Coeficiente de seguridad. Primera parte: Desde las cargas. 1. Cargas que dependen de la gravedad. todos los casos. En ocasiones como desequilibrante y en otras como estabilizante. 1.1. Peso propio: operativos. Por ello a las cargas de peso propio o muestras se le aplica una CS de 1,4. 1.2. Sobrecargas: agia por cierta incertidumbre o errores construcciones imponen coeficientes de seguridad mayores. Se les aplica 1,7. 1.3. Carga total: 1.4. La carga final, total se determina mediante la suma: U = 1,4D + 1,7L de 2,5 kn/m 2. espesor densid peso t kg/m3 kg/m2 1 cielorraso 0,02 2000 40 2 losa HA 0,13 2400 312 3 contrapiso 0,10 1600 160 4 ortero 0,01 2000 20 5 Piso 0,02 2000 40 6 paredes 1,00 100 100 subtotal 672 7 sobrecarga 1,00 250 250 total 922 Total: 9,22 kn/m2 1
2. Cargas que no dependen de la gravedad. El viento, el sismo, las contracciones o expansiones por temperatura o humedad, son algunas de las cargas que no dependen de la constante de gravedad y de la masa. en cargas muertas y vivas. 3. a moderno. 3.1. General. 3.2. Pero en el primero el CS se aplica a las tensiones; las tensiones de rotura se transforman en tensiones admisibles a causa del efecto reductor del CS. 3.3. En el seg adm CS rot U D1,4 L1,7 porque las cargas son observables, se las puede medir. La pared es de existencia real, conociendo la densidad de la evidencias de observables. ersal. Si bien ambos valores se pueden computar, el prematuras a las normales. ras que universa 2
3.4. adm adm r CS a adm adm σ adm r: omento interno (cupla resistente). a 3.5. σadm r: omento interno (cupla resistente). u rot u r u CS u u rot 4. 4.1. General. Los materiales poseen distintos grados de homogeneidad. Los de buen grado son los materiales 4.2. Barras de acero. homogeneidad en su masa y lo demuestran en los curva de Gauss. 3
4.3. materiales como el cemento, la piedra, la arena y el agua, de descarga en obra o en salida 4.4. adera.: Lo mismo puedo decir de la madera y de la s que se pueden del hor 4.5. n el problema que su resistencia pose una resistencia cien o mil veces mayor que un fango. 5. Barras y perfiles de acero. adera procesada (multilaminado). Las paredes, la mamposter adera natural clasificada. 4
6. ensayos de p βcm s Conjunto A B C βcm 23,8 23,8 24,9 S 2,4 4,4 4,4 α βcn = βcm α.s Conjunto A B C βcn 19,6 16,1 17,2 pese a que ambos tienen la misma resistencia media. Ello ocurre porque el conjunto A Con este Conjunto A B C βcm 1,21 1,47 1,45 7. CS desde el reglamento. En general los reglamentos imponen CS a dos tipos de cargas; las de peso propio y las sobrecargas mediante la siguiente D1,4 L1,7 : Carga total. D: Cargas muertas de peso propio. L: Cargas vivas de sobrecargas. 5
El CS es mayor para las que muestran incertidumbre en su suceso, en este caso las sobrecargas o cargas vivas. Reglamento D L 1,4 1,7 U real 672 250 U de cálculo 941 425 1366 CS por reglamento 1,48 edificio la sobrecarga es nula. En ese caso: U cálculo = 941 El CS asciende a: 1366/572 = 2,40 8. CS incorporado en tablas. Las sobrecargas de los edificios se encuentran establecidas en planillas o tablas de los reglamentos. Sus valores esconden elevados CS por la eventualidad de un suceso extraordinario en la vida del edificio. 2 (200 kg/m 2. Pero veamos la realidad; de los estudios realizados en viviendas de departamentos en edificios altos, se obtiene que para un personas que participen d Es decir que el peso por metro cuadrado real de uso es de 0,5 kn/m2 (50 k/m 2 surge que los valores de reglamento son cuatro veces mayores que la realidad. se juntan tres o cuatro personas, una media de 350 personas en el departamento. puerta de salida, agolparse. En este caso extraordinario se llega al suceso de 2 kn/m 2 antengo los valores de peso propio (6,72 kn/m 2 ) y reduzco la sobrecarga a la real (0,50 kn/m 2 ). En este caso la carga total, sin CS es de: tr = 6,7 + 0,5 = 7,2 CSt = 1366/720 = 1,9 6
9. Otros CS. 9.1. Solicitaciones. edificio. Los reglamentos establecen que cada una de estas solicitaciones tiene una forma distinta de manifestarse ante la rotura. Cuant compromiso del elemento. Si falla una columna pueden afectarse varios niveles, mientras que una viga solo parte del nivel que sostiene. ). aumentarse con un divisor: φ = 0,90 Para corte: φ = 0,85 φ = 0,70 9.2. Velocidad de carga. En el caso de las columnas, la carga final llega luego de un tiempo prolongado, de meses que demora la 9.3. Posible excentricidad.. a un CS de 0,85. 9.4. Grado de compromiso. Ya lo dije antes; por el grado de compromiso y tipo de rotura, a las columnas se le agrega otro CS de 0,70. 9.5. P P n : carga final resistente. f c: resistencia compresión hormigón. A g : sección transversal de hormigón. f y : tensión fluencia acero. A st : sección transversal acero. n 0,80 0,85 f 0,80 0,70 0,85 f c c A A g g f f y y A A st st 7
El coeficiente total que se aplica es: 1 CS 2,10 0,80 0,70 0,85 10. Simultaneidad. 10.1. General. Las sobrecargas niveles de un edificio en altura. en ese edificio la carga total por sobrecarga. Pero de algo estoy seguro, es inadmisible que todos los 10.2. Ejemplo. (0,5 kn/m 2 ), los otros tres restantes el indicado por reglamento (2,0 kn/m 2 ibutaria para la columna de 24 m 2. área 24 20 6,72 134,4 17 0,5 8,5 3 2 6 por nivel 148,9 total 3.574 La carga total que llega a la columna en este caso es de 3.575 kn ( 360 tn). Valor menor al considerado con la totalidad de los CS de reglamento y el supuesto de sobrecarga total en todos los niveles: 20 13,66 273 por nivel 273 total 6.557 toneladas. Con esto el coeficiente de seguridad empleado, solo teniendo en cuenta las sobrecargas es de: CS 1,83 reales actuantes. 8
Segunda parte: Desde los materiales. 11. Resistencia endurecimiento con el tiempo. La resistencia final, luego de algunos meses alcanza un valor 25 % mayor. Aumento que no se lo tiene en cu 12. la h = 400 cm / 30 = 13,5 cm d: altura total = 15 cm. resistencia. del βcn ( 5 pa) CS = 4. 9
13. Vigas placas. La casi totalidad de las vigas en un edificio son del tipo placa. La viga que en su parte superior comparte con la losa en forma monol 1/5 del βcn ( 4 pa) CS = 5. 14. Confinamiento. En todas las piezas existe un confinamiento que lo explico por parte: En las columnas con los estribos. En las vigas con estribos. En losas por efecto damero. En las columnas y vigas con estribos lo puedo explicar desde un razonamiento simple. ediante la En el caso de una columna cuadrada por estribo representa un adicional de resistencia de 400 kn (40 tn), aproximadamente un 10 %. Esto otorga otro CS de 1,10. 10
Tercera parte: Resumen final provisorio. 15. Final. Estas consideraci caso de una columna de planta baja de un edificio de altura. Desde las cargas se aplica un CS igual 1,83, mientras que desde las reacciones un CS igual a 2,10. Al final (provisorio) la carga que soporta una columna resulta: Resumen: el CS es 3,84 ( 1 Padm 2,101,83 1 3,84 0,26. 400 toneladas. 16. Nota. porque un colega clase pasadas. 11