ANEXOS
ANEXO 1
PRESCRIPCIONES ADICIONALES PARA LA DETERMINACIÓN
A.1.0 Notación
A.1.1 Datos de los efectos diferidos
A.1.1.1 Generalidades
(1) Donde dice 2.5.5 (5) debería decir 2.5.5.1.(5). Donde dice 2.5.5 (7) debería decir 2.5.5.1.(7).
A.1.1.2 Fluencia
(1) La resistencia media del hormigón fcm se obtiene a partir de la resistencia característica fck mediante la expresión {4.3}.
(2) Se considerarán cementos de endurecimiento lento los pertenecientes a la clase resistente 32.5, de endurecimiento normal o rápido los de las clases 32.5R y 42.5 y de alta resistencia y endurecimiento rápido a los de las clases 42.5R, 52.5 y 52.5R.
(4) El módulo de elasticidad secante Ecm esta dado por la ecuación {3.5}.
A.1.1.3 Retracción
En la expresión A.1.16, donde dice bs(t - t0) debe decir bs (t - ts).
(1) Para la determinación de los tipos de cementos véase el comentario a la regla A.1.1.2.(2).
En la expresión {A.1.16} la duración (t - ts) debe ser la real, sin ajustar.
A.1.2 Procedimientos de cálculo adicionales
(1) Donde dice 2.5.5 debe decir 2.5.5.1.
No debe olvidarse que la formulación de fluencia tiene un coeficiente medio de variación del 20% con respecto al banco de datos empleado para su calibración, y la de retracción del 35%.
ANEXO 2
ANÁLISIS NO LINEAL
A.2.0 Notación
A.2.1 Generalidades
A.2.2 Método afinado para piezas sometidas a flexión con o sin esfuerzo
axil(2) El diagrama de cálculo para el hormigón se define en 4.2.1.3.3.(3), para el acero de armar en 4.2.2.3.2 y para el acero de pretensar en 4.2.3.3.3.
(3) ssr es la tensión del acero calculada en base a sección fisurada bajo la acción de la carga de fisuración.
A.2.3 Métodos simplificados (piezas lineales)
A.2.4 Análisis plástico (piezas lineales)
A.2.5 Aproximaciones no lineales y plásticas para piezas lineales pretensadas
A.2.5.1 Métodos no lineales
A.2.5.2 Métodos plásticos
A.2.6 Métodos numéricos para el análisis de losas
El análisis de losas corresponde a elementos planos sometidos a flexión bidimensional.
(3) Esta regla se omitió en la traducción al castellano: Los resultados del análisis se utilizarán para calcular las áreas de armadura necesarias siguiendo las normas dadas en A.2.8.
A.2.7 Análisis no lineal de muros y placas cargados en su propio plano
El análisis de este apartado corresponde a elementos planos sometidos a un estado de tensión plana.
(3) Hay una errata en la referencia de esta regla, que debe ser a A.2 9.
A.2.8 Armado de losas
A.2.9 Armaduras en elementos planos (muros).
ANEXO 3
INFORMACIÓN SUPLEMENTARIA ACERCA DE LOS ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS INDUCIDOS POR DEFORMACIONES ESTRUCTURALES
A.3.0 Notación
A.3.1 Procedimientos de cálculo
A.3.2 Estructuras intraslacionales
A.3.3 Elementos de arriostramiento en estructuras arriostradas
A.3.4 Datos específicos
A.3.5 Pórticos traslacionales
(2) Para las estructuras usuales de edificación de menos de 15 plantas, en las que el desplazamiento máximo en cabeza bajo cargas; horizontales características calculado mediante la teoría de primer orden y con las rigideces correspondientes a las secciones no fisuradas, no supere 1/750 de la altura total, bastara comprobar cada soporte aisladamente con la longitud de pandeo definida para estructuras traslacionales según 4.3.5.3.5 y con los esfuerzos obtenidos aplicando la teoría de primer orden.
ANEXO 4
COMPROBACIÓN DE DEFORMACIONES MEDIANTE
A.4.0 Notación
A.4.1 Generalidades
P(2) La deformación del elemento es función de las características de los materiales, de las acciones y del comportamiento de la pieza. Entre los factores que influyen están: geometría longitudinal y transversal, cuantía de armaduras activas y pasivas, fuerza de pretensado, grado de fisuración; retracción, fluencia, temperatura de curado y ambiente, humedad, edad, fechas de descimbrado y puesta en carga, condiciones de adherencia de las armaduras, etc.
Todo ello hace que la estimación de las deformaciones sea tarea compleja y que éstas sean evaluadas de una manera aproximada.
A.4.2 Requisitos para el cálculo de deformaciones
P(2) La consideración de la fluencia y de la retracción del hormigón permite tener en cuenta muchos de los factores que influyen en la deformabilidad diferida, como son la edad en el instante de carga, la duración de la carga, la temperatura y humedad ambientales, el tipo de cemento, la dosificación del hormigón, etc.
Puede emplearse el factor corrector dado en 3.1.2.5.2.(3) para tener en cuenta el tipo de áridos y la expresión dada en 3.1.2.5.2.(4) del presente D.N.A. para considerar la edad del hormigón en el módulo de elasticidad.
(6) El giro de piezas o elementos lineales sometidos a torsión podrá deducirse según el artículo 50.3 de esta Instrucción. Igualmente para conocer las deformaciones en elementos sometidos a tracción pura se consultara el artículo 50.4 de esta Instrucción.
A.4.3 Método de cálculo
(2) El valor de fctm puede obtenerse también mediante la ecuación {3.2}.
El valor de Ecm puede obtenerse también mediante la ecuación {3.5}.
El valor del coeficiente de fluencia puede obtenerse también con las expresiones del apartado A.1.1.2 de la UNE ENV 1992-1-1 Experimental.
ANEXO A
VALORES DE LAS ACCIONES
A.1 Acciones gravitatorias
Se aplicará el artículo 2 de la Norma Básica NBE-AE-88, con las modificaciones que se indican a continuación:
A.1.1 Pesos específicos
Cuando se determinen los pesos propios, tanto de los materiales que constituyen la construcción como de los almacenados, a partir de las tablas 2.1, 2.2 y 2.3 de pesos específicos de la Norma Básica NBE-AE-88, se sustituirán los valores de dichas tablas por los indicados en la tabla A.1 en los siguientes casos:
Tabla A.1 Peso específico de materiales
MATERIAL |
Peso específico aparente kN/m3 |
Cal |
13 |
Cascote o polvo de ladrillo |
15 |
Cemento en polvo |
15 |
Yeso y escayola |
15 |
Alquitrán |
14 |
Asfalto |
25 (microaglomerado) |
Coque de hulla |
6,5 |
Leña troceada |
5,4 |
Serrín de madera asentado |
3,0 |
Serrín de madera suelto |
2,5 |
Azúcar |
9,5 |
Harina y salvado |
6,0 |
Heno prensado |
2,0 |
Malta triturada |
5,0 |
Petróleo |
11,3 |
A.1.2 Movilidad de las cargas permanentes
La carga de peso propio de la tabiquería, la maquinaria o los servicios se considerará en general como sobrecarga variable, salvo que exista la certeza de que no va a cambiar su posición en el edificio a lo largo del tiempo.
Se aplicará el mismo criterio en el caso de las tierras colocadas sobre garajes o terrazas.
A.2 Sobrecargas de uso
Para la determinación de las sobrecargas de uso se aplicará el artículo 3 da la Norma Básica NBE-AE-88, con las siguientes modificaciones:
A.2.1 Sobrecarga en calzadas y garajes
En zonas con tráfico rodado y garajes de edificios se empleará la sobrecarga de uso definida en el Eurocódigo 1, que consta de una sobrecarga uniformemente repartida y dos cargas puntuales con el valor siguiente:
- Áreas sometidas a tráfico con peso de vehículos
£ 30 kNSobrecarga superficial:
Sobrecarga puntual:
Qk = 10 kN- Areas sometidas a tráfico con peso de vehículos > 30 kN y £ 160 kN
Sobrecarga superficial: qk = 5 kN/m2
Sobrecarga puntual: Qk = 45 kN
Se supondrá que la carga uniformemente distribuida qk y las cargas puntuales Qk actúan, simultáneamente.
Las cargas puntuales Qk tendrán la distribución indicada en la figura A.1 y actuarán en la posición más desfavorable.
Fig. A.1- Dimensiones de la carga puntual
Las áreas sometidas al tráfico pesado con un peso por vehículo superior a 160 kN se analizarán mediante un modelo de carga adaptado al caso estudiado o mediante el modelo de cargas de tráfico de puentes de carretera.
Del mismo modo se analizará la posibilidad de acceso de un vehículo pasado en caso de incendio, si este supera los 160 kN.
A.2.2 Sobrecargas puntuales
Para verificaciones de efectos locales, se considerará la acción de una sobrecarga puntual aislada. Esta no actuaré simultáneamente con la sobrecarga uniforme de uso definida según el apartado 3.2 de la Norma Básica NBE-AE-8B. En la Tabla A.2 se indican valores característicos para la sobrecarga puntual en función del uso de la obra correspondiente.
Su área de aplicación será de 50 mm x 50 mm.
Tabla A.2
Sobrecarga puntual aislada en función del uso de la obra.
Uso |
Sobrecarga puntual |
Viviendas y hoteles |
2,0 |
A.2.3 Sobrecargas horizontales en barandillas y petos
Las fuerzas horizontales sobre barandillas se considerarán como cargas estáticas lineales actuando perpendicularmente a dicho elemento en un plano horizontal. Se aplicarán a la altura del pasamanos, pero la altura máxima de actuación será de 1,20 m. En la Tabla A.3 se indican valores característicos para las cargas horizontales en función del uso de la obra correspondiente.
Tabla A.3
Cargos horizontales sobre barandillas y petos en función del uso de la obra
Uso |
Sobrecarga horizontal kN/m |
Viviendas, hoteles, hospitales |
0,5 |
Oficinas y locales públicos con mesas |
1,0 |
Locales donde se pueden producir grandes aglomeraciones (estadios, salas de conciertos ….) |
3,0 |
Resto de locales públicos |
1,5 |
A.2.4 Coeficientes de combinación
YEn la Tabla A 4 figuran los coeficientes de combinación que se aplicarán a las sobrecargas de uso, en función del uso del elemento.
Tabla A.4
Coeficientes de combinación y
USO DEL ELEMENTO |
y 0 |
y 1 |
y 2 |
SOBRECARGAS DE USO EN EDIFICIOS |
|
|
|
B.- VIVIENDAS |
|
|
|
C.- HOTELES, HOSPITALES, CÁRCELES, ETC. |
|
|
|
D.- OFICINAS Y COMERCIOS |
|
|
|
E.- EDIFICIOS DOCENTES |
|
|
|
F.- IGLESIAS, EDIFICIOS DE REUNIÓN Y DE ESPECTÁCULOS |
|
|
|
SOBRECARGAS DE USO EN CALZADAS Y GARAJES |
|
|
|
A.3 Sobrecarga de nieve
A.3.1 Generalidades
La sobrecarga de nieve en superficies de cubiertas depende de factores climatológicos, de la topografía, de la forma y el emplazamiento de la obra, de efectos del viento, de las características de la cubierta y de los intercambios térmicos en la superficie de la cubierta. En este D.N.A. se tienen en cuenta la altitud, el clima regional y la forma de la cubierta.
El valor de la sobrecarga de nieve estará basado en datos experimentales, tomados en el lugar de emplazamiento de la futura construcción durante un periodo de varios años. El resultado de un análisis estadístico de estos datos será el valor característico de la sobrecarga de nieve, definido como el valor cuya probabilidad anual de ser sobrepasado es de 0,02.
Cuando no se disponga de los datos experimentales necesarios, se podrá determinar la sobrecarga de nieve según lo especificado a continuación, teniendo en cuenta que las especificaciones no son de aplicación a obras situadas en lugares conocidos por sus condiciones extremas de nevada o de viento, ni tampoco a las que se encuentren en altitudes superiores a 2000 m.
A.3.2 Sobrecarga de nieve en superficies de cubiertas
Como valor característico de la sobrecarga de nieve en superficies de cubiertas, se podrá tomar el valor nominal definido por:
q = s m
donde:
La sobrecarga determinada en este apartado no tiene en cuenta acumulaciones eventuales de nieve, debidas a redistribuciones artificiales (quitanieves) de la misma. En estos casos se deberá considerar una distribución adecuada de la nieve. Cuando la superficie de cubierta tenga un peto u otros obstáculos que impidan el deslizamiento de la nieve, la sobrecarga de nieve se calculará a partir del espesor de la capa de nieve, conservadoramente estimado, y del peso específico, determinado según el apartado A.3.5.
A.3.3 Sobrecarga de nieve sobre un terreno horizontal
En la Tabla A.5 se indica la sobrecarga de nieve sobre un terreno horizontal en función de la altitud del lugar, si ésta es inferior a 2000 m. La influencia del clima regional se tiene en cuenta, dividiendo España en cuatro zonas según la figura A.2. Los valores indicados no son de aplicación en lugares con condiciones extremas de nevada o de viento.
Tabla A.51)
Sobrecarga de nieve s sobre un terreno horizontal [kN/m2]
Altitud |
Zona I |
Zona II |
Zona lIl |
Zona IV |
2000 |
7,4 |
6,2 |
4,8 |
4,8 |
1) La información contenida en la figura A.2 y en la Tabla A.5 se ha tomado de "Notas para una climatología de la nieve y bases para un estudio de la cobertura nivosa invernal en España", publicado por el Instituto Nacional de Meteorología en el año 1984. Los datos están pendientes de una revisión de acuerdo con los principios de la UNE ENV 1991 Experimental-
Fig. A.2- Zonas para la determinación de la sobrecarga de nieve
A.3.4 Coeficientes de forma de cubiertas
En general, se pueden identificar tres situaciones de carga de nieve, tal y como se especifica a continuación. En casos normales, las tres están cubiertas mediante los coeficientes de forma de la figura A 3. Las tres situaciones son las siguientes:
- la que resulta de una capa de nieve uniforme sobre la cubierta completa (lo que ocurre cuando la nevada está acompañada de un viento moderado);
- la que resulta de una distribución inicial no uniforme, o de una redistribución debida al viento (de la vertiente de barlovento a la vertiente de sotavento; en el caso de cubiertas no simétricas de dos aguas se deberán tener en cuenta dos distribuciones de la nieve según la figura A.3, ya que la dirección del viento no es constante);
- la que resulta de una redistribución de la nieve de la parte superior de un edificio debida a deslizamientos.
Para dimensionar los elementos volados de una cubierta se tendrá en cuenta, además, una carga lineal en el borde de la cubierta debida a la nieve colgada. Dicha carga tendrá el valor:
donde
En estructuras portantes sensibles a efectos de acciones disimétricas se estudiará espacialmente la distribución no uniforme de la nieve.
Fig. A.3- Coeficientes de forma en cubiertas
A.3.5 Peso específico de la nieve
El peso específico de la nieve es variable; en general aumenta con el tiempo transcurrido después de la nevada y depende del lugar y de la altitud.
Para el peso específico medio de la nieve durante el período en que la sobrecarga de nieve es máxima, se podrán tomar los valores indicados en función de la altitud H [m] según la Tabla A.6.
Tabla A.6
Peso específico medio de la nieve durante el periodo en que la sobrecarga de nieve es máxima
H |
g kN/m3 |
2.000 ³ H ³ 1500 |
3,3 |
Para altitudes superiores a 2000 m los valores correspondientes serán, normalmente, superiores.
A.3.6 Coeficientes de combinación
YEn la Tabla A.7 figuran los coeficientes de combinación que se aplicarán a la sobrecarga de nieve.
Tabla A.7
Coeficientes de combinación
Y 0 |
Y 1 |
Y 2 |
0,6 |
0,2 |
0,0 |
A.4 Acción del viento
A.4.1 Principios
La distribución y el valor de las presiones debidas al viento y de las fuerzas resultantes dependen de la forma y de las dimensiones de la obra, de las características y de la permeabilidad de su superficie, así como de la dirección, de la intensidad y de las ráfagas del viento.
Se admite que el viento, en general, actúa horizontalmente y en cualquier dirección. Se considera en cada caso la dirección o direcciones que produzcan las acciones más desfavorables. Las estructuras se estudiarán ordinariamente bajo la actuación del viento en dirección a sus ejes principales y en ambos sentidos. En casos especiales se considerará que la dirección del viento forma un ángulo de ± 10° con la horizontal.
Las indicaciones presentadas en este documento constituyen solamente una esquematización de los fenómenos del viento con el objeto de facilitar los cálculos. En el caso de construcciones de geometrías especiales o expuestas a condiciones particulares (en una cima, en una ladera montañosa, en una vaguada, etc.) conviene consultar a un especialista o efectuar estudios experimentales. Las siguientes especificaciones tampoco son de aplicación en obras situadas en lugares conocidos por sus condiciones extremas de viento, ni tampoco en las que se encuentren en altitudes superiores a 2000 m.
Las ráfagas de viento y los efectos dinámicos resultantes en la estructura se tienen en cuenta mediante las fuerzas estáticas correspondientes.
A.4.2 Criterios para la aplicación del método
El procedimiento simplificado recogido en este DNA se podrá aplicar a edificios cuya altura sea inferior a 100 m.
En los casos en que no se cumpla esta limitación de altura, se deberán efectuar estudios más detallados. Cuando el coste y la particularidad de una estructura lo justifiquen, se recomienda efectuar un estudio en túnel de viento.
En el caso de estructuras esbeltas tales como torres, mástiles, chimeneas y antenas; normalmente será necesario efectuar un cálculo dinámico.
A.4.3 Fuerzas globales de viento y presiones locales
Las fuerzas globales debidas al viento actuando sobre una estructura se pueden determinar de dos maneras:
- calculando directamente las fuerzas globales a partir de tablas;
- como suma de las presiones locales que actúan sobre las diferentes zonas de la superficie (presiones interiores y exteriores, tanto en superficies a barlovento como a sotavento, actuando simultáneamente).
En este documento se considera el segundo de los dos métodos.
Las presiones locales se definen de la siguiente manera (una presión positiva supone una fuerza dirigida contra la superficie):
- presión exterior qe = qref ce (z) cpe
- presión interior
qi = qref ce (z) cpidonde
Si la acumulación de nieve sobre cubiertas u otros efectos provocan un aumento significativo de la superficie de aplicación del viento, se tendrá en cuenta dicho aumento en la determinación de la fuerzas del viento.
A falta de datos más precisos, los esfuerzos de torsión se determinarán aplicando las fuerzas globales de viento con una excentricidad del 10% de la dimensión correspondiente de la estructura.
En estructuras con grandes áreas paralelas a la dirección del viento, el efecto de rozamiento puede ser importante. La fuerza actuando tangencialmente a la superficie se obtendrá multiplicando el área de la superficie por el valor:
qroz = qref ce(z) croz
A.4.4 Viento de referencia
La presión de referencia debida a la velocidad de referencia del viento se determinara según la fórmula:
donde:
La densidad del aire depende, entre otros factores, de la altitud y de la temperatura ambiental. Normalmente se podrá calcular con el valor r =1,25 kg/m3.
Fig A.4 - Velocidad de referencia del viento vref en [m/s]2
2) La información contenida en la figura A.4 se ha tomado de CECM nº 52. Recomendaciones para el cálculo de los efectos del viento sobre las construcciones. Segunda edición 1987. Los datos están pendientes de revisión
La velocidad de referencia del viento vref es la velocidad media a lo largo de un periodo de 10 minutos, tomada en una zona plana y desprotegida frente al viento (categoría II según el apartado A.4.5; a una altura de 10 m sobre el suelo, con una probabilidad anual de ser sobrepasada de 0,02 (periodo de retorno de 50 años)
A falta de datos más precisos, determinados experimentalmente en el emplazamiento de la futura construcción, se podrán utilizar para
vref Ios valores determinados a partir del mapa de la figura A.4, teniendo en cuenta las limitaciones de aplicación mencionadas en el apartado A.4.1.A.4.5 Coeficiente de exposición
El coeficiente de exposición
ce(z) tiene en cuenta la rugosidad del terreno, la topografía, la altura sobre el suelo y la distribución de ráfagas. En la figura A 5 se representa ce, en función de la altura sobre el suelo z y de la categoría del terreno; que se define en la Tabla A8.En obras situadas en zonas con cambios bruscos de la topografía, la velocidad del viento es más elevada. Consecuentemente, las obras en dichas zonas están expuestas a presiones dinámicas más grandes que las que se tienen en cuenta a través del coeficiente de exposición dado en la figura A.5. En estos casos se deberá efectuar un análisis más detallado.
Fig. A.5 - Coeficiente de exposición ce(z) en función de la altura sobre el terreno y de la categoría del terreno
Tabla A.8
Definición de las categorías de terreno
Categoría |
Definición |
I |
Borde del mar. zonas costeras y terrenos llanos sin obstáculos |
A.4.6 Coeficientes de presión
Para construcciones cerradas y abiertas se podrán emplear los valores indicados en los apartados 5.4 y 5.6, respectivamente, de la Norma Básica NBE-AE-88. Para superficies localizadas, estos valores pueden ser sensiblemente superiores, Consecuentemente, los coeficientes mencionados no se podrán emplear en el cálculo de elementos de fachadas, cubiertas, vidrios o fijaciones, que no sean los elementos portantes propiamente dichos.
El coeficiente de rozamiento depende de las características de la superficie expuesta al viento. A falta de valores más precisos se podrán emplear los indicados en la tabla A.9.
Tabla A9
Coeficiente de rozamiento
Superficie |
Coeficiente de rozamiento |
Lisa (acero, hormigón liso, etc.) |
0,01 |
A.4.7 Coeficientes de combinación Y
En la Tabla A.10 figuran los coeficientes de combinación que se aplicarán a la acción del viento.
Tabla A.10
Coeficientes de combinación Y
Y0 |
Y 1 |
Y 2 |
0,6 |
0,5 |
0,0 |
A5 Acciones térmicas
A5.1 Principios
Las estructuras y sus elementos portantes están sometidas a acciones provocadas por las variaciones de temperatura. Cualquier variación de temperatura en una sección se puede descomponer en tres partes:
- variación uniforme de la temperatura;
- gradiente de temperatura;
- distribución no lineal de la temperatura.
En general, no se tendrá en cuenta la distribución no lineal de la temperatura.
La variación uniforme de la temperatura se refiere a la temperatura media del emplazamiento de la futura construcción.
Los valores característicos de las acciones térmicas se obtendrán a partir del coeficiente de dilatación térmica
a = 10-5, considerando una variación de la temperatura positiva y negativa ± D T, expresada en grados centígrados, de acuerdo con lo que a continuación se indica:En estructuras a la intemperie:
En estructuras abrigadas:
En elementos de pequeño espesor, sometidos a soleamiento por alguna de sus caras, o cuando vayan a estar sometidos a caldeamiento o refrigeración artificial por alguna de sus caras, se recomienda estudiar los efectos del gradiente de temperaturas producido.
En las expresiones anteriores,
e es el espesor del elemento expresado en centímetros, y en obras enterradas puede incluirse en este espesor el correspondiente a la capa de tierra que lo recubre y lo aísla del exterior.A.5.2 Coeficientes de combinación Y
En la Tabla A.11 figuran los coeficientes de combinación que se aplicarán a la acción térmica.
Tabla A.11
Coeficientes de combinación
Y0 |
Y 1 |
Y 2 |
0,6 |
0,5 |
0,0 |