Memoria de calculo y fichas justificativas del cumplimento de la normativa estructural

Transcripción

1 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

2 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 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 E.2.b.- Resistencia característica en N/mm E.2.c.- Rigidez en kn/mm E.2.d.- Densidad en kg/m 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 Pàg. 2/ 9

3 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 Seguridad estructural: DB-SE-AE Acciones en la edificación DB-SE-C Cimentaciones DB-SE-A Estructuras de acero DB-SE-F Estructuras de fabrica DB-SE-M Estructuras de madera Procede No Procede Se deberá tener en cuenta, además, las especificaciones de la normativa siguiente: Apartado NCSE EHE EFHE 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 Procede No procede 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. Pàg. 3/ 9

4 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 Período de servicio Método de comprobación PERSISTENTES TRANSITORIAS EXTRAORDINARIAS 50 Años Estados limite condiciones normales de uso, Condiciones aplicables durante un tiempo limitado Condiciones excepcionales en las que se puede encontrar o espone el edificio. Definición estado limite Resistencia y estabilidad Aptitud de servicio Acciones 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. ESTADO LÍMITE ÚLTIMO: 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. 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 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 Datos geométricos de la estructura Características de los materiales Modelo análisis estructural Los valores de la acciones se recogerán en las justificaciones del cumplimiento del DB SE- AE La definición geométrica de la estructura esta indicada en los planos del proyecto Los valores característicos de las propiedades de los materiales se detallaran en la justificación del DB correspondiente o en la justificación de la EHE 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. Pàg. 4/ 9

5 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 Pàg. 5/ 9

6 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): D.1.- ACCIONES GRAVITATORIAS D.1.a.- Cargas Superficiales Kn/m2 PLANTA / SECTOR Situación con dos o mas acciones variables (concargas o sobrecargas, viento ) ACCIONES PERMANENTS (P) PESO PROPIO CARGAS MUERTAS TABIQUE RIA ACCIONES VARIABLES (Q) SOBRECARGA DE USO NIEVE ACCIONES ACCIDENTALE S (A) SISMO PLANTAS SS-1 Y SS-2 1, ,55 PLANTAS 1 Y 2 1, ,55 PLANTA CUBIERTA 0,30 0,70 0 1,00 1,80 0 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) 10,00 x 10,00 Zona eólica C Grado de de aspereza IV, Zona urbana en general, industrial o forestal. D.2.b.- Acciones térmicas y reológicas TOTAL 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 a b No es obligatoria la aplicación de la norma: construcciones de importancia normal Torres de Segre (Lleida) <0,04 g 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. Pàg. 6/ 9

7 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 Resistencia Consistencia Árido Ambiente Contenido cemento Relación a/c Recubrimiento mínimo Cimentación y muro HA-25 B-Blanda 20 IIa 275 0,60 25 Forjados HA-25 B-Blanda 20 I 250 0,65 20 E.1.b.- Designación de armaduras pasivas Acero. Designación: B 500 S E.1.c.- Coeficientes de minoración de los materiales Hormigón. Nivel de control: Estadístico Coeficiente minoración: 1,5 Acero. Nivel de control: Normal Coeficiente minoración: 1,15 Si el control del hormigón es reducido F cd=10 kn/mm 2. Si el control del acero es reducido ha de ser certificado i f yd = 0,75(f yk / γ s ). E.1.d.- Coeficientes de mayoración de acciones Ejecución. Nivel de control: Normal Art. 12 EHE Proyecto Coeficiente de mayoración acciones permanentes 1,5 1,5 Coeficiente de mayoración acciones variables 1,6 1,6 E.1.e.- Deformabilidad No se deberá comprobar la fecha de los elementos estructurales si su relación luz / canto útil cumplen las limitaciones de la tabla de la EHE. Flecha máxima a termino infinito: L / 250 Flecha activa máxima, con tabique: L / 400 < 1,0 cm. Pàg. 7/ 9

8 E.2.- MADERA ESTRUCTURAL. SE-M. E.2.a.- Clase resistente SE-M Madera laminada o aserrada C24 GL24h F mk N/mm E.2.b.- Resistencia característica en N/mm 2 Flexión Tracción paralela Tracción perpendicular Compresión paralela Compresión perpendicular Cortante E.2.c.- Rigidez en kn/mm 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 3 Densidad característica E.2.e.- 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. I E.3.a.- 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-F- Obra 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 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 de 7,5 N/mm 2, se puede adoptar una resistencia característica de la obra de fábrica perforada de 5 N/mm 2 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. Pàg. 8/ 9

9 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 Valores límites del Documento Básico SE-A. Seguridad estructural. Estructuras de acero. Lleida, Enero de 2009 El Arquitecto, Joan Agelet Gomà Colegiado Pàg. 9/ 9