Límites de flechas verticales y horizontales para edificios

ICNC: Límites de flechas verticales y horizontales para edificios de varias plantas
SN034a-ES-EU
ICNC: Límites de flechas verticales y horizontales para
edificios de varias plantas
Se dan recomendaciones y guías para límites de flechas horizontales y verticales para
edificios comerciales y residenciales de varias plantas.
Ïndice
1.
Introducción
2
2.
Cargas
2
3.
Límite de flecha horizontal
3
4.
Límites de flecha vertical
5
5.
Referencias
7
Página 1
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1.
Introducción
Se han establecido límites de flecha no específicos en EN 1993-1-1 [1]. En su lugar, en § 7.2,
se establece que, el criterio de servicio, incluyendo límites de flechas, debería especificarse y
acordarse con el cliente para cada proyecto. Más aún, la verificación debería basarse en el
criterio relativo a deformaciones, que afecten la apariencia, confort de usuarios,
funcionamiento de la estructura o que cause daño a los acabados o a miembros no
estructurales. En algunos países, el Anexo Nacional de EN 1993-1-1 especifica límites.
Cuando los límites están especificados, tienen que tenerse en cuenta. Si no se especifican en
el Anexo Nacional, las siguientes pautas, pueden ser útiles:
‰ Debe tenerse en cuenta, requisitos funcionales importantes: por ejemplo, para el caso de
cubiertas planas, debe asegurarse la evacuación del agua para evitar su estancamiento.
‰ A fin de evitar daños en acabados frágiles o en elementos no estructurales, por ejemplo
tabiques divisorios con elementos frágiles, tales como albañilería, vidrio, etc. se debe
adoptar un criterio más exigente.
‰ La apariencia es muy subjetiva y también el contexto es muy sensitivo. En la mayoría de
casos, el uso de contraflechas o falsos techos, pueden disimular las deformaciones.
‰ El confort de los usuarios puede ser un problema serio para luces largas o losas de canto
delgado. Sin embargo, el criterio basado en la flecha no es una herramienta adecuada para
manejar este problema. SN036 proporciona guías para las vibraciones de la losa.
Frecuentemente, la flecha en el estado limite de servicio es lo que gobierna el diseño
estructural, y por consiguiente la flecha seleccionada es de gran importancia. Diferentes
países tienen diferentes valores recomendados, para los limites de flechas horizontal y
vertical. Se presentan ejemplos en las secciones 3 y 4.
2.
Cargas
2.1
Estado límite de servicio
EN 1990 proporciona tres diferentes combinaciones para el estado límite de servicio, por
ejemplo una combinación característica, una frecuente y una casi permanente.
En las combinaciones de carga mencionadas anteriormente, ψ los factores se han utilizado,
como sigue:
ψ0
es utilizado en la combinación característica que se aplica para estados límites
irreversibles, por ejemplo, esfuerzos por encima del punto de fluencia.
ψ1
se utiliza en la combinación frecuente que se aplica para estados límites reversibles, por
ejemplo esfuerzos por debajo del punto de fluencia. Esto es importante para límites de
flecha en estructuras de acero.
ψ2
se utiliza tanto en la combinación frecuente como en la quasi-permanente. En ambos
casos el factor se utiliza para efectos a largo plazo. Estas no son relevantes para
estructuras de acero y por consiguiente ψ2 = 0. Para estructuras mixtas, los efectos de
fluencia, pueden tomarse en cuenta mediante el uso apropiado de ratios modulares, para
el hormigón; que es el caso ψ2 puede tomarse como 0.
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Consecuentemente, las combinaciones de carga relevante son:
1.
La combinación característica para estados límites irreversibles. Esta combinación sólo
requiere ser considerada para el estado límite de servicio, cuando se permite alguna
plasticidad, por ejemplo cierta clase de vigas mixtas continuas.
∑ Gk, j + P + Qk,1 + ∑ψ 0,iQk ,i
j ≥1
2.
(1)
i >1
La combinación frecuente (con ψ2 = 0) para el estado límite reversible.
∑ Gk , j + P + ψ 1,1Qk,1
(2)
j ≥1
2.2
Estado límite último
Se requiere considerar las flechas en el estado límite último, sólo cuando la flecha pueda dar
lugar a una carga adicional, por ejemplo el estancamiento de agua en cubiertas planas.
3.
Límite de flecha horizontal
En la Tabla 3.1 se proporciona una guía para los límites de flecha horizontal para algunos
países. En la Figura 3.1, se muestran algunas definiciones para las flechas horizontales dadas
en EN 1990 [2].
u
ui
Hi
H
L
Leyenda:
u Desplazamiento horizontal total en la parte superior del edificio de altura H.
ui Desplazamiento horizontal en la parte superior de una planta de altura Hi
Figura 3.1
Definiciones de flecha horizontal.
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Tabla 3.1
País
Francia
Límites de flecha horizontal
Estructura
Edificios de varias
plantas
Límites de flecha
u
ui
H/300
Hi/250
Alemania
España
Los valores de la izquierda están dados
en el Anexo Nacional de Francia de EN
1993-1-1 y pueden ser usados si no se
ha acordado nada con el cliente.
Los valores de las flechas calculadas a
partir de las combinaciones
características, deben compararse con
estos límites.
El límite dado para u se aplica cuando la
altura H no excede de 30 m. De otra
manera, véase el contrato.
No existen limites de flecha a nivel país.
Los límites deben obtenerse de las
instrucciones de los fabricantes (fichas
técnicas) o deben ser acordados con el
cliente.
Edificios de varias
plantas:
En general
H/500
Edificios esbeltos de
gran altura (en edificios
con una altura mayor a
100 metros, será
necesario límites más
restrictivos debido a
efectos del viento, tales
como vibraciones).
Suecia
Para edificios de media
altura
Hi/300
Hi/500
Con tabiques divisorios
frágiles, cubiertas de
fachadas o acabados
rígidos de forjados
Reino Unido
Comentarios
Los valores de la izquierda están dados
en la Instrucción de Acero Estructural
(EAE) [3] y en el Código Técnico de la
Edificación (CTE) [4] y deben utilizarse si
no se ha acordado nada con el cliente.
H/600
–
–
Las regulaciones nacionales [5]
contienen sólo un principio, que las
deformaciones no deben ser
perjudiciales ni dañar otras partes de los
edificios.
H/300
Hi/300
En el país, no hay límites de flecha. Los
valores de la izquierda están
recomendados en las guías de la
industria [6].
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4.
Límites de flecha vertical
En la Tabla 4.1 se proporciona una guía para los límites de flecha horizontal para algunos
países. La definiciones de deflexiones verticales en el Anexo A1 de EN 1990 [1] se muestran
en la Figura 4.1.
Wc
W1
W2
Wmax
Wtot
W3
Leyenda:
wc
Contraflecha en el miembro estructural sin carga
Parte inicial de la flecha bajo cargas permanentes de la combinación de acciones relevante
w1
w2
Parte a largo plazo de la flecha bajo cargas permanentes
Parte adicional de la flecha debida a acciones variables de la combinación de acciones relevante
w3
wtot
Flecha total, la suma de w1, w2, w3
wmax Flecha total remanente teniendo en cuenta la contraflecha
Figura 4.1
Definiciones de flecha vertical.
Tabla 4.1
Límites de flecha vertical
País
Francia
Estructura
Límites de flecha
wmax
w2+w3
Cubiertas, en general
L/200
L/250
Las cubiertas
frecuentemente albergan
personal aparte del
personal de
mantenimiento
L/200
L/300
Losas, en general
L/200
L/300
Losas y cubiertas que
soportan yeso u otro
acabado frágil o partes
no flexibles
L/250
L/350
Losas que soportan
pilares (a menos que la
flecha haya sido incluida
en el análisis global para
el estado limite último)
L/400
L/500
Cuando wmax puede
afectar la apariencia del
edificio
L/250
–
Comentarios
Los valores de la izquierda se dan en el
Anexo Nacional de EN 1993-1-1 y deberían
ser usados si no se ha acordado nada con
el cliente.
Los valores de las flechas calculadas a
partir de las combinaciones características,
deben compararse con estos límites.
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País
Estructura
Límites de flecha
wmax
w2+w3
Alemania
España
No existen limites de flecha a nivel país. Los
límites deben obtenerse de las
instrucciones de los fabricantes (fichas
técnicas) o deben ser acordados con el
cliente.
Los valores de la izquierda están dados en
la Instrucción de Acero Estructural (EAE) [3]
y en el Código Técnico de la Edificación
(CTE) [4] y debe utilizarse si no se ha
acordado nada con el cliente.
Cubiertas, con acceso
sólo para mantenimiento
–
L/250
Cubiertas en general
–
L/300
Vigas y losas, sin
elementos frágiles
susceptibles de ser
dañados
–
L/300
Vigas y losas, que
soportan tabiques
divisorios normales y
acabados de forjado
rígidos con juntas de
expansión
-
L/400
Vigas y losas, que
soportan elementos
frágiles, tales como,
tabiques divisorios,
cubiertas de fachada o
acabados de losa rígidos
-
L/500
Vigas que soportan
pilares
-
L/500
Vigas que soportan
paredes de albañilería
-
L/1000
–
–
No existen limites de flecha a nivel país.
No
verificado
L/200
No existen limites de flecha en el país. Los
valores que se presentan están
recomendados en las guías de la industria
[6].
W2 se ignora normalmente. Se desprecia
tanto en vigas de acero como en
construcción mixta sin puntales (la norma
en el Reino Unido).
L/360
No existen limites de flecha en el país. Los
valores que se presentan están
recomendados en las guías de la industria
[6].
W2 se ignora normalmente. Se desprecia
tanto en vigas de acero como en
construcción mixta sin puntales (la norma
en el Reino Unido).
Suecia
Reino Unido
Comentarios
Vigas en general
Para acabados
quebradizos
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5.
1
Referencias
EN 1993-1-1 Diseño de estructuras de acero – Parte 1-1: Reglas generales y reglas para
edificios.
CEN:
2
EN 1990 Eurocódigo. Bases de diseño estructural.
CEN.
3
Instrucción de Acero Estructural (EAE)
Ministerio de Fomento, España, 2006.
4
Código Técnico de la Edificación (CTE)
Ministerio de Vivienda, España, 2006
5
Regelsamling för konstruktion, Boverkets konstruktionsregler, BKR, byggnadsverkslagen
och byggnadsverksförordningen,
Boverket, Sverige, 2003
6
Steelwork Design Guide to BS 5950 Volume 4: Essential Data for Designers, P 070, The
Steel Construction Institute, 1991.
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Registro de Calidad
TÍTULO DEL RECURSO
ICNC: Límites de flechas verticales y horizontales para edificios de
varias plantas
Referencias(s)
DOCUMENTO ORIGINAL
Nombre
Compañía
Fecha
Creado por
Björn Uppfeldt
SBI
Contenido técnico revisado por
Bernt Johansson
SBI
1. Reino Unido
G W Owens
SCI
10/03/06
2. Francia
A Bureau
CTICM
10/03/06
3. Suecia
A Olsson
SBI
10/03/06
4. Alemania
C Müller
RWTH
10/03/06
5. España
J Chica
Labein
10/03/06
G W Owens
SCI
08/06/06
Traducción realizada y revisada por:
eTeams International Ltd.
27/04/06
Recurso de traducción aprobado por: F Rey
Labein
25/05/06
Contenido editorial revisado por
Contenido técnico respaldado por los
siguientes socios de STEEL:
Recurso aprobado por el
Coordinador técnico
DOCUMENTO TRADUCIDO
Página 8