DB SE SEGURIDAD ESTRUCTURAL

El objetivo del requisito básico “Seguridad estructural” consiste en asegurar que el edificio tiene un comportamiento estructural adecuado frente a las acciones e influencias previsibles a las que pueda estar sometido durante su construcción y uso previsto.

Para satisfacer este objetivo, los edificios se proyectarán, fabricarán, construirán y mantendrán de forma que cumplan con una fiabilidad adecuada las exigencias respecto a resistencia y estabilidad, así como a la aptitud al servicio.

En el presente proyecto, las estructuras de los forjados serán de madera, por lo que se comprobará su seguridad siguiendo el “DB SE-M Madera”

3.1.1. BASES DE CÁLCULO

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES

ESTRUCTURAS DE MADERA

CUADRO DE CARACTERÍSTICAS ADAPTADO AL CTE

ELEMENTOS ESTRUCTURALES Toda la

obra

Vigas Pontones

Tipo de madera estructural Laminada Laminada

Especie de madera Roble Roble

Clase resistente GL32H GL32H Valores característic os de las resistencias (N/mm2) Flexión 32 32 Compresión paralela 29 29 Compresión perpendicular 3,3 3,3 Tracción paralela 22,5 22,5 Tracción perpendicular 0,5 0,5 Cortante 3,8 3,8 Clases de servicio 1 1 Coeficientes Parciales de Situaciones persistentes y transitorias 1,25

Seguridad para el material (γM) Situaciones extraordinarias 1.0 Coeficientes parciales de seguridad para las acciones (γ) Acciones permanentes 1.35 Acciones accidentales 1.50

FACTORES DE CORRECCIÓN DE LA RESISTENCIA:

Factor de altura Kh: En piezas de madera laminada encolada de sección rectangular, si el

canto en flexión o la mayor dimensión de la sección en tracción paralela es menor que 600 mm, los valores característicos fm,g,k y ft,0,g,k pueden multiplicarse por el factor Kh

Kh = (600/h )0.1≤ 1.1

siendo h el canto en flexión o la mayor dimensión de la sección en tracción, (mm).

Factor de volumen Kvol: cuando el volumen V de la zona considerada en la comprobación, según se define en cada caso, sea mayor que V0 (V0=0,01 m3) y esté sometido a esfuerzos de tracción perpendicular a la fibra con tensiones repartidas uniformemente, la resistencia

característica a tracción perpendicular, ft,90,g,k se multiplicará por el kvol. kvol= (V0 / V)0,2

Clases de servicio:

Cada elemento estructural considerado debe asignarse a una clase de servicio, en función de las condiciones ambientales previstas:

- Clase de servicio 1: Se caracteriza por un contenido de humedad en la madera correspondiente a una temperatura de 20±2 ºC y una humedad relativa del aire que sólo exceda el 65% unas pocas semanas al año.

- Clase de servicio 2: Se caracteriza por un contenido de humedad en la madera correspondiente a una temperatura de 20±2 ºC y una humedad relativa del aire que sólo exceda el 85% unas pocas semanas al año.

- Clase de servicio 3: Condiciones ambientales que conduzcan a contenido de humedad superior al de la clase de servicio 2.

VALOR DE CÁLCULO DE LAS PROPIEDADES DEL MATERIAL:

El valor de cálculo, Xd, de una propiedad del material (resistencia), se define como:

En donde:

Xk es el valor característico de la propiedad del material;

γM es el coeficiente parcial de seguridad para la propiedad del material

Kmod es el factor de modificación según ambiente y tipo de carga

Valores del factor kmof para madera laminada encolada

Clase de servicio

Clase de duración de la carga

Permanente Larga Media Corta Instantánea

1 0.60 0.70 0.80 0.90 1.10

2 0.60 0.70 0.80 0.90 1.10

3 0.50 0.55 0.65 0.70 0.90

DURABILIDAD

Las maderas utilizadas serán tratadas frente a la posible actuación de agentes bióticos y abióticos, en función del ambiente en el que se encuentran y la clase de riesgo biológico que se le asigne; en cumplimiento de lo establecido en el DB SE-M.

CÁLCULO ESTRUCTURAL

Se realiza el cálculo estructural de aquellas vigas que se encuentran más solicitadas y en situación más desfavorable, de modo que el cumplimiento de éstas se hace extensivo a todas las demás.

Se realizan las siguientes comprobaciones:

- Estado límite último a flexión. Se tiene que cumplir la condición:

En donde:

fmd es la capacidad resistente máxima a flexión del material

fmk es la resistencia característica a flexión del material

kmod es el factor de modificación según ambiente y tipo de carga

kfi es el factor de modificación en situación de incendio

γm es el coeficiente parcial de seguridad para cálculo con madera aserrada σd es la tensión aplacada en la sección eficaz

wef es el momento resistente de la sección eficaz

Aef es el área eficaz de la sección

Npp* es el axil debido al peso propio mayorado

Nsu* es el axil por sobrecarga de uso mayorado

Mpp* es el momento flector por pesos propios mayorado

Msu* es el momento flector por sobrecarga de uso mayorado

- Estado límite último a cortante. Se tiene que cumplir la condición:

En donde:

fvd es la capacidad resistente máxima a cortante del material

fvk es la resistencia característica a cortante del material τd es el cortante aplicado en la sección eficaz

Vpp* es el cortante por pesos propios mayorado

Vsu* es el cortante por sobrecarga de uso mayorado

Kcr es el factor de corrección por influencia de fendas en el esfuerzo cortante

- Comprobación de flecha:

La flecha de un elemento estructural se compone de dos términos, la instantánea y la diferida, causada por la fluencia del material, que en el caso de la madera es bastante apreciable.

La flecha instantánea se calcula con la formulación tradicional de la resistencia de los materiales:

La flecha diferida se determina a partir de la expresión δdif = δini·Ψ2· kdef

En donde:

δini es el desplazamiento elástico

Ψ2 es el coeficiente de simultaneidad que se obtiene de la tabla 4.2 del DB SE.

Kdef es el factor de fluencia en función de la clase de servicio (tabla 7.1 DB SE-M)

En donde:

δpp es la flecha instantánea debida al peso propio

δsu es la flecha instantánea debida a la sobrecarga de uso

Triple condición de cumplimiento:

1- Para garantizar la integridad de elementos constructivos, la flecha debida a la fluencia, más la motivada por la carga variable no ha de ser superior a L/400:

kdef ·δpp + ( 1 + Ψ2 · kdef) ·δsu ˂ L/400

2- Para asegurar el confort de los usuarios la flecha debida a cargas de corta duración deberá ser inferior a L/350:

δsu ˂ L/350

3- La apariencia de la obra será la adecuada cuando la flecha no supere L/300 con cualquier combinación de carga:

( 1 + kdef ) ·δpp + ( 1 + Ψ2 · kdef) ·δsu· Ψ2 ˂ L/300

3.1.2. ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO:

PESOS PROPIOS KN/m2 TOTAL

VIGAS

Madera laminada de roble (KN/m3).……… ...7.5

0,30 KN/m2

PAVIMENTO DE MADERA

Tarima de roble e=22mm………...0.165 Rastrel de pino 50 x 75 mm ...0.052 Lamina de polietileno………....0.0015 Lana de roca e=50mm………....…0.100

PAVIMENTO CERÁMICO

Baldosa cerámica de gres y mortero de agarre………….. 0.5 Mortero de nivelación e=50mm……….……….. 1.15 Lámina impermeable 2 ud………....…0.003 Lamina de polietileno………..…………....0.0015 Tablero contrachapado hidrófugo e=10mm………....…..0.074

1.73 KN/m2

- _{FALSO TECHO de cartón yeso e=15mm…....………0.15 0.15 KN/m2}

- _{TABIQUES 1.0 KN/m}2

- _{CUBIERTA (sin estructura)}

Teja curva cerámica……….………0.50 Placa de fibrocemento……… 0.18 Enlistonado………0.05 Tablero Thermochip TFH 10-100-19……….0.22

0.95 KN/m2