Diapositiva 1 - COAAT Málaga

JORGE BARRIOS CORPA
Ing. de Caminos, Canales y Puertos
Dpto. Control de Proyecto de Estructuras de INTEMAC
Prof. ETS de Arquitectura de Málaga
INTEMAC
INDICE
AMBITO DE APLICACIÓN
ACCIONES PERMANENTES (G)
Peso propio
Pretensado
Terreno
Actúan en todo instante con
magnitud y posición constante
ACCIONES VARIABLES (Q)
Sobrecarga de uso
Barandillas y elementos divisorios
Viento
Térmicas
Nieve
Pueden actuar o no sobre el
edificio con magnitud y posición
variable
ACCIONES ACCIDENTALES (A)
Sismo
Incendio
Impacto
Probabilidad de ocurrencia
pequeña pero de gran importancia
ANEJOS
A al E
INTEMAC
ÁMBITO DE APLICACIÓN
Determinar las acciones para verificar los requisitos del DB-SE
Seguridad Estructural
Capacidad Portante
Estabilidad
Aptitud al Servicio
Salvo que se indique lo contrario, los valores tienen sentido de
característicos (Fk)
Acciones permanentes
Valor medio
Acciones variables
Fractil 5 % de superación durante vida útil
Acciones accidentales
Valor nominal
Hipótesis de Combinación de acciones según DB-SE
INTEMAC
Acciones Permanentes
Peso Propio 1
Se tendrá en cuenta el Pp de:
Elementos estructurales
Cerramientos y tabiquería
Carpinterías
Revestimientos (pavimentos, enlucidos, falsos techos,…)
Rellenos (tierras)
Equipos Fijos
Valor característico (medio):
Dimensiones nominales x Peso específico
ANEJO C:
C Tablas de pesos específicos de materiales,
productos y elementos constructivos
ANEJO C
INTEMAC
Anejo C. Tabla C.1
INTEMAC
Anejo C. Tablas C.2 y C.3
INTEMAC
Anejo C. Tablas C.4 y C.5
INTEMAC
Anejo C. Tabla C.6
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INTEMAC
Acciones Permanentes
Peso propio 2
Tabiquería y Cerramientos
Para tabiques ordinarios, que cumplan:
Carga uniforme:
kN/m2
Peso < 1,2
Grueso < 0,08 m
Distribución homogénea
0,8
kN/m2
x
Superficie tabiquería
Superficie planta
Para tabiques más pesados, se añadirá a la carga uniforme
anterior, una carga local lineal de valor igual al exceso de peso
del tabique respecto 1,0 kN/m2.
En general, en viviendas bastara con considerar una carga de
1,0 kN/m2.
Peso propio de equipos e instalaciones fijas (calderas,
transformadores, aparatos de elevación,…)
Según valor aportado por el suministrador.
INTEMAC
Acciones Permanentes
Pretensado 1
Se evaluará según lo establecido en la Instrucción EHE
Consideraciones generales:
Definición: Aplicación controlada de una tensión al hormigón mediante
el tesado de tendones de acero.
Tipos:
Según situación de tendón respecto de la sección transversal
– Interior: tendón situado en el interior de la sección transversal
– Exterior: tendón situado fuera de la sección transversal
Según momento del tesado respecto del hormigonado
– Armaduras pretesas: tesado anterior al hormigonado
– Armaduras postesas: tesado posterior al hormigonado
Según condiciones de adherencia del tendón
– Adherente: Existe adherencia tendón-hormigón
– No adherente: No existe adherencia entre tendón-hormigón INTEMAC
Acciones Permanentes
Pretensado 2
Materiales y equipos
Fuerzas equivalentes del Pretensado
Fuerzas y momentos concentrados en los anclajes.
Fuerzas normales a los tendones, resultantes de la curvatura y
cambios de dirección de los mismos.
Fuerzas tangenciales debidas al rozamiento.
INTEMAC
Acciones Permanentes
Terreno 1
Las acciones procedentes del terreno se evalúan y tratan
según el DB-SE-C
Esquemas básicos de empuje del terreno en elementos de
contención:
q
q
σv(z) = q + γ x H(z)
σh(z) = K x σv(z) + u(z)
Ka
Ko
Kp
INTEMAC
Acciones Permanentes
Terreno 2
Coeficientes de empuje
Considerando trasdós del muro vertical y pendiente
nula del terreno:
Empuje activo:
Ka =
1 - sen φ
1 + sen φ
Empuje pasivo:
Kp
=
1 + sen φ
1 - sen φ
Empuje al reposo:
Ko
=
1 - sen φ
INTEMAC
Acciones Variables
Sobrecarga de Uso 1
Peso de las cargas por razón de uso
Carga uniformemente repartida (1)
Valor
(Tabla 3.1)
+
Carga concentrada (2)
(1)
Incluye las cargas debidas a la acumulación de personas, así como los
efectos de uso normal (mobiliario, maquinaria, vehículos,…).
(2)
Carga concentrada sobre pavimento acabado en cualquier punto de la
zona. Actúa simultáneamente con la sobrecarga uniforme en zonas de
tráfico y aparcamientos e independientemente en el resto de casos.
Superficie de
aplicación
Tráfico y aparcamiento…….200 x 200 mm
Resto de casos…………….…50 x 50 mm
INTEMAC
Acciones Variables
Sobrecarga de Uso 2
INTEMAC
Acciones Variables
Sobrecarga de uso 3
“Diferentes valores de sobrecarga
de uso mediante personas”
“Patología de Estructuras de Hormigón
Armado y Pretensado”. D. J. Calavera
INTEMAC
Acciones Variables
Sobrecarga de Uso 4
Comentarios generales:
Los valores anteriores no recogen la scu debida a equipos pesados,
acumulación de materiales en bibliotecas, almacenes o industrias.
En las zonas de acceso y evacuación de los edificios de las categorías
A y B (portales, escaleras,…), se incrementa el valor en 1,0 kN/m2.
Para zonas de almacén y biblioteca, se definirá en la memoria de
cálculo el valor de la sobrecarga considerado, debiendo figurar en obra
una placa con dicho valor.
Los valores incluyen el efecto de la alternancia de sobrecarga, salvo en
el caso de elementos críticos como vuelos o zonas de aglomeración.
INTEMAC
Acciones Variables
Sobrecarga de Uso 5
Reducción de sobrecargas paras las zonas de
categoría A, B, C y D:
Para el dimensionado de elementos portantes horizontales y
verticales, la suma de las sobrecargas de una misma categoría de
uso que actúen o graviten sobre los mismos, respectivamente,
podrán reducirse conforme a los coeficientes de la tabla 3.2.
“Los coeficientes anteriores podrán aplicarse simultaneamente en
un elemento vertical, cuando las plantas situadas por encima de
dicho elemento estén destinadas al mismo uso y correspondan a
diferentes usuarios, lo que se hará constar en la Memoria”
INTEMAC
Acciones Variables
Barandillas y Elementos divisorios
La estructura propia de las barandillas, petos, antepechos o
quitamiedos de terrazas, miradores, balcones o escaleras deben
resistir una fuerza horizontal uniformemente distribuida del valor
indicado en la tabla 3.2, aplicada a 1,2 m o sobre el borde superior
del elemento, si éste está situado a menos altura.
Los elementos divisorios (tabiques) deben soportar una fuerza
horizontal de valor mitad a los anteriores según los usos a cada
lado.
INTEMAC
Acciones Variables
Viento
Presión estática (qe) perpendicular a la superficie expuesta:
qe : Presión dinámica del viento
qe = qb · ce · cp
Ce: Coeficiente de exposición
Cp: Coeficiente eólico o de presión
Estas disposiciones no son aplicables a edificios situados a altitudes superiores a
2000 m. En estos casos se considerarán valores empíricos de la zona.
No contempla esbelteces superiores a 6. En estas edificaciones deberán tenerse en
cuenta los efectos dinámicos del viento.
Se comprobarán dos direcciones ortogonales, independientemente de la existencia
de edificaciones medianeras. Para cada dirección se considera la acción en los dos
sentidos.
Además se deben considerar unas fuerzas tangenciales paralelas a la superficie.
(Coeficientes de rozamiento: Lisa 0,01, Rugosa 0,02, Muy rugosa 0,04)
INTEMAC
Presión Dinámica del Viento
Definición:
qb = 0,5 · δ ·
vb2
δ: Densidad del aire 1,25 kg/m3
Vb2: Velocidad básica del viento (Zonas A, B y C)
Sustituyendo:
Zona A: qb = 0,42 kN/m2
Zona B: qb = 0,45 kN/m2
Zona C: qb = 0,52 kN/m2
VOLVER
INTEMAC
Coeficiente de Exposición
Coeficiente variable con la altura del punto considerado respecto a la
rasante del terreno de la fachada a barlovento y del grado de aspereza
del entorno.
VOLVER
En edificios urbanos de hasta 8 plantas puede tomarse un valor constante en toda
la altura de 2.
Para alturas superiores a 30 m los valores se obtienen de la fórmula incluida en el
Anejo D.
En el caso de edificios situados en las cercanías de acantilados o escarpas de
pendiente mayor a 40º se considerará la altura desde la base de dicho accidente
topográfico (< 50 m).
INTEMAC
Coeficiente Eólico de edificios de pisos
Coeficiente dependiente de la forma y orientación de la superficie
respecto al viento.
Se considera la superficie de proyección del volumen edificado en un
plano perpendicular a la dirección del viento.
Generalmente, en cubiertas planas de edificios se puede despreciar
dado que actúa del lado de la seguridad (succión).
En el Anejo D se incluyen coeficientes eólicos para cubiertas de
tipologías diversas.
INTEMAC
Coeficiente Eólico de naves y
construcciones diáfanas
Si el edificio presenta grandes huecos, la acción del viento genera presiones
interiores que se suman a las presiones exteriores.
Para el cálculo del coeficiente de exposición se considera la altura del punto medio
del hueco.
El coeficiente eólico de presión interior (cpi) se considera único en todos los
paramentos interiores del edificio.
Cuando el área de las aberturas de una fachada sea el doble de las aberturas del
resto del edificio cpi = 0,75 cpe
Cuando el área de las aberturas de una fachada sea el triple de las aberturas del
resto del edificio cpi = 0,90 cpe
Para casos intermedios se interpola linealmente
Para el resto de casos, se aplican los coeficientes de la tabla 3.5
VOLVER
INTEMAC
Acciones Variables
Térmicas 1
Las variación de la temperatura ambiente exterior, provoca deformaciones
y cambios geométricos en la edificación, que en caso de estar impedidos
producen solicitaciones en los elementos afectados.
Factores que influyen:
Condiciones climáticas de la zona
Orientación del edificio
Materiales constructivos
Climatización del edificio
En edificios habituales de hormigón y acero, pueden no considerarse
estas acciones cuando se dispongan juntas de dilatación con separación
de hasta 40 m.
Se deberán realizar juntas de dilatación independientes en estructura y
cerramientos. Un orden de magnitud realista para las juntas de dilatación
en edificios de planta rectangular son los siguientes:
PARTE DE OBRA
DISTANCIA MÁXIMA ENTRE
JUNTAS DE DILATACIÓN (m)
ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
60 a 90
CERRAMIENTOS DE LADRILLO
EN FACHADAS
12 a 18
AZOTEAS
5a8
INTEMAC
Acciones Variables
Térmicas 2
Cálculo de la acción térmica:
Se obtendrá la variación de temperatura media en los elementos
estructurales para verano (dilatación) e invierno (contracción).
Como temperatura de referencia de cuándo se construyó el elemento,
se considera la media anual de emplazamiento o 10ºC.
En elementos a la intemperie, las temperaturas extremas de verano e
invierno se definen en el Anejo E (Las temperaturas máximas en
verano se incrementarán según la tabla 3.6 en función del color y
orientación de la superficie).
En elementos protegidos en el interior del edificio, puede considerarse
una temperatura constante durante todo el año de valor 20ºC.
Para elementos de la envolvente no directamente expuestos a la
intemperie se adopta la media entre la de los dos casos anteriores.
INTEMAC
Acciones Variables
Nieve
Carga de nieve por unidad de superficie en proyección
horizontal (qn)
qn = µ · sk
sk : Valor característico de carga de nieve
µ : Coeficiente de forma
Sk µ
En construcciones protegidas del viento, el valor de la carga de
nieve puede reducirse en un 20 % y por el contrario en
emplazamientos fuertemente expuestos, el valor debe aumentarse
en un 20 %.
En elementos volados de la cubierta de edificios situados a
altitudes superiores a 1000 m, se debe considerar una carga lineal
adicional de valor:
pn = 3 · µ2 · sk
En emplazamientos con altitudes superiores a los tabulados, se
adoptará como carga de nieve la indicada por la ordenanza
municipal o a partir de datos empíricos.
INTEMAC
Valor característico
de la carga de nieve (sk)
Zonas climáticas de
Invierno
Sobrecarga de
nieve en terreno
horizontal (kN/m2)
INTEMAC
Coeficiente de forma
Faldón limitado inferiormente por cornisas o limatesas
(no hay impedimento al deslizamiento)
µ = 1 : Cubiertas con inclinación < 30º
µ = 0 : Cubiertas con inclinación > 60º
Para valores intermedios de inclinación se interpola linealmente
Faldón limitado inferiormente por limahoyas
(hay impedimento al deslizamiento)
VOLVER
β1 + β2
2
β1 + β2
2
Faldón sucesivo inclinado en el Faldón sucesivo inclinado en
mismo sentido
sentido contrario
> 30º µ = 2
< 30º µ = 1 + β/30º
INTEMAC
Acciones Accidentales
Sismo I
Las acciones sísmicas se consideran conforme a la NCSE-02
Ámbito de aplicación:
Edificaciones de nueva planta
Obras de rehabilitación o reforma que impliquen modificaciones
sustanciales de la estructura (Por ejemplo construcciones que
únicamente mantienen la fachada)
Quedan exentos de obligatoriedad de aplicación, los siguientes casos:
Construcciones de importancia moderada
“Aquellas con probabilidad despreciable de que su destrucción por el
terremoto pueda ocasionar victimas, interrumpir un servicio primario, o
producir daños económicos significativos a terceros”
Construcciones de importancia normal o especial si ab < 0,04g
Construcciones de importancia normal con pórticos bien arriostrados entre
sí en todas las direcciones si ab < 0,08g (excepto en edificios de más de
7 plantas y ac > 0,08g)
INTEMAC
Acciones Accidentales
Sismo 2
Parámetros sísmicos que den indicarse en la Memoria de
Cálculo:
Coeficiente de riesgo: ρ
Construcciones de importancia normal: ρ = 1,0
Construcciones de importancia especial: ρ = 1,3
Aceleración sísmica básica: ab
Definida en el Anejo 1 de la NCSE-02, para cada término municipal
Coeficiente de contribución: K
Definido en el Anejo 1 de la NCSE-02, para cada término municipal
Coeficiente del terreno: C
Coeficiente que depende del tipo de terreno existente en los primero 30 m
bajo la superficie
Tipo de Terreno
Coeficiente C
I
II
III
IV
1,0
1,3
1,6
2,0
C=
Σ C i · ei
30
INTEMAC
Acciones Accidentales
Sismo 3
Coeficiente de amplificación del terreno: S
ρ · ab < 0,1g
S=
C
1,25
0,1g < ρ · ab < 0,4g
S=
ab
C
ρ
+ 3,33
1,25
1,25
0,4g < ρ · ab
S = 1,0
(
- 0,1
)(1 -
C
1,25
Aceleración sísmica de cálculo: ac
ac = S · ρ · ab
Grado de ductilidad: µ
Varia entre 1 y 4. (Lo normal µ = 2 Ductilidad Baja)
Amortiguamiento: Ω
Varia entre 4 % y 6 %
Porcentaje de sobrecargas de uso considerado
Varia entre 50 % y 100 %
INTEMAC
)
Acciones Accidentales
Incendio
Las acciones debidas a la agresión térmica están definidas
en el DB-SI.
En las zonas de transito de bomberos, se considerará una carga
de 20 kN/m2 en una superficie de 3 x 8 m en cualquiera de las
posiciones de una banda de 5 m de ancho, así como en las zonas
de maniobra del vehículo.
Además de la carga anterior, se comprobará localmente la
actuación de una carga concentrada de 45 kN en una superficie
cuadrada de 20 x 20 cm sobre el pavimento terminado.
INTEMAC
Acciones Accidentales
Impacto 1
Las acciones causadas por un impacto dependen de la
masa, velocidad y geometría del cuerpo impactante, así
como de la capacidad de deformación del mismo y del
elemento contra el que impacta.
La acción de impacto de vehículos considera sólo las
acciones debidas a impactos accidentales, quedando
excluidos los premeditados. Se representan mediante
fuerzas estáticas.
En el exterior del edificio, se considerará el impacto
donde y cuando lo establezca la ordenanza municipal.
En el interior del edificio se considerará en todas las
zonas con circulación de vehículos.
INTEMAC
Acciones Accidentales
Impacto 2
Impacto de vehículos de hasta 30 kN de peso total:
Fuerzas estáticas:
50 kN en la dirección paralela a la vía
25 kN en la dirección perpendicular a la vía
Superficie de aplicación:
Superficie rectangular de 25 x 150 cm
Situación:
0,6 m por encima del nivel de rodadura
Impacto de carretillas elevadoras*:
Fuerza estática:
5 veces el peso máximo autorizado
Superficie de aplicación:
Superficie rectangular de 40 x 150 cm
Situación:
Dependiente de la forma de la carretilla
(En ausencia de datos 0,75 m por encima del nivel de rodadura)
(*) Las características de la carretilla deben indicarse en la Memoria y en las
Instrucciones de uso y mantenimiento
INTEMAC
Acciones Accidentales
Impacto 3
Ejemplo:
Impacto de vehículo en pilar de escuadría 30 x 30 cm y
altura libre del garaje 3,25 m
Md = - 0,5 mt
Mdmax = 2,0 mt
Mu (4φ12) = 2,1 mt
¡ OK !
Md = 0,8 mt
Md = - 2,0 mt
FIN
INTEMAC