PROYECTO BÁSICO Y DE EJECUCIÓN DE
ESCUELA
Parcela 3B, Sector R6 — Nájera (La Rioja)
4. MEMORIA DE ESTRUCTURAS
Promotor: Maria Collell
Autoras: Maria Silva, María Collell y Karoline Narváez
Proyecto geotécnico Ref. 28-210940 — Entecsa Rioja S.L.
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Cimentación estructural, Esquemas y mapas conceptuales de Análisis Estructural
Memoria y calculos estructurales
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
2025/2026
1 / 16
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PROYECTO BÁSICO Y DE EJECUCIÓN DE
ESCUELA
Parcela 3B, Sector R6 — Nájera (La Rioja)
4. MEMORIA DE ESTRUCTURAS
Promotor: Maria Collell Autoras: Maria Silva, María Collell y Karoline Narváez Proyecto geotécnico Ref. 28-210940 — Entecsa Rioja S.L.
ÍNDICE
4.1 Justificación de la solución adoptada en estructura y cimentación 4.2 El suelo 4.3 Descripción del sistema estructural 4.3.1 Los pilares 4.3.2 Las vigas y la cubierta 4.3.3 Los muros de contención 4.3.4 La cimentación 4.4 Período de servicio propuesto 4.5 Método de cálculo 4.6 Características de los materiales 4.7 Ensayos a realizar 4.8 Límites de deformación de la estructura 4.9 Acciones 4.9.1 Acciones permanentes 4.9.2 Acciones variables 4.9.3 Acciones sísmicas 4.10 Combinación de acciones 4.11 Aplicación de acciones 4.12 Predimensionado
4.2 EL SUELO
Para el desarrollo de esta memoria se dispone del Proyecto Geotécnico referenciado con el Trabajo N.º 28-210940, redactado por la empresa Entecsa Rioja S.L. y finalizado en junio de 2008. La campaña de reconocimiento del terreno incluyó 2 sondeos mecánicos a rotación con extracción continua de muestra, 1 ensayo de penetración dinámica superpesada (DPSH) según norma UNE 103801/94 y 6 ensayos de penetración estándar (SPT).
Perfil litológico del terreno
- De 0,0 a 1,3 m: Suelo vegetal arcilloso de color marrón oscuro con cantos y raíces. Cohesividad media-baja, humedad baja y alta meteorizabilidad. Clasificación SUCS: GC (gravas arcillosas).
- A partir de 1,3 m: Estrato competente de gravas con cantos heterométricos, subredondeados, de tamaño cm y mm, envueltos en una matriz limo-arenosa de color marrón claro. Clasificación SUCS: GM (gravas limosas). Sin plasticidad (NP).
Nivel freático y agresividad
En la fecha de realización del estudio de campo (mayo/junio de 2008) no se detectó nivel freático en los sondeos. No obstante, el nivel freático puede sufrir variaciones estacionales, por lo que se adoptarán las medidas de impermeabilización pertinentes en los elementos enterrados. Los análisis químicos de laboratorio arrojan contenidos en sulfatos entre 600 y 1.700 mg/kg y acidez Baumann-Gully entre 4 y 18 ml/kg, valores inferiores a los límites de agresividad de la norma EHE, por lo que el terreno no es agresivo para el hormigón.
Parámetros geotécnicos de cálculo
PARÁMETRO VALOR Estrato portante Gravas (a partir de 1,3 m de prof.) Tensión admisible de diseño (Qadm) 2,5 kg/cm² (245 kN/m²) Asiento estimado (presión de diseño) Si ≤ 6,2 mm (admisible) Coeficiente de empuje activo (Ka) 0,30 (estrato de gravas) Coeficiente de empuje pasivo (Kp) 3,70 (estrato de gravas) Módulo de elasticidad del suelo (E) 100 MN/m² (suelo compacto) Coeficiente de Poisson (υ) ≈ 0, Clase de exposición (EHE / CTE) IIa — Humedad alta, no agresivo
4.3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL
La edificación se desarrolla fundamentalmente en una planta sobre rasante, adaptada al desnivel del terreno mediante muros de contención. Estructuralmente el edificio se modula mediante una malla de ejes ortogonales identificados de la A a la X en un sentido y del 1 al 31 en el otro, lo que permite resolver la variedad de luces requerida por el programa funcional.
4.3.1 Los pilares
Los soportes de la estructura son pilares prefabricados de madera laminada homogénea GL24h. En los espacios docentes y zonas de circulación se emplean pilares de sección cuadrada de 30×30 cm, que permiten una distribución flexible y abierta del interior. En el área del gimnasio, donde las solicitaciones son mayores, se disponen pilares de sección rectangular variable que oscila entre 40×60 cm en la base —articulada sobre la losa de cimentación— y 40×140 cm en el encuentro con la viga de cubierta, donde el momento flector es máximo. La función de los pilares es exclusivamente estructural; los cerramientos se resuelven de forma independiente, pasando por delante de la línea de soportes como una piel exterior.
4.3.2 Las vigas y la cubierta
Para los espacios docentes y de circulación se adoptan vigas principales de madera laminada de sección 30×40 cm de canto constante. El dimensionado de estas vigas responde principalmente al control de las deformaciones (ELS); gracias al elevado módulo de elasticidad medio del material GL24h (E0,g,mean = 11.500 N/mm²) se consiguen limitar las flechas instantáneas y diferidas sin necesidad de recurrir a cantos excesivos. Para el pabellón del gimnasio, que exige salvar grandes luces sin apoyos intermedios, se adopta una tipología de pórtico biarticulado de madera laminada con vigas de gran canto de 20×140 cm. Esta solución es óptima para cubiertas de pendiente casi plana (0-5°) con separaciones entre pórticos de 5 a 10 m. Para el volumen del auditorio se emplean vigas de gran canto de 20×100 cm que igualmente permiten cubrir luces de gran magnitud requeridas por el uso de asamblea. El entramado horizontal de cubierta se completa con viguetas de 15×15 cm y zunchos perimetrales de 25×40 cm en toda la superficie del edificio.
4.3.3 Los muros de contención
La topografía en pendiente del solar exige la inserción del edificio mediante vaciados contenidos por muros de hormigón armado de 50 cm de espesor. Estos muros actúan simultáneamente como elementos estructurales de contención de tierras y como parte de la barrera perimetral contra la entrada de humedad a las zonas enterradas del edificio. El empuje activo del terreno se calcula con Ka = 0,30 sobre el estrato de gravas.
4.3.4 La cimentación
De acuerdo con las recomendaciones del estudio geotécnico, la cimentación se resuelve mediante losa de hormigón armado adaptada a la geometría de los muros de contención, apoyada sobre el estrato de gravas competente a partir de 1,3 m de profundidad desde la cota de carretera. La losa permite repartir uniformemente los esfuerzos del edificio sobre toda su huella, evitando asientos diferenciales en la transición entre zonas excavadas y zonas de cota natural. La tensión admisible de diseño adoptada es σ = 2,5 kg/cm².
4.4 PERÍODO DE SERVICIO PROPUESTO
Tratándose de un edificio de pública concurrencia destinado a uso educativo continuo, se establece para la estructura un período de vida útil de 50 años, de acuerdo con las especificaciones del Código Estructural vigente para este tipo de edificaciones.
4.5 MÉTODO DE CÁLCULO
El proyecto se ha calculado de acuerdo con las prescripciones del Código Técnico de la Edificación (CTE) en sus Documentos Básicos DB-SE (Seguridad Estructural), DB-SE-AE (Acciones en la edificación), DB-SE-M (Estructuras de Madera) y DB-SE-C (Cimentaciones), así como el Código Estructural vigente. Para la validación de la estructura en sus Estados Límite Últimos (ELU) y Estados Límite de Servicio (ELS), el cálculo global espacial se ha resuelto mediante software informático de análisis matricial, modelizando la rigidez de los nudos madera-madera y madera-hormigón. Adicionalmente se adjuntan en los anejos los cálculos manuales de comprobación de los elementos representativos de cada grupo: viga principal de 30×40 cm (flecha instantánea y diferida), viga de gran canto de auditorio de 20×100 cm, pilar más desfavorable del gimnasio de 40×140 cm (pandeo), muro de contención de 50 cm (vuelco y deslizamiento) y losa de cimentación (presiones sobre el terreno). El predimensionado previo se ha realizado conforme a los criterios de los documentos básicos del CTE y a la bibliografía técnica de referencia para estructuras de madera laminada.
4.6 CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
Madera laminada encolada — GL24h
Para la totalidad de la superestructura (pilares, vigas principales, vigas de gran canto, viguetas y zunchos) se empleará Madera Laminada Homogénea de clase resistente GL24h, conforme a la norma EN 14080. Sus propiedades mecánicas características de cálculo son las siguientes: PROPIEDAD VALOR Resistencia característica a flexión (fm,g,k) 24 N/mm² Resistencia característica a compresión paralela (fc,0,g,k) 24 N/mm² Resistencia característica a tracción paralela (ft,0,g,k) 19,2 N/mm² Módulo de elasticidad medio paralelo (E0,g,mean) 11.500 N/mm² Densidad característica (ρg,k) 385 kg/m³ Coeficiente parcial de seguridad del material (γm) 1, Nivel de control de ejecución Normal
Hormigón armado — HA-25/B/20/IIa
Para los elementos de cimentación (losa de cimentación y forjado sanitario) y los muros de contención se emplea hormigón armado con los siguientes parámetros: PROPIEDAD VALOR Resistencia característica (fck) 25 N/mm² Consistencia / Tamaño máximo árido Blanda / 20 mm Clase de exposición IIa Recubrimiento nominal mínimo 35 mm Coeficiente de minoración del hormigón (γc) 1,
Acero en armaduras — B-500-S
PROPIEDAD VALOR Designación B-500-S Límite elástico (fyk) 500 N/mm² Resistencia de cálculo (fyd) 435 N/mm² Nivel de control Normal Coeficiente de minoración (γs) 1,
4.7 ENSAYOS A REALIZAR
Madera estructural (GL24h)
Se realizarán los ensayos pertinentes de conformidad con lo indicado en el CTE DB-SE-M y la norma EN 14080. En particular se verificará mediante certificado del fabricante la clase resistente GL24h y se comprobará en obra la correcta identificación y marcado CE de todos los elementos antes de su montaje.
Hormigón armado
De acuerdo con los niveles de control previstos, se realizarán los ensayos de los materiales —acero y hormigón— según se indica en el Código Estructural. El control de recepción del hormigón se hará conforme al nivel estadístico. La relación agua/cemento máxima y el contenido mínimo de cemento se ajustarán a los requisitos de la clase de exposición IIa, según la EHE (Tabla 37.3.2.a): máxima a/c = 0,60 y mínimo contenido de cemento = 275 kg/m³.
4.8 LÍMITES DE DEFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA
Según el CTE DB-SE, para la comprobación a flecha: a) 1/500 en pisos con tabiques frágiles o pavimentos rígidos sin juntas. b) 1/400 en pisos con tabiques ordinarios o pavimentos rígidos con juntas. c) 1/300 en el resto de los casos. Para el confort de los usuarios la flecha relativa ante acciones de corta duración ha de ser inferior a L/350. Para la apariencia de la obra, ante combinación casi permanente, la flecha relativa ha de ser inferior a L/300. Adicionalmente, para la estructura de madera laminada, el CTE DB-SE-M establece que cuando la relación luz/canto útil es inferior al valor indicado en la tabla 50.2.2.1.a no es necesaria la comprobación de flechas. Para las vigas principales de 30×40 cm con luces de pórtico habituales, la relación L/d se sitúa por debajo del límite reglamentario, por lo que la comprobación de flecha se realiza en todo caso como verificación adicional. Como valor admisible de referencia para el predimensionado se toma: fadm = L / 400.
4.9 ACCIONES
De acuerdo con el CTE DB-SE-AE, las acciones se clasifican por su variación en el tiempo en permanentes, variables y accidentales.
4.9.1 Acciones permanentes
Se adoptan los valores característicos para las cargas permanentes indicados en el anejo C del CTE DB-SE-AE. El peso propio de la estructura de madera laminada se calcula a partir de la densidad característica de GL24h (ρ = 385 kg/m³). ACCIÓN PERMANENTE Carga (kN/m²) Peso propio estructura de madera (estimado) 0,5 – 1, Forjado sanitario unidireccional 2, Solado (suelo técnico) 1, Falso techo + instalaciones 0, Cubierta (acabado medio) 2, Tabiquería (zonas aulas) 1, Muros de hormigón de 50 cm (peso propio lineal) Calculado por elemento
4.9.2 Acciones variables
Los valores considerados se corresponden con lo indicado en la tabla 3.1 del CTE DB-SE- AE. ACCIÓN VARIABLE Carga (kN/m²) Uso: Aulas (categoría C — acceso público) 4, Uso: Gimnasio (categoría C3) 5, Uso: Cubierta (solo conservación, inclinación < 20°) 1, Nieve (Nájera, La Rioja — zona 2, alt. ~500 m) 0, Viento (zona C, grado aspereza IV — zona urbana) Según DB-SE-AE § 3. Nieve: Se aplica la expresión qn = μ · Sk. La carga de nieve sobre terreno horizontal para Nájera (La Rioja), zona climática 2 según el mapa de la figura E.2 del DB-SE-AE, resulta Sk = 0,9 kN/m². Para cubierta plana o de inclinación inferior a 30° el coeficiente de forma μ = 1, por lo que la sobrecarga de nieve es qn = 0,9 kN/m². Viento: La acción del viento se determina según qe = qb · ce · cp. La localización en La Rioja corresponde a la zona eólica C con velocidad básica del viento de 29 m/s, adoptándose qb = 0,52 kN/m². El coeficiente de exposición para la altura y grado de aspereza del entorno se determinará según la tabla 3.4 del CTE DB-SE-AE.
4.10 COMBINACIÓN DE ACCIONES
La verificación de la seguridad estructural se basa en los Estados Límite. Se distinguen dos grupos:
- Estados Límite Últimos (ELU): Verificación de la resistencia y estabilidad. Incluyen la pérdida de equilibrio, la deformación excesiva, la rotura de elementos estructurales o sus uniones y la inestabilidad de elementos estructurales.
- Estados Límite de Servicio (ELS): Verificación de la aptitud al servicio. Incluyen deformaciones (flechas, asientos o desplomes), vibraciones y daños que afecten desfavorablemente a la durabilidad o funcionalidad de la obra. Aprovechando que no existen acciones sísmicas ni extraordinarias determinantes, la combinación de acciones para la obtención de envolventes de esfuerzos se define según el criterio simplificado del CTE DB-SE (§ 3.2): Σ γG · Gk + Σ γQ · Qk Se utilizan los coeficientes de mayoración de la tabla 4.1 del CTE DB-SE: TIPO DE ACCIÓN γ (situación persistente) ψ0 (simultaneidad) Permanentes (Gk) 1,35 — Variables — uso (Qk) 1,50 ψ0 = 0, Variables — nieve (Qk) 1,50 ψ0 = 0,
4.11 APLICACIÓN DE ACCIONES
Disponiendo de los datos de cargas permanentes y variables, se realiza la combinación de acciones que proporciona la carga de cálculo por m² en los distintos tipos de forjado y cubierta del proyecto.
Forjado de planta (zonas de aulas — categoría C)
PERMANENTES kN/m² Peso propio forjado sanitario 2, Solado 1, Falso techo + instalaciones 0, Tabiquería 1, TOTAL PERMANENTES 5, VARIABLES kN/m² Sobrecarga de uso (C — aulas) 4, Combinación ELU: q = 1,35 × 5,0 + 1,50 × 4,0 = 6,75 + 6,0 = 12,75 kN/m²
Cubierta (acceso solo conservación)
PERMANENTES kN/m² Peso propio estructura madera (estimado) 0, Cubierta (acabado) 2, Falso techo + instalaciones 0, TOTAL PERMANENTES 3, VARIABLES kN/m² Sobrecarga de uso (conservación) 1, Nieve 0, Combinación ELU (uso como variable principal): q = 1,35 × 3,2 + 1,50 × 1,0 + 1,50 × (0,5 × 0,9) = 4,32 + 1,50 + 0,675 ≈ 6,5 kN/m²
Pilares estándar — 30×30 cm (GL24h)
Los pilares de los espacios docentes son de sección cuadrada 30×30 cm, lo que garantiza la estabilidad frente a pandeo y la óptima transmisión de esfuerzos axiles a la losa de cimentación:
- Resistencia de cálculo a compresión paralela: fc,0,d = fc,0,g,k / γm = 24 / 1,25 = 19,2 N/mm².
- Área de la sección: A = 300 × 300 = 90.000 mm².
- Carga axial admisible (sin pandeo): Nc,Rd = fc,0,d × A = 19,2 × 90.000 = 1. kN.
- La comprobación a pandeo se realiza con el coeficiente de reducción kc del DB- SE-M en función de la esbeltez relativa de la columna.
Muro de contención — 50 cm de espesor (HA-25)
Los muros de hormigón armado de 50 cm de espesor se comprueban a vuelco y deslizamiento, siendo el empuje activo del terreno de gravas:
- Ka = 0,30; Kp = 3,70 (según estudio geotécnico).
- Empuje activo por unidad de longitud: Ea = ½ · Ka · γ · h² (donde γ ≈ 20 kN/m³ es el peso específico del relleno y h la altura de tierras).
- Se verifica que el coeficiente de seguridad frente a vuelco CVuelco ≥ 1,5 y frente a deslizamiento CDesliz ≥ 1,5.
Losa de cimentación (HA-25)
La losa de cimentación transmite los esfuerzos del edificio al estrato de gravas (a partir de 1,3 m de profundidad). La presión de diseño adoptada es σ = 2,5 kg/cm² (245 kN/m²), conforme a la recomendación del estudio geotécnico. Se verifica que la presión media transmitida por la losa no supera este valor y que el asiento estimado por el método elástico de Boussinesq sea inferior a 10 mm, resultando Si ≤ 6,2 mm (admisible). NOTA: El presente predimensionado tiene carácter previo y orientativo. El cálculo definitivo de todos los elementos estructurales se desarrolla en el Anejo de Cálculo adjunto, mediante software de análisis matricial espacial y verificación pormenorizada de cada sección conforme al CTE DB- SE-M (madera laminada) y al Código Estructural (hormigón armado).