Curso de Cálculo de Estructuras de Hormigón con CYPECAD

Para diseñar una estructura, lo primero que debemos hacer es estimar las acciones a las que va a estar sometida y como se soportarán esas acciones. Se definirán los elementos, dimensiones y materiales que formaran parte de esa estructura. El objetivo del diseño es obtener la solución óptima de todas las que obtenemos. Para que nuestra estructura cumpla con las condiciones que buscamos deberá satisfacer condiciones de durabilidad, seguridad, funcionabilidad,  de estética y económicas.

Para garantizar la condición de seguridad se comprueban los cálculos según los estados límites últimos.

Para garantizar la condición de funcionalidad para a que se diseña se considerarán los comportamientos ante ciertos estados de carga con unos estados limites de servicio.

Una estructura se diseña para un periodo en el cual se usa correctamente, teniendo en cuenta un grado de mantenimiento, pero no ninguna reparación de importancia. Se tendrán en cuenta el uso previsto y un posible uso futuro, funcionabilidad, materiales, mantenimiento, vida estimada, tipo de ambiente...

La resistencia y la estabilidad serán las adecuadas para que no se generen riesgos indebidos, de forma que se mantenga la resistencia y la estabilidad frente a las acciones e influencias previsibles durante las fases de construcción y usos previstos de los edificios, y que un evento extraordinario no produzca consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original y se facilite el mantenimiento previsto.

La aptitud al servicio será conforme con el uso previsto del edificio, de forma que no se produzcan deformaciones inadmisibles, se limite a un nivel aceptable la probabilidad de un comportamiento dinámico inadmisible y no se produzcan degradaciones o anomalías inadmisibles.

La durabilidad de una estructura de hormigón es su capacidad para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

Con el fin de asegurar dicha durabilidad, la norma EHE-08 establece una serie de requisitos que permiten establecer una adecuada estrategia para la durabilidad: selección de la forma estructural adecuada, empleo de un hormigón de calidad (dosificación, resistencia frente a la helada, frente a los sulfatos, frente al ataque del agua de mar, frente a la erosión, frente a la reactividad de los áridos con los álcalis del hormigón), exigencia de unos recubrimientos mínimos adecuados para la protección de las armaduras, control del valor máximo de abertura de fisura, disposición de protecciones superficiales en caso de agresividad severa y adopción de medidas contra la corrosión de las armaduras.

Todos estos factores se verán afectados en mayor o menor medida en función del ambiente en el que se encuentre el elemento considerado. La norma EHE-08 clasifica cada ambiente en clases generales de exposición relativas a la corrosión de las armaduras y en clases específicas de exposición relativas a otros procesos de deterioro distintos de la corrosión.

Será de aplicación el Código técnico de la Edificación concretamente el Documento Básico de Seguridad Estructural. Su objetivo será asegurar el comportamiento adecuado del edificio frente a las acciones a las que pueda estar sometido durante su construcción, uso y mantenimiento. Por ello, se debe cumplir lo indicado en los siguientes apartados si procede:

• DOCUMENTO BÁSICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN

• DOCUMENTO BÁSICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL CIMIENTOS

• DOCUMENTO BÁSICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL ACERO

• DOCUMENTO BÁSICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL FABRICA

• DOCUMENTO BÁSICO DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL MADERA

Serán también consideradas:

• NCSE Norma de construcción sismorresistente: parte general y edificación

• EHE-08 Instrucción de hormigón estructural: sustituye a la a la EHE y a EFHE (Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados)

La EHE-08 nos establece la relación entre el tipo de estructura y su vida útil nominal:

Las principales novedades y modificaciones entre la EHE y la EHE-08 son las siguientes:

• Ampliación del ámbito de la Instrucción EHE, incorporando los hormigones de resistencias hasta 100 N/mm2 (1000 kg/cm2).

• Los forjados unidireccionales prefabricados quedan incorporados a la nueva norma.

• Desaparece el control reducido de la ejecución, así como en el acero, pasando a llamarse indirecto en el hormigón.

• Los coeficientes parciales de seguridad de los materiales ya no dependen de su nivel de control del propio material, sino del control de la ejecución de la obra (normal o intenso), y de estar en posesión de distintivos de calidad.

• Los coeficientes de mayoración de las acciones ya no dependen del control de la ejecución de la obra, equiparándose a los adoptados por el Código Técnico en su documento DB-SE.

• La resistencia del hormigón aumenta al pasar a 1.00 fcd, en lugar de 0.85 fcd.

• Las cuantías mínimas mecánicas y geométricas se modifican en algunos casos.

• Profundización en la garantía de la durabilidad de las estructuras, permitiendo establecer en proyecto una vida útil específica en función del tipo de estructura. Influye en los resultados del cálculo al determinar los recubrimientos mínimos.

• En el pandeo se establece un nuevo límite inferior de esbeltez para su consideración y pequeñas diferencias en la formulación de las excentricidades.

• El tratamiento del cortante varía, al admitir una resistencia mínima del hormigón sin contar con la armadura longitudinal traccionada.

• La separación máxima de estribos se reduce a 0.75 d, en lugar de 0.80 d.

• En el punzonamiento hay retoques en los valores y sus límites. Se vuelve a definir la inercia equivalente en la fórmula de la flecha instantánea.

• Incorporación de aspectos medioambientales en el proyecto y ejecución de las estructuras de hormigón, ampliando la casuística de reciclado y reutilización de residuos (áridos reciclados, adiciones minerales procedentes de subproductos industriales, etc.), previniendo la generación de impactos durante la ejecución y fomentando el empleo de las mejores prácticas medioambientales.

• Incorporación de nuevos materiales no incluidos hasta entonces en la Instrucción EHE (hormigón reciclado, hormigón autocompactante, hormigón con fibras, hormigón con árido ligero, etc.).

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