ANEJO-C: BASES DE CÁLCULO

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Alberto Sevilla Tebar
hace 7 años
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1 GRADO EN INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN PROYECTO FINAL DE GRADO ANEJO-C: BASES DE CÁLCULO Proyectista: Álvarez García, José Luis Director: Serrà Martín, Isabel Convocatoria: Junio 2012

3 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno 1 ANEJO-D: BASES DE CÁLCULO 1 Características del edificio Figura 6.1 Planta referencia para el descenso de cargas. - Cubierta inclinada de teja árabe con tabiques conejeros (20º de inclinación) - Forjado unidireccional formado por figas prefabricadas de hormigón y bovedillas cerámicas (25 cm + 5 cm) - Paredes exteriores de fábrica de ladrillo (15 cm + 10 cm + 5 cm) - Muro de contención de tierras de hormigón armado (30 cm) - Zapata corrida bajo de hormigón armado bajo muro de contención (60 cm x 70 cm) - Solera de hormigón en planta semisótano (15 cm) - Tierras sobre zapata (30 m x 0.15 m)

4 2 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno 2 Valor de las acciones - Acciones permanente: Cubierta inclinada = 3.0 kn/m 2 (vertical) Forjado unidireccional = 4.0 kn/m 2 (vertical) Pared exterior de fábrica = 3.02 kn/m 2 (vertical) - Fábrica exterior (ladrillo perforado) = 2.25 kn/m 3 - Aislante térmico (lana de vidrio o roca) = 0.02 kn/m 3 - Tabique interior (ladrillo hueco) = 0.6 kn/m 3 - Enlucido de yeso = 0.15 kn/m 3 Hormigón armado de muro y zapatas = 25 kn/m 3 (vertical) Solera de hormigón = 24 kn/m 3 (vertical) Tierras sobre zapata = 20.9 kn/m 3 (vertical) - Acciones variables: Uso: Para obtener el valor de este tipo de acciones variables iremos a la Tabla 6.1 extraída del CTE-DB-SE-AE, hallaremos el valor según la categoría de uso y la subcategoría de uso. Tabla 6.1 Valores característicos de las sobrecargas de uso. - Cubierta (tipo G1) = 1.0 kn/m 2 (horizontal) - Planta piso (tipo A1) = 2.0 kn/m 2 (horizontal)

5 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno 3 Viento: q e = q b c e c p Esbeltez = 5 m/12 m = 0.4 Figura 6.1 Valor básico de la velocidad del viento. El valor básico de la velocidad del viento en cada localidad puede obtenerse del mapa de la Figura El de la presión dinámica es, respectivamente de 0,42 kn/m 2, 0,45 kn/m 2 y 0,52 kn/m 2 para las zonas A, B y C de dicho mapa. q b = presión dinámica Zona C = 0.52 kn/m 2 Para obtener el valor del coeficiente de exposición c e iremos a la Tabla 6.2 y determinaremos el grado de aspereza y la altura del punto considerados y lo hallaremos. Tabla 6.2 Valores del coeficiente de exposición c e.

6 4 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno c e = coeficiente exposición grado aspereza III = 2.0 Para el coeficiente eólico c p utilizaremos la Tabla 6.3 introduciendo la esbeltez calculada del edificio; obtendremos tanto el coeficiente de presión como el de succión. Tabla 6.3 Coeficiente eólico en edificios de pisos. c p (presión) = coeficiente eólico = 0.7 c p (succión) = coeficiente eólico = q e (presión) = 0.52 kn/m = kn/m 2 - q e (succión) = 0.52 kn/m (-0.4) = kn/m 2 Nieve: Hallaremos el valor característico de esta acción determinando primeramente la zona donde está situado nuestro edificio, para ello utilizaremos el mapa que se aprecia en la Figura Una vez conocemos la zona climática (en nuestro caso Zona 2), bastará con ir a la - Sobrecarga de nieve en un terreno horizontal (KN/m 2 ) introduciendo la altitud donde se encuentra la vivienda (300 m) para obtener el valor que buscamos. Figura Zonas climáticas de invierno

7 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno 5 q n = 0.55 kn/m 2 (vertical) Tabla Sobrecarga de nieve en un terreno horizontal (KN/m 2 ) 3 Acciones resultantes (por ml en la zona afectada) Figura Sección referencia para el descenso de cargas. Cubierta = 3.0 kn/m 2 (2.25 m m) = 8.1 kn/ml Forjado cubierta = 4.0 kn/m 2 (2.25 m m) = 10.8 kn/ml Pared de fábrica = 3.02 kn/m m = kn/ml Forjado planta baja = 4.0 kn/m m = 9.0 kn/ml Muro contención = 25.0 kn/m m 2.8 m = 21 kn/ml Solera hormigón = 24.0 kn/m m 0.15 m = 0.45 kn/ml Zapata corrida = 25.0 kn/m m 0.7 m = 10.5 kn/ml Tierras sobre zapata = 20.9 kn/m m 3 m = kn/ml

8 6 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno Uso cubierta = 1.0 kn/m 2 (2.25 m m) = 2.7 kn/ml Uso planta baja = 2.0 kn/m m = 4.5 kn/ml Presión viento = kn/m 2 (2.25 m m) = 1.97 kn/ml Vertical = 1.97 kn/ml cos 20º = 1.85 kn/ml Horizontal = 1.97 kn/ml sen 20º = 0.67 kn/ml Succión viento = kn/m 2 (2.25 m m) = kn/ml Vertical = kn/ml cos 20º = kn/ml Horizontal = kn/ml sen 20º = kn/ml Nieve = 0.55 kn/m 2 (2.25 m m) = kn/ml 4 Hipótesis simples Peso propio = pesos propios = kn/ml Sobrecarga uso = sobrecargas de uso = 7.2 kn/ml Sobrecarga nieve = kn/ml Viento presión = 1.85 kn/ml Viento succión = kn/ml 5 Combinaciones de acciones (hipótesis combinadas) - ELU (Estado Límite Último) a) Combinación de acciones persistente o transitoria (la más desfavorable): ϒ G,j G k,j + ϒ P P + ϒ Q,1 Q k,1 + ϒ Q,i Ѱ 0,i Q k,i b) Combinación de acciones extraordinarias: ϒ G,j G k,j + ϒ P P + Ad + ϒ Q,1 Ѱ 1,1 Q k,1 + ϒ Q,i Ѱ 2,i Q k,i c) Combinaciones extraordinarias de seísmos: G k,j + P + Ad + ϒ Q,1 Q k,1 + Ѱ 2,i Q k,i - ELS (Estado Límite de Servicio) d) Irreversibles, corta durada. Combinación característica (La más desfavorable): G k,j + P + Q k,1 + Ѱ 0,i Q k,i e) Reversibles, corta durada. Frecuente: G k,j + P + Ad + Ѱ 1,1 Q k,1 + Ѱ 2,i Q k,i

9 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno 7 f) Larga durada. Combinación casi permanente: G k,j + P + Ѱ 2,i Q k,i 6 Resolución de las hipótesis más desfavorables Para resolver las hipótesis combinadas más desfavorables y determinar el resultado final del descenso de cargas utilizaremos las ecuaciones que acabamos de disponer. Hallaremos los coeficientes parciales de seguridad (γ) y de simultaneidad (Ѱ) en la Tabla 6.5 y la Tabla 6.6 extraídas directamente del CTE-DB-SE. Tabla Coeficientes parciales de seguridad (γ) para las acciones. Tabla Coeficientes de simultaneidad (Ѱ).

10 8 Estudio y proyecto de rehabilitación de una edificación afectada por un asiento diferencial del terreno - ELU (Estado Límite Último) a) Combinación de acciones persistente o transitoria (la más desfavorable): ϒ G,j G k,j + ϒ P P + ϒ Q,1 Q k,1 + ϒ Q,i Ѱ 0,i Q k,i Uso variable principal = kn/ml kn/ml kn/ml kn/ml = kn/ml - ELS (Estado Límite de Servicio) d) Irreversibles, corta durada. Combinación característica (la más desfavorable): G k,j + P + Q k,1 + Ѱ 0,i Q k,i Uso variable principal = kn/ml kn/ml kn/ml kn/ml = = kn/ml Después de resolver las hipótesis más desfavorables para cada uno de los casos y usando la sobrecarga de uso como variable principal, ya que es la más grande, determinamos que combinación de acciones persistente o transitoria (estado límite de servicio) es la más desfavorable, por lo tanto será la carga que utilizaremos para realizar el dimensionado y diseño del refuerzo de cimentación. Figura 6.1 Acciones resultantes del descenso de cargas.

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