DOCUMENTO BÁSICO SE Seguridad Estructural · PDF fileAnejo F. Modelos de referencia...

CTE – SE - Cimientos

ADVERTENCIA LEGAL: Este documento es de uso restringido y forma parte del material de apoyo del Grupo de Formadores adscritos a la Fundación FIDAS para la Formación Continua de Arquitectos en el CTE.

SU CONTENIDO NO TIENE CARÁCTER NORMATIVO.

DOCUMENTO BÁSICO SESeguridad Estructural

CIMIENTOS






CTEPARTE I

SESEGURIDAD

ESTRUCTURAL

HEAHORRO DE

ENERGIA

HSSALUBRIDAD

SI SEGURIDAD EN INCENDIO

SUSEGURIDAD DE

UTILIZACION

SE1 ResistenciaSE-2 ServicioSE-AE AccionesSE-M MaderaSE-F FabricaSE-A AceroSE-C Cimientos

SU1 CaídasSU2 ImpactoSU3 AprisionamientoSU4 IluminaciónSU5 Alta ocupaciónSU6 AhogamientoSU7 VehículosSU8 Rayo

SI1 Prop. InteriorSI2 Prop. ExteriorSI3 EvacuaciónSI4 Detecc., controlSI5 IntervenciónSI6 Resist. fuego

HE1 Limitación demanda

HE2 Rendimiento inst.HE3 E. solar en ACSHE4 Fotovoltaica

HS1 HumedadHS2 ResiduosHS3 Calidad aireHS4 Sumin aguaHS5 Evac. agua




Código Técnico de la Edificaciónnº de páginas

Parte 1: Generalidades 28

Parte 2: Documentos Básicos

HE+HR+HS+SI+SU 471

SE: Seguridad Estructural 547

Seguridad Estructural 50

A Acciones 42

C Cimientos 163

F Fábricas 72

A Acero 160

M Madera 160

Total 1050




CTE- NBE-AE ACCIONES

Cap I Generalidades ……………………….SECap II-VI Acciones ………………………………..SE-AE Acciones

Cap VIII-IX Terreno …………………………..SE-C Cimientos

- NBE-FL FÁBRICA DE LADRILLO ... SE-F Fábricas

- NBE-EA ACERO ………………………………….SE-A Acero

SE-M Madera

+ EHE Hormigón+ Efhe Forjados de viguetas+ NCSE Sísmica




SE- C Cimientos




INDICE

SE- C Cimientos

- Generalidades- Dice ser de estados límite

opera en tensiones admisiblesnecesita casos de carga propios

- General de terreno; poco específico para edificioszapatas próximassolerasótanos

- extensión desproporcionada - libro de texto

- Estudio geotécnico- Reglas muy pormenorizadas

entremezcladas con el resto del texto




INDICE

SE- C Cimientos

- Zapatas en MV-101- Presión admisible analítica

por referencia a valores de ensayos sólo nominalfaltan detalles de corridas y losasy de vigas centradoras, medianeras, combinadasreglas de zapatas próximas o soleradeslizamiento y vuelco sin matices

- Asientos sólo diferenciales sólo totalesincongruencia con presión admisibleno hay fórmulas ni tablas de asiento diferencial

- Pilotes novedad- Presión admisible analítica

faltan casos habituales de edificiossoporte próximos o de murosaumenta la presión admisible en granularesequívocos entre atado / arriostrado / centrado




INDICE

SE- C Cimientos

en MV-101- Empujes

- Sólo fórmulas fórmulas y tablas- Empuje “al reposo”

- Muros- Contención como caso general

poca información de sótanosfiguras equívocasno hay de patio inglés ni plegados en planta

- Pantallas novedad- Planteamiento de soluciones sin fórmulas

no hay plegadas en plantaconfía casi sólo en anclajes

- citas a EHE, reglas de hormigonado- necesitará altas dosis de interpretación




1 Generalidades2 Bases de cálculo3 Estudio geotécnico4 Cimentaciones directas5 Cimentaciones profundas6 Elementos de contención7 Acondicionamiento del terreno8 Mejora o refuerzo del terreno9 Anclajes al terrenoAnejo A. TerminologíaAnejo B. Notación y unidadesAnejo C. Técnicas de prospecciónAnejo D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores

orientativos tabulados de referenciaAnejo E. Interacción suelo-estructuraAnejo F. Modelos de referencia para el cálculo de cimentaciones

y elementos de contenciónAnejo G. Normativa de referencia

INDICE




Ámbito de aplicación:

Seguridad estructural, capacidad portante y aptitud al servicio.

Referido a elementos de cimentación y contención

Sin referirse al elemento de cimentación (ej: zapatas de hormigón según EHE)

Documentación de proyecto:

Según Apartado 3 DB-SE, incluyendo:

-Datos de partida-Bases de cálculo-Especificaciones técnicas de materiales-Descripción gráfica y dimensional de elementos.

1. GENERALIDADES




DEFINICION DE ESTADOS LIMITES:

ESTADOS LIMITES ULTIMOS:

-Perdida de capacidad portante del terreno por hundimiento, deslizamiento o vuelco.

-Perdida de la estabilidad global del terreno en entorno próximo

-Perdida de capacidad resistente por fallo estructural

-Fallos dependientes del tiempo (Durabilidad o fatiga)

ESTADOS LIMITES DE SERVICIO

-Movimientos excesivos de la cimentación.

-Vibraciones.

-Daños que afecten a apariencia, durabilidad o funcionalidad.

2. BASES DE CALCULO




VARIABLES BASICAS:

Acciones del edificio sobre cimentación:

Para situaciones persistentes y transitorias:

“asignar valor unidad a los coeficientes parciales para las acciones permanentes y variables desfavorables y cero para las favorables”

Nota: Obliga a diferentes hipótesis en estructura y cimientos

Dice ser de estados límiteopera en tensiones admisiblesnecesita casos de carga propios

Acciones geotécnicas:

Consideración (obvia) de cargas , empujes y pesos del terreno y acción del agua

COEFICIENTES DE SEGURIDAD:

Se definen para.-Situaciones permanentes y Transitorias (Ver tabla)-Situaciones extraordinarias (algo inferiores)

2. BASES DE CALCULO




COEFICIENTES DE SEGURIDAD:




ESTADOS LIMITES DE SERVICIO:

Parámetros a comprobar:

-Asiento-Asiento diferencial-Distorsión angular – Giro relativo o rotación relativa-Inclinación-Desplazamiento horizontal-Desplazamiento horizontal diferencial-Distorsión horizontal

2. BASES DE CALCULO




Solo da valores limite para distorsión angular y distorsión horizontal, salvo lo especificado en tipos de cimentación.

También incluye valores limite de vibraciones.




Estudio Geotécnico / Reconocimiento Geotécnico

“Salvo justificación el reconocimiento del terreno no podrá ser inferior al establecido en este DB”

“La autoría del estudio geotécnico corresponderá al proyectista, a otro técnico competente o, en su caso, al Director de Obra y contará con el preceptivo visado colegial.”

Describe programación de ensayos en función de:

- Tipo de construcción (nº de plantas y superficie)

La unidad es el edificio o conjunto de edificios de una misma promoción

- Tipo de terreno (T1, T2, T3)

Densidad y profundidad de los reconocimientos – cobertura correcta de la zona

3. ESTUDIO GEOTECNICO




Distancias máximas entre puntos de reconocimiento y profundidades bajo el nivel final de la excavación

Mínimo: 3

En los reconocimientos de tipos C-0 y T1 las pruebas de penetración deben complementarse con otras técnicas de reconocimiento como podrían ser calicatas

Número mínimo de sondeos mecánicos y porcentaje de sustitución por pruebas continuas de penetración






Ensayos de campoToma de muestras:A – Inalteradas estructura, densidad, humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos

B – Inalteradas humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos

C – Las demásCaracterización de macizos rocosos





Ensayos de laboratorio (Edificios C1 o C2, C3 y C4 incrementar en un 50%)En terrenos tipo T3 se aumentarán las determinaciones, que nunca serán inferiores que en terrenos T2.

Número mínimo de determinaciones in situ o ensayos de laboratorio para superficies de estudio de hasta 2000 m2





Contenido (muy detallado) del estudio geotécnico:

-Cota de cimentación-Presión vertical admisible (y de hundimiento), total y efectiva-Ídem de servicio (asientos tolerables)-Resistencia al hundimiento de pilotes (punta y fuste)-Elementos de contención (empujes activo, pasivo y en reposo)-Ley tensiones en el terreno-desplazamiento (pantallas)-Módulos de Balasto (interacción suelo-estructura)-Resistencia del terreno frente a acciones horizontales-Asientos totales y diferenciales esperables y admisibles-Ripabilidad, excavación y terraplenado (taludes estables)-Situación y variaciones esperables del nivel freático-Proximidad a ríos y corrientes de agua-Agresividad del terreno y del agua-Caracterización y coeficientes para la acción sísmica-Datos del terreno y las aguas para los DBs SE, HS y EHE-Problemas de la excavación con afecciones a edificios y/o servicios próximos-Aspectos que hay que confirmar al iniciar la obra, elementos de contención y taludes

“ El Director de obra apreciará la validez y suficiencia de los datos aportados por el estudio geotécnico...”




4. CIMENTACIONES DIRECTAS

Zapatas aisladas, corridas, combinadas, pozos, emparrillados, losas.





Zapatas aisladas

CuadradasDe medianeríaRígidas / flexiblesVigas atado o solerasVigas centradorasCuidado terrenos expansivos





Zapatas combinadas y corridasCapacidad portante del terreno pequeña o cargas elevadasEvitar asientos diferenciales excesivos o heterogeneidadesCentrar momentos flectores importantesFormas rectangulares o noZapata continua bajo muros de sótano con pilares sobresaliendo

Pozos de cimentación1-Relleno desde la cota de apoyo con hormigón pobre2-Bajar la cota de zapata, elevando un plinto de gran rigidezProfundidad y presión netaVigas centradoras para momentos o esfuerzos horizontales





Emparrillados, Losas





Verificaciones

Estados límites últimos:

-Hundimiento-Deslizamiento-Vuelco-Estabilidad global-Capacidad estructural del cimiento

Estados límites de servicio

Otras comprobaciones adicionales:

-Cambios de volumen-colapsables-Cambios de volumen-expansivos-Disolución Kárstica-Socavación en cauces u orillas-Erosión interna-Deterioro de hormigones de la cimentación-Oscilaciones del nivel de agua





Variables básicas y parámetros del terreno

Estado límite último frente al hundimientoResistencia al corte característica de cada estratoRozamiento interno y cohesión efectivas – Ensayos de corte o triaxialesSimplificaciones según tabla – Correlaciones con SPT y qcSuelos finos, rozamiento interno cero y cohesión sin drenajePresión de hinchamiento en suelos expansivos





Hundimiento

Determinación de Presión de hundimiento.

Mediante expresión analítica:

Mediante tabla simplificada (terreno uniforme, horizontal, encima de N.F.)

γγγγγγ++= tisdN*B21tisdNqtisdNcq KqqqqqK0cccccKh





Determinación de Presión vertical admisible de servicio para suelos granulares

Mediante método simplificado con expresiones analíticasFunción de Nspt y Asiento total admisible, y profundidad.

Mediante tabla simplificada:

Determinación de Presión vertical admisible para cimentaciones en rocas





CONDICIONES CONSTRUCTIVAS:

Zapatas

Precauciones contra defectos del terreno.Solera de asiento: (hormigón >= 10cm)Terminación de excavaciones: inmediatamente antes de la soleraPrescripciones para zapatas a diferentes nivelesExcavación en presencia de aguaDrenajes y saneamiento del terrenoPrecauciones contra hielo, aterramientos, inundación

Losas:

Criterios similares a zapatasPrecauciones en fondo de excavación





CONTROL

4.6.2 Comprobaciones a realizar sobre el terreno de cimentación.

-Se realizará la confirmación del Estudio Geotécnico según el apartado 3.4.

-El resultado de tal inspección, definiendo la profundidad de la cimentación de cada uno de los apoyos de la obra, su forma y dimensiones, y el tipo y consistencia del terreno se incorporará a la documentación final de obra.

-Estos planos quedarán incorporados en la documentación de la obra acabada.

4.6.3 Comprobaciones a realizar sobre los materiales de construcción

-Los materiales y resistencias coinciden con lo establecido en proyecto.





CONTROL

4.6.4 Comprobaciones durante la ejecución.

El replanteo es correcto;Se han observado las dimensiones y orientaciones proyectadas;Se están empleando los materiales objeto de los controles ya mencionados;La compactación o colocación de los materiales asegura las resistencias del proyecto;Los encofrados están correctamente colocados, y son de los materiales previstos en el proyecto;Las armaduras son del tipo, número y longitud fijados en el proyecto;Las armaduras de espera de pilares se encuentran correctamente situadas…Los recubrimientos son los exigidos en proyecto;Los dispositivos de anclaje de las armaduras son los previstos en el proyecto;El espesor del hormigón de limpieza es adecuado;La colocación y vibración del hormigón aseguran las resistencias del proyecto;Se está cuidando que la ejecución de nuevas zapatas no altere el estado de las contiguas, ya sean

también nuevas o existentes;Las vigas de atado y centradoras así como sus armaduras están correctamente situadas;Los agotamientos entran dentro de lo previsto y se ajustan a las especificaciones del Estudio

Geotécnico para evitar sifonamientos o daños a estructuras vecinas;Las juntas corresponden con las previstas en el proyecto;Las impermeabilizaciones previstas en el proyecto se están ejecutando correctamente.





CONTROL

4.6.5 Comprobaciones finales

Antes de la puesta en servicio del edificio se debe comprobar que:

Las zapatas se comportan en la forma prevista en el proyecto;

No se aprecia que se estén superando las cargas admisibles;

Los asientos se ajustan a lo previsto, si, en casos especiales, así lo exige el proyecto o el Director de Obra;

No se han plantado árboles, cuyas raíces puedan originar cambios de humedad en el terreno de cimentación, o creado zonas verdes cuyo drenaje no esté previsto en el proyecto, sobre todo en terrenos expansivos.





CONTROL

4.6.5 Comprobaciones finales

Sistema de nivelación

Si bien es recomendable controlar los movimientos del terreno para cualquier tipo de construcción, en edificios de tipo C-3 y C-4 será obligado el establecimiento de un sistema de nivelación para controlar el asiento de las zonas más características de la obra, en las siguientes condiciones:

-El punto de referencia debe estar protegido de cualquier eventual perturbación, de forma que pueda considerarse como inmóvil, durante todo el periodo de observación;

-El número de pilares a nivelar no será inferior al 10% del total de la edificación. En el caso de que la superestructura se apoye sobre muros, se preverá un punto de observación cada 20 m de longitud, como mínimo. En cualquier caso el número mínimo de referencias de nivelación será de 4. La precisión de la nivelación será de 0,1 mm;

-La cadencia de lecturas será la adecuada para advertir cualquier anomalía en el comportamiento de la cimentación. Es recomendable efectuarlas al completarse el 50% de la estructura al final de la misma, y al terminar la tabiquería de cada dos plantas de la edificación;

-El resultado final de las observaciones se incorporará a la documentación de la obra.




5. CIMENTACIONES PROFUNDAS

PILOTES y MICROPILOTES

Tipologías:

Forma de trabajo: por fuste, por punta

Material: Hormigón in situ, Hor. Prefabricado, acero, madera, mixtos.

Sección: Circular (cuadrada, hexagonal..) pilotes pantalla.

Procedimiento: hincados, in situ





PILOTES

Acciones

Igual que en zapatas (coeficiente unidad)

Formula de distribución de cargas a través de encepado rígido.

Rozamiento negativo (asiento del terreno mayor que el del pilote)

Empujes horizontales





PILOTES

ANALISIS Y DIMENSIONADO.

ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS:

Estabilidad global, hundimiento, rotura por arrancamiento, rotura horizontal del terreno bajo cargas del pilote, capacidad estructural del pilote

CARGA DE HUNDIMIENTO. Resistencia por punta + resistencia por fuste

Resistencia por punta: (formulación simple con datos tabulados y comentarios)Resistencia por fuste: (formulación simple, muy claro)Efecto de grupo.





PILOTES

ANALISIS Y DIMENSIONADO.

Tope estructural: σ · A (incluye tabla con valores de σ)





PILOTES

CONDICIONES CONSTRUCTIVAS Y DE CONTROL

Pilotes hormigonados “in situ”Precauciones de excavación e hincaPrescripciones de materias primas (agua, cementos áridos)Dosificación y consistencia del hormigón

Pilotes prefabricados e hincados




6. ELEMENTOS DE CONTENCIÓN

PANTALLAS

Tipos: in situ de hormigón o de piloteshincadas de tablestacas de hormigón o acero Prefabricadas de hormigón en zanja preexcavada





MUROS

Muros de contención: (Gravedad, en ménsula, de sótano,…)





ACCIONES

-Coeficientes de empuje activo (Ka) y empuje pasivo (Kp)

Incluye formulación conocida sin tabular.

Datos necesarios: -ángulo de rozamiento interno, cohesión, peso específico-datos geométricos-rozamiento terreno muro

(función de rugosidad y rozamiento interno)

-Empuje en reposo(Indica que es difícil determinar pero da una fórmula para obtenerlo)

-Empujes debidos al agua.

-Empujes debidos a sobrecargas.

El documento incluye numerosas anotaciones para la aplicación y determinación de acciones en diferentes casuísticas.

2

)i(sen)i'(sen)·'(sen)sen(

)'-( ·sen βcosec AK

⎥⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

−β−φφ+δ

+δ+β

φβ=





ANALISIS Y DIMENSIONADO: PANTALLAS

Criterios básicos:

Consideraciones sobre tipo de pantallas, criterios de elección, etc.Recomendación de colocar anclajes para excavaciones superiores a 3 o 4 metros.

Estabilidad y capacidad estructural:

Estabilidad global: Planos de rotura a comprobar, pero no indica cómo.

Estabilidad del fondo de la excavación: formulación muy simple

Estabilidad de la pantalla: Métodos de cálculo desarrollados en Anejo F

Estabilidad de anclajes: Comprobaciones a efectuar sin indicaciones-.

Estabilidad de edificaciones próximas: Sobrecargas y tipo de comprobaciones

Capacidad estructural de la pantalla: Métodos de cálculo desarrollados en Anejo F





ANALISIS Y DIMENSIONADO: MUROS

Criterios básicos:

Juntas:en cambio de sección o singularidades.De dilatación < 30 m no mayor a 3 H. (con apertura de 2 a 4 cm)De retracción: falsas juntas de 8 a 12 m.

Drenaje:

Referencias cumplimiento de HS-1Tipos de drenajeRecomendaciones de drenaje en suelos expansivos.Indicación de problemas por drenaje mediante mechinales.





ANALISIS Y DIMENSIONADO: MUROS

Condiciones a verificar:

Estabilidad globalHundimientoDeslizamientoVuelcoCapacidad estructural





ANALISIS Y DIMENSIONADO: MUROS: Condiciones a verificar:

Estabilidad global-Indicación de planos de rotura sin formulación ni método.

Hundimiento

-Remite a su comprobación como zapata.

Deslizamiento:

- No necesaria si empuje horizontal es menor del 10% de la vertical.-Formulación simple para suelos granulares y suelos cohesivos

Vuelco

-No necesaria si la resultante queda dentro del núcleo central.-Formulas simples para determinar presión máxima.

Capacidad estructural

-Indicaciones para comprobación de distintas tipologías:

-En general no preciso en muros de gravead-Algunas indicaciones adicionales para muros de sótano.




7. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO

EXCAVACIONES Y RELLENOS

EXCAVACIONES:

Se deben contemplar en proyecto problemas de inestabilidad, incrementos de humedad o desecación.Indica parámetros a contemplar en calculo y coeficientes de seguridadNo aporta recomendaciones de taludesNo aporta procedimiento de cálculo.Prescribe control de movimientos en determinadas situaciones (calculo poco fiable)

RELLENOS

Define aspectos (permeabilidad, plasticidad, etc) a tener en cuenta en la prescripción de rellenos

No cuantifica ningún parámetro

No aporta ninguna especificación

Remite al Pliego de Condiciones del Proyecto.




7. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO

GESTION DEL AGUA (curiosa titulación)

-Control del agua freática.Solo indica requisitos muy genéricos.

-Roturas hidráulicas.

Solo define las posibles roturas, medidas genéricas y coeficientes de seguridad a adoptar, sin indicaciones de métodos o procedimientos de calculo.

subpresión, sifonamiento, erosión interna tubificación

8. MEJORAS DEL TERRENO

También de forma muy genérica, solo señala procedimientos (sustitución, inyección, jet-grouting, …)




9. ANCLAJES AL TERRENO

ANCLAJES:

Definiciones y tipologías

Dimensionado:

Formulaciones (no muy complejas) para:

-Tensión admisible del tirante

-Deslizamiento del tirante dentro del bulbo

-Seguridad al arrancamiento del bulbo




ANEXOS

A. Terminología

B. Notación y unidades (incompleto)

C. Técnicas de prospección.

Definición y utilización de calicatas (profundidad < 4 m), sondeos, penetraciones, geofísica, …

D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores tabulados de referencia.Mayor amplitud que la de AE-88.

E. Interacción suelo-estructura.Criterios de rigidez, bulbo de presiones, modulo de balasto.

F. Modelos de referencia para el calculo de cimentaciones y elementos de contención.Factores que influyen en presión de hundimientoEstimación de asientos.Cimentaciones profundas (hundimiento, asientos)Elementos de contención: esquemas y funcionamiento estructural.

G. Normas de referencia.




ANEXOS

ANEJO D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores tabulados de referencia.




Muchas gracias.

PLAN DE FORMACIÓN DEL

CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN

GRUPO DE FORMADORES ADSCRITOS A LA FUNDACIÓN FIDAS:

D. Ángel L. Candelas GutiérrezD. Ramón Carrascosa LatorreD. Samuel Domínguez AmarilloD. Salvador Muñoz MuñozD. Narciso Vázquez Carretero

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