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EDIFICACIÓNEDIFICACIÓN ÓÓ
TEMA 2:TEMA 2:
LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIOLA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO
Edif. Tema 2
ÍNDICE
IntroducciónIntroducción
Acciones sobre la estructura del edificio
Análisis estructural3. Análisis estructural 3.1. Variables básicas 3.2. Capacidad portante 3.3. Aptitud al servicio
Sistemas estructurales 4.1. Cimentaciones 4.2. Elementos portantes verticales 4 3 F4.3. Forjados j d 4.4. Elementos rigidizadores frente a acciones horizontales 5 Comportamiento estructural5. Comportamiento estructural
Tipología de rascacielos
Vigas planasg p
Juntas en edificios
Prefabricación :
**1. Introducción 2 P i2. Ppios de diseño, d di ñ
- Prefabricación de puentes**
Prefabricación de edificios: 3 Edif3. Edif. pórticos/esqueleto ó ti / l t
4. Edif. Muros portante
EDIFICACIÓN
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Edif. Tema 2
Objetivos de la parte de edificación
Definir edificio como forma constructiva con entidad propia, diferenciada Estudiar el edificio como ente orgánico múltiple
Sistema protector
(piel)
Medio físico
Sistema
estructural Sistemas de
(esqueleto) iinstalaciones^ t l^ i
(órganos)
4 Informar acerca del marco social y legal de la edificación
ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA
Acciones gravitatorias: producidas por el peso de los elementos constructivos, de los objetos que puedan actuar por razón de uso, y peso de la nieve en las cubiertas. Acciones permanentes: aquellas cuya magnitud y/o posición noAcciones permanentes: aquellas cuya magnitud y/o posición no cambia en el tiempo. Peso propio de la estructurap p Carga permanente: peso propio del resto de los elementos constructivos, de las instalaciones fijas, etc. Sobrecargas: aquellas cuya magnitud y/o posición cambia en el tiempo. Sobrecarga de uso: peso de todos los objetos que puedan gravitarSobrecarga de uso: peso de todos los objetos que puedan gravitar sobre él por razón de uso: personas, muebles, tabiquería, materias almacenadas, etc. 7 ^ Sobrecarga de nieve
Edif. Tema 2
ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA
Acción del viento: producida por las presiones y succiones que el viento origina en las superficies.
Acción térmica: producida por las deformaciones debidas a los cambios de temperatura.
Acción reológica: producida por las deformaciones que experimentan los materiales a lo largo del tiempo por retracción, fluencia u otras causas.
Acción sísmica: producida por las aceleraciones de las sacudidas sísmicas.
Acción del terreno: producida por el empuje activo o pasivo del terreno.
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ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA
Acciones según el CTE
Acciones permanentes: aquellas que actúan en todo momento sobre la estructura con posición constante. Su magnitud puede ser constante o no. Peso propio (tanto de los elementos constructivos portantes o no como de los equipos e instalaciones del edificio) FF uerza del pretensadod l t d Acciones del terreno: incluye el empuje del terreno o la presión hidráulica como las deformaciones impuestas Las acciones debidas ahidráulica como las deformaciones impuestas. Las acciones debidas a cargas variables deben tomarse como variables (CTE libro 3 Seguridad estructural: cimientos)g )
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Edif. Tema 2
ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA
Acciones variables: aquellas que pueden actuar o no sobre la estructura.
Sobrecarga de uso: pesos que pueden gravitar sobre la estructura por razón de su uso: personas, mobiliario, mercancías, maquinaria, vehículos, etc. Fuerzas sobre barandillas y elementos divisoriosFuerzas sobre barandillas y elementos divisorios. Acciones climáticas: viento, nieve y temperatura. Acciones químicas físicas y biológicasAcciones químicas, físicas y biológicas.
Acciones accidentales: aquellas cuya posibilidad de actuación es pequeña pero de gran importancia.pero de gran importancia. Impacto de vehículos, de carretillas elevadoras y de helicópteros (sólo en los helipuertos) Explosiones (fábricas químicas, laboratorios, fábricas o depósitos de materiales explosivos, etc.)
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Sismo (NCSR-02) Fuego
VARIABLES BÁSICAS
Valor característico de una acción (FK)
Como valor característico de las acciones permanentes, normalmente, sep , , adopta el valor medio. Si la variabilidad es muy alta se suelen considerar un valor característico superior correspondiente al fractil del 95% y otro inferior correspondiente al fractil del 5%.
Para la carga del pretensado se define un valor característico superior y otro inferior, o bien, su valor medio.
Para las acciones variables, normalmente, se adopta uno de los siguientes
Un valor superior o inferior con un determinada probabilidad de ser superado en un determinado periodo. Un valor nominal (se desconoce la distribución estadística)
Para las acciones climáticas se adoptan los que tienen una probabilidad de 0,02 de ser superados, equivalente a un periodo de retorno de 50 años.
Las acciones accidentales se representan con su valor nominal.
Edif. Tema 2
VARIABLES BÁSICAS
Acciones variables
El valor de combinación de una acción variable representa la intensidad de que en un determinado periodo actúe simultáneamente con otra acción variable, estadísticamente independiente (i bl t dí ti t i d di t ( ψ 0 ·FF )K)
El valor frecuente de una acción es el que es superado durante el 1% del tiempo de referencia (ψ 1 ·FK)
El valor casi permanente de una acción es el que es superado durante el 50% del tiempo de referencia (ψ 2 ·FK)
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VARIABLES BÁSICAS
CC oeficientes de simultaneidad (fi i t d i lt id d ( ψ))
ψ 0 ψ 1 ψ 2 Sobrecarga superficial de uso Zonas residenciales 0,7 0,5 0, Zonas administrativasZonas administrativas 0 70,7 0 50,5 0 30, Zonas destinadas al público 0,7 0,7 0, Zonas comerciales 0,7 0,7 0, Zonas de tránsito o aparcamiento de vehículos ligeros 0,7 0,7 0, Cubiertas transitables Las del uso desde el que se accede Cubiertas accesibles únicamente para mantenimientop 0 0 0 Nieve Altitudes > 1000 m 0,7 0,5 0, Altit desAltitudes ≤≤ 1000 m1000 m 0 50,5 0 20,2 00 Viento 0,6 0,5 0 Temperatura 0,6 0,5 0
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Acciones variables del terreno 0,7 0,7 0,
Edif. Tema 2
VARIABLES BÁSICAS
AAcciones dinámicas i di á i
Se representan a través de fuerzas estáticas de referencia. Los efectos de lla aceleración dinámica, a veces ya están incluidos implícitamente en el l ió di á i á i l id i lí i l valor característico y otras se utiliza un coeficiente dinámico.
Materiales
Las propiedades de la resistencia de los materiales se representan por su valor característico.
Si un estado límite es sensible a la variabilidad de alguna propiedad pueden definirse dos valores característicos, el superior y el inferior definidos por el fractil del 95 y del 5% respectivamente.
Las propiedades relativas a la rigidez se representan por su valor medio.
Las características relativas a la dilatación media se representan por su
16 valor medio.
CAPACIDAD PORTANTE
En los casos en los que la acción accidental sea la acción sísmica todas las acciones variables concomitantes se tendrán en cuenta con su valor casi permanente.
Gk^ j ^ P^ ^ Ad^ ^ ^ 2 i Qk i
Valor de cálculo de la resistencia: cociente entre el valor característico y el
, 2, , 1 1
k j d i k i j i
Q
coeficiente de seguridad del material.
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Edif. Tema 2
CAPACIDAD PORTANTE
CC oeficientes parciales de seguridad (fi i t i l d id d ( γ))
VVerificación ifi ió TiTipo de acción d ió (^) DesfavorableSituación persistente o transitoriap Favorable Permanente Peso propio peso del terreno 1 35 0 80 Resistencia
Peso propio, peso del terreno 1,35 0, Empuje del terreno 1,35 0, Presión del agua 1,20 0, Variable 1,50 0 Desestabilizadora Estabilizadora Permanente
Estabilidad
Permanente Peso propio, peso del terreno 1,10 0, Empuje del terreno 1,35 0, Presión del agua 1,05 0, Variable 1,50 0
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APTITUD AL SERVICIO
Verificaciones
Se debe cumplir que el efecto de las acciones no alcanza el valor admisible establecido.
Combinación de acciones
Acciones de corta duración que pueden resultar irreversibles
V l t í ti d t d l i t i l id l
, ,1 0, , 1 1
k j k i k i j i
G P Q Q
^ ^ ^
Valor característico de todas las acciones permanentes, incluido el pretensado, valor característico de una acción variable y valor característico de combinación del resto de las acciones variablescaracterístico de combinación del resto de las acciones variables.
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Edif. Tema 2
APTITUD AL SERVICIO
Acciones de corta duración que pueden resultar reversibles
^ G^ ^ P^ ^ ^ Q^ Q
Valor característico de todas las acciones permanentes, incluido el
, 1,1 ,1 2, , 1 1
k j k i k i j i
G P Q Q
^ ^ ^ ^
pretensado, valor característico frecuente de una acción variable y valor característico casi permanente del resto de las acciones variables.i bl Acciones de larga duración
, 2, , 1 1
k j i k i j i
G P Q
^ ^
Valor característico de todas las acciones permanentes, incluido el pretensado y todas las acciones variables en su valor casi
j 1 i 1
pretensado y todas las acciones variables en su valor casi permanente.
TRANSMISIÓN DE ACCIONES
MM ecanismos de transmisión de acciones a la cimentación:i d t i ió d i l i t ió
Acciones verticales Acciones Horizontales
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Edif. Tema 2
ESTABILIDAD FRENTE A ACCIONES
HORIZHORIZ.
El piso interviene en el mecanismo resistente frente a acciones horizontales: actúa transmitiendo y
F
horizontales: actúa transmitiendo y distribuyendo las fuerzas horizontales a los pilares.
Es importante que el forjado sea monolítico en su plano.
¡¡¡EFECTO DIAFRAGMA!!!
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F/3 F/3 F/
ESTABILIDAD FRENTE A ACCIONES
HORIZHORIZ.
Edif. Tema 2
ESTABILIDAD FRENTE A ACCIONES
HORIZHORIZ.
Torsión global producida por viento o sismo
C: Centro de esfuerzos cortantesC: Centro de esfuerzos cortantes G: Centro de gravedad
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CIMENTACIONES
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Edif. Tema 2
EFECTOS DE LOS ASIENTOS
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CIMENTACIONES
Cimentaciones semiprofundas
Pozos: solución intermedia entre las superficiales y los pilotes para profundidades entre 4 y 6 metros.
Cimentaciones profundasp
Pilotes: entre los pilotes y los pilares siempre debe construirse un encepado, el cual reparte los esfuerzos del soporte entre los pilotes y sirve de enlace de las vigas de atado. Pilotes prefabricadas Pil tPilotes in situ i it Muro pantalla: muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de tierras y transmite los esfuerzos al terrenoel vaciado de tierras, y transmite los esfuerzos al terreno.
Elementos de contención de tierras y cimentación: muros y pantallas de sótano 33
sótano.
Edif. Tema 2
CIMENTACIONES
Pozos
34 Pilotes prefabricados (^) Pilotes in situ
ELEMENTOS PORTANTES
VERTICALESVERTICALES
Pilar prefabricado de hormigón Pilares metálicos
g
Pilar mixto Pilar de hormigón In situ
de hormigón y acero
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Edif. Tema 2
TRANSMISIÓN DE ACCIONES VERTICALES
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TRANSMISIÓN DE ACCIONES VERTICALES
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Edif. Tema 2
ENTRAMADOS DE MADERA
Entramados de madera en diagonal con funciones de arriostramiento
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