ANEJO nº CÁLCULO DE ESTRUCTURAS 1. Introducción Es el

ANEJO nº
CÁLCULO DE ESTRUCTURAS
1. Introducción
Es el objeto de este anejo justificar el dimensionamiento de las estructuras
proyectadas. Se proyecta un cajón de hormigón de dimensiones interiores 5 x 2,40 m,
(aunque el cajón tendrá un relleno de hormigón para formar al banqueta, se desprecia su
colaboración resistente) con una longitud de unos 800m.
2. Bases de cálculo
El proceso de dimensionamiento del marco tendrá dos fases, estimación de
esfuerzos de las secciones que definen la estructura, y dimensionamiento de las mismas.
2.1. Método de cálculo
Se aplica el método de cálculo definido en la norma EHE-98 para estructuras de
hormigón armado.
Para calcular los esfuerzos en las secciones del marco se utiliza el programa informático
REINFORCED CONCRETE BOX CULVERT del Florida DOT (1993, versión 2.43).
2.2. Acciones características.
Se consideran las siguientes acciones:
a) Cargas permanentes:
Relleno de tierras: altura 2,5m. Considerando un peso específico de las tierras de relleno
de 20 kN/m3, resulta una carga superficial de 50 kN/m2.
Inicialmente se rellenará un máximo de 1m sobre la losa del cajón, pero se contempla
esa reserva de resistencia por ulteriores rellenos. En todo caso se contemplará también
el relleno de 1m combinado con sobrecargas de tráfico para tener en cuenta tanto la fase
construcción como la de explotación, y el posible efecto adverso de la aplicación de
cargas a menor distancia de la losa.
Peso propio de la losa de hormigón (40 cm): 10 kN/m2
b) Sobrecargas variables:
Sobrecarga uniforme por tránsito peatonal: 4 kN/m2.
Sobrecarga por vehículo: vehículo estándar AASHTO HS20, equivalente a un vehículo
de 20 t con dos ejes. Se considera que dado que el suelo sobre el cajón se va a dedicar a
zona verde, es una hipótesis suficiente, frente al tren de cargas de la IAPC, de 60 t.
2.3. Coeficientes de seguridad
Se aplican los de la EHE-98, para las distintas combinaciones de acciones, conforme al artículo
12 y 13 de la norma.
Se consideran dos combinaciones por considerarse las más exigentes: con relleno de hasta 1m y
aplicación de todas las sobrecargas y con relleno de 2,5m. El nivel de control de la ejecución
será normal.
Se aplican entonces coeficientes
γG = 1,5
γQ = 1,6
2.4. Durabilidad
En aplicación de la Instrucción EHE-98, en su artículo 37, los ambientes a los que estarán
sometidos los distintos elementos estructurales son los siguientes (art. 8.2.1):
a) Cajón enterrado………….. Ambiente IIa (zapatas armadas)
Se puede adelantar que la obra no estará en contacto con terrenos o agua agresivos, en los
términos del art. 8.2.3. No obstante debe comprobarse este extremo.
De esta manera deben cumplirse las siguientes prescripciones, como mínimo, para los distintos
elementos:
Tipo de elemento
Rel. a/c
Cimentación hormigón armado 0,60
Cont. cemento fck
Recubrimiento nom.
275
35mm
25
En todo caso se aplicarán los valores que se indican en planos, que no serán menores que los de
la tabla anterior.
2.5. Materiales.
Acero en barras corrugadas: tipo B 500S, con límite elástico 500 N/mm2.
Hormigón HA-30 (fck= 30 N/mm2)
3. Cálculo de la estructura
El programa empleado realiza un cálculo modelizando la sección de hormigón como
una estructura reticulada, considerando la rigidez de cada uno de los elementos que la
constituyen, resolviéndose mediante análisis matricial.
La sección tiene una serie de nudos, en los que se establecen las cargas y las
condiciones de contorno. En el caso de la sección de un solo cajón los nudos son cuatro.
Las condiciones de contorno serán en los nudos inferiores: desplazamiento vertical nulo
y desplazamiento horizontal nulo del nudo derecho.
A partir de esa distribución de esfuerzos en las barras, se procede al
dimensionamiento, que en nuestro caso se ha realizado con el programa EHE del
Instituto del Cemento y sus aplicaciones.
LISTADOS DE CÁLCULO