lunes, 27 de enero de 2014

HORMIGÓN - ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA

La estructura ha de resistir acciones de muy variados tipos. Algunas son de carácter permanente y otras de carácter variable. Entre ellas, las hay que actóan en dirección vertical u horizontal y otras que pueden actuar en cualquier sentido. Una clasificación genérica es la siguiente:

Las acciones pueden clasificarse desde cuatro puntos de vista generales;

- Por su naturaleza
- Por su variación en el tiempo
- Por su variación en el espacio
- Por su carácter estático o dinámico

Clasificación de las acciones por su naturaleza. Desde este punto de vista pueden distinguirse:

- Acciones directas. Son las que se aplican de forma directa a la estructura, como por ejemplo el peso propio de la estructura, las restantes cargas permanentes, las sobrecargas de uso, las acciones de viento, los empujes del terreno, etc.
- Acciones indirectas. Son aquellas deformaciones o aceleraciones importantes impuestas a la estructura y que de forma indIrecta producen fuerzas sobre la estructura, como por ejemplo las acciones reológicas, los efectos de las variaciones de temperatura, los asientos de los cimientos, las acciones del pietensado, las acciones sísmicas, etc.

Clasificación de las acciones por su variación en el tiempo. Desde este punto de vista pueden distinguirse:

- Acciones permanentes. Las denominaremos con la letra G y son aquellas que actúan en todo instante con magnitud y posición constantes, como por ejemplo el peso propio de la cstructura, las restantes cargas permanentes y las sobrecargas de carácter fijo.
- Acciones permanentes de valor no constante. La denominaremos con la letra G, y son aquellas que actúan en todo instante con posición fija. pero cuya magnitud no es constante a lo largo del tiempo, tales como las acciones reológicas, los asientos en los cimientos, la fuerza del pretensado, etc.
- Acciones variables. Las denominaremos con la letra Q y son aquellas que pueden actuar o no sobre la estructura, como por ejemplo las sobrecargas de uso, las acciones de viento, las debidas a las variaciones de temperatura, las debidas a los procesos constructivos empleados, etc.
- Acciones accidentales. Las denominaremos con la letra A y son aquellas cuya probabilidad de actuación es muy baja pero que producen efectos de gran importancia, como por ejemplo los impactos imprevistos, las explosiones, los efectos sísmicos, etc.

Clasificación de las acciones por su variación en el espacio. Desde este punto de Vista pueden distinguirse:

- Acciones fijas. Son las que acftlan siempre en el mismo punto y con la misma dirección y sentido, como por ejemplo los pesos propios de la estructura y las cargas permanentes.
- Acciones libres. Son aquellas cuyo punto de aplicación, dirección o sentido puede cambiar a lo largo del tiempo, como por ejemplo las sobrecargas de uso.



Clasificación de las acciones por su carácter estático o dinámico. Pueden distinguirse:

- Acciones estáticas o cuasi-estáticas. Son aquellas que no presentan variaciones especiales de su intensidad a lo largo de la vida de la estructura, o bien presentan sólo un número reducido de variaciones apreciables.
- Acciones dinámicas. Son las que presentan un número elevado de variaciones importantes de su intensidad a lo largo de la vida de la estructura.

Nuestras exigencias de seguridad no son iguales frente a todos los tipos de acciones. Frente a aquellas cuya aparición se considera muy probable. nonnalmenie se exige que el edificio mantenga sus condiciones de servicio. Para otras, como las acciones sísmicas y la mayoría de las accidentales, se exige simplemente que no se produzca el derrumbamiento de la estructura, pero se acepta no sólo que el edificio no mantenga íntegras sus condiciones de servicio, sino que incluso se produzcan agoaiiiienlos locales de la estructura. Lo contrario, al conducir a la exigencia de niveles altos de seguridad frente a acciones sumamente improbables. conduciría a un coste insostenible de la mayoría de las estructuras.

miércoles, 22 de enero de 2014

ESTRUCTURAS: EXIGENCIAS DE COMPORTAMIENTO

La complejidad y abundancia de los tipos de estructura, tal como hemos señalado en el apartado anterior, conduce a que también sean complejas las condiciones de comportamiento que se les han de exigir.

Podemos destacar las siguientes:

a) Resistencia. En este aspecto, el progreso de los métodos de cálculo, por un lado, y los estudios probabilísticos sobre la seguridad, por otro, permiten hoy estudios muy rigurosos.
 
b) Estabilidad. Independientemente de los puros aspectos resistentes, el edificio ha de ser estable, tanto frente a acciones de vuelco como a movimientos del terreno.

c) Curnplimiento de las condiciones de servicio. Durante la vida útil de la construcción, la estructura debe mantenerse en un nivel aceptable de condiciones de servicio. Entre los estados límite de servicio, cabe destacar:

- Deformaciones verticales de forjados y vigas.
- Deformaciones laterales de la estructura.
- Fisuración excesiva de las piezas. debida al alargamiento de las armaduras. 
- Fisuración o desintegración del hormigón debidas a tensiones excesivas de compresión.
- Percepción por lo ocupantes de los movimientos del edificio. (Vibraciones producidas por cargas de uso, flechas laterales debidas al viento, etc.). (1.3). (1.4), (1.5), (1.6).

d) Ductilidad. Se entiende por ductilidad de una estructura la capacidad de soportar deformaciones después de alcamizada la deformación de agotamiento, mientras aún resiste cargas.


e) Durabilidad. Una estructura de hormigón debe ser proyectada. construida y utilizada de forma que bajo las condiciones de uso y de exposición ambiental previsible, mantenga en un nivel adecuado su seguridad, funcionalidad y buen aspecto durante el tiempo explícito o implícito para su vida útil.

La capacidad de absorción de energía de una pieza de hormigón armado está basada en su ductilidad y es a su vez esencial para que la estructura pueda resistir sin derrumbamiento, acciones horizontales tales como las producidas por terremotos, explosiones, etc.

lunes, 13 de enero de 2014

TIPOS DE CONSTRUCCIONES DE EDIFICIOS

Los tipos de construcciones de honuigón y en particular los edificios han llegado hoy a un grado de diversificación tal, que suponen el empico de un número muy variado de soluciones estructurales. La fotografía 1-1 corresponde a las Torres de Jerez. en Madrid, proyectadas como edificios para oficinas, 'colgados' de unos núcleos resistentes. La fotografía 1-2 es de la Factoría de Papelera de Andalucía en Meiijíbar (Jaén) y representa uno de los tipos de editicio industrial sometido a mayores cargas de uso, que además tienen un fuerte carácter dinimico. La fotografía 1-3 representa la Estación Inferior del Teleférico de Fuente-Dé (Santander). Su estructura, en la que se anclan los cables del teleferico, que en 1.419 m de longitud salvan un desnivel de 754 m sin apoyos intermedios enre estaciones, se encuentra sometida a acciones horizontales muy importantes. La fotografía 1-4 corresponde al Edificio de Contención de la Central Nuclear de Ascó y se refiere a un tipo de Construcción de tecnología muy avanzada y de elevada complejidad de proyecto. La fotografía 1-5 es del Ferial de Ganado de Torrelavega. La estructura de hormigón desempeña aquí un doble papel, pues por un lado soporta las cargas verticales de zonas secundarias de exposición y de paso de visitantes y, por otro lado, fue utilizada simuhánearnente para resiStir los empujes inclinados de Ja cubierta en bóveda espacial de 60 m de luz. La fotografía 1-6 corresponde a las Torres del World Trade Center de Nueva York, con 110 plantas de altura, que deben ser citadas como un ejemplo de integración de conceptos en el proyecto y de excelente correlación entre proyecto y proceso constructivo.




La fotografía 1-7 corresponde a las Torres Petionas en Kuala-Lumpur. construidas con estructura de hormigón armado de alta resistencia (80 MPa) y que con 88 plantas y 450 rn de altura constituyen por ahora el récord de altura en edificios.

Finalmente, la fotograffa 1-8 presenta la Torre de Comunicaciones de la CNR en Toronto. que con 549 m es el récord de altura en construcciones de hormigón.


domingo, 5 de enero de 2014

PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO

1 INTRODUCCIÓN

La función primaria de la estructura es resistir las acciones a que ha de estar sometida. En este sentido, muchas veces ha sido comparada al esqueleto e.n ci cuerpo humano, aunque el carácter dinámico del esqueleto hace que la comparación no resulte completamente exacta.

La resistencia de la estructura, mencionada en el párrafo anterior, debe entenderse en sentido amplio y no restringirse solamente a la resistencia mecánica de las solicitaciones derivadas de las acciones actuantes. En particular la resistencia a las acciones ambientales y la adecuada durabilidad durante el perfodo de vida útil previsto en el proyecto de la estructura, son aspectos también esenciales.

Raras veces la estructura constituye por sí misma la construcción y lo más frecuente es que esté interconectada con otras partes, tales como los cerramientos, divisiones e instalaciones. En este sentido, la estructura no debe nunca ser concebida aisladamente sino que es necesario integrarla desde la concepción inicial en el conjunto del proyecto, de forma que resulte plenamente compatible con el resto de la obra.

Esta compatibilidad no siempre es fácil de alcanzar, especialmente porque el gran desarrollo actual de los métodos de cálculo y de las calidades de los materiales ha conducido a que nuestras estructuras sean, o puedan ser, mucho más flexibles que lo eran antiguamente. En sentido vertical, la flexibilidad de los forjados de los edificios está creando problemas en las tabiquerías. Las acciones horizontales sobre edificios cada vezmás altos y más esbeltos, han conducido a daños en fachadas y han obligado a desarrollar los sistemas de fachadas ‘flotantes” y de muros cortina.




En algunos casos, la estructura cumple, aparte sus funciones resistentes, otras tales como las de cerramiento, división o contención. La tendencia actual es clara en ese sentido y está basada en el principio general de construcción de que es interesante desde el punto de vista económico asignar a cada elemento el máximo número de funciones posibles.

Sin embargo. la función resistente prima siempre en el concepto esencial de la estructura y resalta su trascendencia desde muchos puntos de vista, pero sobre todo desde el del riesgo y la responsabilidad que su proyecto y ejecución suponen.