Este documento no es de aplicación a edificios situados en lugares
que se encuentren en altitudes superiores a las indicadas en la tabla 3.11. En
cualquier caso, incluso en localidades en las que el valor característico de la
carga de nieve sobre un terreno horizontal Sk=0 se adoptará una sobrecarga
no menor de 0.20 Kn/m2
Las acciones químicas, físicas y biológicas:
Las acciones químicas que pueden causar la corrosión de los elementos de
acero se pueden caracterizar mediante la velocidad de corrosión que se
refiere a la pérdida de acero por unidad de superficie del elemento
afectado y por unidad de tiempo. La velocidad de corrosión depende de
parámetros ambientales tales como la disponibilidad del agente agresivo
necesario para que se active el proceso de la corrosión, la temperatura, la
humedad relativa, el viento o la radiación solar, pero también de las
características del acero y del tratamiento de sus superficies, así como de la
geometría de la estructura y de sus detalles constructivos.
El sistema de protección de las estructuras de acero se regirá por el DB-SE-A.
En cuanto a las estructuras de hormigón estructural se regirán por el Art.3.4.2
del DB-SE-AE.
Acciones accidentales (A):
Los impactos, las explosiones, el sismo, el fuego.
Las acciones debidas al sismo están definidas en la Norma de Construcción
Sismorresistente NCSE-02.
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En este documento básico solamente se recogen los impactos de los
vehículos en los edificios, por lo que solo representan las acciones sobre las
estructuras portantes. Los valores de cálculo de las fuerzas estáticas
equivalentes al impacto de vehículos están reflejados en la tabla 4.1
3.1.3.3.- Cargas gravitatorias por niveles.
Conforme a lo establecido en el DB-SE-AE en la tabla 3.1 y al Anexo A.1 y A.2 de la
EHE, las acciones gravitatorias, así como las sobrecargas de uso, tabiquería y nieve
que se han considerado para el cálculo de la estructura de este edificio son las
indicadas:
CARGAS EN MURO 1-1’.
CARGAS EN MURO 1-1’.
Cargas debidas a la acción de la cubierta (cargas mayoradas):
2· 11 ·( 1 2 )2 2LQ p L L −=2· 12 ·( )2L
Q = p LTOTAL
Cargas en muros 1,
2 y 3 debidas a
cubierta.
Peso propio )·1,352·5,37495 ·(5,37 2,092 22 mmkg −1522,46 kg/m
Nieve )·cos(21,63)·1,52·5,3740 ·(5,37 2,092 22 mmkg −127,07 kg/m
Viento )·1,52·5,37(2,0 ·cos(21,63))·(5,37 2,092 22 mmkg −6,35 kg/m
TOTAL………… 1655,88 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA
Losa aligerada de H.A. de 25 cm de canto 320,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6
cm
100,0 kg/m2
Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 444,0 kg/m2
SOBRECARGAS DE USO
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en
zonas de reunión
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450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0
CARGAS EN MURO 2-2’.
Q p L L −=2· 12 ·( )2LQ = p LTOTAL
Cargas en muros 1,2 y 3 debidas a cubierta.
Peso propio )·1,352·5,37495 ·( 7,4622 mmkg 3462,68 kg/m
Nieve )·cos(21,63)·1,52·5,3740 ·( 7,4622 mmkg289,01 kg/mViento )·1,52·5,37(2,0
cos(21,63))·( 7,4622 mmkg 14,45 kg/m
TOTAL………… 3766,14 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA
Losa aligerada de H.A. de 25 cm de canto 320,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6cm
100,0 kg/m2
Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 444,0 kg/m2
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en zonas de
reunión
450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0 kg/m2
CARGAS EN MURO 3-3’.
Cargas debidas a la acción de la cubierta (cargas mayoradas):
Peso propio 495 ·4,60 ·1,35 2 mmkg 3073,95 kg/m
Nieve 40 ·(4,60 ·cos(18,22))·1,5 2 mmkg262,16 kg/m
Viento (2,0 ·cos(18,22))·(4,60 )·1,5 2 mmkg 13,11 kg/m
TOTAL………… 3349,22 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA
Losa aligerada de H.A. de 25 cm de canto 320,0 kg/m2
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Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6
cm100,0 kg/m2
Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 444,0 kg/m2
SOBRECARGAS DE USO
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en zonas de
reunión 450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0 kg/m2
CARGAS EN MURO 4-4’.
Cargas debidas a la acción de la cubierta (cargas mayoradas):
Peso propio 495 ·4,22 ·1,35 2 mmkg2820,02 kg/mNieve 40 ·(4,22 ·cos(21,63))·1,5 2 mm
kg
235,37 kg/m
Viento (2,0 ·cos(21,63))·(4,22 )·1,5 2 mmkg11,77 kg/m
TOTAL………… 3067,15 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA
Losa aligerada de H.A. de 30 cm de canto 350,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6cm
100,0 kg/m2
Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 474,0 kg/m2
SOBRECARGAS DE USO
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en zonas de
reunión 450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0 kg/m2
CARGAS EN MURO 5-5’.
Cargas debidas a la acción de la cubierta (cargas mayoradas):
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Peso propio 495 ·4,22 ·1,35 2 mmkg2820,02 kg/m
Nieve 40 ·(4,22 ·cos(21,63))·1,5 2 mmkg 235,37 kg/m
Viento (2,0 ·cos(21,63))·(4,22 )·1,5 2 mmkg 11,77 kg/m
TOTAL………… 3067,15 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA
Losa aligerada de H.A. de 30 cm de canto 350,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6
cm100,0 kg/m2
Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 474,0 kg/m2
SOBRECARGAS DE USO
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en
zonas de reunión
450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0 kg/m2
CARGAS EN MURO 6-6’.
Cargas debidas a la acción de la cubierta (cargas mayoradas):
Peso propio 495 ·5,21 ·1,35 2 mmkg
3481,58 kg/m
Nieve 40 ·(5,21 ·cos(16,02))·1,5 2 mmkg 300,46 kg/m
Viento Produce succiones
descarga peso del forjado No se tiene en cuenta
TOTAL………… 3782,04 kg/m
Cargas de forjados (sin mayorar):
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA (se considera 0,5 m de zona de influencia del
forjado)
Losa aligerada de H.A. de 30 cm de canto 350,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. Grueso total 6cm100,0
kg/m2
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Revestimiento de 2 cm 24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 474,0 kg/m2
SOBRECARGAS DE USO
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o cargas en
zonas de reunión
450,0 kg/m2
Tabiquería 50,0 kg/m2
3.1.4. Cimentaciones (SE-C)
3.1.4.1.- Bases de cálculo:
Método de cálculo:
El dimensionado de secciones se realiza según la Teoría de los Estados
Limites Últimos (apartado 3.2.1 DB-SE) y los Estados Límites de Servicio
(apartado 3.2.2 DB-SE). El comportamiento de la cimentación debe
comprobarse frente a la capacidad portante (resistencia y estabilidad) y la
aptitud de servicio.
Verificaciones:
Las verificaciones de los Estados Límites están basadas en el uso de un
modelo adecuado para al sistema de cimentación elegido y el terreno de
apoyo de la misma.
Acciones:
Se ha considerado las acciones que actúan sobre el edificio soportado
según el documento DB-SE-AE y las acciones geotécnicas que transmiten o
generan a través del terreno en que se apoya según el documento DB-SE en
los apartados (4.3 - 4.4 – 4.5).
3.1.4.2.- Estudio geotécnico realizado:
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:
TRIAX, S.A.
Avda: La Cerrada, 37N 14ª 39600 Maliaño. Cantabria.
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Proyecto Básico y de Ejecución de Restauración y
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Nombre del autor/es firmantes:
Prof. Dr. Ing. CCP Rafael Arroyo Velasco (Universidad de Cantabria)
Ingeniero de Caminos
Ingeniero de Caminos Canales y Puertos.
Número de Sondeos:
5 calicatas
Descripción de los terrenos:
Como se dice en el Estudio Geotécnico realizado, la zona concreta bajo estudio se
encuentra sobre materiales pertenecientes al Cretácico (Albiense-Cenomaniense
Inferior), conjunto de litología muy variable, que cambia muy acusadamente de
unos lugares a otros, siendo su carácter más notable su constitución terrígena con
intercalaciones calcáreas.
La serie comienza con calcarenitas rojizas con abundante glauconita y bioclastos.
Le sigue un conjunto más potente de areniscas amarillentas y blanquecinas,
micáceas bituminosas, con azufre, que en algún nivel tiene Orbitolinas. La serie se
completa con un nivel de margas arcillosas, grises, micáceas y arenosas, con
nódulos de hierro e intercalaciones de calcarenitas grises, dolomíticas o areniscas
calcáreas; todo ello muy fosilífero.
Las actuaciones de campo llevadas a cabo detectan algunas de estas litologías,
dispuestas en una estructura general, donde el buzamiento de la estratificación se
sitúa alrededor de los 75/ al N. Algunos afloramientos pueden observarse en la zona
de la entrada al recinto, cartografiados en la planta de situación de los
reconocimientos de campo.
Nivel 1.- Rellenos antrópicos:
Detectados en la parte más superficial de todas las calicatas realizadas. En las tres
primeras, con espesores entre 30 y 50 cm., compuestos por tierra vegetal, restos de
ladrillería y demolición, así como bolos, bloques calizos y restos de plásticos.
En las dos últimas calicatas (C-4 y C-5), localizadas una al lado de la otra, el espesor
aumenta hasta los 1,00-1,40 m., respectivamente. Situándose, en el primer caso,
sobre una especie de hormigón ciclópeo donde, en el mortero, se aprecian
pequeños nódulos de cal no hidratada.
Su composición es similar a los rellenos descritos anteriormente, salvo por la matriz
arenosa, marrón amarillenta y gris blanquecina, que presentan.
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Nivel 2.- Eluvial de alteración del sustrato:
Bajo los rellenos (salvo en el caso de la calicata C-4, donde se interesa el hormigón
ciclópeo) se detecta una pequeña franja de materiales provenientes de la
alteración del sustrato inferior. Dependiendo de la litología origen de los mismos,
interesada en cada caso a muro del pozo de reconocimiento correspondiente, se
han diferenciado:
En las calicatas C-1, C-2 y C-5, limos arenosos a arenas limosas de color marrón
amarillento y gris blanquecino, que engloban gravas de arenisca de la misma
tonalidad, desmenuzables con la mano, muy compactos los niveles más arenosos y
de consistencia media-dura y dura-muy dura los más limosos.
Su espesor es de 60-40 y 30 cm., respectivamente.
Los resultados de muestras analizadas de este nivel, tanto en campo como en
laboratorio, se resumen en la tabla adjunta:
Calicata Profundidad #100% #10 #200 Límites wn(%) Cu(PM)
C-1 0,90 m. 2 mm. 100 22,57 No plástico 19,18 2,28
C-2 0,60 m. 1,40
C-5 2,00 m. (*) 10 mm. 96,67 36,88 No plástico 20,95
muestra tomada en la parte más superficial de la litología areniscosa.
Donde Cu(PM), es la resistencia al corte sin drenaje, en kgr/cm², obtenida mediante
penetrómetro de mano.
Según ellos, se trataría de arenas con bastantes limos a limosas, sin plasticidad, de
consistencia dura a muy dura.
A muro de estas calicatas se ha detectado la litología areniscosa, descrita como
areniscas de color marrón amarillento y gris blanquecino, desmenuzables con la
mano, fácilmente ripables, con grado de meteorización G-III-IV.
* Por el contrario, en el fondo de la calicata C-3, se describen argilitas de color gris y
aspecto hojoso, con intercalaciones marrón amarillentas, que se desmenuzan con la
mano. Grado de alteración G-III-IV.
Por ello, el eluvial de alteración superior, de apenas 50 cm. de espesor, se refiere
como arcillas con algo de arena, de color marrón amarillento que, en profundidad,
pasa a gris, de consistencia media a dura.
Una muestra analizada de este nivel proporcionó los parámetros de las tablas
adjuntas:
Calicata Profundidad #100% #10 #200 Límites wn(%) Cu(PM)
C-3 0,80 m. 0,40 mm. 100 98,16 51/26/25 23,45 1,08
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Sobre esta misma muestra, se ha realizado un ensayo de agresividad, con el
resultado siguiente:
Calicata(profundidad)
Acidez Baumann-Gully Sulfatos
C-3 (0,80 m.) 19 ml/kg No contiene
De donde se deduce que se trata de un suelo no agresivo.
Tanto en la calicata C-1, como en las C-3 y C-4, los pozos de reconocimiento se han
realizado junto al muro de carga, para establecer la profundidad del mismo bajo el
terreno natural. En todos los casos, dicho muro se empotra lo necesario como para
apoyar sobre el eluvial de alteración suficientemente consistente, o sobre el
hormigón ciclópeo en el caso de la calicata C-4.
3.1.4.3.- Cimentación:
Descripción:
Tanto las losas de cimentación como las vigas flotantes pueden disponerse
en cualquier plano horizontal. En el mismo plano se pueden definir varias
losas, tanto de forjado como de cimentación, y forjados unidireccionales o
reticulares, pero las losas de cimentación no pueden estar en contacto con
forjados reticulares o losas de forjado. Tampoco deben existir elementos de
la estructura, vigas, pilares, diagonales u otros tipos de forjado, situados por
debajo de las losas de cimentación. Sí es posible, por el contrario, definir
losas de cimentación a cotas diferentes..
Material adoptado:
Hormigón armado.
Dimensiones y armado:
Las dimensiones y armados se indican en planos de estructura. Se han
dispuesto armaduras que cumplen con las cuantías mínimas indicadas en la
tabla 42.3.5 de la instrucción de hormigón estructural (EHE) atendiendo a
elemento estructural considerado.
Condiciones de ejecución:
Sobre la superficie de excavación del terreno se debe de extender una
capa de hormigón de regularización llamada solera de asiento que tiene un
espesor mínimo de 10 cm y que sirve de base a la losa de cimentación.
3.1.4.3.- Sistema de contenciones:
Descripción:
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En los procesos de excavación se ejecutara un tablestacado para facilitar el
mismo y evitar nuevos rellenos por efecto del agua.
Las dimensiones y armados se indican en planos de estructura. Se han
dispuesto armaduras que cumplen con las cuantías mínimas indicadas en la
tabla 42.3.5 de la instrucción de hormigón estructural (EHE) atendiendo a
elemento estructural considerado.
Material adoptado:
Tablestacado de acero perfiles AZ, y talud de disposición 1H/1V.
Condiciones de ejecución:
Sobre la superficie de excavación del terreno se debe de extender una
capa de hormigón de regularización llamada solera de asiento que tiene un
espesor mínimo de 10 cm.
Cuando sea necesario, la dirección facultativa decidirá ejecutar la
excavación mediante bataches al objeto de garantizar la estabilidad de los
terrenos y de las cimentaciones de edificaciones colindantes.
3.1.4. Acción sísmica (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).
Situación:
La construcción se ubica en la Comunidad Autónoma de Cantabria.
Clasificación de la constricción:
La construcción se clasifica según el apartado 1.2. “Clasificación de las
construcciones”, dentro de construcción de importancia normal.
Aceleración Sísmica Básica (ab):
En el Anexo 1 de dicha Norma no aparece dentro de los valores de
Aceleración Sísmica Básica (ab)= ó > 0.04 g. (siendo g la aceleración de la
gravedad).
Esto implica que según el apartado 1.2.3. “Criterios de aplicación de la
Norma”, no obliga a su aplicación en construcciones clasificadas de
importancia normal, como es el caso, puesto que ab< 0,04 g.
3.1.5. Cumplimiento de la instrucción de hormigón estructural EHE
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(RD 2661/1998, de 11 de Diciembre, por el que se aprueba la instrucción de
hormigón estructural )
3.1.5.3. Estructura
Descripción del sistema estructural:
Se establecerán los datos y las hipótesis de partida, el programa de necesidades, las
bases de cálculo y procedimientos o métodos empleados para todo el sistema
estructural, así como las características de los materiales que intervienen.
Para llevar a cabo la comprobación de los muros portantes, la resistencia de cálculo
de la fábrica de mampostería se ha deducido del p.i.e.t. 70, capítulo obras de
fábrica (prescripciones del Instituto Eduardo Torroja).
Como se indica en el apartado II.1.1.2.2.3 de dicha publicación, la resistencia de
cálculo de las fábricas de cantería quedará determinada por la siguiente expresión:
σ* = σk / γm
Siendo:
σk: el valor característico de la resistencia a compresión de la fábrica en
kp/cm2,obtenido mediante el ensayo a compresión simple especificado en el
Apartado V.5.2.
γm : el coeficiente de minoración de resistencia, que se puede tomar igual a 2,5.
A falta de los ensayos de compresión citados, la resistencia de cálculo σ * , en
kp/cm2, de las fábricas de cantería que hayan de soportar una carga
uniformemente repartida, puede evaluarse a través de los valores recogidos en la
tabla “Resistencia a compresión de cálculo σ * según la clase de fábrica”.
La piedra de naturaleza caliza es la que más abundantemente se presenta en los
alzados del edificio, si bien en zonas localizadas sobre todo en recercados de
huecos y cornisa de remate se localizan areniscas. También, en menor cuantía,
pueden encontrarse margas.
La caliza del Palacio Riva Herrera alcanza una resistencia mecánica a compresión
de 1106,1 kp/cm2, para la muestra analizada1.
Entrando en la tabla en la clase de piedra caliza dura y teniendo en cuenta, del
lado de la seguridad, que la fábrica es una mampostería concertada con un
mortero de mala calidad, se obtiene un valor para la resistencia compresión de
cálculo:
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σ * = 8kp /cm2
Para la comprobación de los diferentes paños de los muros de carga presentados,
se ha empleado la metodología expuesta en la Brittish Standard 5628 de 1978, tanto
para muros externos como para muros internos.
Para obtener las tensiones de diseño existentes en los diferentes paños de cada
muro se han considerado las cargas mayoradas. De acuerdo con los métodos
habituales de cálculo simplificado de muros portantes se ha aceptado:
- En la cabeza de cada paño la resultante de las cargas actúa con excenticidad.
- En la base de cada paño en estudio la resultante de las cargas existentes conduce
a una compresión centrada.
A efectos de la excentricidad se ha considerado en el cálculo:
- Las cargas transmitidas por el forjado de cubierta llegan centradas al muro, y por lo
tanto no dan lugar a excentricidad de carga.
- Las cargas asociadas a los forjados horizontales o a jácenas de carga para apoyo
de los mismos, no llegan centradas a los muros, y por tanto dan lugar a
excentricidad. Se ha aceptado que la carga que transmite cada forjado actúa a un
tercio de la zona en que éste apoya en el muro (o zona de entrega, la cual a su vez
se ha supuesto de 20 cm en las zonas de influencia de los muros 1, 2 y 3, y de 25 cm
en la de los muros 4, 5 y 6) y situada en el borde más próximo del vano considerado.
Por otra parte, también se ha comprobado el estado tensional del terreno bajo los
cimientos. A través de los datos presentados en el anejo A4: “Estudio geotécnico y
ensayos sobre el terreno de cimentación”, puede concluirse que la tensión media
admisible del terreno se sitúa en torno a los 2,05 kp/cm2, si bien como también se
apunta, no se ha tenido en cuenta la profundidad de empotramiento de la
cimentación en el terreno, lo cual cae del lado de la seguridad. A su vez tampoco
se ha tenido en cuenta la posibilidad de afectar a niveles más consistentes en
profundidad, dentro de la zona de influencia tensional de la cimentación
(aproximadamente de B-2B, siendo B el ancho del muro), hipótesis también del lado
de la seguridad.
En los cálculos se ha tenido en cuenta un sobreancho de la cimentación de 15 cm a
cada uno de los dos lados del muro. Esta circunstancia puede apreciarse en las
fotografías de las calicatas nº 1, 3 y 4 de dicho anejo A4 en las qué se acota la
penetración del muro en el terreno, en tanto que en todas ellas se distingue una
pequeña meseta en la excavación realizada a nivel de la rasante del terreno
actual, si bien, considerando que se ha excavado garantizando un talud vertical, en
niveles inferiores al de superficie se aprecia el afloramiento de la mampostería del
muro, lo cuál hace pensar que si existe un pequeño ensanchamiento lateral.
Las cargas que se han tenido en cuenta para el cálculo son valores que
habitualmente se emplean para el uso que se va a dotar a la construcción. Como
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cantos mínimos de forjados se han supuesto los recomendados en el artículo 6.3.5 de
la EF-88. De esta forma las luces de los forjados del edificio donde se ubican los
muros 1, 2 y 3, son en entorno a los 5,5 m., que llevan a cantos mínimos de forjados
de 25 cm. Por su parte para los forjados del edificio donde se ubican los muros 4, 5 y
6, las luces existentes rondan los 7,0 m., que necesitan cantos mínimos de 30 cm.
Los forjados se han considerado como biapoyados.
3.1.5.4. Programa de cálculo:
Nombre comercial:
Cypecad Espacial
Empresa:
Emilio Casuso Ingenieros
Descripción del programa, idealización de
la estructura, simplificaciones
efectuadas:
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 estático y se supone un
comportamiento lineal de los materiales, por tanto, un cálculo en primer
orden.
Método de cálculo:
El dimensionado de secciones se realiza según la Teoría de los Estados
Limites de la vigente EHE, articulo 8, utilizando el Método de Cálculo en
Rotura.
Se calcula también el pandeo de los elementos metálicos según la CTE-DB-A
Redistribución de esfuerzos:
Se realiza una plastificación de hasta un 15% de momentos negativos en
vigas, según el articulo 24.1 de la EHE.
Deformaciones:
Lím. flecha total
Lím. flecha activa
Máx. recomendada
L/250
L/400
1cm.
Valores de acuerdo al articulo 50.1 de la EHE.
Para la estimación de flechas se considera la Inercia Equivalente (Ie) a partir
de la Formula de Branson.
Se considera el modulo de deformación Ec establecido en la EHE, art. 39.1.
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Cuantías geométricas:
Serán como mínimo las fijadas por la instrucción en la tabla 42.3.5 de la
Instrucción vigente.
3.1.5.5. Estado de cargas consideradas:
Las combinaciones de las acciones consideradas se han establecido siguiendo los
criterios de:
- NORMA ESPAÑOLA EHE
- DOCUMENTO BASICO SE (CODIGO TÉCNICO).
Los valores de las acciones serán los recogidos en:
- DOCUMENTO BASICO SE-AE (CODIGO TECNICO)
- ANEJO A del Documento Nacional de Aplicación de la norma UNE
ENV1992 parte 1, publicado en la norma EHE
- Norma Básica Española AE/88.
cargas verticales (valores en servicio):
Todas las cargas son congruentes con la norma NBE-AE-88:
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA (sin mayorar). Zona de muros 1, 2 y 3.
Losa aligerada de H.A. de 15 cm de canto
320,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. 100,0 kg/m2
Grueso total 6cm
Revestimiento de 2 cm
24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 444,0 kg/m2
PESO PROPIO DE FORJADOS DE PLANTA (sin mayorar). Zona de muros 4, 5 y 6.
Losa aligerada de H.A. de 30 cm de canto
350,0 kg/m2
Pavimento de baldosa hidráulica o cerámica, incluso relleno. 100,0 kg/m2
Grueso total 6cm
Revestimiento de 2 cm
24,0 kg/m2
TOTAL…………………… 474,0 kg/m2
PESO PROPIO DE FORJADOS DE CUBIERTA (sin mayorar)
Losa aligerada de H.A. de 25 cm de canto
5 cm de capa compresora con mallazo
Teja curva corriente (2 kg/pieza)
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320,0 kg/m2
125,0 kg/m2
50,0 kg/m2
TOTAL…………………… 495,0 kg/m2
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SOBRECARGAS DE USO (sin mayorar)
Carga de accesos y escaleras en edificios de uso público o 450,0 kg/m2
cargas en zonas de reunión
Tabiquería
50,0 kg/m2
Nieve (sobrecarga sobre superficie horizontal)
40,0 kg/m2
VIENTO (sin mayorar)
Para una altura del edificio de 10 m, la norma NBE AE-88 da una velocidad del
viento (v) de 28 m/s y una presión dinámica (w) de 50 kg/m2. En función del ángulo
de incidencia del viento tendremos los coeficientes eólicos (c1 y c2) y las presiones
(p en kg/m2) correspondientes.
Coeficientes eólicos
Presiones
C1
C2
P1 (kg/m2)
P2 (kg/m2)
22º +0,04
-0,4
2,0
-20,0
18º -0,16
-0,4
8,0
-20,0
16º -0,08
-0,4
-4,0
-20,0
En base a lo recogido en este punto y tras desarrollar los cálculos descritos en el
anejo A2.4: “Comprobación estructural de los estados tensionales en los muros
analizados y sus cimentaciones respectivas”, se adjunta a continuación una tabla
resumen en la que se indica para los distintos paños analizados, los niveles
tensionales en dichos paños y sus cimientos, así como la comparación respecto a las
tensiones de cálculo en muros y tensiones admisibles en cimentación.
En la tabla adjunta puede comprobarse que los niveles tensionales presentes en los
muros son bajos.
En lo relativo a las tensiones presentes en cimentación, en general, también son
menores que la tensión admisible de 2,05 kp/cm2 recogida en el anexo A4 del
presente informe “Estudio geotécnico y ensayos sobre el terreno de cimentación”; si
bien bajo los muros 2-2’, 4-4’ y 5-5’ se alcanzan niveles tensionales mayores que la
tensión admisible aludida.
Como ya se ha referido, en el cálculo de la tensión admisible no se ha tenido en
cuenta la profundidad de empotramiento de la cimentación en el terreno, lo cual
caen del lado de la seguridad. En el anejo A4 referido puede observarse que en la
calicata nº 1 el muro penetra 0,5 m en el terreno, en la calicata nº 3 penetra 0,4 m y
en la nº 4 lo hace 1,0 m. Si se adopta una penetración media de los muros en el
terreno de 0,5 m, y un espesor medio de los mismos de 0,65 m, puede tenerse en
cuenta la profundidad de empotramiento:
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0,308
0,65
′ = 0,4· = 0,4·0,5 =
B
dDc
Teniendo en cuenta la profundidad de empotramiento, la tensión media admisible
del terreno pasaría de ser 2,05 kp/cm2 a ser de 2,69 kp/cm2, y seguiríamos estando
del lado de la seguridad en tanto que no se ha seguido teniendo en cuenta la
posibilidad de afectar a niveles más consistentes en profundidad. Además como el
nivel de tensiones en cimentación es una comprobación en tensiones admisibles en
el cálculo se han minorado las cargas que llegan a cimentación por un coeficiente
de 1,40 (intermedio entre 1,35 coeficiente con el que se habían mayorado las
cargas permanentes, y 1,50 coeficiente con el que se habían mayorado las cargas
variables), situación que también queda del lado de la seguridad. En este nuevo
escenario los niveles tensionales bajo los muro 4-4’ y 5-5’ son menores que la tensión
admisible (2,69 kp/cm2), si bien el estado tensional bajo el muro 2-2’ (2,69 kp/cm2)
alcanzaría un valor equivalente a ésta.
Los niveles tensionales calculados responden a una previsión de disposición de
forjados de muro a muro, sin jácenas de carga, dadas las luces existentes. La idea
de utilizar un número suficientemente amplio de elementos que apoyen en los muros
(sin concentrar mucho las cargas en un número reducido de jácenas de carga), en
nuestra opinión, debiera tenerse en cuenta a nivel de proyecto. Ello permite repartir
adecuadamente las cargas en los muros portantes, sin concentrar excesivamente
aquéllas en los mismos, y conducirá, asimismo, a menores pérdidas de altura libre (a
pesar que el forjado requerirá un canto mayor, se evita el disponer el canto
asociado a la introducción de una jácena de carga, a no ser que el forjado se
conecte con la jácena a modo de brochal). Estas son dos circunstancias muy a
tener en cuenta en una obra de reestructuración.
Caso de adoptar como solución constructiva la disposición de jácenas de carga
para acortar las luces de forjados (solución que en el futuro podría ser tomada en
consideración, sobre todo en la zona de la torre pues las luces rondan los 7,0 m),
sería necesario llevar a cabo una comprobación de los niveles tensionales en las
secciones de los muros en que apoyen dichas jácenas.
3.1.5.6. Características de los materiales:
-Hormigón
-tipo de cemento...
-tamaño máximo de árido...
-máxima relación agua/cemento
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HA-25/B/20/IIIa
CEM I
20 mm.
0.60
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-mínimo contenido de cemento
-FCK....
-tipo de acero...
-FYK...
300 kg/m3
25 Mpa (N/mm2)=255 Kg/cm2
B-500S
500 N/mm2=5100 kg/cm²
Coeficientes de seguridad y niveles de control
El nivel de control de ejecución de acuerdo al artº 95 de EHE para esta obra es
normal.
El nivel control de materiales es estadístico para el hormigón y normal para el acero
de acuerdo a los artículos 88 y 90 de la EHE respectivamente.
Hormigón
Acero
Coeficiente de minoración
Nivel de control
Coeficiente de minoración
Nivel de control
Coeficiente
de
mayoración:
1.50
ESTADISTICO
1.15
NORMAL
Cargas Permanentes
1.5
Cargas variables
Nivel de control...
1.6
NORMAL
Durabilidad
Recubrimientos exigidos:
Al objeto de garantizar la durabilidad de la estructura durante su vida útil, el
articulo 37 de la EHE establece los siguientes parámetros.
Recubrimientos:
A los efectos de determinar los recubrimientos exigidos en la tabla 37.2.4. de
la vigente EHE, se considera toda la estructura en ambiente IIa: esto es
exteriores sometidos a humedad alta (>65%) excepto los elementos previstos
con acabado de hormigón visto, estructurales y no estructurales, que por la
situación del edificio próxima al mar se los considerará en ambiente IIIa.
Para el ambiente IIa se exigirá un recubrimiento mínimo de 25 mm, lo que
requiere un recubrimiento nominal de 35 mm. Para los elementos de
hormigón visto que se consideren en ambiente IIIa, el recubrimiento mínimo
será de 35 mm, esto es recubrimiento nominal de 45 mm, a cualquier
armadura (estribos). Para garantizar estos recubrimientos se exigirá la
disposición de separadores homologados de acuerdo con los criterios
descritos en cuando a distancias y posición en el articulo 66.2 de la vigente
EHE.
Cantidad mínima de cemento:
Para el ambiente considerado III, la cantidad mínima de cemento requerida
es de 275 kg/m3.
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Cantidad máxima de cemento:
Para el tamaño de árido previsto de 20 mm. la cantidad máxima de
cemento es de 375 kg/m3.
Resistencia mínima recomendada:
Para ambiente IIa la resistencia mínima es de 25 Mpa.
Relación agua cemento:
La cantidad máxima de agua se deduce de la relación a/c ≤ 0.60
3.1.6. Características de los forjados.
RD 642/2002, de 5 de Julio, por el que se aprueba instrucción para el
proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural
realizados con elementos prefabricados
3.1.6.1. Características técnicas de los forjados.
Material adoptado:
Forjados unidireccionales compuestos de viguetas pretensadas de
hormigón, con armadura de reparto y hormigón vertido en obra en relleno
de nervios y formando la losa superior (capa de compresión).
Sistema de unidades adoptado:
Se indican en los planos de los forjados los valores de ESFUERZOS CORTANTES
ÚLTIMOS (en apoyos) y MOMENTOS FLECTORES en kN por metro de ancho y
grupo de viguetas, con objeto de poder evaluar su adecuación a partir de
las solicitaciones de cálculo y respecto a las FICHAS de CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS y de AUTORIZACIÓN de USO de las viguetas/semiviguetas a
emplear.
Dimensiones y armado:
Canto Total
Capa
Compresión
Intereje
de
Arm. c. compresión
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13,6 cm Tipo de Acero
6 cm.
Hormigón “in situ”
Coef. Dilatación Térmic.
S 275 JR
HA25/P/20/IIIa
0.012
Mallazo Ø4
Mod. Deformación Long
200x300
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PL 76/383
Tipo de Vigueta
1 Ø16 B500S
cada 38,3
cm y
refuerzo de
negativos.
7,88 KN/m2
Acero refuerzos
Tipo de Bovedilla
No hay Peso propio
Observaciones:
El hormigón "in situ" cumplirá las condiciones especificadas en el Art.30 de la
Instrucción EHE. Las armaduras pasivas cumplirán las condiciones
especificadas en el Art.31 de la Instrucción EHE.
El canto de los forjados unidireccionales de viguetas de acero laminado será
superior al mínimo establecido en la norma DB-SE-A para las condiciones de
diseño, materiales y cargas previstas; por lo que no es necesaria su
comprobación de flecha.
En el siguiente cuadro se indican los límites de flecha establecidos para
asegurar la compatibilidad de deformaciones de los distintos elementos
estructurales y constructivos.
tipo de elemento flectado de acero laminado
Vigas o viguetas de cubierta
Vigas o viguetas de cubierta
Vigas (L≤ 5m) o viguetas que no soportan muros
de fábrica
Vigas (L> 5m) que no soportan muros de fábrica
Vigas y viguetas que soportan muros de fábrica
Ménsulas (flecha medida en el extremo libre)
Otros elementos solicitados a flexión
flecha relativa (f/l)
L / 250
L / 250
L / 300
L / 400
L / 500
L / 300
L / 500
3.1.7. Estructuras de acero (SE-A)
3.1.7.1. Bases de cálculo
Criterios de verificación
La verificación de los elementos estructurales de acero se ha realizado:
Toda
la Presentar
justificación
Manualmente
estructura:
verificaciones
Parte
de
la Identificar los elementos
estructura:
estructura
Mediante
programa
informático
Toda
estructura
la Nombre
programa:
Versión:
EMMA BÁSCONES GARCÍA, arquitecta
del
de
de
la
CYPECAD
h
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Empresa:
Domicilio:
Cype Ingenieros
S.A.
Avda. Eusebio
Sempere nº5
Alicante.
Identificar
los
elementos de la estructura:
Nombre
del
programa:
Versión:
Empresa:
Domicilio:
Se han seguido los criterios indicados en el Código Técnico para realizar la
verificación de la estructura en base a los siguientes estados límites:
Estado
límite Se comprueba los estados relacionados con fallos
último
estructurales como son la estabilidad y la resistencia.
Estado límite de Se comprueba los estados relacionados con el
servicio
comportamiento estructural en servicio.
Modelado y análisis
El análisis de la estructura se ha basado en un modelo que proporciona una
previsión suficientemente precisa del comportamiento de la misma.
Las condiciones de apoyo que se consideran en los cálculos corresponden con
las disposiciones constructivas previstas.
Se consideran a su vez los incrementos producidos en los esfuerzos por causa de
las deformaciones (efectos de 2º orden) allí donde no resulten despreciables.
En el análisis estructural se han tenido en cuenta las diferentes fases de la
construcción, incluyendo el efecto del apeo provisional de los forjados cuando
así fuere necesario.
Parte
de
estructura:
la
existen
EMMA BÁSCONES GARCÍA, arquitecta
la
separaci d>40
¿Se han
si
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estructura
está
formada
por pilares
y vigas
juntas de
dilatació
n
metro tenido en
ón
cuenta las
máxima s
acciones
entre
térmicas y
juntas
reológicas
de
en el
dilatació
cálculo?
n
Existen
element
os de
hormigó
n que
evitan
que se
produzc
an en
gran
medida,
además
de las
juntas
no
¿Se han
si
tenido en
no
cuenta las
existen
acciones
juntas de
no
térmicas y
dilatació
reológicas
n
en el
cálculo?
La estructura se ha calculado teniendo en cuenta las solicitaciones
transitorias que se producirán durante el proceso constructivo
Durante el proceso constructivo no se producen solicitaciones que
aumenten las inicialmente previstas para la entrada en servicio del edificio
Estados límite últimos
La verificación de la capacidad portante de la estructura de acero se ha
comprobado para el estado límite último de estabilidad, en donde:
siendo:
Ed , dst el valor de cálculo del efecto de las acciones
Ed , dst ≤ Ed , stb
desestabilizadoras
Ed , stb el valor de cálculo del efecto de las acciones
estabilizadoras
y para el estado límite último de resistencia, en donde
siendo:
Ed el valor de cálculo del efecto de las acciones
Ed ≤ Rd
Rd
el
valor
de
cálculo
de
la
resistencia
correspondiente
Al evaluar Ed y Rd , se han tenido en cuenta los efectos de segundo orden
de acuerdo con los criterios establecidos en el Documento Básico.
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Estados límite de servicio
Para los diferentes estados límite de servicio se ha verificado que:
siendo:
Eser el efecto de las acciones de cálculo;
Eser ≤ Clim
Clim valor límite para el mismo efecto.
Geometría
En la dimensión de la geometría de los elementos estructurales se ha
utilizado como valor de cálculo el valor nominal de proyecto.
3.1.8.2. Durabilidad
Se han considerado las estipulaciones del apartado “3 Durabilidad” del
“Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de acero”, y que
se recogen en el presente proyecto en el apartado de “Pliego de
Condiciones Técnicas”.
Respecto a la pintura a utilizar serán especiales adecuándolas a la
proximidad de la costa por lo tanto una alta protección frente a corrosión,
siempre de acuerdo al DB-A.
Se han de incluir dichas consideraciones en el pliego de condiciones
3.1.8.3. Materiales
El tipo de acero utilizado en chapas y
(elegir de entre los distintos tipos)
perfiles es:
Espesor nominal t (mm)
Designació
fy (N/mm²)
n
t ≤ 16
16 < t ≤ 40
40 < t ≤ 63
S235JR
S235J0
235
225
215
S235J2
S275JR
S275J0
275
265
255
S275J2
S355JR
S355J0
355
345
335
S355J2
S355K2
S450J0
450
430
410
(1) Se le exige una energía mínima de 40J.
fy tensión de límite elástico del material
fu tensión de rotura
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Temperatura
fu
del
(N/mm²)
ensayo Charpy
3 ≤ t ≤ 100 ºC
20
360
0
-20
2
410
0
-20
20
0
470
-20
-20(1)
550
0
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3.1.8.4. Análisis estructural
La comprobación ante cada estado límite se realiza en dos fases:
determinación de los efectos de las acciones (esfuerzos y desplazamientos
de la estructura) y comparación con la correspondiente limitación
(resistencias y flechas y vibraciones admisibles respectivamente). En el
contexto del “Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de
acero” a la primera fase se la denomina de análisis y a la segunda de
dimensionado.
3.1.8.5. Estados límite últimos
La comprobación frente a los estados límites últimos supone la
comprobación ordenada frente a la resistencia de las secciones, de las
barras y las uniones.
El valor del límite elástico utilizado será el correspondiente al material base
según se indica en el apartado 3 del “Documento Básico SE-A. Seguridad
estructural. Estructuras de acero”. No se considera el efecto de
endurecimiento derivado del conformado en frío o de cualquier otra
operación.
Se han seguido los criterios indicados en el apartado “6 Estados límite
últimos” del “Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de
acero” para realizar la comprobación de la estructura, en base a los
siguientes criterios de análisis:
a) Descomposición de la barra en secciones y cálculo en cada uno
de ellas de los valores de resistencia:
- Resistencia de las secciones a tracción
- Resistencia de las secciones a corte
- Resistencia de las secciones a compresión
- Resistencia de las secciones a flexión
- Interacción de esfuerzos:
- Flexión compuesta sin cortante
- Flexión y cortante
- Flexión, axil y cortante
b) Comprobación de las barras de forma individual según esté
sometida a:
- Tracción
- Compresión
la estructura es traslacional
- Flexión
- Interacción de esfuerzos:
- Elementos flectados y traccionados
- Elementos comprimidos y flectados
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3.1.8.6. Estados límite de servicio
Para las diferentes situaciones de dimensionado se ha comprobado que el
comportamiento de la estructura en cuanto a deformaciones, vibraciones y
otros estados límite, está dentro de los límites establecidos en el apartado
“7.1.3. Valores límites” del “Documento Básico SE-A. Seguridad estructural.
Estructuras de acero”.
Enero 2008
La propiedad
EMMA BÁSCONES GARCÍA, arquitecta
La arquitecta
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