PROYECTO BÁSICO Y EJECUCIÓN DE PASARELA PEATONAL
EN LA PLAYA DEL CHARCÓN FRENTE AL CENTRO COMERCIAL COSMÓPOLIS. MIJAS (MÁLAGA)
ANEJO 7
CÁLCULO DE ESTRUCTURA DE LA PASARELA
ANEJO 7. CÁLCULO DE ESTRUCTURA DE LA PASARELA
1. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA
1.1. CIMENTACIÓN
1.1.1. INFORME GEOTÉCNICO
Acorde con el Real Decreto Legislativo 3/2011, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Contratos del Sector Público, si bien no se incluye en el proyecto, previo al comienzo de la ejecución de los trabajos se requerirá por la Dirección Facultativa la realización de un estudio geotécnico.
Con base a los resultados obtenidos en el estudio geotécnico tales como la tensión admisible del terreno en el emplazamiento, el ángulo de rozamiento interno del material natural o de relleno y el peso específico de las tierras, se planteará la necesidad o no de recalcular cimentaciones y estructuras plasmadas en el proyecto.
Se realiza una cimentación a base de zapatas aisladas, apoyadas en el firme sobre una capa de zahorra natural compactada al 100% P.M. Previo a la realización de la cimentación, se deberá eliminar las capas de relleno del terreno existente hasta alcanzar el firme.
1.1.2. CÁLCULO DE CIMENTACIÓN
No existe informe geotécnico, por lo que el cálculo de la cimentación viene condicionado por la suposición de unas características de resistencia del terreno.
Se ha supuesto un terreno firme y con capacidad para realizar una cimentación mediante zapatas aisladas las cuales se deberá asegurar que alcanzan el citado firme. Se ha supuesto una resistencia admisible de 1 kg/cm2 = 0,1 N/mm2.
En el dimensionamiento de las zapatas ha considerado como carga actuante la transmitida por el soporte más el peso propio de las zapatas y del terreno que descanse sobre las mismas, todos ellos sin mayorar.
Para el cálculo del armado se ha considerado la reacción del terreno que corresponde a la carga mayorada total. El comportamiento elástico del terreno admite una tensión lineal de tensiones en el terreno.
Debido a la transmisión de esfuerzos de los muros, se recomienda doblar las armaduras en ángulo recto en los bordes.
En cimentación el tipo de ambiente es IIa, el contenido mínimo de cemento es de 275 Kg/m3. y la máxima relación agua/cemento es de 0,60. con lo que le hormigón a utilizar en cimentación será HA-30/B/20/IIa.
1.2. MUROS DE HORMIGÓN
Se ejecutarán muros de hormigón previstos para soportar tanto las acciones gravitatorias verticales como las horizontales de viento y sismo.
1.3. PASARELA
Se ejecutará la pasarela mediante una estructura formada por una losa maciza de 20 cm con armado base de #φ10/20 superior e inferior. Los zunchos de borde tendrán un ancho de 30 cm y un canto de 20 cm al igual que la losa.
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
2.1. HORMIGÓN
El hormigón a utilizar en toda la obra salvo en cimentación según la tipificación especificada en el Art. 39.2 de la EHE será HA-30/B/20/IIIa.
El hormigón a utilizar en todos los elementos estructurales será HA-30, tamaño máximo de árido 20 mm. y consistencia blanda, facilitándose la puesta en obra mediante vibrado.
El tipo de ambiente será IIIa, tal como especifica el art. 8.2.2. de la EHE. El mínimo contenido de cemento es de 300 Kg/m3. y la máxima relación agua/cemento es de 0,50.
2.2. ACERO
El acero a utilizar en el armado de todos los elementos estructurales será B400-S, con alargamiento en rotura sobre base de 5 diámetros, no menor del 14%.
3. NORMAS E INSTRUCCIONES
Para el diseño y cálculo de los distintos elementos estructurales nos hemos atenido a las siguientes: - NCSE.-02 (Sismorresistente).
- EHE-08: Instrucción de hormigón estructural.
4. ACCIONES ADOPTADAS
4.1. GRAVITATORIAS CON CARGA ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Losa macizas 20 cm canto 5,0 KN/m2
SOBRECARGAS
Uso 5,0 KN/m²
Según la normativa de Acciones en la Edificación, la edificación tiene una categoría de uso tipo C (Zonas de acceso al público). Según la tabla 3.1 del citado artículo para una edificación tipo C los valores característicos de las sobrecargas de uso son:
Sobrecarga uniforme de uso: 5,0 KN/m²
Carga concentrada de uso: 4,0 KN
CARGAS LINEALES EN BORDE DE FORJADO
Se ha supuesto una carga lineal en el borde de la pasarela de 3,0 KN/m
4.2. EÓLICAS
El valor básico de la presión del dinámica del viento se obtiene mediante la expresión qb = 0,5·δ·Vb2, siendo δ la densidad del aire y Vb el valor básico de la velocidad del viento.
La edificación correspondiente al proyecto se cataloga en zona A y en grado de aspereza I. La velocidad básica de la velocidad del viento según el mapa para la zona A es de 26m/seg.
El programa adopta automáticamente los valores correspondientes a estos parámetros y los considera en el cálculo de las acciones debidas al viento.
4.3. SÍSMICAS
Será de aplicación la Norma de Construcción Sismorresistente, Parte General y Edificación (NCSE-02). La construcción se clasifica como de “normal importancia”.
Para las acciones sísmicas, todas las variables concomitantes se tendrán en cuenta con su valor casi permanente según la expresión
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ΣGk,j + P + Ad + ΣΨ2,j·Qk,j, siendo:
Gk todas las acciones permanentes P las acciones de Pretensado Ad La acción accidental sísmica
Qk todas las acciones variables concomitantes.
Según las Acciones en la Edificación la categoría de uso de la edificación correspondiente a este proyecto se cataloga como categoría C (Zonas de acceso al público) y por tanto el coeficiente de simultaneidad Ψ2 adopta el valor de 0,6.
El valor de la aceleración sísmica para el municipio de Mijas 0,07g., valor característico de la aceleración horizontal de la superficie del terreno correspondiente a un periodo de retorno de quinientos años, el coeficiente de contribuciones igual a 1. El terreno se clasifica según su naturaleza, compacidad y consistencia, considerándose los 30 m de terreno situados por debajo de la cimentación.
Los coeficientes para el cálculo de las fuerzas sísmicas se establecerán en función del peso correspondiente a cada planta y del coeficiente sísmico, que se determina en función de la aceleración sísmica antes mencionada de la ordenada espectral correspondiente al periodo citado, del coeficiente de respuesta y del factor de distribución.
El coeficiente de respuesta es en nuestro caso de 0,50 según la tabla 3.1 de la citada norma sísmica, ya que el grado de ductilidad es BAJO, al ser hormigón armado.
Esta Norma establece a efectos de indicaciones al proyecto las siguientes particularidades generales:
- Disposición en planta lo más simétrica posible así como de los elementos estructurales, al ser Ac/g mayor de 0,12.
Cuando Ac/g es mayor a 0,16, debe cumplir:
- Atado de todos los elementos de cimentación del edificio. - Longitud del anclaje, añadir 10 redondos al cálculo estático. - No se utilizarán vigas planas.
- Armadura longitudinal mínima 2 redondos del 10 para vigas. - El número mínimo de redondos en cada cara de pilar debe ser 3. - La cuantía mínima en pilar se aumenta con 25%
Se tendrá en cuenta finalmente los apartados de la NCSE-02 referente a otros elementos de la construcción que es especialmente significativa para valores mayores de aceleración de 0,16 g.
5. CALCULO DE ESFUERZOS Y DIMENSIONADO.
5.1. ESQUEMA ESTRUCTURAL.
La pasarela se ha calculado por el método de emparrillado plano, cargándolo en cada dirección con la totalidad de la carga y en la hipótesis de que los forjados formen uniones rígidas con los muros de hormigón.
Los emparrillados se resuelven por los métodos clásicos de la Elasticidad. El programa es el Cad2000 NG.10
El armado se realiza por el método de parábola - rectángulo, considerándose como sección crítica a efectos de momentos negativos la que está a 15 cm. del eje del pilar y a momentos positivos la del momento máximo. A esfuerzo cortante se
comprueban las secciones situadas a medio canto de los bordes del soporte y del capitel, introduciéndose los refuerzos a base de estribos si lo necesitan.
Las hipótesis de cálculo son las I, II y III especificadas en el artículo 13.2 de la EHE.
5.2. CALCULO DE ESFUERZOS EN LOS SOPORTES.
Una vez determinados por el sistema de áreas tributarias, las cargas que gravitan por planta sobre cada uno de los soportes, se calculan los esfuerzos axiles en toda su altura y se predimensionan para estos esfuerzos las secciones de hormigón correspondientes.
Los momentos flectores debidos a las acciones horizontales se calculan por el cálculo matricial.
Con estos datos, y mediante el mismo programa de ordenador, se calculan los esfuerzos correspondientes y el armado preciso.
6. ARMADO
El armado de todos los elementos estructurales, se realiza para los valores más desfavorables de las solicitaciones a que están sometidas las distintas secciones, teniendo en cuenta en cada hipótesis solamente las acciones cuya actuación simultánea sea posible.
A los valores característicos de los materiales y solicitaciones se aplicarán los siguientes coeficientes de ponderación.
Coeficiente parcial de seguridad para acciones permanentes. Para las comprobaciones de los Estados Límite Últimos, se define este valor para las acciones permanentes de efecto desfavorable. El valor propuesto es 1,5 que corresponde a un control de ejecución Normal, de acuerdo al Art. 12.1
Coeficiente parcial de seguridad para acciones variables. Idéntico al anterior pero para acciones Variables (sobrecarga, viento, sismo...). El valor propuesto es 1,6 que corresponde a un control de ejecución Normal, de acuerdo al Art. 12.1. Estos dos últimos parámetros son los que en la revisión anterior se englobaban dentro del “coeficiente de ejecución”.
Coeficiente parcial de seguridad para el hormigón para acciones persistentes o transitorias. El Art. 15.3 establece los valores a considerar en la minoración de las resistencias características de los materiales, siendo el valor propuesto 1.5.
Coeficiente parcial de seguridad para el hormigón para acciones accidentales. Tiene el mismo significado que el anterior pero afecta a las acciones de tipo accidental, que en el ámbito estudiado son las acciones de tipo Sísmico, el valor de defecto es 1.3.
Coeficiente parcial de seguridad para el acero para acciones persistentes o transitorias. El Art. 15.3 establece los valores a considerar en la minoración de las resistencias características de los materiales, siendo el valor propuesto 1.15.
Coeficiente parcial de seguridad para el acero para acciones accidentales. Tiene el mismo significado que el anterior pero afecta a las acciones de tipo accidental, que en el ámbito estudiado son las acciones de tipo Sísmico, el valor propuesto es 1.0.
7. RECUBRIMIENTOS Y SEPARADOR.
Se entiende como recubrimiento nominal la distancia entre la superficie exterior de la armadura y la superficie de hormigón más cercano. Se ha realizado siguiendo las determinaciones que especifica el Art. 37.2.4 de la EHE, en función del nivel de control, la resistencia del hormigón y el ambiente.
Es obligatorio el uso de separadores para asegurar el recubrimiento. Estos calzos o separadores deberán disponerse de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 69.8.2 de la EHE. Deberán ser de hormigón, mortero plástico rígido o material similar. Deberán cumplir todas las demás especificaciones que se contempla en el Art. 37.2.5 de la EHE.
Para asegurar la durabilidad de la estructura además de lo anteriormente expuesto, se deberá limitar el valor máximo de apertura de fisura a 0,3 mm tal como indica el Art. 5.1.1.2 en su tabla 5.1.1.2 de la EHE, para hormigón armado y ambiente tipo IIa y de 0,2 mm para ambiente IIIa.
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8. CONCLUSIONES
Con lo hasta aquí expuesto y la documentación gráfica constituida por los planos de obra, creemos queda suficientemente definida la estructura objeto de esta memoria.
Málaga, Mayo de 2012 EL ARQUITECTO
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