Download Cumplimiento del CTE- SE Anexo de cálculo de estructura

PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Cumplimiento del CTE- SE
Seguridad Estructural
Anexo de cálculo de estructura
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
DE
PARQUE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
1.- MEMORIA DE ESTRUCTURAS
1.1. CONDICIONANTES DE PARTIDA
La edificación consiste en la construcción de un edificio de exposición, realizado con estructura de
hormigón y cubierta metálica que soporta un acabado de panel sándwich ligero..
La elección de las dimensiones de los elementos que forman la estructura se ha efectuado
considerando las luces, a efectos de reducir su deformación a términos admisibles.
Las condiciones climáticas y de ambiente existentes en la zona de ubicación del edificio
recomiendan prestar una especial atención a la magnitud de los recubrimientos, y, por tanto, a la
disposición de los separadores adecuados.
1.2. SISTEMA ESTRUCTURAL ELEGIDO
Pórticos de hormigón armado constituidos por pilares cuadrados y por vigas de seccion rectangular,
en función de las luces a salvar
Sobre estos pórticos se apoyan tanto la cercha metalica como los tabiques de fabrica de
termoarcilla que van a soportar las correas de cubierta.
1.3. SEGURIDAD ESTRUCTURAL
Prescripciones aplicables conjuntamente con el DB-SE.
El DB-SE constituye la base para los Documentos Básicos siguientes y se utilizará conjuntamente
con ellos:
apartado
Procede
DB-SE
1.3.1.
Seguridad estructural:
DB-SE-AE
DB-SE-C
1.3.2.
1.3.3.
Acciones en la edificación
Cimentaciones
DB-SE-A
DB-SE-F
DB-SE-M
1.3.7.
1.3.8.
1.3.9
Estructuras de acero
Estructuras de fábrica
Estructuras de madera
No procede
Deberán tenerse en cuenta, además, las especificaciones de la normativa siguiente:
apartado
NCSE
EHE
1.3.4
1.3.5
EFHE
1.3.6
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
No procede
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
1.3.1. SEGURIDAD ESTRUCTURAL (DB-SE)
Análisis estructural y dimensionado
-Periodo de servicio:
50 Años.
-Método de comprobación:
Estados límites. -Estado limite último. (Resistencia y estabilidad).
-Estado limite de servicio. (Aptitud de servicio)
Acciones
-Valores característicos de las acciones:
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
Los 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.
Verificacion de la estabilidad
Ed,dst ≤Ed,stb, Siendo:
Ed,dst: valor de cálculo del efecto de la acciones desestabilizadoras.
Ed,stb: valor de cálculo del efecto de las acciones estabilizadoras.
Verificación de la resistencia de la estructura
Ed ≤Rd, Siendo:
Ed : valor de calculo del efecto de las acciones.
Rd: valor de cálculo de la resistencia correspondiente
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 valores de calculo de las acciones se ha considerado 0 o 1 si
su acción es favorable o desfavorable respectivamente.
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Verificación de la aptitud de servicio
Deformaciones
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.
Vibraciones
Se admite que una planta de piso es suficientemente rígida, si la frecuencia propia es mayor de :
- 8 hertzios, en gimnasios y polideportivos.
- 7 hertzios en salas de fiestas y locales de publica concurrencia sin asientos fijos.
- 3,4 hertzios en locales de espectáculos con asientos fijos.
PROYECTO BÁSICO
“PORTA
"AS QUINTAS"
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
1.3.2. SEGURIDAD ESTRUCTURAL. ACCIONES EN LA EDIFICACION. (DB-SE-AE)
1.3.2.1.
ACCIONES GRAVITATORIAS
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:
Unidades
KN/m2
Forjado
sanitario
Forjado de
cubiertas
1.3.2.2.
Sobrecarga de
uso
tabiqueria/nieve
acabados
Peso
propio
5.00
1.00
2.00
3.75
0.70
Incluida en S.U.
0.15
--
Carga total
11.75
0.85
CERRAMIENTOS EXTERIORES
Se considera una carga lineal vertical actuando de 5.80KN/m2, por metro de altura de cerramiento
Éstos se consideran al margen de la sobrecarga de tabiquería.
1.3.2.3.
CERRAMIENTOS PESADOS
Se considera una carga lineal vertical actuando de 2.50KN/m2, por metro de altura de cerramiento
Éstos se consideran al margen de la sobrecarga de tabiquería.
1.3.2.4.
CARGA EN VOLADIZOS
No es el caso
1.3.2.5.
SOBRECARGAS HORIZONTALES
No es el caso
1.3.2.6.
SOBRECARGA DE 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.
En nuestro caso estaría incluida en la S.U.
1.3.2.7.
ACCIONES EÓLICAS
Los coeficientes de presión exterior e interior se encuentran en el Anejo D, dependiendo de los
siguientes datos:
Altura de coronación
Grado de aspereza
Zona eolica
Presion dinamica
1.3.2.8.
5.35 m.
II
B
0.45 KN/m2
ACCIONES TÉRMICAS Y REOLÓGICAS
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Con base al artículo 3.4.1 en su apartado 3 del DBE-SE-AE en estructuras habituales de hormigón
estructural o metálicas formadas por pilares y vigas, no es prescriptivo el estudio de acciones
térmicas y reológicas, siempre que se dispongan juntas de dilatación a distancias inferiores a 40 m.
Dadas las dimensiones del edificio no es necesario preveer juntas de dilatación, por lo que al haber
adoptado las cuantías geométricas exigidas por la EHE en la tabla 42.3.5, no se ha contabilizado la
acción de la carga térmica.
Por otra parte, se establecerán juntas de hormigonado a distancias inferiores a 10 m, dejando
transcurrir 48 horas entre dos hormigonados consecutivos.
1.3.2.9.
ACCIONES SÍSMICAS
De acuerdo con la Norma de Construcción Sismorresistente: Parte General y Edificación NCSE-02, y
considerando tanto la ubicación de la edificación en zona de aceleración sísmica básica superior o
igual a 0,04 g, como sus características estructurales (Estructura metalica), es preceptiva la
consideración de la acción sísmica.
1.3.2.10.
SIMULTANEIDAD DE LAS ACCIONES
La Instrucción EHE establece como acciones de cálculo tres hipótesis de carga, de las cuales la
tercera no tiene aplicación en el presente caso al no considerarse la acción sísmica.
Los elementos resistentes se han calculado teniendo en cuenta las solicitaciones correspondientes a
las combinaciones de acciones más desfavorables.
1.3.3. SEGURIDAD ESTRUCTURAL. CIMIENTOS. (DB-SE-C)
1.3.3.1.
Bases de cálculo
En el dimensionado de la cimentación se ha utilizado el programa Cypecad, versión 2009.1.n,
concebido y distribuido por la empresa Cype Ingenieros, con razón social en la Avda. Eusebio
Sempere, 5, de Alicante.
En todos los casos se obtienen las dimensiones en planta, el canto de la zapata y las armaduras
según dos direcciones ortogonales. Para ello, se asume la hipótesis de distribución uniforme de
presiones sobre el terreno.
Las comprobaciones que se realizan durante el proceso de cálculo son las que se describen a
continuación:
• ESTADO LIMITE DE LA TENSIÓN
Se consideran todas las acciones en sus valores característicos. Para el cálculo de las tensiones
sobre el terreno se considera como peso propio de la zapata o losa el siguiente valor: γ=24,5 kN/m3.
• ESTADO LÍMITE DE TENSIONES EN EL TERRENO
Conocidas las cargas actuantes que el pilar transmite a la zapata:
Axil N.
Momentos Mx, My.
Cortantes Qx, Qy.
y conocido un sistema de fuerzas, se puede calcular el punto de paso de la resultante de cargas en
la base de la zapata. El cuadrado que se forma tomando como centro el punto de paso de la
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
resultante y los bordes más próximos al contorno de la zapata se denomina Polígono de Tensiones
de las Cargas Exteriores. Conocidas las dimensiones de la zapata se puede calcular su peso Npp, y
adicionarla como una carga más, para obtener otro polígono de tensiones de las cargas totales
sobre el terreno.
Área del polígono de tensiones
Tensión transmitida al terreno
debiendo cumplirse que
Apt
σct = Nt / Apt
σct < σadmisible
• ESTADO LÍMITE DE EQUILIBRIO
El programa analiza el equilibrio de la zapata teniendo en cuenta cuál es el origen de la carga, que
puede ser de tipo permanente o variable. Además, considerará si el efecto de la misma es favorable
o desfavorable.
• ESTADO LÍMITE DE AGOTAMIENTO DE SECCIONES
De acuerdo con lo indicado por la Instrucción EHE en su art. 59, se realiza el cálculo por el método
de bielas, sin considerar en ningún caso el peso propio de la zapata. Para ello, se dispone un
diámetro y la separación de acuerdo con una tabla predefinida por el programa y modificada por el
usuario según su criterio personal. La armadura se obtiene en cada dirección ortogonal y se
distribuye uniformemente. Se verifican igualmente las condiciones de cuantía mínima, anclaje y
fisuración, definidas todas ellas en la mencionada Instrucción EHE.
Por último, se comprueba la compresión de las bielas de acuerdo con lo especificado en la EHE.
El dimensionado de secciones se realiza según la Teoría de los Estados Limites Ultimos (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.
Se han considerado las acciones que actúan sobre el edificio soportado según el documento DB-SEAE 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).
1.3.3.2.
Estudio geotécnico
A falta de estudio geotécnico tomamos una tensión admisible del terreno de 0.225 N/mm², tension y
caracteristicas del terreno que tomamos de un estudio geotecnico de una obra adyacente.
De acuerdo con la situación real de la obra y antes del comienzo de la misma, se revisará la
decisión de elección de cimentación y tensión de cálculo.
El estudio geotécnico, considera una tensión admisible para el terreno 2.25 Kg/cm2.
-Empresa:
APPLUS
-Nombre del autor/es:
Verónica Gomez Vicente y Jose Mª Fernandez Alba
-Titulación/es:
Geologos
-Número de Sondeos:
2 sondeos (S.P.T)
-Descripción de los terrenos: En todos los sondeos se han encontrado tres estratos de potencia
variable:
Rellenos antropico de profundidad media de 2.50 m.
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Migmatita con gradoIV-V de 2.50 m a 3.00 m
Sustrato rocoso de migmatita
Cota de cimentación
Estrato previsto para cimentar
Nivel freático
Tensión admisible considerada
Peso especifico del terreno
Angulo de rozamiento interno del terreno
Coeficiente de empuje en reposo
Valor de empuje al reposo
Coeficiente de Balasto
3.20 (respecto a la rasante)
Sustrato rocoso sobre nivel III
Se detecta presencia de agua
0.225 N/mm²
γ=17.00-20.00 kN/m3
ϕ= 23º- 35º
-------
-Resumen parámetros geotécnicos:
De acuerdo con la situación real de la obra y antes del comienzo de obra, se revisará la decisión de
elección de cimentación y tensión de cálculo.
1.3.3.3.
Cimentación
Se proyecta una cimentación con zapatas aisladas bajo pilares, apoyadas sobre pozos de
cimentación, los cuales se ejecutaran hasta la profundidad donde se encuentre el terreno
competente.
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.
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.
1.3.4. 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).
De acuerdo con la Norma de Construcción Sismorresistente: Parte General y Edificación NCSE-02, y
considerando tanto la ubicación de la edificación en zona de aceleración sísmica básica superior o
igual a 0,04 g, como sus características estructurales (hormigón armado), es preceptiva la
consideración de la acción sísmica.
Clasificación de la construcción:
Sala de exposiciones
(Construcción de normal importancia)
Tipo de Estructura:
Pórticos de hormigón armado
Aceleración Sísmica Básica (ab):
ab=0.04 g, (siendo g la aceleración de la gravedad)
Coeficiente de contribución (K):
K=1
Coeficiente adimensional de riesgo (ρ): ρ=1, (en construcciones de normal importancia)
Coeficiente de amplificación del terreno Para (ρab ≤ 0.1g), por lo que S=C/1.25
(S):
Coeficiente de tipo de terreno (C):
Terreno tipo II (C=1.3)
Roca muy fracturada, suelo granular y cohesivo duro
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Aceleración sísmica de cálculo (ac):
Ac= S x ρ x ab =0.0416 g
Método de cálculo adoptado:
Análisis Modal Espectral.
Factor de amortiguamiento:
Estructura de hormigón armado compartimentada: 5%
Periodo de vibración de la estructura:
Se indican en los listados de cálculo por ordenador
Número de modos
considerados:
de
vibración 3 modos de vibración
(La masa total desplazada >90% en ambos ejes)
Fracción
cuasi-permanente
sobrecarga:
de La parte de sobrecarga a considerar en la masa sísmica
movilizable es = 0.6
Coeficiente de comportamiento por µ = 2 (ductilidad baja)
ductilidad:
Efectos de segundo orden (efecto p∆):
(La estabilidad global de la estructura)
Medidas constructivas consideradas:
Los desplazamientos reales de la estructura son los
considerados en el cálculo multiplicados por 1.5
Arriostramiento de la cimentación mediante un anillo
perimetral con vigas riostras y centradoras.
Atado de los pórticos exentos de la estructura mediante
vigas perpendiculares a las mismos.
Concentración de estribos en el pie y en cabeza de los
pilares.
Pasar las hiladas alternativamente de unos tabiques sobre
los otros.
Observaciones:
1.3.5. ESTRUCTURAS DE HORMIGON
1.3.5.1.
PROGRAMA DE CÁLCULO
El cálculo del conjunto del sistema estructural se ha efectuado con auxilio del programa Cypecad
Espacial, versión 2008.1c, concebido y distribuido por la empresa Cype Ingenieros, con razón social
en la Avda. Eusebio Sempere, 5, de Alicante.
El objetivo de la citada aplicación es el cálculo y dimensionado de estructuras de hormigón armado
diseñadas con forjados unidireccionales, y considerando acciones tanto verticales como
horizontales.
El análisis de las solicitaciones se realiza mediante un cálculo espacial en 3D, por métodos
matriciales de rigidez, formando las barras los elementos que definen la estructura: Soportes, vigas,
brochales y viguetas.
Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos, considerando 6 grados de
libertad, y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano en cada planta, para simular el
comportamiento del forjado, impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo. Por
tanto, cada planta sólo podrá girar y desplazarse en su conjunto.
Cuando en una misma planta existan zonas independientes, el programa considera cada una de
ellas como una parte distinta de cara a la indeformabilidad de dicha zona, y no se tendrá en cuenta
en su conjunto. Por tanto, las plantas se comportarán como planos indeformables independientes.
Para todos los estados de carga se realiza un cálculo estático y se supone un comportamiento lineal
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
de los materiales y, por tanto, un cálculo de primer orden, de cara a la obtención de desplazamientos
y esfuerzos.
1.3.5.2.
DISCRETIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA
La estructura se discretiza en barras y nudos de la siguiente manera:
a.- Los pilares son barras verticales entre cada planta definiendo un nudo en arranque de
cimentación y en la intersección de cada planta, siendo su eje el de la sección transversal.
b.- Las vigas y brochales se definen en planta fijando nudos en la intersección con el eje de
pilares y sus caras, así como en los puntos de corte de las viguetas con las vigas. Así se crean
nudos en el eje y en los bordes laterales y, análogamente, en las puntas de voladizos y extremos
libres.
c.- Las vigas inclinadas se definen entre dos puntos que pueden estar en diferente nivel o planta,
creándose dos nudos en dichas intersecciones.
d.- Las viguetas se definen en los huecos definidos entre vigas, creando nudos en las
intersecciones de borde y eje correspondiente de la viga que intersecta.
Se crea, por tanto, un conjunto de nudos generales de dimensión finita en pilares y vigas cuyos
nudos asociados son los definidos en las intersecciones de viguetas y brochales en vigas (en sus
bordes) y de todos ellos en las caras de los pilares.
Considerando que están relacionados entre sí por la compatibilidad de deformaciones, se resuelve la
matriz de rigidez general y las asociadas, y se obtienen los desplazamientos y los esfuerzos en todos
los elementos del sistema.
Dentro de los soportes se supone una respuesta lineal como reacción a las cargas transmitidas por
el dintel y las aplicadas en el nudo transmitidas por el resto de la estructura. En consecuencia, las
ecuaciones del momento responderán a una ley parabólica cúbica, mientras que el cortante se
puede deducir por derivación respecto de las anteriores. Las expresiones resultantes ilustran el
efecto de redondeo de las leyes de esfuerzos sobre los apoyos, respaldado ampliamente por los
estudios de autores como Branson, F. Regalado, A. Fuentes, J. Montoya, G. Meseguer y F. Morán, e
incluso por las prescripciones del Eurocódigo EC-2.
1.3.5.3.
REDISTRIBUCIONES CONSIDERADAS
Se acepta una redistribución de momentos negativos en vigas de hasta un 15%, con las limitaciones
recogidas en la EHE (articulo 24.1). En el dimensionamiento de nervios de forjado, dicho porcentaje
se eleva hasta un 25%.
1.3.5.4.
RIGIDECES CONSIDERADAS
Para la obtención de los términos de la matriz de rigidez se consideran todos los elementos de
hormigón en su sección bruta.
Se considera el acortamiento por esfuerzo axil en pilares afectado por un coeficiente de rigidez axil
de valor 2,50 para poder simular el efecto del proceso constructivo de la estructura y su influencia en
los esfuerzos y desplazamientos finales.
1.3.5.5.
MOMENTOS MÍNIMOS
Se cubre en la totalidad de las jácenas unos momentos mínimos, fracción del supuesto isostático
pl²/8. Dichas magnitudes se han establecido en los siguientes términos:
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
-
“PORTA
Momentos negativos:
Momentos positivos:
1.3.5.6.
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
pl²/32
pl²/20
MÉTODO DE CALCULO
De acuerdo con el Capítulo II de la Instrucción EHE, el proceso general de cálculo es el llamado de
los Estados Límites, en el que se trata de reducir a un valor suficientemente bajo la probabilidad de
que se alcancen aquellos estados límites que ponen la estructura fuera de servicio.
Las comprobaciones de los estados límites últimos (equilibrio, agotamiento o rotura, inestabilidad o
pandeo, adherencia, anclaje y fatiga) se realizan para cada hipótesis de carga, con acciones
ponderadas y propiedades resistentes de los materiales minoradas, mediante la introducción de una
serie de coeficientes de seguridad.
En las regiones D definidas según el artículo 24 de la EHE se efectúan correcciones a los valores de
armado obtenidos, de acuerdo con lo dispuesto en el capítulo IX de la citada Norma.
Las comprobaciones de los estados límites de utilización (fisuración y deformación) se realizan para
cada hipótesis de carga con acciones de servicio (sin mayorar) y propiedades resistentes de los
materiales de servicio (sin minorar).
Para el dimensionado de las secciones de hormigón armado en estados límites últimos se emplea el
Método de la Parábola-Rectángulo, con los diagramas tensión-deformación del hormigón y para
cada tipo de acero, de acuerdo con la Normativa vigente. Se utilizan los límites exigidos por las
cuantías mínimas indicadas por las normas, tanto geométricas como mecánicas, así como las
disposiciones indicadas referentes a número mínimo de redondos, diámetros mínimos y
separaciones mínimas y máximas. Dichos límites se pueden consultar y modificar por pantalla.
1.3.5.7.
COMPROBACIÓN Y DIMENSIONADO DE JÁCENAS
El dimensionado de jácenas se efectúa a flexión simple para la determinación de la armadura
longitudinal.
La armadura de montaje superior se considera colaborante, por lo que habrán de respetarse
cuidadosamente las condiciones de anclaje. Igualmente, podrá colaborar como armadura de
compresión superior de la zona central, allí donde se necesite.
A partir de la envolvente de capacidades mecánicas necesarias se determina la armadura real a
disponer, teniendo en cuenta dicha relación a efectos de determinar las longitudes de anclaje, así
como el desplazamiento de un canto útil de la envolvente de momentos flectores.
Para el dimensionado a esfuerzo cortante se efectúa la comprobación a compresión oblicua
realizada en el borde de apoyo directo, y el dimensionado de los cercos a partir de un canto útil del
borde de apoyo mencionado.
1.3.5.8.
COMPROBACIÓN Y DIMENSIONADO DE PILARES
El dimensionado de pilares se realiza en flexión-compresión esviada. A partir de unos armados que
pueden ser simétricos a dos caras (o a cuatro) se comprueba si todas las combinaciones posibles
cumplen dicho armado en función de los esfuerzos, estableciendo la compatibilidad de esfuerzos y
deformaciones, y comprobando que con dicho armado no se superan las tensiones del hormigón y
del acero ni sus límites de deformación.
Se considera la excentricidad adicional por pandeo cuando se sobrepasan los límites indicados en la
Norma.
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
1.3.5.9.
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
DEFORMACIONES EN JÁCENAS
Se determina la flecha máxima activa en jácenas utilizando el Método de la Doble Integración de
Curvaturas. Analizando una serie de puntos, se obtiene la inercia fisurada y el giro diferido por
fluencia, calculando la ley de variación de curvaturas. El valor de la flecha que se obtiene es la
diferida más la instantánea debida a las cargas permanentes (después de construir el tabique) y a
las cargas variables.
Los coeficientes a considerar para el cálculo de las deformaciones en jácenas son:
a.-
Peso propio.
Se considera que la mitad de la flecha diferida se ha producido antes de la ejecución de la
tabiquería, por lo que se aplica un coeficiente de fluencia de valor 1.
b.-
Cargas muertas.
Se considera que el 60% actúa antes de la construcción de la tabiquería, con lo que se tiene
en cuenta la flecha diferida que produce, mientras que el 40% restante actúa con posterioridad
a la construcción de la tabiquería, y, por tanto, se tienen en cuenta no sólo la instantánea, sino
también la diferida.
60% antes de tabiquería
√i (no)
√d (sí)
40% posterior a tabiquería
√i (sí)
√d (sí)
c.-
Sobrecargas de uso.
Se considera que actúa totalmente con posterioridad a la tabiquería, y que el 20% de ella
actúa con carácter de permanencia, con un coeficiente de fluencia de valor 2, máximo
equivalente a 5 años.
El 10% sería la sobrecarga de uso frecuente, que produce flecha instantánea. Por tanto, se
considera que:
√i
√d
Cargas permanentes
50% peso propio forjado
0
1
20% pavimentos
0
1
30% tabiquería
1
2
Sobrecarga de uso
20% cuasi-permanente
1
1
10% frecuente
1
0
Coeficiente de cargas permanentes: 0,50 . 1 + 0,20 . 1 + 0,30 . (1+2) = 1,60
Coeficiente de sobrecarga de uso:
0,20 . 2 + 0,10 . 1 = 0,50
luego la flecha activa responde a la expresión:
1,60 . ( f. cargas permanentes) + 0,50 . (f. sobrecarga)
Los valores de limitación de deformaciones de acuerdo con el artículo 50.1 de la EHE, son los
siguientes:
Lím. flecha total
L/250
Lím. flecha activa
L/400
Máx. recomendada
1.00 cm.
Para la estimación de flechas se considera la Inercia Equivalente (Ie) a partir de la Formula de
Branson, y el modulo de deformación Ec establecido en la EHE, art. 39.1.
Las cuantías geométricas serán como mínimo las fijadas por la instrucción en la tabla 42.3.5 de la
Instrucción vigente.
1.3.5.10.
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES,
COEFICIENTES DE SEGURIDAD
NIVELES
DE
CONTROL
Y
Los materiales que se emplearán en la cimentación y en la estructura, y sus características más
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
DE
PARQUE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
importantes, así como los niveles de control previstos y sus coeficientes de seguridad
correspondientes, son los que se expresan en el siguiente listado:
1.3.5.10.1. ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN.
EHE, art. 30
RC-97
EHE, art. 28
EHE, art. 8
EHE, art. 30
EHE, art. 30
EHE, art. 30
EHE, art. 88
EHE, art. 15
EHE, art. 15
Designación
Resistencia característica a los 28 días, fck
Tipo de cemento
Tamaño máximo del árido
Tipo de ambiente, agresividad
Consistencia del hormigón
Asiento en el Cono de Abrams
Sistema de compactación
Nivel de control
Coeficiente de minoración
Resistencia de cálculo del hormigón, fcd
Máxima relación agua/cemento
Mínimo contenido de cemento
HA-25/B/30/IIa+Qa
25 N/mm2
CEM-II/A-S 32,5 N/mm2
30 mm
IIa+Qa,
Blanda
6 a 9 cm.
Vibrado
Estadístico
1,50
16,66 N/mm2.
0.50
325 kg/m3
El hormigón empleado debe venir acompañado de documentación que acredite su procedencia,
para que sea posible la correcta aplicación del coeficiente Kn en la obtención de la Resistencia
Característica Estimada de las probetas.
1.3.5.10.2. ELEMENTOS DE SOPORTES RESTANTES, FORJADOS, VIGAS
Y LOSAS.
EHE, art. 30
RC-97
EHE, art. 7
EHE, art. 8
EHE, art. 30
EHE, art. 30
EHE, art. 30
EHE, art. 88
EHE, art. 15
EHE, art. 15
Designación
Resistencia característica a los 28 días, fck
Tipo de cemento
Tamaño máximo del árido
Tipo de ambiente, agresividad
Consistencia del hormigón
Asiento en el Cono de Abrams
Sistema de compactación
Nivel de control
Coeficiente de minoración
Resistencia de cálculo del hormigón, fcd
Máxima relación agua/cemento
Mínimo contenido de cemento
HA-25/B/15/I
25 N/mm2.
CEM-II/A-S 32,5 N/mm2.
15 mm.
I, IIIa en elementos exteriores
Blanda.
6 a 9 cm.
Vibrado
Estadístico
1,50
16,66 N/mm2.
0.65/ 0.50 en IIIa
250 kg/m3/ 300 en IIIa
El hormigón empleado debe venir acompañado de documentación que acredite su procedencia,
para que sea posible la correcta aplicación del coeficiente Kn en la obtención de la Resistencia
Característica Estimada de las probetas.
1.3.6. CARACTERISTICAS 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
Características técnicas de los forjados unidireccionales (viguetas y bovedillas).
Forjados unidireccionales compuestos de viguetas pretensadas de hormigón, más piezas de
entrevigado aligerantes (bovedillas de hormigón), con armadura de reparto y hormigón vertido en
obra en relleno de nervios y formando la losa superior (capa de compresión).
En las correspondientes plantas de estructura, y sobre cada paño de forjado, se facilitan los
momentos flectores positivos que se producen en los vanos de los nervios.
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Paralelamente se proporcionan los esfuerzos cortantes ponderados en los apoyos de los nervios.
Ambos esfuerzos se dan por metro de ancho de forjado.
Los datos del forjado son los que a continuación se detallan:
PLANTA
Canto Total
Capa de Compresión
Intereje
Arm. De losa superior
Tipo de Vigueta
Tipo de Bovedilla
Peso propio
Forjado sanitario
30 cm.
5 cm.
70 cm.
#Φ5 c/ 15x30 cm.
Vigueta autoportante
Hormigón
370 Kg./m2
El hormigón de las viguetas cumplirá las condiciones especificadas en el Art.30 de la Instrucción
EHE.
Las armaduras activas cumplirán las condiciones especificadas en el Art.32 de la Instrucción EHE.
Las armaduras pasivas cumplirán las condiciones especificadas en el Art.31 de la Instrucción EHE.
El control de los recubrimientos de las viguetas cumplirá las condiciones especificadas en el Art.34.3
de la Instrucción EFHE.
El canto de los forjados unidireccionales de hormigón con viguetas armadas o pretensadas será
superior al mínimo establecido en la norma EFHE (Art. 15.2.2) para las condiciones de diseño,
materiales y cargas previstas; por lo que no es necesaria su comprobación de flecha.
No obstante, dado que en el proyecto se desconoce el modelo de forjado definitivo (según
fabricantes) a ejecutar en obra, se exigirá al suministrador del mismo el cumplimiento de las
deformaciones máximas (flechas) dispuestas en la presente memoria, en función de su módulo de
flecha “EI” y las cargas consideradas; así como la certificación del cumplimiento del esfuerzo
cortante y flector que figura en los planos de forjados. Exigiéndose para estos casos la limitación de
flecha establecida por la referida EFHE en el artículo 15.2.1.
Límite de flecha total a plazo infinito
flecha ≤ L/250
f ≤ L / 500 + 1 cm
Límite relativo de flecha activa
flecha ≤ L/500
f ≤ L / 1000 + 0.5 cm
En las expresiones anteriores “L” es la luz del vano, en centímetros, (distancia entre ejes de los
pilares sí se trata de forjados apoyados en vigas planas) y, en el caso de voladizo, 1.6 veces el
vuelo.
1.3.7. ESTRUCTURAS DE ACERO
1.3.7.1.
PROGRAMA DE CÁLCULO
El cálculo del conjunto del sistema estructural se ha efectuado con auxilio del programa Cypecad
Espacial, versión 2009.1n, con el modulo de metal 3D, concebido y distribuido por la empresa Cype
Ingenieros, con razón social en la Avda. Eusebio Sempere, 5, de Alicante.
El objetivo de la citada aplicación es el cálculo y dimensionado de estructuras metalicas,
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
DE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
considerando acciones tanto verticales como horizontales.
El análisis de las solicitaciones se realiza mediante un cálculo espacial en 3D, por métodos
matriciales de rigidez, formando las barras los elementos que definen la estructura: Soportes, vigas,
brochales y viguetas.
Se establece la compatibilidad de deformaciones en todos los nudos, considerando 6 grados de
libertad, y se crea la hipótesis de indeformabilidad del plano en cada planta, para simular el
comportamiento del forjado, impidiendo los desplazamientos relativos entre nudos del mismo. Por
tanto, cada planta sólo podrá girar y desplazarse en su conjunto.
Cuando en una misma planta existan zonas independientes, el programa considera cada una de
ellas como una parte distinta de cara a la indeformabilidad de dicha zona, y no se tendrá en cuenta
en su conjunto. Por tanto, las plantas se comportarán como planos indeformables independientes.
Para todos los estados de carga se realiza un cálculo estático y se supone un comportamiento lineal
de los materiales y, por tanto, un cálculo de primer orden, de cara a la obtención de desplazamientos
y esfuerzos.
1.3.7.2.
DISCRETIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA
La estructura se discretiza en barras y nudos de la siguiente manera:
a.- Los pilares son barras verticales entre cada planta definiendo un nudo en arranque de
cimentación y en la intersección de cada planta, siendo su eje el de la sección transversal.
b.- Las vigas y brochales se definen en planta fijando nudos en la intersección con el eje de
pilares y sus caras, así como en los puntos de corte de las viguetas con las vigas. Así se crean
nudos en el eje y en los bordes laterales y, análogamente, en las puntas de voladizos y extremos
libres.
c.- Las vigas inclinadas se definen entre dos puntos que pueden estar en diferente nivel o planta,
creándose dos nudos en dichas intersecciones.
d.- Las viguetas se definen en los huecos definidos entre vigas, creando nudos en las
intersecciones de borde y eje correspondiente de la viga que intersecta.
Se crea, por tanto, un conjunto de nudos generales de dimensión finita en pilares y vigas cuyos
nudos asociados son los definidos en las intersecciones de viguetas y brochales en vigas (en sus
bordes) y de todos ellos en las caras de los pilares.
Considerando que están relacionados entre sí por la compatibilidad de deformaciones, se resuelve la
matriz de rigidez general y las asociadas, y se obtienen los desplazamientos y los esfuerzos en todos
los elementos del sistema.
Dentro de los soportes se supone una respuesta lineal como reacción a las cargas transmitidas por
el dintel y las aplicadas en el nudo transmitidas por el resto de la estructura. En consecuencia, las
ecuaciones del momento responderán a una ley parabólica cúbica, mientras que el cortante se
puede deducir por derivación respecto de las anteriores. Las expresiones resultantes ilustran el
efecto de redondeo de las leyes de esfuerzos sobre los apoyos, respaldado ampliamente por los
estudios de autores como Branson, F. Regalado, A. Fuentes, J. Montoya, G. Meseguer y F. Morán, e
incluso por las prescripciones del Eurocódigo EC-2.
PROYECTO BÁSICO
“PORTA
"AS QUINTAS"
1.3.7.3.
Y
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
DE
PARQUE
LOBEIRA“
L O B E I R A___
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES,
COEFICIENTES DE SEGURIDAD
NIVELES
OURENSE
DE
CONTROL
Y
Los materiales que se emplearán en la estructura, y sus características más importantes, así como
los niveles de control previstos y sus coeficientes de seguridad correspondientes, son los que se
expresan en el siguiente listado:
1.3.7.3.1.
CTE SE-A, art. 4.2.
CTE SE-A, art. 4.2.
CTE SE-A, art. 2.3.3.
CTE SE-A, art. 4.2
CTE SE-A, art. 4.2
CTE SE-A, art. 4.2
CTE SE-A, art. 4.2
Designación
Límite elástico
Coeficiente de minoración
Modulo de elasticidad
Modulo de rigidez
Coeficiente de Poisson
Coeficiente de dilatación térmica
1.3.7.3.2.
CTE SE-A
CTE SE-A
ACEROS LAMINADOS Y CONFORMADOS
S275 JR
275 N/mm2
Según articulo 2.3.3.
210.000 N/mm2.
81.000 N/mm2
0.3
1.2x10-5 ( ºC) -1
UNIONES
Designación
Tensión de rotura
Soldadas
438.30 N/mm2
EJECUCIÓN
Nivel de control
Normal
Coeficiente de mayoración de acciones permanentes desfavorables
1,35
Coeficiente de mayoración de acciones variables desfavorables
1,50
1.3.7.3.3.
E.L.U. DE ROTURA. ACERO LAMINADO: CTE DB-SE A
Situaciones no sísmicas
∑γ
Gj
Gkj + γ Q1Ψ p1Qk1 + ∑ γ Qi Ψ aiQki
j ≥1
i >1
Situaciones sísmicas
∑γ
Gj
Gkj + γ A A E + ∑ γ Qi Ψ aiQki
j ≥1
i ≥1
Situación 1: Persistente o transitoria
Coeficientes parciales de
seguridad ()
Coeficientes de combinación ()
Favorable
Desfavorable
Principal (p)
Acompañamiento (a)
Carga permanente
(G)
0.80
1.35
1.00
1.00
Sobrecarga (Q)
0.00
1.50
1.00
0.70
Viento (Q)
0.00
1.50
1.00
0.60
Nieve (Q)
0.00
1.50
1.00
0.50
Sismo (A)
PROYECTO BÁSICO
"AS QUINTAS"
“PORTA
Y
PARQUE
Cumplimiento CTE-SE y Anexo de cálculo
EJECUCIÓN
DE
LOBEIRA“
L O B E I R A___
OURENSE
Situación 2: Sísmica
Coeficientes parciales de
seguridad ()
Coeficientes de combinación ()
Favorable
Desfavorable
Principal (p)
Acompañamiento (a)
Carga permanente
(G)
1.00
1.00
1.00
1.00
Sobrecarga (Q)
0.00
1.00
0.30
0.30
Viento (Q)
0.00
1.00
0.00
0.00
Nieve (Q)
0.00
1.00
0.00
0.00
Sismo (A)
-1.00
1.00
1.00
0.30(*)
(*) Fracción de las solicitaciones sísmicas a considerar en la dirección ortogonal: Las solicitaciones
obtenidas de los resultados del análisis en cada una de las direcciones ortogonales se combinarán con el 30
% de los de la otra.
1.3.8. ESTRUCTURAS DE FABRICA
No es el caso
1.3.9. ESTRUCTURAS DE MADERA
No es el caso