ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN (SE-AE)

ACCIONES PERMANENTES

(G):

Peso Propio de la

estructura: Obtenido de anejo C tabla 5, forjados.

Cargas Muertas: Se estiman uniformemente repartidas en la planta. Son elementos tales como el pavimento y la tabiquería.

Peso propio de tabiques pesados y de cerramiento:

Éstos se consideran al margen de la sobrecarga de tabiquería.

En el anejo C del DB-SE-AE se incluyen los pesos de algunos materiales y productos.

ACCIONES VARIABLES

(Q):

La sobrecarga de

uso: Se adoptarán los valores de la tabla 3.1.

Las acciones climáticas:

El viento:

Teniendo en cuenta un valor de presión de viento valor uniforme de la zona en la que nos encontramos urbana. La nieve:

Se toma el valor base de edificios en terrenos de localidades de altitud menor a 1000m.

1 2. 1 . 2. C A R G A S G R A V I TATO R I A S :

Conforme a lo establecido en el DB-SE-AE en la tabla 3.1 y al Anexo A.1 y A.2 de la EHE, las acciones gravitatorias, así como las sobrecargas de uso, tabiquería y nieve que se han considerado para el cálculo de la estructura de este edificio son las indicadas:

Niveles Sobrecarga de Uso Sobre carga de nieve Total cargas variables Peso ropio Tabiquería/ Peldañeado Pavimento/

cobertura Total cargas permanenetes Planta de Cubierta KN/m1,002 _KN/m1,002 _KN/m2,002 _KN/m5,002 --- _KN/m1,002 6,00 KN/m2 Planta tipo KN/m3,002 --- _KN/m3,002 _KN/m5,002 _KN/m1,002 _KN/m1,002 7,00 KN/m2 Escalera 4,00 KN/m2 _KN/m4,002 ---- _KN/m2,002 ---- 2,00 KN/m2 Cargas de cerramiento CERRAMIENTO 7,00 KN/m2 TABIQUERÍA INSTALACIONES 2,00 KN/m2

1 2. 2 . C á l c u l o p l á s t i c o :

- M o d e l a d o : p a r a m a y o r c l a r i d a d e n e l a n á l i s i s e s t r u c t u r a l s e t r a n s f o r m a n l a s c a r g a s r e p a r t i d a s r e a l e s e n c a r g a p u n t u a l ( a c c i ó n q u e e n c u a l q u i e r c a s o e s t á d e l a d o d e l a s e g u r i d a d ) .

Una vez obtenidos los valores de las cargas puntuales y del viento se asignan distinto valor de momento a las vigas de los pilares, puesto que las primeras soportarán mayores esfuerzos.

- M e c a n i s m o s d e c o l a p s o : t e n i e n d o e n c u e n t o l a s c a r g a s y e s f u e r z o s d e l m o d e l a d o s e p r o c e d e a c o m p r o b a r l o s p o s i b l e s m e c a n i s m o s d e a g o t a m i e n t o d e l a e s t r u c t u r a :

S e d e d u c e q u e e l m e c a n i s m o d e c o l a p s o v á l i d o e s a q u e l q u e r e q u i e r e u n m o m e n t o p l á s t i c o m á x i m o , e s d e c i r, m e c a n i s m o d e c o l a p s o I I , M p = 4 5 1 , 0 2 K N m ; s i e m p r e q u e c u m p l a c o n l a c o n d i c i ó n d e c e d e n c i a .

El resultado comprobando en valor del mecanismo II, en los otros mecanismos es menos que el valor de Mp, por lo que podemos concluir que es el mecanismo de colapso válido. De esta comprobación obtenemos además el valor del momento en el vano BC.

En base a los momentos obtenidos y los esfuerzos a los que está sometido el pórtico obtenemos los esfuerzos a cortante:

Una vez obtenidos los esfuerzos internos de la estructura estamos en disposición de dimensionar las secciones que los soporten. En primer lugar se realizará tomando como tensión máxima del acero la tensión elástica (recomendada por aquellos autores conservadores) y es segundo lugar la tensión de rotura con un código de seguridad.

- D i m e n s i o n a d o p l á s t i c o t e n s i ó n = 27, 5 K N / c m ²

Comenzamos siguiendo el procedimiento habitual en el dimensionado de estructuras, haciendo una estimación aproximada basándose en la relación entre la tensión máxima del material y la razón entre los momentos y el módulo resistente de la sección en función del eje y. Despejando la ecuación obtenemos el módulo resistente para con este seleccionar el primer perfil a comprobar.

Para realizar una comprobación más exhaustiva de la resistencia de la sección se comprobará el mayor momento flector y el mayor cortante de la viga, en los puntos críticos de tensión y cortante de la sección. En este caso el mayor momento y cortante coinciden en el mismo punto de la viga, el apoyo c entral.

Fórmula 12.2.1.

Fórmulas 12.2.2.: Tensión y cortantes en los tres puntos críticos de la rebanada

Comprobamos el punto 1, con la fórmula 12.2.2. en el que sólo interviene la tensión puesto que el cortante es nulo y observamos que cumple con el requerimiento, según la Formula 12.2.3.

Comprobamos el punto 2, en el que sí intervienen tensión y cortante. Fórmula 12.2.3.

Comprobación no superan el valor de la tensión máxima del acero.

En este caso sobrepasa la tensión elástica máxima por lo que pasaríamos al siguiente perfil. Y realizaríamos el mismo proceso anterior, con las formulas 12.2.2. y 12.2.3.

Punto 1 de la sección:

Punto 2 de la sección:

Un vez comprobado que la sección cumple por resistencia en todos sus puntos, se comprueba por rigidez, mediante la deformación.

Pa r a e s t o r e c u p e r a m o s e l m o d e l o d e c a r g a s r e a l y n o l a v e r s i ó n s i m p l i f i c a d a e m p l e a d a e n e l c á l c u l o y a p l i c a m o s l a c a r g a s i n c o e f i c i e n t e s d e m a y o r a c i ó n . C o m o p o d e m o s v e r e n a m b o s v a n o s c u m p l e l a d e f o r m a c i ó n m á x i m a p e r m i t i d a p a r a e l t i p o d e a c a b a d o s d e l p r o y e c t o , q u e s e r í a 2, 875 y 3 c m r e s p e c t i v a m e n t e . Po r t a n t o p o d e m o s a f i r m a r q u e e m p l e a n d o e l m é t o d o d e e s t a d o l í m i t e y l a t e n s i ó n e l á s t i c a d e l a c e r o e l p e r f i l r e s u l t a n t e p a r a l a v i g a e s H E 5 0 0 B .

Fórmula 12.2.4 Fórmula flecha viga

Fórmula 12.2.5. Flecha máxima acabados flexibles.

D i m e n s i o n a d o p l á s t i c o t e n s i ó n = 4 1 K N / c m ²

En este caso en lugar de usar la tensión elástica del acero, emplearemos la tensión de rotura de este mismo material, lo cual puesto que se trata de un cálculo de estado límites parece lo más lógico. No obstante posicionándonos del lado de la seguridad se le aplicará a esta tensión límite un coeficiente de reducción, a parte de los coeficientes ya utilizados en la previsión de cargas del modelado.

Obtenemos en módulo resistente en un pre-dimensionado con el procedimiento anterior, utilizando la fórmula 12.2.1, para tomar un primer perfil en el que comprobar los requerimientos de resistencia.

Y de nuevo comprobamos en los tres puntos de la sección crítica de acuerdo a las formulas 12.2.2. y 12.2.3. aquel con mayor momento flector y mayor cortante, es el mismo puesto que no cambian las cargas ni el método de calcular las tensiones de la estructura, sólo la tensión límite que se le aplica al acero.

Punto 2 de la sección:

Al no cumplir el requerimiento en el punto dos de la sección, no cumple por resistencia toda la sección, por lo que se pasa a la comprobación del siguiente perfil nominal.

Punto 1 de la sección:

Punto 3 de la sección:

Una vez comprobado que el perfil cumple por resistencia, se corrobora la rigidez mediante las mismas fórmulas de deformación máxima 12.2.4. y 12.2.5.

C o m o p o d e m o s v e r e n a m b o s v a n o s c u m p l e l a d e f o r m a c i ó n m á x i m a p e r m i t i d a p a r a e l t i p o d e a c a b a d o s d e l p r o y e c t o , q u e s e r í a n l a s m i s m a s q u e e n e l c a s o d e c á l c u l o a n t e r i o r p u e s t o q u e l a l u z y l o s r e q u e r i m i e n t o s d e f l e x i b i l i d a d d e a c a b a d o s s o n l a s m i s m a s , 2, 875 y 3 c m r e s p e c t i v a m e n t e . Po r t a n t o p o d e m o s a f i r m a r q u e e m p l e a n d o e l m é t o d o d e e s t a d o l í m i t e y l a t e n s i ó n d e r o t u r a o l í m i t e d e l a c e r o , e l p e r f i l r e s u l t a n t e p a r a l a v i g a e s H E 4 0 0 B .

1 2. 3 . C á l c u l o e l á s t i c o :

- M o d e l a d o : e n el cálculo elástico utilizaremos el modelado real de cargas repartidas en lugar de la conversión de estas en cargas puntuales en el centro de ambos vanos empleados en modelo de cálculo anterior.

- E s f u e r z o s : l o s e s f u e r z o s e h a n d e t e r m i n a d o m e d i a n t e e l s o f t w a r e S A P 2 0 0 0 , n o s i e n d o e s t e e l f i n d e l p r e s e n t e t r a b a j o s i n o e l m e d i o q u e n o s p e r m i t e c o m p a r a r l o s r e s u l t a d o s e n c u a n t o a e s t o s e s f u e r z o s y l o s d i m e n s i o n a d o s r e s u l t a n t e s d e a m b o s m é t o d o s d e c á l c u l o e n u n e j e m p l o p r á c t i c o a d e m á s d e l a s d i f e r e n c i a s t e ó r i c a s c i t a d a s a n t e r i o r m e n t e .

- D i m e n s i o n a d o e l á s t i c o :

En este caso utilizaremos los esfuerzos, momentos y cortantes, producto del cálculo elástico y la tensión elástica, la misma del primer supuesto plástico.

Y de nuevo obtendremos el módulo resistente en un pre-dimensionado con el procedimiento de la fórmula 12.2.1, para tomar un primer perfil del que comprobar la resistencia.

Comprobamos en los tres puntos de la sección crítica de acuerdo a las formulas 12.2.2. y 12.2.3. aquel con mayor momento flector y mayor cortante, que de nuevo es el mismo, aunque con distintos valores.

Punto 1 de la sección:

Punto 2 de la sección:

Al no cumplir el requerimiento en este punto de la sección, no cumple por toda la sección, por lo que se pasa al siguiente perfil nominal de la serie.

Punto 2 de la sección: