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1 OPENCOURSEWARE INGENIERIA CIVIL I.T. Obras Públicas / Ing. Caminos ^``flbp iìáë=_~ μå_ä òèìéò mêçñéëçê=`çä~äçê~ççê af`lmfr (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 1

2 l_gbqfslp Distinguir los distintos tipos de acciones definidos en la EHE Definir y relacionar los conceptos de valores característicos, representativos y de cálculo de una acción Plantear las diferentes combinaciones de acciones propuestas en la EHE Conocer la normativa existente para hallar los valores de las acciones más comunes (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 2

3 `lqbfalp 1. Tipos de acciones 2. Valor de las acciones 3. Combinación de acciones 4. Hipótesis de carga 5. Normativa de referencia (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 3

4 NK=qfmlp=ab=^``flbp Las acciones puede clasificarse por: [Art. 9] Su naturaleza: Acciones directas Acciones indirectas Su variación en el tiempo: Acciones permanentes (G) Acciones permanentes de valor no constante (G*) Acciones variables () Acciones accidentales (A) Su variación en el espacio: Acciones fijas Acciones libres (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 4

5 NK=qfmlp=ab=^``flbp CRITERIO TIPO DE ACCIÓN DEFINICIÓN EJEMPLOS Naturaleza Directas Indirectas Se aplican directamente sobre la estructura Deformaciones o aceleraciones que inducen esfuerzos en la estructura Peso propio, viento sobrecargas de uso Temperatura, asientos, sismo, reológicas Permanentes (G) Actúan en todo momento, constantes en magnitud Peso propio, cargas muertas, equipamiento Variación en el tiempo PVNC (G*) Variables () Actúan en todo momento, pero su magnitud no es constante Pueden actuar o no sobre la estructura en cada momento Acciones reológicas, acción del pretensado Sobrecargas de uso, acciones climáticas Accidentales (A) Su posibilidad de actuación es pequeña pero de gran importancia Sismo, explosiones, impactos Variación en el espacio Fijas Libres Se aplican siempre en la misma posición Su posición es variable en la estructura Peso propio y cargas muertas Sobrecargas de uso (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 5

6 NK=qfmlp=ab=^``flbp Por el efecto que tienen las acciones sobre la estructura, pueden ser: Favorables (F) Si su actuación resulta positiva para seguridad de la estructura Desfavorables (D) Si su actuación resulta negativa para la seguridad de la estructura Una misma acción puede ser tanto favorable o desfavorable, según el contexto en el que se encuentre [Ejemplo: Peso propio de la estructura considerado en la flexión de una viga o en la estabilidad de un muro] (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 6

7 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Valor característico (F ) [Art.10] Es su principal valor representativo. Puede venir determinado por: Un valor medio (acciones permanentes) o un valor nominal (acciones accidentales y variables sin distribución conocida) Un valor con una probabilidad del 5% de ser sobrepasado durante la vida útil de la estructura frecuencia de aparición Valor medio Valor característico de la acción (S ) 5% valor de la acción (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 7

8 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Valores representativos [Art. 11] Son aquellos que adopta una acción en combinación con otras que se producen de forma simultánea Para las acciones permanentes y accidentales, coincide con el valor característico (F ) Para las acciones variables ( ), puede adoptar los siguientes valores: Valor característico: Se emplea cuando la acción actúa de forma aislada o es la acción más importante Valor de combinación: En acciones variables que actúan en combinación con la acción principal o determinante Valor frecuente: Sólo es sobrepasado en periodos de corta duración respecto de la vida útil de la estructura (1%) Valor cuasipermanente: Aquél que es sobrepasado durante gran parte de la vida útil de la estructura (50%) (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 8

9 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Los diferentes valores representativos se obtienen multiplicando su valor característico por un factor, llamado coeficiente de combinación (Ψ): F F r i VALOR REPRESENTATIVO FACTOR Ψ i Característico 1,0 De combinación Ψ 0 Frecuente Ψ 1 Cuasipermanente Ψ 2 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 9

10 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Coeficientes de simultaneidad CTE: [Tabla 4.2 DB SE] Ψ 0 > Ψ 1 > Ψ 2 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 10

11 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Valor de cálculo (F d ) [Art. 12] Se obtiene multiplicando su valor representativo por un coeficiente parcial de seguridad ( f ) o de mayoración F F F d f r f i TIPO DE ACCIÓN Estados Límite de Servicio Efecto favorable Efecto desfavorable Permanente G = 1,00 G = 1,00 Pretensado Armadura pretesa P = 0,95 P = 1,05 Armadura postesa P = 0,90 P = 1,10 PVNC G* = 1,00 G* = 1,00 Variable = 0,00 = 1,00 Tabla 12.2 EHE 08 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 11

12 OK=s^ilo=ab=i^p=^``flbp Para Estados Límite Últimos, los coeficientes parciales de seguridad adoptan los siguientes valores: TIPO DE ACCIÓN Situación persistente o transitoria Efecto favorable Efecto desfavorable Situación accidental Efecto favorable Efecto desfavorable Permanente G = 1,00 G = 1,35 G = 1,00 G = 1,00 Pretensado P = 1,00 P = 1,00 P = 1,00 P = 1,00 PVNC G* = 1,00 G* = 1,50 G* = 1,00 G* = 1,00 Variable = 0,00 = 1,50 = 0,00 = 1,00 Accidental A = 1,00 A = 1,00 TABLA 12.1.a EHE 08 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 12

13 PK=`lj_f^`fþ=ab=^``flbp Definición [Art. 13.1] Conjunto de acciones compatibles entre sí actuando simultáneamente en una determinada situación a comprobar Por qué? Para prever las posibles situaciones de carga a las que la estructura va a verse sometida durante su vida útil Para qué? Para evitar el fallo de la estructura o que quede fuera de servicio Cómo? Combinando las distintas acciones que actúan sobre la estructura, teniendo en cuenta su importancia y efecto Resultado Envolventes de esfuerzos, deformaciones, etc. (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 13

14 PK=`lj_f^`fþ=ab=^``flbp Tipos de combinaciones: En Estados Límite Últimos (ELU): [Art. 13.2] Situaciones persistentes o transitorias Situaciones accidentales Situaciones sísmicas En Estados Límite de Servicio (ELS): [Art. 13.3] Combinación característica o poco probable Efectos debidos a acciones irreversibles de corta duración Combinación frecuente Efectos debidos a acciones reversibles de corta duración Combinación casi permanente o cuasipermamente Efectos debidos a acciones de larga duración (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 14

15 PK=`lj_f^`fþ=ab=^``flbp En cada combinación de acciones se distinguen los siguientes términos: Todas las acciones permanentes Una acción variable determinante o principal que actúa para dicha combinación Una o varias acciones variables concomitantes, que actúan junto con la principal pero con menor intensidad En situaciones accidentales o sísmicas, una acción accidental actuando como acción característica Cualquier acción variable puede ser determinante, por lo que deberemos realizar tantas combinaciones como acciones variables tengamos (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 15

16 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 16 Combinaciones para ELU: [Art. 13.2] Situaciones persistentes o transitorias: Situaciones accidentales: Situaciones sísmicas: PK=`lj_f^`fþ=ab=^``flbp 0 G G 2 1 A G A G 2 E, A G A G

17 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 17 Combinaciones para ELS: [Art. 13.3] Combinación poco probable: Combinación frecuente: Combinación casi permanente: PK=`lj_f^`fþ=ab=^``flbp 0 G G 2 1 G G 2 G G

18 K=efmþqbpfp=ab=`^od^ Hipótesis de carga: Conjunto de combinaciones de acciones más desfavorables, bajo las cuales se calculará o comprobará la estructura Normalmente se expresan como envolventes de esfuerzos para cada elemento estructural Envolvente de esfuerzos: Lugar geométrico de los máximos esfuerzos de un determinado tipo y signo existentes en un elemento estructural Esquema del proceso de tratamiento de acciones: COMBINACIONES DE ACCIONES HIPÓTESIS DE CARGA ENVOLVENTES DE ESFUERZOS (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 18

19 K=efmþqbpfp=ab=`^od^ Ejemplo 1: Flexión de una viga isostática HIPÓTESIS A LEY I (+) ENVOLVENTE DE MOMENTOS FLECTORES HIPÓTESIS B LEY II (+) ( ) (+) HIPÓTESIS C ( ) LEY III (+) LEYES I II III (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 19

20 K=efmþqbpfp=ab=`^od^ Ejemplo 2: Fases constructivas de un muro pantalla (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 20

21 K=efmþqbpfp=ab=`^od^ Ejemplo 2: Fases constructivas de un muro pantalla (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 21

22 RK=loj^qfs^=ab=obcbob`f^ CTE: Código Técnico de la Edificación (2006) DB SE AE: Acciones en la edificación Acciones permanentes o constantes Acciones variables o sobrecargas Sobrecargas de uso Sobrecarga de nieve Acción del viento DB SE C: Cimientos NCSR 02: Acción sísmica IAP 98: Acciones en puentes de carreteras IAPF: Acciones en puentes de ferrocarril (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 22

23 RK=loj^qfs^=ab=obcbob`f^ Acciones permanentes Permanecen en todo momento o durante largos periodos de tiempo, con valor fijo de posición y magnitud Cargas permanentes o concargas Peso propio Peso de la propia estructura Cargas muertas Elementos construidos que gravitan sobre la estructura Acciones del terreno En elementos verticales de contención de tierras Asientos de las cimentaciones Causados por movimientos en el plano de cimentación Acción sísmica Se evalúa la solicitación estática equivalente según la NCSR 02 (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 23

24 RK=loj^qfs^=ab=obcbob`f^ Acciones variables o sobrecargas Acciones que no permanecen iguales durante la vida útil de la estructura, son variables en el tiempo y el espacio Sobrecargas de uso y explotación Acciones que caracterizan los elementos que gravitan sobre la estructura debido exclusivamente a su uso Acción del viento Sobrecarga estática equivalente a la acción dinámica del viento Sobrecarga de nieve Ocasionada por la acumulación de nieve en elementos horizontales Sobrecargas durante la ejecución Se consideran como una situación transitoria Acciones térmicas Debidas a la dilatación/contracción de elementos confinados (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 24

25 RK=loj^qfs^=ab=obcbob`f^ IAP 98 Regula las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera C. Permanentes o concargas: Peso propio Cargas muertas Sobrecargas de uso: Tren de cargas de 600 N Sobrecarga uniforme de 4 N/m² Esfuerzos horizontales de frenado y arranque Viento, nieve y sismo Acciones térmicas y reológicas (c) Luis Bañón Blázquez. Universidad de Alicante página 25