 |
|
En esta sección
trataré de ayudar a los que están comenzando a proyectar o
comprobar estructuras con mi experiencia. La mayoría de las cuestiones
fueron consultas que alguna vez me plantearon o que a mí mismo me tocó
torear. Se incluyen apartados concretos sobre
análisis de instrucciones y normas, en principio españolas... En un
futuro ya veremos. La presentación del Cálculo y la Normativa en una
única sección viene obligada por lo complicado que es actualmente
desligar un tema de otro. Los materiales, las acciones, la
seguridad... prácticamente todo el proceso del cálculo se rige hoy en
día por reglamentaciones nacionales. El objetivo es que
entre
todos consigamos aclarar algunos puntos conflictivos que éstas presentan.
Quiero dejar claro
que a menos que se citen o referencien las conclusiones con la
bibliografía correspondiente, lo que escribo aquí no tiene mayor
veracidad que la que yo pueda darle, y por lo tanto tendréis que que
concederles el beneficio de la duda. No es mi interés confundir, al
contrario, ayudar; pero «el que tiene boca...»
ya se sabe.
Espero que me corrijáis cuando sea
necesario y que me ayudéis a dilucidar algunas cuestiones que por uno u
otro motivo no quedan demasiado claras. Trato de mantener la
sección actualizada, pero no siempre llego a tiempo. |
Cálculo
y Normativa 1
Cálculo y Normativa 2
Errores o erratas del CTE
|
EHE
Instrucción de Hormigón Estructural
(Ministerio de Fomento, España)
|
|
LO PRIMERO, ¿DÓNDE CONSEGUIR LA INSTRUCCIÓN EHE?
Supongo que la mayoría de vosotros
conoce de sobra esta instrucción al ser de uso obligado en España.
Supongo también que tendréis la versión en papel, versión que
recomendamos dado que contiene los comentarios, sin duda necesarios para
la mejor compresión del documento. Sin embargo, puede que alguno de
vosotros todavía ande todavía algo perdido y no se haya hecho con una
copia, es el caso, como hemos tenido ocasión de comprobar, de
algunos amigos suramericanos que están interesados en nuestra
instrucción.
Bien para todos esos técnicos doy
aquí la dirección del Ministerio de Fomento desde donde podéis descargar
la EHE, bien en formato .doc, bien en formato .pdf:
<< Descarga EHE
(http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/
ORGANOS_COLEGIADOS/CPH/instrucciones/norma_ehe/default.htm)
|
<<Volver a índice
|
ref. Cal_Nor-01_11/04/07
BORRADOR
DE LA NUEVA EHE (EHE 2007)
El pasado 9 de Marzo de 2007 la Comisión
Permanente del Hormigón aprobó el «Documento
0 para la revisión de la Instrucción de Hormigón Estructural EHE»,
que en definitiva constituirá la nueva EHE (EHE-2007).
Son muchos los cambios introducidos y habrá que
ir desgranándolos con calma, pero entre los más importantes cabe citar:
- Adaptación al nuevo Código Técnico de la
Edificación.
- Inclusión de los forjados unidireccionales
que hasta ahora se trataban en la EFHE.
- Se incluyen hormigones de alta resistencia
de hasta 100 MPa.
- Abarca nuevos tipos de homigones: ligeros,
reciclados, autocompactantes, de fibras y no estructurales.
- Se acercan las posturas a los criterios del
Eurocódigo 2.
- Se amplían conceptos sobre la vida útil de
las estructuras.
- Se recogen por primera vez criterios de
sostenibilidad.
Podéis bajar el documento desde la Web de la
Comisión Permanente del Hormigón (Ministerio de Fomento). La dirección
es la siguiente:
http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/ORGANOS_COLEGIADOS/CPH/instrucciones/EHE2007/
|
<<Volver a índice
|
ref. Cal_Nor-01_24/06/07
ALGUNAS
OBSERVACIONES AL BORRADOR
DE LA NUEVA EHE (EHE 2007) DE
D.
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER
Incluimos aquí algunas observaciones acerca del
nuevo borrador de la EHE (EHE 2007) que el profesor D. Álvaro García
Meseguer, Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos,
coautor del clásico «Hormigón
Armado» (Montoya, Meseguer y
Morán) y autor entre otros, de los tres libros
«Hormigón Armado»
de la Fundación Escuela de la Edificación tuvo a
bien dejarnos publicar en «De Mecánica».
Creemos que es una suerte poder acercarnos a la
instrucción cuando todavía está en proceso de elaboración y que esto
ayudará a conocerla mejor en un futuro.
Observación 1:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
4.2.2 |
|
Donde dice:
Donde dice:
Entre los puntos b) y c) hay un párrafo que comienza “A
la vista…” y termina “…de esta instrucción”. Debe
revisarse el sangrado de este párrafo, pues tal y como
está ahora debería llevar la letra c)I al principio.
|
|
Debe decir:
Si
pertenece al punto b) hay que sangrarlo más y si
pertenece al texto general hay que sangrarlo menos.
|
|
Justificación:
Tal
y como está ahora no se entiende.
|
Observación 2:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Artículo 5, párrafo inmediatamente anterior a la tabla
5.1 y párrafo 2º del comentario |
|
Donde dice:
En
cualquier caso la Propiedad deberá
fijar previamente…. que no podrá ser inferior… recogidos
en la tabla 5.1
(ver
además el 2º párrafo del comentario)
|
|
Debe decir:
Suprimir el párrafo.
|
|
Justificación:
Se
impone una obligación a la Propiedad de utilidad más que
dudosa. ¿Qué se pretende con ello? Los propietarios
privados no sabrán qué hacer para cumplir esta
obligación (es de suponer que todos dirán que vale lo de
la tabla).
Ahora
bien ¿qué sucede si un propietario de un edificio de
viviendas, en cumplimiento de este precepto, fija al
proyectista una vida útil nominal de 500 años, cifra
no inferior al valor de la tabla (es decir,
que cumple lo dicho en la EHE)?
Por
otra parte, esto parece un brindis al sol. El comentario
en su segundo párrafo dice que es recomendable plantear
una vida mayor en ciertos casos, p.e. de 75 años. ¿Cómo
se come eso? ¿Qué reflejo real y práctico va a
tener en el proyecto?
En
definitiva, si no se suprime el párrafo que indico, al
menos que se explique mejor en el comentario qué
finalidad real se pretende con ello y se salga al paso
de la posible crítica de lectores calificando esto de
brindis al sol.
|
Observación 3:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
5.1.2 Y 5.1.2.1 |
|
Donde dice:
Propongo fundir el 5.1.2 y el 5.1.2.1 suprimiendo el
actual primer párrafo del 5.1.2 y conservando como
título el del 5.1.2
El
texto quedaría así:
|
|
Debe decir:
5.1.2 Exigencias…
El
cumplimiento de esta Instrucción no es suficiente para
el cumplimiento de este requisito básico… (seguir
igual hasta el final) … que sea de aplicación.
La
estructura deberá mantener… (seguir con todo el texto
del 5.1.2.1)
|
|
Justificación:
El
actual primer párrafo del 5.1.2 no dice nada, es
tautológico y muy poco elegante. ¿Por qué se habla aquí
con toda generalidad de una serie de exigencias
básicas entre las que se encuentra la resistencia al
fuego si el título ya resume la materia al caso de
incendio?
|
Observación 4:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
39.5 Fig. 39.5.a |
|
Donde dice:
f
sub ce de (en el eje de ordenadas)
|
|
Debe decir:
alfa
sub ce ce multiplicado por f sub ce de
|
|
Justificación:
En
el articulado se dice:
La
ordenada máxima de este diagrama corresponde a una
compresión igual a
αcc·fcd,
siendo
αcc
un factor que tiene en cuenta el cansancio del hormigón
cuando está sometido a altos niveles de tensión debido a
cargas de larga duración.
Por
consiguiente, para ser coherentes con lo que se dice en
el articulado, lo correcto es introducir el factor alfa
en la figura. Esta observación no es trivial, ya que el
valor de alfa igual a uno es un valor polémico, que
entraña una merma de seguridad con respecto a la
anterior Instrucción EHE.
|
Observación 5:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Comentario al artículo 39.5 |
|
Donde dice:
COMENTARIOS
El cansancio del
hormigón se manifiesta cuando las tensiones debidas a
cargas duraderas son próximas a su resistencia. En el
articulado se adopta
αcc=1,
dado que, en situación de servicio, se limita la tensión
normal máxima de compresión al 60% de la resistencia
característica del hormigón (artículo 49.2.1), para
evitar la aparición de fisuras por compresión . No
obstante, el proyectista podrá adoptar para
αcc
un valor menor que la unidad (0,85 ≤αcc≤1)
cuando lo considere oportuno, en función de la relación
entre las cargas permanentes y las totales o de las
características de la estructura.
|
|
Debe
decir:
En el articulado,
siguiendo al Eurocódigo, se adopta
αcc=1
por considerar que el fenómeno de cansancio del hormigón
se presenta raras veces en la práctica. No obstante, el
proyectista podrá adoptar para
αcc
un valor menor que la unidad (0,85 ≤αcc≤1)
cuando lo considere oportuno, en función de la relación
entre las cargas permanentes y las totales o de las
características de la estructura.
|
|
Justificación:
La razón que se da en el documento cero
para justificar el paso de 0,85 a 1 está, a mi juicio,
fuera de lugar, puesto que aduce un hecho
correspondiente al E. L. de Servicio siendo así que en
este caso estamos en un ELU.
Los ELS y los ELU son dos estados
radicalmente distintos y no cabe justificar nada del uno
invocando al otro.
Por lo que sé, la verdadera razón está en
que así lo prescribe el EUROCÓDIGO. Por tanto, me parece
fundamental que en este comentario se mencione al
EUROCÓDIGO, máxime cuando el cambio de 0,85 a 1 es más
que discutible.
Por eso, de forma constructiva, hago la
presente propuesta.
|
Observación 6:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Artículo 78 |
|
Donde dice:
Artículo 78.º
Criterios generales del control
|
|
Debe
decir:
Artículo 78.º
Criterios generales del control
78.1 Generalidades
|
|
Justificación:
En
la vigente EHE se sigue este criterio y conviene
mantenerlo. No parece correcto que haya un texto bajo el
artículo 78 a secas, cuando hay apartados 78.1, 78.2,
etc. dentro del artículo 78.
De
mantenerse el (equivocado) criterio actual del documento
0, cuando se cite el artículo 78 de la EHE no se sabrá
si se refiere a TODO ese artículo con todos sus
apartados o únicamente al texto que yo propongo numerar
como 78.1
ATENCIÓN: esta observación se extiende a todo el
documento; deben revisarse todos los artículos en los
que suceda lo mismo. |
Observación 7:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Párrafo 5º del artículo 78 |
|
Donde dice:
En cualquier caso,
debe entenderse que las decisiones derivadas del control
están condicionadas al buen funcionamiento de la obra
durante su período de vida útil definido en el proyecto.
|
|
Debe
decir:
SUPRIMIR EL PÁRRAFO O EXPLICARLO MEJOR
|
|
Justificación:
Las
decisiones del control se toman antes de que la
obra entre en servicio. Por consiguiente, mal pueden
condicionarse esas decisiones al buen funcionamiento de
la obra durante su vida útil.
Lo
que se dice no tiene sentido. |
Observación 8:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Último párrafo del Comentario al artículo 78 |
|
Donde dice:
Al objeto de procurar
la independencia necesaria para que el control sea
eficaz, es especialmente aconsejable que la Propiedad
contrate y abone directamente cualquier actividad de
control, evitando así que dicho abono se efectúe a
través de la actividad controlada (Autor del Proyecto o
Constructor).
|
|
Debe
decir:
Al objeto de procurar
la independencia necesaria para que el control sea
eficaz, es especialmente aconsejable que la Propiedad
contrate y abone directamente cualquier actividad de
control, evitando así que dicho abono se efectúe a
través del responsable de la actividad
controlada (Autor del Proyecto o Constructor).
|
|
Justificación:
Es
una mejora de redacción que, a mi juicio, tiene más
sentido que lo que hay actualmente.
|
Observación 9:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Artículo 82.1 |
|
Donde dice:
82.1 Generalidades
La Propiedad podrá decidir la realización de un control
de proyecto a cargo de una entidad de control de calidad
de las que se refiere el punto 78.2.2 al objeto de
comprobar:
- que las obras a las que se refiere el proyecto están
suficientemente definidas para su ejecución; y
- que se cumplen las exigencias relativas a la
seguridad, funcionalidad, durabilidad y protección del
medio ambiente establecidas por la presente Instrucción,
así como las establecidas por la reglamentación vigente
que les sea aplicable
En el caso de obras promovidas por las Administraciones
Públicas, el control del proyecto será realizado, en su
caso, sin perjuicio de lo establecido al respecto por el
Real Decreto Legislativo 2/2000, de 16 de junio, por el
que se aprueba el texto refundido de la Ley de Contratos
de las Administraciones Públicas, así como por la
reglamentación que lo desarrolla.
Cuando la Propiedad decida realizar el control del
proyecto, no supondrá en ningún caso la alteración de
las atribuciones y responsabilidades del Autor del
proyecto.
|
|
Debe
decir:
Al objeto de procurar
la independencia necesaria para que el control sea
eficaz, es especialmente aconsejable que la Propiedad
contrate y abone directamente cualquier actividad de
control, evitando así que dicho abono se efectúe a
través del responsable de la actividad
controlada (Autor del Proyecto o Constructor).
|
|
Justificación:
82.1 Generalidades
La Propiedad podrá decidir la realización
de un control de proyecto a cargo de una entidad de
control de calidad de las referidas en el
punto 78.2.2 al objeto de comprobar:
- que las obras a las que se refiere el
proyecto están suficientemente definidas para su
ejecución; y
- que se cumplen las exigencias relativas
a la seguridad, funcionalidad, durabilidad y protección
del medio ambiente establecidas por la presente
Instrucción, así como las establecidas por la
reglamentación vigente que les sean aplicables
En las obras promovidas por las Administraciones
Públicas se realizará, en su caso, el control del
proyecto, sin perjuicio de lo establecido al
respecto por el Real Decreto Legislativo 2/2000, de 16
de junio, por el que se aprueba el texto refundido de la
Ley de Contratos de las Administraciones Públicas, así
como por la reglamentación que lo desarrolla.
El hecho de que la Propiedad decida realizar el
control del proyecto, no supondrá en ningún caso la
alteración de las atribuciones y responsabilidades del
Autor del proyecto.
|
Observación 10:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Artículo 86.1 |
|
Donde dice:
86.1. Criterios
generales para el control de la conformidad de un
hormigón
La
conformidad de un hormigón con lo establecido en el
proyecto se comprobará durante su recepción en la obra,
e incluirá su comportamiento en relación con la
docilidad, la resistencia y la durabilidad, además de
cualquier otra característica que, en su caso,
establezca el pliego de prescripciones técnicas
particulares o decida la Dirección Facultativa.
|
|
Debe
decir:
6.1. Criterios
generales para el control de la conformidad de un
hormigón
La
conformidad de un hormigón con lo establecido en el
proyecto se comprobará
durante su recepción en la obra, e incluirá su
comportamiento en relación con la docilidad, la
resistencia y la durabilidad, además de cualquier otra
característica que, en su caso, establezca el pliego de
prescripciones técnicas particulares.
(suprimir las 5 palabras finales)
|
|
Justificación:
Como es
obvio, el responsable de la fabricación del hormigón y
el responsable de su puesta en obra tienen derecho a
conocer de antemano todas las características de calidad
que se exigen al hormigón y no es de recibo que, A
POSTERIORI, la Dirección Facultativa se descuelgue
pidiendo algo que no está en el
pliego de prescripciones técnicas particulares.
|
Observación 11:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Artículo 86.1 |
|
Donde dice:
γn
=
Coeficiente de seguridad o ponderación complementario de
las acciones o solicitaciones
|
|
Debe
decir:
SUPRIMIR ESTA ENTRADA
|
|
Justificación:
En
la vigente EHE se comete el mismo error: Se ha mantenido
esta entrada, herencia de la Instrucción anterior,
siendo así que ya no existe ningún lugar donde aparezca
este gamma. Este gamma figuraba en una fórmula
aproximada, original de Jiménez Montoya, para calcular
en compresión simple ahorrándose la excentricidad
mínima, fórmula que figuró en las Instrucciones
anteriores a la actual EHE pero que fue suprimida (por
cierto, no sé porqué) a partir de 1999.
|
Observación 12:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Anejo 3 1. GENERALIDADES |
|
Donde dice:
En las obras que
contraten o ejecuten las Administraciones Públicas se
estará a lo dispuesto en la Ley de Contratos de las
Administraciones Públicas, en el Reglamento General de
Contratación del Estado y en el Pliego de Cláusulas
Administrativas Generales para la Contratación de obras
del Estado, vigentes.
En las obras de
edificación, el contenido del proyecto comprenderá los
documentos que se contemplan en el Anejo I del Real
Decreto 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba
el Código Técnico de la Edificación.
|
|
Debe
decir:
En las obras que
contraten o ejecuten las Administraciones Públicas se
estará a lo dispuesto en la Ley de Contratos de las
Administraciones Públicas, en el Reglamento General de
Contratación del Estado y en el Pliego de Cláusulas
Administrativas Generales para la Contratación de obras
del Estado, vigentes.
En las obras de
edificación, no contratadas o ejecutadas por las
Administraciones Públicas el contenido del
proyecto comprenderá los documentos que se contemplan en
el Anejo I del Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo,
por el que se aprueba el Código Técnico de la
Edificación.
|
|
Justificación:
En
la actual redacción parece que “obras que contraten o
ejecuten las Administraciones Públicas” y “obras de
edificación” son términos excluyentes, lo cual no es
cierto. Por ejemplo, el MEC contrata muchos edificios.
Si se deja el texto tal cual está no se sabrá cuál de
ambas especificaciones rige para el caso de edificios de
la Administración.99.
|
Observación 13:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
|
|
Donde dice:
En todo caso, los
distintos documentos que en su conjunto constituyan un
Anteproyecto, Estudio o Proyecto de cualquier clase
deberán estar definidos en forma tal que otro
facultativo competente distinto del autor de aquéllos,
los pueda interpretar y dirigir, con arreglo a los
mismos.
|
|
Debe
decir:
En todo caso, los
distintos documentos que en su conjunto constituyan un
Anteproyecto, Estudio o Proyecto de cualquier clase
deberán estar definidos en forma tal que otro
facultativo competente distinto del autor de aquéllos,
los pueda interpretar ??????????
|
|
Justificación:
El
final es un anacoluto incomprensible
|
Observación 14:
|
Entidad |
ÁLVARO GARCÍA MESEGUER |
|
Apartado del documento |
Anejo 8 apdo 1.3.1.1 último párrafo |
|
Donde dice:
La posibilidad de
dimensionar fijando la profundidad de la fibra neutra
por debajo de la profundidad límite resulta útil en los
casos en los que sea necesario dotar a las secciones de
mayor ductilidad.
|
|
Debe
decir:
La posibilidad de
dimensionar fijando la profundidad de la fibra neutra
por ENCIMA de la profundidad límite resulta útil
en los casos en los que sea necesario dotar a las
secciones de mayor ductilidad.
|
|
Justificación:
El
texto actual es un disparate, supongo se trata de una
errata (o yo lo estoy malinterpretando).
Por
otro lado, el párrafo me parece débil, yo creo que
debería decirse que SIEMPRE es conveniente quedarse por
debajo de la profundidad límite por razones de
ductilidad.
|
|
<<Volver a índice
|
ref. Cal_Nor-Antigua/Actualizado 07/06/07
MALLAZOS ELECTROSOLDADOS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
Se ha creado
con la llegada de la EHE una confusión en cuanto a la posibilidad de
usar mallazos de acero en los elementos estructurales. Surgen tras la
lectura de dicho articulado preguntas tales como:
-¿Se pueden utilizar mallas electrosoldadas de alambre corrugado para un
elemento tal como un muro o una zapata?
-¿Se pueden utilizar mallas electrosoldadas de diámetro 4,0 y 4,5 mm en
armadura de reparto en forjados?
La clasificación que hace la Instrucción EHE (Art. 31.1)de las
armaduras pasivas para hormigón, es decir, las que se utilizan en hormigón
armado (frente a la armadura activa que se utiliza en el hormigón pretensado)
es la siguiente:
-Barras corrugadas.
-Mallas electrosoldadas.
-Armaduras básicas electrosoldadas en celosía.
En primer lugar definiremos a las
barras corrugadas, quizá el tipo más
común de armadura en elementos de hormigón y a la que más acostumbrados
estamos los técnicos. Pueden ser de acero B-400 S, B-500 S, B-400 SD y B-500
SD, no existiendo más tipos homologados según la EHE. Las barras corrugadas son aquellas barras de acero
que poseen unos resaltes o corrugas y cumplen con una serie de requisitos de
adherencia, resistencia y doblado estipulados en la norma UNE 36068:1994
los B 400 S y B 500 S y UNE 36065:2000 los B 400 SD y B 500 SD.
La nomenclatura hace referencia a que se trata de un acero para hormigón
(B de del francés betun, hormigón) y a la característica de acero
soldable (S) y de ductilidad especial si es el caso (D).
Otra cosa son los alambres corrugados, que no constituyen como
tal un tipo de armadura pasiva
sino un componente de ésta en el caso de mallas o armaduras básicas
electrosoldadas (en viguetas, por ejemplo). De hecho, estos alambres
están prohibidos expresamente como armadura pasiva . Los alambres corrugados que
permite la EHE son exclusivamente los de acero trefilado B-500 T (la T
indica trefilado). Dichos
alambres poseen una resistencia igual a la de un acero del
tipo B-500 S o SD, sin embargo, poseen menor ductilidad.
Las mallas electrosoldadas, el segundo tipo de armadura pasiva
según EHE, pueden estar conformadas por
alambres o barras corrugadas y han de cumplir una serie de requisitos mecánicos y de
adherencia (UNE 36092:1996). Por tanto podemos encontrarnos con mallas de barras y mallas
de alambre, siendo ambas válidas para la EHE.
La confusión parece partir de que la EHE en el artículo citado dictamina
que no se usen los mallazos de diámetro 4,0 y 4,5 mm para la
comprobación de Estados Límites Últimos siendo precisamente el alambre
corrugado el único que puede tener dichos diámetros ya que las barras
corrugadas parten de un diámetro mínimo de 5,0 mm.
Por otra parte en los comentarios a dicho artículo la misma norma
recomienda el uso de diámetros iguales o superiores a 5 mm, y recomienda
que los diámetros de 4,0 y 4,5 mm se utilicen exclusivamente para el
control de la fisuración superficial y el reparto en elementos tales
como soleras, pavimentos ligeros, losas de reparto, vendaje de pilares,
armaduras de piel, etc.
La confusión que no es tal, se acentúa cuando en la EF-96, en el art.
4.4 sobre armaduras de reparto se pide que al menos el diámetro de la
armadura de reparto sea de 4cm, pareciendo por tanto que ambas normas
entran en discordia -en cuyo caso por cierto prevalecería lo dicho en la
EHE-.
Tratemos con lo anterior de contestar a las preguntas de las que
partimos y comprobar que realmente no existen conflictos:
-Se pueden utilizar mallazos electrosoldados de barras corrugadas y de
alambre corrugado en cualquier elemento estructural. Sin duda el acero
B-400 S (SD) y el B-500 S (SD) posee mejores propiedades mecánicas que
el B-500 T, pero en ningún momento la norma prohíbe expresamente su uso. De hecho,
podría existir una diferencia análoga entre el B-500 S y el B-500 SD por
ejemplo, ya que este último es más dúctil y por ejemplo se comportará
mejor frente al sismo. Además en caso de tratarse de un cálculo a
estados límites últimos no se podrían utilizar diámetros menores de
5,00 mm, (estados límites últimos son aquellos que pueden suponer el
colapso o la rotura de la estructura -ver art. 8.1.2 de la EHE-, como
por ejemplo sería el caso de una malla inferior en zapatas o una malla
en muro; para aclararnos entre nosotros son aquellos casos en los que
hay un cálculo frente a esfuerzos por medio y en general podemos decir
que se exceptuarían las armaduras cuya misión exclusiva fuera el control
de la fisuración, el reparto de cargas, o bien no pertenecieran a
elementos estructurales-.
-Igualmente se pueden utilizar mallazos electrosoldados de alambre
corrugado de 4,0 y 4,5 m en la losa de compresión de los forjados
dado que estos están pensados para contribuir al reparto y a la
resistencia frente a la fisuración, pero no en principio frente a
estados límites últimos -nótese que dicha armadura se comprueba por
cuantía geométrica y no se «calcula».
|
<<Volver a índice
|
SOBRE LA RESISTENCIA MÍNIMA DEL HORMIGÓN Y LA DURABILIDAD
Como todos ya
sabéis, la instrucción EHE ha dado especial importancia al tema de la
durabilidad del hormigón. Esto se nota al ver que se ha incluido entre
sus capítulos uno de ellos -concretamente el capítulo VII- a la
durabilidad, capítulo que si no me equivoco ha sido redactado por los
ponentes e ingenieros de Caminos Canales y Puertos D. Fernando Rodríguez
García y D. Jose Manuel Gálligo Estévez. Entre otras cosas se ha
incluido en la normativa una nueva clasificación de la agresividad que
referencia los ambientes según una clase general de exposición (Tabla
8.2.2 de la Instrucción) y una clase específica (Tabla 8.2.3.a de la norma);
así, por ejemplo, para un hormigón que va a utilizarse en una cimentación el
ambiente será normalmente IIa, correspondiente a una clase general de
exposición, pero si además existe algún tipo de agresividad en el
terreno, por ejemplo, si está en contacto con agua de mar como podría
ocurrir en unos pilotes de un edificio de la costa, el ambiente será IIa+Qb,
es decir la suma de una clase general y una especifica de exposición.
Dadas pues las clases general y específica de exposición, la
instrucción prescribe una serie de requisitos de máxima relación
agua/cemento y de mínimo contenido de cemento para cada tipo de hormigón
(en masa, armado y pretensado). Con estos valores la instrucción pretende que
el hormigón tenga una permeabilidad reducida de tal manera que se
garantice su durabilidad y con ello la protección de las armaduras
frente a la corrosión. Estas relaciones y
contenidos se recogen en la tabla 37.3.2.a.
Pues bien, el problema que he visto
y que paso a comentar es el siguiente: junto a la tabla 37.3.2.a aparece
la tabla 37.3.2.b que define las resistencias mínimas compatibles con
los requisitos de durabilidad, esta tabla tal y como aparece en los
comentarios del art.37.3.2 no es obligatoria, aunque se establece con
buen criterio. Sin embargo por parte de algunos profesionales, incluidos
los Organismo de Control Técnico se está exigiendo el cumplimiento de
dichas resistencias desde proyecto apelando a la normativa cuando esto
no es cierto.
Por tanto para garantizar la relación agua-cemento y el contenido de
cemento se indican unas resistencias mínimas apropiadas, sin que ello
sea obligatorio. En proyecto bastaría con fijar en el cuadro de
características la relación a/c y el mínimo contenido de cemento, esto
sería condición necesaria y suficiente. La relación a/c y del contenido del cemento se pueden
comprobar a partir del albarán del hormigón en el momento de su
recepción.
|
<<Volver a índice
|
SOBRE EL
LÍMITE DE DESPLAZAMIENTO EN CABEZA DE H/750 EN EL ESTUDIO DEL PANDEO.
NOCIONES SOBRE EL TRATAMIENTO A NIVEL LOCAL Y GLOBAL DEL ESTADO
LÍMITE ÚLTIMO DE INESTABILIDAD EN LA EHE.
Es usual al calcular nuestras
estructuras que limitemos el desplazamiento en cabeza al máximo de
H/750, siendo H la altura total de nuestro edificio. Si nos preguntaran
por qué, la mayoría de nosotros responderíamos algo así como: por
pandeo...
Vamos a tratar aquí de dar alguna pista más acerca de este curioso límite,
así como de refrescar el tratamiento del pandeo según la EHE.
El análisis del estado límite último
de inestabilidad (pandeo) en hormigón según EHE sigue estando todavía
bastante acotado. El estudio de dicho estado límite topa con dos
problemas difícilmente abordables para estructuras complejas,
exclusivamente resolubles mediante el uso del ordenador, estos son la no
linealidad de los materiales y la no linealidad geométrica.
- La no linealidad de los materiales, hormigón y acero, supone que la
rigidez a flexión no sea constante ya que el material puede fisurarse
y/o plastificarse.
- La no linealidad geométrica,
"efecto de segundo orden", la define el profesor José Luis de Miguel
como
la flexión provocada por el acoplamiento de la compresión con la
deformación transversal [1]. Supone que los desplazamientos de un
primer cálculo o cálculo "en primer orden"
provocan nuevos momentos (los axiles de compresión poseen ahora
brazo). Con estas nuevas solicitaciones se ha de proceder a un nuevo
cálculo que a su vez producirá nuevos desplazamientos, entrando así en
una rueda o proceso iterativo que terminará una vez podamos despreciar
el efecto de la diferencia de desplazamientos entre cálculos sucesivos
(el proceso converge) o constatar que la diferencia entre
desplazamientos es cada vez mayor (el proceso diverge y la estructura es
inestable) con lo cual habrá que volver al punto de partida e imponer
nuevas condiciones.
El fenómeno de inestabilidad debe
además comprobarse tanto a nivel local como global. Para entendernos, a
nivel local el estudio se realiza a nivel de cada elemento (pilar),
mientras que a nivel global se estudia la estructura completa.
Imaginemos un edificio al que se le han dispuesto topes al desplazamiento
horizontal en cada uno de sus forjados, con lo que su estructura sería
intraslacional. Al entrar en carga la estructura, los pilares flexionan
y entra en juego el efecto de segundo orden antes explicado. Si el pilar
es muy esbelto no se llegará a un equilibrio a lo largo del proceso
(divergencia) y romperá.
Supongamos ahora el edificio sin
topes, es decir, traslacional. Al recibir las cargas horizontales se
deformará y sus forjados se irán desplazando relativamente unos respecto
a los otros. El forjado superior será el que más se habrá desplazado.
Han surgido desplazamientos que provocan de nuevo un efecto de segundo
orden y que serán más importantes que los anteriores a nivel local en el
caso de que el edificio sea esbelto.
La complejidad de realizar una
comprobación exacta de estructuras que contemplaría los dos
comportamientos de no linealidad anteriores, así como el pandeo a nivel
local y global los reserva la norma al que denomina Método General (art.
43.2) y en el que no entra en detalles. Existe pues, un vacío casi total
en este punto que se extiende también a los programas informáticos
actuales. Éstos optan más bien por el método se puede decir
Entonces, ¿qué casos podemos
resolver con las herramientas que nos da la actual instrucción? Bien, la
EHE basa el articulado referente al pandeo en un Método Aproximado para
la comprobación de soportes aislados. Corresponde el método con el art.
43.5.2 en el caso de Flexión compuesta recta (existen trabajos
interesantes, como el realizado por el ingeniero Juan Carlos López Agüi
[2], en el que se trata de buscar un método intermedio más simplificado
que el General y algo más refinado que el Aproximado de la instrucción).
Esta comprobación se olvida de la
inestabilidad a nivel global, es decir, no se tienen en cuenta los
momentos de segundo orden debidos a los desplazamientos en la cabeza
(ver Δ en el dibujo) de la estructura. Evidentemente si no se
tienen en cuenta estos desplazamientos, que como hemos visto, son
importantes en estructuras esbeltas, la instrucción ha de acotar el
campo de aplicación del método.
- Pensemos primero en una
estructura intraslacional. Evidentemente no podemos conseguir una
estructura sin desplazamientos frente a acciones horizontales más que en
la teoría, por lo que lo que la instrucción define como intraslacionales
aquellas estructuras que presentan desplazamientos transversales
cuyos efectos pueden ser despreciados [3] desde el punto
de vista de la estabilidad del conjunto. Estas estructuras en
hormigón son aquellas que disponen muros o núcleos de contraviento que
cumplen ciertas condiciones de rigidez según los comentarios a 43.3 .
Los forjados de esta estructura por
tanto no se desplazan, o mejor podemos despreciar su desplazamiento cara
al pandeo. Por tanto, para este tipo de estructuras podemos utilizar el
Método Aproximado de la instrucción. Se utilizarán para ello los
esfuerzos obtenidos en un cálculo de primer orden y con las rigideces
correspondientes a las secciónes brutas.
- Pensemos ahora en una
estructura traslacional. La mayoría de las estructuras de hormigón
lo serán, ya que no es fácil cumplir con los criterios de
intraslacionalidad. ¿Cual es el método a utilizar para tratar el estado
límite último de inestabilidad de una estructura traslacional?. Pues
bien, en principio la EHE nos envía de nuevo al Método General, pero
esto sería un autentico fracaso: resultaría que para la gran mayoría de
estructuras de hormigón existentes la norma no tendría resuelta una
metodología de cálculo a pandeo.
¿Cómo salvar el problema? La
instrucción de nuevo acota el tipo de estructura traslacional de manera
que los efectos de los desplazamientos puedan despreciarse. Supone para
ello (comentarios art. 43.4) que una estructura de menos de 15 plantas y
con un desplazamiento en cabeza bajo cargas horizontales
características de menos de H/750, siendo H la altura total
del edificio, puede calcularse de nuevo con el Método Aproximado y a
nivel local, con los esfuerzos de un cálculo de primer orden y las
rigideces de las secciones brutas. He aquí de donde salió el curioso
límite. He querido remarcar que las cargas con las que debemos comprobar
este límite de deformación son las cargas horizontales características,
es decir, parece que no tienen por qué estar todas las cargas, sólo las
horizontales (se nos ocurren empujes, viento y sismo).
Llegados a este punto, sigamos
trasteando con la instrucción. La siguiente cuestión que se nos puede
plantear es: ¿entonces la EHE trata por igual una estructura
intraslacional que una traslacional con la limitación de las 15 plantas
y el H/750? Eso parece a primera vista, ya que ambas estructuras las
analiza mediante el Método Aproximado, sin embargo, la deformada de los
pilares de ambas estructuras es diferente, con lo que parece ilógico que
tengan el mismo tratamiento. Lo que ocurre es que el Método Aproximado
plantea de manera diferente el cálculo de la excentricidad adicional
debida al pandeo (ea) según el soporte sea traslacional o
intraslacional, y es aquí donde se tiene en cuenta la deformada.
Por último apuntar que pese a
cumplir todos los límites a nivel global de los que hemos hablado
(criterios de intraslacionalidad, número de plantas, desplazamiento
máximo en cabeza), la instrucción pone también restricciones a nivel
local mediante la limitación de la esbeltez de los pilares. No se podrán
calcular pilares con esbelteces mecánicas mayores de 100 por el Método
Aproximado. (Para esbelteces entre 100 y 200 se puede utilizar el mal
llamado método general -art. 43.5.1-, ya que puede confundirse con el
método general del que hemos hablado arriba, cuando realmente es un
método de comprobación de pilares aislados algo más refinado que el
clásico Método Aproximado. Las esbelteces mayores de 200 no se
contemplan en la instrucción).
[1] JOSE LUIS DE MIGUEL: "Epítome
de la norma EHE Instrucción de Hormigón Estructural en arquitectura (I)".
Cuadernos del Instituto Juan de Herrera de la Escuela de Arquitectura de
Madrid, 1-32-01, 1999. Pag. 28
[2] LÓPEZ AGÜI, JUAN
CARLOS. "Estabilidad de pilares esbeltos de hormigón. Estado límite
último de inestabilidad". LOEMCO. 1997
[3] Es complicado decidir
sobre el modelo de traslacionalidad o intraslacionalidad que mejor se
adapta a nuestra estructura. E l profesor José Luis de Miguel, (ref. 1
anterior) comenta, por ejemplo, que en edificios ordinarios con soportes
de hormigón, aún en los casos de vigas planas con menos de ocho alturas,
los efectos de segundo orden derivados de la traslacionalidad suelen ser
despreciables, por lo que la comprobación puede reducirse a los efectos
intraslacionales. Como vemos no se nos habla de muros ni de nucleos a
contraviento, ni de los cálculos que proponen los comentarios del art.
43.3 de la EHE.
|
<<Volver a índice
|
SOBRE
CUANTÍAS GEOMÉTRICAS MÍNIMAS.
Por cuantía entendemos una relación
entre las áreas (cuantía geométrica -cm2) o las capacidades
mecánicas (cuantías mecánicas -kN-) del acero respecto al hormigón.
Generalmente a la cuantía geométrica mínima se les ha designado mediante
la letra griega
r
mientras que a la cuantía mecánica se le ha designado
tradicionalmente mediante la letra griega
w.
Por lo pronto vamos a
quedarnos con la cuantía geométrica mínima que a partir de ahora
abreviaremos como rmin, y que
como hemos dicho se define por:
rmin=As
/ Ac
¿Y para qué se definen
estas cuantías geométricas mínimas? Pues bien, nada mejor para
explicarlo que los comentarios de la misma norma -art. 42.4.5 de la EHE-
para aclararnos: ‘Las cuantías geométricas mínimas se definen
principalmente para controlar la fisuración en elementos en los que los
esfuerzos principales son debidos a deformaciones impuestas producidas
por temperatura y retracción (dirección secundaria en losas
estructuralmente unidireccionales, dirección horizontal en muros, etc.)’.
Es decir, la disposición de las cuantías geométricas mínimas nos
evitarán el engorroso cálculo de efectos de fisuración debidos a
deformaciones impuestas. Esta cuantía geométrica está regulando un
proceso de fisuración que consideraremos como un estado límite de
servicio.
Si no dispusiéramos
dicha armadura, el hormigón al ir actuando un esfuerzo de tracción
debido a temperatura o retracción fisuraría en una sección dada del
elemento –la más débil o con mayor esfuerzo-, el esfuerzo actuaría de
nuevo sobre una nueva sección –otra vez la más débil frente a los
esfuerzos dados- y de nuevo fisuraría por ahí, así hasta que las
armaduras tomaran el papel relevante llevándose dicho esfuerzo y
consiguiendo que el proceso de fisuración se <<estabilizase>>.
Las cuantías geométricas
mínimas se encuentran definidas para los distintos elementos en la tabla
42.3.5 donde se hace una cuantificación de éstas en función del acero
utilizado y del elemento estructural dado. En general dichas cuantías
siguen siendo las mismas que las que existían en la antigua norma EH-91,
a excepción de la armadura horizontal de muros que prácticamente se ha
doblado (al parecer debido a las frecuentes patologías en dichos
elementos). Estas cuantías vienen referidas en tanto por mil, es decir
que si la cuantía mínima de la armadura horizontal en muros sin junta de
retracción es para acero B 400 S de rmin=4,00%0
, eso significa que al menos se ha de disponer una armadura igual a As=
0,004Ac .
Cuantías geométricas mínimas de pilares
Existe la confusión que viene de la aplicación de las
cuantías geométricas mínimas del artículo 42.3.2 de la EHE al caso de
vigas, de querer aplicar la cuantía en pilares por caras. Esto no es así, la CGMin en pilares (del 4 por mil para ambos
aceros según dicho artículo) se aplica a la suma de todas las armaduras
longitudinales de un pilar, que por otro lado sabemos que debe constar al
menos de 4 redondos en pilares rectangulares y de 6 en el caso de los
circulares, además de que las barras han de tener, al menos, diámetro del 12 (ver art.
55 sobre soportes en la EHE).
Elementos que no
tienen bien definida según EHE su cuantía geométrica mínima.
El artículo 42.3.2 de la EHE sobre cuantías
geométricas mínimas hace referencias a algunos elementos estructurales
característicos -pilares, losas, vigas y muros- pero no dice nada acerca de
otros tales como pantallas, pilotes o zapatas, e incluso deja para el estudio
casos especiales como las losas de cimentación.
PILOTES Y PANTALLAS:
En general la tendencia suele
asimilar los elementos que no vienen definidos con los que sí lo están por
su semejanza, así los pilotes - y esto sí viene definido en la
Instrucción [1] -se
tratarán como pilares en cuanto a la cuantía geométrica, mientras que las
pantallas -y esto no viene definido en la Instrucción podrán considerarse como muros
a la hora de definir las cuantías geométricas mínimas.
LOSAS DE CIMENTACIÓN:
Existe bibliografía técnica sobre cuantías. Así por ej- el profesor Calavera
en su libro Cálculo de Estructuras de Cimentación [2] propone para placas
-losas- de cimentación una cuantía geométrica total en cada dirección del
1,5 por mil. Esta cuantía es algo menor que la que exige la EHE para losas en
general (2,0 por mil para aceros B 400 S y 1,8 por mil para aceros B 500 S), si
bien la EHE deja abierto el tema para las losas de cimentación. Entendemos que
esta cuantía total supone la suma de armaduras inferiores superiores y laterales
siguiendo los esquemas de la EHE. El profesor Calavera justifica dicha cuantía
al asimilarla a la de piezas lineales en general del Eurocódigo 2.
ZAPATAS:
La misma cuantía y por los mismos motivos es la que
recomienda el profesor Calavera para zapatas. La zapata llevará en ambas
direcciones una cuantía mínima del 1,5 por mil. Generalmente las zapatas
llevan exclusivamente armadura inferior, pero entendemos que en caso de tener
armadura superior o lateral igualmente contaría para la cuantía.
El clásico Hormigón Armado de Montoya-Messeguer-Morán [3]
sin embargo acepta los valores de la norma para losas (el 2,0 y 1,8 que
comentamos anteriormente) con lo que la exigencia es algo mayor.
Sin embargo, y una vez más para refutar la idea que tenemos
del cálculo de estructuras como algo parecido a una ciencia exacta, alguna
publicación afirma lo siguiente: "Las cuantías geométricas mínimas no tienen
razón de ser en zapatas aisladas, porque son para controlar fisuraciones
producidas por esfuerzos de retracción y temperatura [comentarios EHE: Art.
42.3.5, EHE], esfuerzos que son insignificantes en zapatas, debido a sus
dimensiones" [4].
¿Qué ocurre según la EHE si un
muro posee menos de 7,5m de longitud?
Si hacemos caso al artículo 42.3.2 de la EHE sobre
cuantías geométricas mínimas y a los comentarios adjuntos a la tabla
42.3.5, un muro en el que se dispongan juntas verticales de contracción a
distancias menores de 7,5m con interrupción de la armadura horizontal puede
beneficiarse de una disminución de la cuantía geométrica mínima de dicha
armadura en un 50%. Por tanto en el caso en que nuestro muro mida menos de
7,5m es posible usar dicha reducción.
Mi pregunta es ahora la siguiente,
¿qué ocurre si dicho muro es quebrado y entonces la longitud total es mayor
a 7,5m aunque no lo es la dimensión de ninguno de sus lados?, como ocurre por
ejemplo en el caso de un muro de ascensor -muro pantalla asimilable en
cuantías a un muro normal-, ¿sigue siendo de aplicación la reducción
anterior? Espero vuestras respuestas.
Notas:
[1] La EHE en su artículo no se refiere literalmente a las
cuantías, sino que cita textualmente: "La comprobación de un pilote es
análoga a la de un soporte, en que el terreno impide, al menos parcialmente,
el pandeo". Dado que para la comprobación de un pilar es necesario
verificar el cumplimiento de su cuantía geométrica hemos de entender que es
obligatorio el mismo requerimiento de armadura para el pilote.
[2] Cálculo de Estructuras de
Cimentación. INTEMAC. J. Calavera.
[3] Hormigón Armado. P. Jiménez Montoya, A. García Meseguer y F. Morán Cabré.
[4] Antoni Blázquez Boya. "Tipologías de cimientos y contención".
Artículo dentro de la publicación "La estructura y el proyecto". (AA.
VV.) Editorial Col·legi d'Arquitectes de
Catalunya i Demarcació de Barcelona.
Última modificación (18/07/05)
| |
