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Arquitecto: Joan Agelet i Goma
Proyecto : Rehabilitación del edificio del Moli dels regants. Torres de Segre
Memoria de calculo y fichas
justificativas del cumplimento de la
normativa estructural
ÍNDICE
A.- NORMATIVAS APLICABLES: ....................................................................................................................................... 3
A.1.a.- Obligado cumplimento: ................................................................................................................................. 3
B.- DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ESTRUCTURAL ADOPTADA................................................ 3
B.1.a.- Solución estructural adoptada (descripción y justificación funcional)............................................................ 3
C.- Análisis estructural y dimensionado............................................................................................................................... 4
D.- ACCIONES ADOPTADAS AL CÁLCULO...................................................................................................................... 6
D.1.- ACCIONES GRAVITATORIAS ............................................................................................................................... 6
D.1.a.- Cargas Superficiales kN/m2.......................................................................................................................... 6
D.2.- ACCIONES DEL VIENTO, TÉRMICAS Y REOLOGICAS ...................................................................................... 6
D.2.a.- Acción del viento........................................................................................................................................... 6
D.2.b.- Acciones térmicas y reológicas ..................................................................................................................... 6
D.3.- ACCIONES SÍSMICAS. NCSE-02 .......................................................................................................................... 6
E.- MATERIALES ESTRUCTURALES Y COEFICIENTES DE PONDERACIÓN................................................................ 7
E.1.- HORMIGÓN ESTRUCTURAL. EHE. ...................................................................................................................... 7
E.1.a.- Designación del Hormigón. EHE................................................................................................................... 7
E.1.b.- Designación de armaduras pasivas .............................................................................................................. 7
E.1.c.- Coeficientes de minoración de los materiales............................................................................................... 7
E.1.d.- Coeficientes de mayoración de acciones...................................................................................................... 7
E.1.e.- Deformabilidad.............................................................................................................................................. 7
E.2.- MADERA ESTRUCTURAL. SE-M. ......................................................................................................................... 8
E.2.a.- Clase resistente SE-M ................................................................................................................................. 8
2
E.2.b.- Resistencia característica en N/mm ............................................................................................................ 8
2
E.2.c.- Rigidez en kN/mm ....................................................................................................................................... 8
3
E.2.d.- Densidad en kg/m ........................................................................................................................................ 8
E.2.e.- Duración de la carga y clase de servicio....................................................................................................... 8
E.3.- MUROS ESTRUCTURALES DE FABRICA DE LADRILLO. SE-F.......................................................................... 8
E.3.a.- Clase general de exposición ......................................................................................................................... 8
E.3.b.- Especificación de la fábrica........................................................................................................................... 8
E.3.c.- Especificación del mortero ............................................................................................................................ 8
E.3.d.- Categoría de la ejecución ............................................................................................................................. 8
E.3.e.- Resistencia característica a compresión del muro........................................................................................ 8
E.3.f.- Coeficientes parciales de seguridad ............................................................................................................. 8
E.4.- ACERO ESTRUCTURAL. SE-A ............................................................................................................................. 9
E.4.a.- Designación del acero. SE-A ........................................................................................................................ 9
E.4.b.- Coeficiente de minoración del acero............................................................................................................. 9
E.4.c.- Modelado y análisis....................................................................................................................................... 9
E.4.d.- Durabilidad.................................................................................................................................................... 9
E.4.e.- Estados limite últimos ................................................................................................................................... 9
E.4.f.- Estados límite de servicio ............................................................................................................................. 9
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DATOS GENERALES Y NORMAS CONSIDERADAS EN EL CÁLCULO
A.- NORMATIVAS APLICABLES:
A.1.a.-
Obligado cumplimento:
Prescripciones aplicables conjuntamente con DB-SE
El DB-SE constituye la base para los Documentos Básicos siguientes y se utilizara juntamente a ellos:
Apartado
DB-SE
3.1.1
Procede
Seguridad estructural:
DB-SE-AE 3.1.2.
DB-SE-C 3.1.3.
Acciones en la edificación
Cimentaciones
DB-SE-A
DB-SE-F
DB-SE-M
Estructuras de acero
Estructuras de fabrica
Estructuras de madera
3.1.7.
3.1.8.
3.1.9.
No
Procede
Se deberá tener en cuenta, además, las especificaciones de la normativa siguiente:
Apartado
NCSE
3.1.4.
EHE
3.1.5.
EFHE
3.1.6
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
B.- DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN DE LA SOLUCIÓN ESTRUCTURAL ADOPTADA
B.1.a.- Solución estructural adoptada (descripción y justificación funcional)
Se trata de la rehabilitación del Antiguo Moli dels Regants que es un edificio de construcción tradicional compuesto de
dos plantas en semisótano, planta baja, dos plantas altas y bajo cubierta. En el cuerpo del antiguo inmueble, en una de
sus ampliaciones se implanta un nuevo núcleo de comunicación vertical compuesto de escalera y caja de ascensor.
Las nuevas cimentaciones se ejecutaran en base de zanjas corridas de hormigón armado, los muros de soporte serán
en base de hormigón armado y obra de fabrica, los nuevos forjados serán losas de hormigón armado y hormigón
armado aligerado mediante bovedillas.
En el resto de la estructura que es toda ella de vigas i lacenas se procede a su refuerzo puntual mediante adosado y
cosido de jacenas de perfiles de hierro laminado en frío y hierro laminado en caliente.
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ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y DIMENSIONADO
C.- Análisis estructural y dimensionado
Proceso
-DETERMINACIÓN DE LAS SITUACIONES DE DIMENSIONADO
-ESTABLECIMIENTO DE LAS ACCIONES
-ANÀLISIS ESTRUCTURAL
-DIMENSIONADO
Situaciones de
dimensionado
PERSISTENTES
TRANSITORIAS
EXTRAORDINARIAS
Período de servicio
50 Años
Método de
comprobación
Estados limite
Definición estado
limite
Situaciones que de ser superadas, se puede considerar que el edificio no cumple con
alguno de los requisitos estructurales para el que ha sido concebido.
Resistencia y
estabilidad
ESTADO LÍMITE ÚLTIMO:
condiciones normales de uso,
Condiciones aplicables durante un tiempo limitado
Condiciones excepcionales en las que se puede encontrar o
espone el edificio.
Situación que de ser superada, existe un riego para las personas ya sea para 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 los elementos estructurales o de sus uniones.
- Inestabilidad de los elementos estructurales.
Aptitud de servicio
ESTADO LÍMITE DE SERVICIO
Situación que de ser superada afecta:
El nivel de confort y bienestar de los usuarios
el correcto funcionamiento del edificio
la apariencia de la construcción
Acciones
Clasificación de las
acciones
PERMANENTES
VARIABLES
ACCIDENTALES
Aquellas que actúen en todo momento, con posición constante y
valor constante (pesos propios) o con variación despreciable:
acciones reológicas.
Aquellas que pueden actuar o no sobre el edificio: uso y acciones
climáticas.
Aquellas que su probabilidad de que ocurran es pequeña pero de
gran importancia: Sismo, impacto o explosión.
Valores
característicos de las
acciones
Los valores de la acciones se recogerán en las justificaciones del cumplimiento del DB SEAE
Datos geométricos de
la estructura
La definición geométrica de la estructura esta indicada en los planos del proyecto
Características de los
materiales
Los valores característicos de las propiedades de los materiales se detallaran en la
justificación del DB correspondiente o en la justificación de la EHE
Modelo análisis
estructural
Se realiza un cálculo espacial en tres dimensiones con métodos matriciales de rigidez, formando
las barras de los elementos que definen la estructura: pilares, vigas, cargaderos y viguetas. Se
establece la compatibilidad de deformación de todos los nudos considerando seis grados de
libertad y se crea una hipótesis de indeformabilidad del plano en cada planta, para simular el
comportamiento del forjado, impidiendo los desplazamientos relativos entre los nudos del mismo. A
efectos de obtención de solicitaciones y comportamiento lineal de los materiales, por tanto un
cálculo en primer orden.
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Verificación de la estabilidad
Ed,dst: valor de calculo del efecto de las acciones desestabilizadores
Ed,dst ≤Ed,stb
Ed,stb: valor de calculo del efecto de les acciones estabilitzadores
Verificación de la resistencia de la estructura
Ed ≤Rd
Ed : valor de cálculo 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 han obtenido de la expresión 4.4
del presente DB y los valores de cálculo de las acciones se considera 0 o 1 si su acción es favorable o desfavorable
respectivamente.
Verificación de la aptitud de servicio
Se considera un comportamiento adecuado en relación a las deformaciones, las vibraciones o el deterioramiento si se
cumple que el efecto de las acciones no alcanza el valor limite admisible para tal efecto.
Flechas
Desplazamientos
horizontales
La limitación de la flecha activa establecida en general es de 1/500 de la luz.
En cubierta la limitación de flecha se establece n 1/300 de la luz.
El desplome total limite es 1/500 de la altura total
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ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO
D.- ACCIONES ADOPTADAS AL CÁLCULO.
Las acciones adoptadas al cálculo se ajustan al Documento Básico SE-AE del Código Técnico de la Edificación.
Situación de proyecto (EHE):
Situación con dos o mas acciones variables (concargas o sobrecargas, viento…)
D.1.- ACCIONES GRAVITATORIAS
D.1.a.- Cargas Superficiales Kn/m2
ACCIONES PERMANENTS (P)
ACCIONES VARIABLES (Q)
PLANTA / SECTOR
PESO
PROPIO
CARGAS
MUERTAS
1,55
1,55
0,30
1
1
0,70
PLANTAS SS-1 Y SS-2
PLANTAS 1 Y 2
PLANTA CUBIERTA
ACCIONES
ACCIDENTALE
S (A)
TABIQUE SOBRECARGA DE NIEVE
RIA
USO
1
1
0
2
2
1,00
0
0
1,80
TOTAL
SISMO
0
0
0
5,55
5,55
2,80
En la planta cubierta la sobrecarga de uso y de nieve se considera que no actúan simultáneamente.
D.2.- ACCIONES DEL VIENTO, TÉRMICAS Y REOLOGICAS
D.2.a.- Acción del viento
Anchos de banda X y Y (m)
Zona eólica
Grado de de aspereza
10,00 x 10,00
C
IV, Zona urbana en general, industrial o forestal.
D.2.b.- Acciones térmicas y reológicas
Las dimensiones del edificio son aproximadamente de 10,00 x 10,00. Por tanto, al no llegar a los 40m, no es necesario
hacer ninguna junta de dilatación ni considerar en el cálculo las acciones térmicas y reológicas.
D.3.- ACCIONES SÍSMICAS. NCSE-02
Clasificación de la obra
Termino Municipal
Aceleración sísmica básica ab
construcciones de importancia normal
Torres de Segre (Lleida)
<0,04 g
No es obligatoria la aplicación de la norma:
•
Si la aceleración sísmica básica es inferior a 0,04g (g=aceleración de la gravedad)
•
En las construcciones de importancia normal con pórticos bien arriostrados entre sí en todas direcciones cuando lla
aceleración básica ab (art. 2.1) sea inferior a 0,08 g.
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MATERIALES ESTRUCTURALES Y COEFICIENTES DE PONDERACIÓN
E.- MATERIALES ESTRUCTURALES Y COEFICIENTES DE PONDERACIÓN
E.1.- HORMIGÓN ESTRUCTURAL. EHE.
E.1.a.-
Designación del Hormigón. EHE
Elemento
Cimentación y muro
Forjados
Resistencia
Consistencia
Árido
Ambiente
Contenido
cemento
Relación
a/c
Recubrimiento
mínimo
HA-25
HA-25
B-Blanda
B-Blanda
20
20
IIa
I
275
250
0,60
0,65
25
20
E.1.b.- Designación de armaduras pasivas
Acero. Designación:
E.1.c.-
B 500 S
Coeficientes de minoración de los materiales
Hormigón. Nivel de control:
Acero.
Nivel de control:
Estadístico
Normal
Coeficiente minoración:
Coeficiente minoración:
1,5
1,15
2
Si el control del hormigón es reducido Fcd=10 kN/mm .
Si el control del acero es reducido ha de ser certificado i f yd = 0,75(f yk / γs).
E.1.d.- Coeficientes de mayoración de acciones
Art. 12 EHE
1,5
1,6
Ejecución. Nivel de control: Normal
Coeficiente de mayoración acciones permanentes
Coeficiente de mayoración acciones variables
E.1.e.-
Proyecto
1,5
1,6
Deformabilidad
No se deberá comprobar la fecha de los elementos estructurales si su relación “luz / canto útil” cumplen las limitaciones
de la tabla 50.2.2.1 de la EHE.
Flecha máxima a termino infinito:
Flecha activa máxima, con tabique:
L / 250
L / 400
<
1,0 cm.
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E.2.- MADERA ESTRUCTURAL. SE-M.
E.2.a.-
Clase resistente SE-M
Madera laminada o aserrada
2
Fmk N/mm
C24
24
GL24h
24
E.2.b.- Resistencia característica en N/mm
Flexión
Tracción paralela
Tracción perpendicular
Compresión paralela
Compresión perpendicular
Cortante
E.2.c.-
24
14
0.5
21
2.5
2.5
Rigidez en kN/mm
Densidad característica
E.2.e.-
24
14
0.35
21
2.4
2.2
2
Modulo de elasticidad paralelo media
Modulo de elasticidad paralelo percentil
Modulo de elasticidad perpendicular
medio
Módulo transversal medio
E.2.d.- Densidad en kg/m
2
11
7.4
0.37
11.6
9.4
0.32
0.69
0.59
3
350
350
Duración de la carga y clase de servicio
Duración de la carga
Media (sobrecarga de uso o nieve a mas de 1000m)
Clase de servicio (ambiente)
Clase de servicio 1 humedad equilibrio higroscopico <12%
Coeficiente parcial de seguridad para madera laminada
1,25
Coeficiente parcial de seguridad para madera aserrada
1,30
Factor de modificación en función de la clase de servicio y de la duración de la carga.
0,8
E.3.- MUROS ESTRUCTURALES DE FABRICA DE LADRILLO. SE-F
Los muros estructurales de fábrica de ladrillo se han proyectado de acuerdo con el Documento Básico SE-F.
E.3.a.I
Clase general de exposición
Interior no agresivo
E.3.b.- Especificación de la fábrica
Los ladrillos utilizados en los muros resistentes de fábrica tienen que cumplir las condiciones prescritas en la tabla 4.1
del Documento Básico SE-FObra de fábrica nueva:
Pieza perforada cerámica (volumen de agujeros <45)
Se considera una categoría del control de la fábrica tipo II
E.3.c.-
Especificación del mortero
Tipo de mortero para la obra de fábrica nueva:
Tipo de mortero
Ordinario M8
Plasticidad: Sograssa
Ancho de juntas 1- 1,5 cm
En las zonas de apoyo de los perfiles, tanto de los forjados como de les vigas de apeo, se utilizará mortero sin
retracción.
E.3.d.- Categoría de la ejecución
Se considera una categoría de ejecución C, establecida a partir del apartado 8.2.1 del Documento Básico SE-F.
E.3.e.-
Resistencia característica a compresión del muro
Según la tabla 4.4 del Documento Básico SE-F y considerando un tipo de mortero aproximadamente con una resistencia
2
2
de 7,5 N/mm , se puede adoptar una resistencia característica de la obra de fábrica perforada de 5 N/mm
E.3.f.-
Coeficientes parciales de seguridad
Según la tabla 4.8 del Documento Básico SE-F y considerando una categoría de control de la fabrica II y una categoría
de ejecución C, el coeficiente parcial de seguridad es de 3.
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E.4.- ACERO ESTRUCTURAL. SE-A
E.4.a.-
Designación del acero. SE-A
El tipo de acero utilizado en chapas y perfiles es S-275 JR.
E.4.b.- Coeficiente de minoración del acero
Se considerara un coeficiente de minoración del acero de 1,05
E.4.c.-
Modelado y análisis
El análisis de la estructura se ha basado en un modelo que proporciona una previsión suficiente precisa del
comportamiento de la misma. Las condiciones de apoyo que se consideran en los cálculos corresponden con las
disposiciones constructivas previstas.
El calculo se ha basado en la teoría se la elasticidad
Se ha utilizado el programa de cálculo por ordenador CYPECAD para el cálculo de la estructura.
E.4.d.- Durabilidad
Se han considerado las estipulaciones del apartado “3 Durabilidad” del “Documento Básico SE-A. Seguridad estructural.
Estructuras de acero.
E.4.e.-
Estados limite últimos
La comprobación de los estados limite últimos supone la comprobación ordenada de la resistencia de las
secciones, de las barras y las uniones.
El valor del límite elástico utilizado será el correspondiente al material base según indica el apartado 3 del
“Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de acero”. No se considera efecto de endurecimiento
derivado del conformado en frío o de cualquier otra operación.
Se han seguido los criterios indicados en el aparado “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.
Descomposición de la barra en secciones y cálculo a cada uno de los valores de resistencia:
Resistencia de las secciones a tracción
Resistencia de las secciones a cortante
Resistencia de las secciones a compresión
Resistencia de las secciones a flexión
Interacción de esfuerzos:
Flexión compuesta sin cortante
Flexión y cortante
Flexión, axil o cortante
Comprobación de les barras de forma individual según estén sometidas a:
Tracción
Compresión
E.4.f.-
Estados límite de servicio
Para las diferentes situaciones de dimensionado se ha comprobado que el comportamiento de la estructura de
deformaciones, vibraciones y otros estados limite establecidos en el apartado “7.1.3. Valores límites” del
“Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de acero””.
Lleida, Enero de 2009
El Arquitecto,
Joan Agelet Gomà
Colegiado 5782-7
Memoria de cálculo i Fichas Justificativas: Normativa Estructural
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