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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Sesión : Introducción, aproximación al edificio, inspección técnica de laestructura, descenso de cargas, tipología de apeos, fundamentosbásicos de cálculo de estructuras de acero y fábrica cerámica, cálculode apeos, criterios de ejecución.
Curso práctico de cálculo de apeos.
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Índice:
1. Introducción
2. Aproximación al edificio
3. Materiales y sistemas
4. Inspección Técnica Estructura
5. Descenso de cargas
6. Tipología de apeos
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Introducción, 2, 3, 4, 5 y 6
•Cambios de necesidades.
•Eliminación de paredes.
•Reducción de la estabilidad global del edifico.
•El mejor apeo es aquel que se puede evitar .
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2. Aproximación al edificio 3, 4, 5 y 6
Apr oxi maci ón a l edi fic io
Pre-Diagnosis, Diagnosis y Diagnóstico
El entorno
Ciudad / barrio / calle , Edificios y solares colindantes
Ant igüedad
Estimación de las características constructivas
Sistema constructivo
Conocimiento del funcionamiento de la estructura
Historial
Tipo de información
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Sistemas constructivos por épocas
1, 2. Aproximación al edificio 3, 4, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2. Aproximación al edificio 3, 4, 5 y 6
1900 1920
1940 1960
1980 2000
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
1. El ladrillo
2. La junta
3. La fábrica
4. El forjado
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. El lad ri ll o2. La j unta3. L a f ábr ic a4. El fo rj ad o
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
Tipología de piezas
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
Juntas
Espesor MaterialCalidad
1 . E l l ad ri ll o2. La junta3. L a f ábr ic a4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
fdsumaResistencia de cálculo de la fábrica
2Malo
5Regular
10Buenof4
16Muy bueno
Resistencia a compresión del ladrillo
0Hueco
10Perforado f3
14Macizo
Tipos de ladrillo
1,5Malo
3Regular f2
7Bueno
Tipo de mortero
2> 1,5
41 a 1,5 f1
6< 1
Grueso de la junta en cm.
Hueco σd=14 kp/cm²
Perforado σd = 20 kp/cm²
Macizo σd = 22 kp/cm²
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l lad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . E l f orj ado
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
ξ = (1,1 + a/h ) < 1,4
a=0 aprox. 1,14
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
EL forjado
1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f ábr ic a4. El f or jad o
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
1. Reconocimiento de paredes y forjados
2. Análisis del estado aparente
3. Levantamiento de planos
Objetivo: Conocimiento del sistema estructural y su estado aparente
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredes y forjados
Paredes:
Ladrillo
Dimensiones
Tipología
1. Reconocimiento de paredes y forjados2. Anális isdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Gruesos y material
Juntas
1. Reconocimiento de paredes y forjados2. Anális isdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Aparejo
Ley de traba
1. Reconocimiento de paredes y for jados2. Análisisdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredes y for jados2. Análisisdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Forjados
Capacidad de arriostramiento
1. Reconocimiento de paredes y for jados2. Análisisdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
MV 201 1972 (PIET70)
1. Reconocimiento de paredes y forjados2. Anális isdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Tipo de viguetas
1. Reconocimiento de paredes y forjados2. Anális isdel estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Análisis del estado aparente3. Levantamiento de planos
Mecánica de fisuras
Caracterización de grieta o fisura
Traza. Recta (ángulo), curva.
Ancho
Profundidad
Labios
Evolución. Muerta, viva
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Anális is del estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Anális is del estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Anális is del estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Análisis del estado aparente3. Levantamiento de planos
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1. Reconocimiento de paredesy forjados2. Anális isdel estado aparente3 . L e va nt a mie nt o d e p lan o s
Plantas, secciones y alzados
1, 2, 3 4. Inspección Técnica Estructura, 5 y 6
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6
1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesos propios
4. Distribución hiperestática
5. Arcos de descarga
Objetivo: Conocer las cargas sobre el apeo
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
CÀRREGA: Tot fenomen capaç de generar tensions
Classificació per la seva naturalesa
Classificació per la seva variació en el temps
Classificació per la seva variació en el espai
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Classificació de les accions per la seva NATURALESA
ACCIONS DIRECTES:
Peso propi, càrregues permanents, sobrecàrregues d’ús, vent, etc.
ACCIONES INDIRECTES:
Temperatura, humitat, assentaments de la fonamentació, accions reològiques,acciones sísmiques, etc.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Classificació de les accions per la seva variació en el TEMPS
ACCIONS PERMANENTS (G).
Peso propi, elements embeguts, equipaments fixes, etc
ACCIONS PERMANENTS DE VALOR NO CONSTANT (G*).
Reològiques,pretesat,empentes, etc
ACCIONS VARIABLES (Q).
Sobrecarregues d’ús, accions climàtiques, accions degudes al procés constructiu, etc.
ACCIONS ACCIDENTALS (A ).
Possibilitat d’actuacióes petita però de gran importància. Impactes, explosions, sisme,etc.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobrecargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribuciónhiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Classificació de las acciones per la seva variació en el ESPACI
ACCIONS FIXES.
Pesos propis, “vent”
ACCIONS LLIB RES.
Sobrecarregues d’ús, “envans”
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobrecargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribuciónhiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
VALORS CARACTERÍSTICS DE LES ACCIONS
El valor característic d’una acció es al seu principal valor representatiu.
(valor corresponent a una determinada probabilitat de no ser superat durantun període de referència, que te en conte la vida útil de l’estructura i la duracióde la acció)
Valor migValor nominal superior
Valor nominal inferior
NBE-AE-88 NORMA BÀSICA DE L'EDIFICACIÓ. ACCIONS EN L’EDIFICACIÓNRE-AEOR-93 NORMA REGLAMENTÀRIA D'EDIFICACIÓSOBRE ACCIONS EN L'EDIFICACIÓENLES OBRES DE REHABILITACIÓ ESTRUCTURAL DELS SOSTRES D'EDIFICIS D‘HABITATGES
DB-SE-A DOCUMENT BÀSIC SEGURETAT ESTRUCTURAL ACCIONS
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobrecargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribuciónhiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
ACCIONS
NBE-AE-88
TERRATS100 -150 kg/m2
HABITATGES200-300 kg/m2
OFICINES300 kg/m2
LOCALS400-500 kg/m2
COTXES400 kg/m2
CAMIONS1000 kg/m2
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
ACCIONS
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
VALORS REPRESENTATIUS DE LES ACCIONS
El valor representatiu d’una acció es el valor d’aqueta utilitzat per lacomprovació dels Estats Límits.Una mateixa acció pot tenir un o varis valors representatius, segons lacombinació.El valor representatiu d’una acció s’obté afectant al seu valor característic, Fk ,per un factor Ψ i .
Valors de càlcul de les accions
Se defineix com valor de càlcul d’una acció el obtingut como producte delvalor representatiu per un coeficient parcial de seguritat.
Fd Valor de càlcul de l’acció F.γf Coeficient parcial de seguritat de l’accióconsiderada.
F k iΨ
F =F k i f d Ψγ
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
Situacions permanents o transitòries
Gk,j Valor característico de las acciones per manentesG*k,j Valor caracter ís ti co de las acc iones permanentes de va lor no constantePk Valor característico de la acción del pretensadoQk,1 Valor característico de la acción variable determinanteψo,i Qk, i Valor representat ivo de combinación de las acciones variables concomitantesψ1,1 Qk,1 Valor representat ivo frecuente de la acción variable determinanteψ2,i Qk,i Valores representat ivos cuasipermanentesde las acciones variables con la
acción determinante o con la acción accidental Ak Valor característico de la acción accidental AE,k Valor característico de la acción sísmica
Q+Q+PG+G ik,i0,iQ,1>i
k,1Q,1k P
* jk, j ,G
1 j
jk, jG,
1 j
+* ψ γ γ γ γ γ ∑∑∑≥≥
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Asignación de sobrecargas
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
1 Los coeficientes de reducción anteriores podrán aplicarse simultáneamente en un elemento verticalcuando las plantas situadas por encima de dicho elemento estén destinadas al mismo uso y siempre quecorrespondan a diferentes usuarios, lo que se hará constar en la memoria del proyecto y en lasinstrucciones de uso y mantenimiento. En el caso de 1 ó 2 plantas, se puede aplicar la reducción porsuperficie tributaria a los elementos verticales
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Importancia relativa
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesos propios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Identificación de tipología de elemento constructivo y asignación de pesopor catálogos.
Identificación de tipología de elemento constructivo y asignación de pesopor densidades.
Pasaje real del elemento constructivo.
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesos propios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6
V= qL/2 ± (M1-M2)/L
1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hi perestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6
V= qL/2 ±(M1-M2)/L
1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcosde descarga
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcos de descargaNo contar con su colaboración, pero existe.
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5. Descenso de cargas, 6 1. Tipo de cargas
2. Asignación de sobre cargas
3. Asignación de pesospropios
4. Distribución hiperestática
5. Arcos de descarga
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Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
Apeos con posibilidad de efectuar un apuntalamiento total hasta la cimentación
•Cortantes en forjados•Rigidez del apoyo
Apeos con posibilidad de efectuar un apuntalamiento total hasta forjado
•Estudio de cortantes
Apeos sin posibilidad de efectuar un apuntalamiento
•Sistema seguro
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
Jácena única
Jácena doble
•Solución con paredes de 29 cm de grosor.•Solución con paredes de 14 cm de grosor
Pasadores “mechinales”
•Tensiones tangenciales•Deformación por flecha•Tensiones en la fábrica
Sistema de apoyo
•Pilares•Refuerzo esquina pared•Dado HM y HA•Chapa
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
ORDEN CRONOLÓGICO DE APEO (2UPN) EN PARED EXISTENTE
1.-Acopiodel materialnecessarioymedidas deseguridad.
2.- Replanteogeneral de laintervención.
3.- Cortecondiscodehuecoparaapoyode bigasen 2 fases:
3.1.-Corte defábrica (300mm),preparaciónde superficie conmorterode regularización,colocaciónde chapa(e=20mm).
3.2.-Retacadode la partesuperior entre chapa yfábrica conmorterode regularización.
3.3.-Repetir puntos3.1y3.2.
7.-Colocaciónpordamasdechapasinferiores.
8.- Derribocontrolado depared.
4.- Presentación de 2UPNpreviapreparación de superficie.
5.- Proceder a soldarchapas.
6.- Ejecuciónde pasadoresyposterior apriete(Par de apriete 1KNm).
3.33.1 /3.2 5 6 7 74 8
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
300
UPN-180
aprox 1,12m
140100
A'300
140 100
Paret Existent
Xapa 1e = 20mm
Morterderegularitzación≈10mmTipusSikadur41
ParetExistent
Xapa 2e= 15m m
310
310 310
310
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
ORDEN CRONOLÓGICO DE APEO EN PARED EXISTENTEEscala 1:50
1.- Acopio del material necesario ymedidasde seguridad.
2.-Replanteo generalde laintervención.
3.-Corte con disco de hueco paraapoyo de vigasen 2 fases :
3.1.-Cortede fábrica(300mm),preparaciónde superficie conmortero de regularización,colocación de pletina (e=20mm)3.2.-Retacadode laparte
superiorentre chapay fábricaconmortero de regularización3.3.-Repetir puntos 3.1y 3.2, yproceder asoldar chapas
7.1-Corte de fábricapreparaciónde superficie conmortero de regularización
7.2.-Colocaciónde pilares
UPN-140/UPN-1608.-Derribo controladodepared
4.- Presentaciónde UPN previapreparaciónde superficie
5.-Ejecución de pasadoresyposterior
apriete (Parde apriete 1KNm)6.- Colocaciónpordamas dechapas inferiores
3.13.2
4 5
6
7.17.2
6
8
Cálculo de apeos Enric Heredia Campmany-Gaudet Arquitecto Técnico, Consultor de estructuras.
1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
C
C'
343140100
B
B' 300
140 100
343343
343
DETALLEAPEO: A1 ALZADOESCALA1:10
Cotas en mm
Nota: Garganta desoldadura a=5mm
ParedExistente
Morteroderegularización»10mm TipoSikadur41
Chapa1e=20mm Chapa 2
e=15mm
Pared Existente
UPN-260
Morterode regularización≈ 10mmTipo Sikadur41
Chapa 3e=20mm
300
UPN-160
A
A'
aprox2,10m
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1, 2, 3, 4, 5, 6. Tipología de apeos
PILAR HEB-180 PILAR HEB-1 80 PILAR HEB-180
ESTINTOLAMENT 2,3FASE 1 FASE 2
1.-Acopi delmaterial necessari iles mesuresde seguretat.Replanteiggeneralde laintervenció.
2.- Tall de fàbrica,preparació de superfície ambmorterde reparació.Col·locació del pilarsHEB-180.
3.- Tall amb disc per recolçament de biguesen 2 fases.
3.2.- Retacat de la part superiorentre la xapai lafàbrica amb morter de regularització.
3.3.- Repetirpunts 3.1.i3.2., procedir a soldarxapes.
3.2 3.1
4
2 2 2
3.1
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1 . El l ad ri ll o2. La j unta3 . L a f áb ri ca4 . El fo rj ado
1, 2, 3. Materiales y sistemas , 4, 5 y 6
La fábrica
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1 . E l l ad ri ll o2. La junta3. L a f áb ri ca4. E l f or ja do
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La fábrica
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1 . E l l ad ri ll o2. La j unta3. L a f áb ri ca4. El fo rj ad o
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La fábrica
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Índice:
1. Fundamentos básicos de cálculo de acero
2. Fundamentos básicos de cálculo de fábrica
3. Cálculo de apeo
4. Memoria justificativa
5. Criterios de ejecución
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1 FUNDAMENTOS BÁSICO CÁLCULO ACERO , 2, 3, 4 y 5
2.2.1 Tipos de verificación1 Se requieren dos tipos de verificaciones de acuerdo a DB SE 3.2, lasrelativas a:
a) La estabilidad y la resistencia (estados límite últimos).b) La aptitud para el servicio (estados límite de servicio).
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2.3.3 Coeficientes parciales de seguridad para determinar la
resistencia1 Para los coeficientes parciales para la resistencia se adoptarán, normalmente, lossiguientes valores:
a) γ M0 = 1,05 coeficiente parcial de seguridad relativo a la plastificación del materialb) γM1 = 1,05 coeficiente parcial de seguridad relativo a los fenómenos de inestabilidadc) γ M2 = 1,25 coeficiente parcial de seguridad relativo a la resistencia última del material o
sección, y a la r esistencia de los medios de unión
d) γ M3 = 1,1 coeficiente parcial para la resistencia al deslizamiento de uniones con tornillospretensados en Estado Límite de Servicio.
γ M3 = 1,25 coeficiente parcial para la resistencia al deslizamiento de uniones con tornillospretensazos en Estado Límite de Último.
γ M3 = 1,4 coeficiente parcial para la resistencia al deslizamiento de uniones con tornillos
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3 Las siguientes son características comunes a todos los aceros:
- módulo de Elasticidad: E 210.000 N/mm2- módulo de Rigidez: G 81.000 N/mm2- coeficiente de Poisson: υ 0,3- coefic iente de d ilatación térmica: a 1,2 · 10-5 (ºC)-1- densidad: ρ 7.850 kg/m3
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4.5 Resistencia de cálculo
1 Se define resistencia de cálculo, f yd, al cociente de la tensión d e límite elástico y el coeficiente deseguridad del material:
f yd = f y / M (4.2)
siendo:f y tensión del límite elástico del material base (tabla 4.1). No se considerará el efecto deendurecimiento derivado del conformado en frío o de cualquier otra operación.
M coeficiente parcial de seguridad del material, de acuerdo al apartado 2.3.3,
2 En las comprobaciones de resistencia última del material o la sección , se adopta como resistenciade cálculo el valor
f ud = f u / M2
siendo
M2 coeficiente de seguridad para resistencia última.
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Von Mises
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6.2.3 Resistencia de las secciones a tracción
1 Como resistencia de las secciones a tracción, Nt,Rd, puede emplearse la plástica dela sección bruta sin superar la última de la sección neta:
NLRd ≤ Npl,Rd = A · fyd (6.2)NLRd ≤ Nu,Rd = 0,9 · Aneta · fud (6.3)
2 Cuando se proyecte conforme a criterios de capacidad, la resistencia última de lasección neta será mayor que la plástica de la sección bruta.3 En las secciones extremas en las que se practican los agujeros y rebajes de alasrequeridos para la unión, se comprobará el desgarro del alma según se indica en elapartado 8.5.2.
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6.2.4 Resistencia de las secciones a corte
1 El esfuerzo cortante de cálculo VEd será menor que la resistencia de las seccionesa cortante, Vc,Rd, que, en ausencia de torsión, será igual a la resistencia plástica:
donde el término relativo al área a cortante tiene los siguientes valores:
- Perfiles en I o H cargados paralelamenteal alma: A V = A -2btf + (tw + 2r) tf (Como simplificación se puede tomar Av = htw)
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6.2.5 Resistencia de las secciones a compresión
1 La resistencia de las secciones a compresión, Nc,Rd, seráa) la resistencia plástica de la sección bruta (ecuación 6.2) para las secciones declases 1 a 3;b) la resistencia de la sección eficaz para las secciones de clase 4:
Nu,Rd = Aef · fyd (6.6)
2 Se descontaráel área de los agujeros cuando no se dispongan los correspondientestornillos o cuando se trate de agujeros rasgados o sobredimensionados.
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6.2.6 Resistencia de las secc iones a flexión
1 La resistencia de las secciones a flexión, Mc.Rd, será:
a) la resistencia plástica de la sección bruta para las secciones de clase 1 y 2:
Mpl,Rd = Wpl · fyd (6.7)
Wpl módulo resistente plástico correspondiente a la fibra con mayor tensión.
b) la resistencia elástica de la sección bruta para las secciones de clase 3:
Mel,Rd = Wel · fyd (6.8)
Wel módulo resistente elástico correspondiente a la fibra con mayor tensión.
c) la resistencia a abolladura para las secciones de clase 4:
M0,Rd = Weff · fyd (6.9)
Wef módulo elástico de la sección eficaz (correspondiente a la fibra con mayor tensión).
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6.3.2 Compresión
Nb,Rd = χ · A · fyd
A área de la sección tranversal en clases 1, 2 y 3, o área eficaz ensecciones de clase 4,
fyd resistencia de cálculo del acero, tomando con de acuerdo a 2.3.3coeficiente de reducción por pandeo, cuyo valor puede obtenerse en losepígrafes siguientes en función de la esbeltez reducida y la curva de pandeoapropiada al caso.
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6.3.2.1 Barras rectas de sección constante y axil constante1 Se denomina esbeltez reducida, a la raíz cuadrada del cociente entre la resistenciaplástica de la sección de cálculo y la compresión crítica por pandeo, de valor
E módulo de elast ic idad;I momento de inercia del área de la sección para flexión en el plano considerado;
Lk longitud de pandeo de la pieza, equivalente a la distancia entre puntos de inflexión de ladeformación de pandeo que la tenga mayor. Para los casos canónicos se define en la tabla 6.1en función de la longitud de la pieza. Para condiciones diferentes para la carga axial o lasección se define en apartados posteriores.
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El coeficiente de reducción por pandeo, para valores de la esbeltez reducida K ≥ 0,2, seobtiene de:
es el coeficiente de imperfección elástica, que adopta los valores de la tabla 6.3 enfunción de la curva de pandeo (véase tabla 6.2). Ésta representa la sensibilidad al fenómenodependiendo del tipo de sección, plano de pandeo y tipo de acero, de acuerdo a la table 6.2.
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6.3.3.4 Abolladura del alma por cortante
1 No es preciso comprobar la resistencia a la abolladura del alma en las barras en las quese cumpla:
d, t d imens iones del a lma(al tu ra y espesor );
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6.3.3.5 Cargas concentradas
1 No es necesario comprobar la resistencia del alma de una pieza frentea la aplicación deuna carga concentrada (o una reacciónen un apoyo) actuando sobre las alas si se disponenrigidizadores dimensionados tal como se indica en el apartado anterior, para resistir unacompresión igual a la fuerza concentrada aplicada (o la reacción).2 No es necesario rigidizar el alma de una pieza sometida a cargas concentradas actuandosobre las alas si se cumple que:
siendoFEd valor de cálculo de la carga concentrada, ;Fb,Rd resistencia de cálculo del alma frente a cargas concentradas.
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3 La resistencia de cálculodel alma frente a cargas concentradas viene dadapor:
siendo
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1 FUNDAMENTOS BÁSICO CÁLCULO ACERO , 2, 3, 4 y 5 - Caso a): carga (o reacción) aplicada a un ala y equilibrada por cortantes en el alma.
- Caso b): carga (o reacción) transferida de un ala al otro a través del alma. En caso dehaber cortantes, se considera la fuerza concentrada de mayor valor de las dos.
- Caso c): carga (o reacción) aplicada a un ala cerca de una sección extrema no rigidizaday equilibrada por un cortante en la otra sección.
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viniendo cada coeficiente dado por las expresiones:
dondesS longitud de la entrega rígida de la carga (véase la figura 6.7);tw espesor del alma;tf espesor del ala;f yw tensión de límite elásticodel alma;f yb tensión de límiteelástico del ala;E módulode elasticidad;d canto de l a lma.
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5.2.2 Capacidad portante
1 En todo pañode un murode fábrica, la compresión vertical de cálculo, Nsd, será menor o
igual que su resistencia vertical de cálculo, NRd, es decir:NSd ≤ NRd (5.5)
2 En muros de una hoja (o de dos hojas unidas rígidamente), la capacidad resistentevertical de cálculoa compresión vertical, NRd, por unidad de longitud, vale:
NRd= Φ · t · fd (5.6)
donde:Φ es el factor de reducción del grueso del muropor efecto de la esbeltez y/o de la
excentricidad de la carga que se calcula segúnel apartado 5.2.3.t es el espes or d el m urofd es la resistencia de cálculo a compresión de la fábrica. Cuandoel área A, en m2, de lasección horizontal de un murosea menor que 0,1m2, se reducirá por el factor 0,7+3 · A
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5.2.3 Factor de reducción Φ
3 En cabeza y base de muro (figura 5.4), el factor de reducción, Φ , vale:
siendo:a la profundidad con que se remete la tabica del forjadorespecto a la cara exterior
del muro (figuras 5.2 y 5.3)e la excentricidad total de la sección que se comprueba. Salvo que se hayaobtenido por capacidad, según el apartado 5.2.2, se considerará:
e = MSd / NSd+ ea > 0,05 · t
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4 En paños entre tramos sucesivos de forjados, a media altura (figura 5.5), el
factor de reducción Φ se determinará, de forma simplificada a partir de la ecuación(5.10). La formulación completa para la determinación de Φ a media altura seencuentra en el Anejo D.
siendo:em = e + ep (5.11)
donde:e es la excentricidad debida a las solicitaciones en ese punto, según (5.9),ep la excentricidad debida a pandeo, de valor
ep = 0,00035 · t · (hd / td)2 (5.12)
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Anejo D. Determinación del factor Φ a media altura de un muro
1 El valor del coeficiente Φ, a media altura de un muro se obtiene a partir de laexpresión:
e base de los logar itmosneperianosem excentricidad por pandeo/fluencia, según 5.2.4,t espesor del muro,hd altura eficaz del muro, según 5.2.5,td espesor eficaz del muro, según 5.2.6,f k resistencia característica de la fábrica,E módulode e last ic idad de la fábri ca .
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1 La altura de cálculo hd de un muro puede tomarse igual a:
hd= ρn h (E.1)
donde:h es la altura libre de piso,ρn es el factor de reducción dependiente del número n de bordesarriostrados, de valor:a) Paraun muro arriostrado sólo en cabeza y pie, en general, ρ2 = 1,0. Sise arriostra mediante forjados de hormigón armado con una entrega de almenos 2t/3 y 85 mm, y la excentricidad de la compresión en cabeza esmenor de 0,25 t, puede tomarse ρ2 = 0,75.b) Un muro, de espesor t, arriostrado en un sólo borde vertical, con L ≥15 t, o en los dos bordes verticales con L ≥ 30 t, se tratará como muroarriostrado sólo en cabeza y pie.
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c) En los muros arriostrados en cabeza y pie, y en un borde vertical (con el otroborde libre), el valor de ρ3 puede tomarse de las ecuaciones (E.2) y (E.3):
siendo:h la altura l ibredel muroL la longitud del muro
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d) En los muros arriostrados en los cuatro bordes, el valor de ρ4 puede tomarse de lasecuaciones (E.4) y (E.5)
e) Para un muro libre en cabeza ρ1 = 2,0. Si está arriostrado en algún borde vertical, elvalor de ρ será el doble del establecido en las ecuaciones (E.2) a (E.5), según corresponde,para ρ2 = 1,00
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Anejo F. Cálculo del factor de incremento ξ para cargas concentradas
1 El factor de incremento ξ para concentradas se obtiene de la expresión:
siendo:
x = 2a1 / H
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1, 2, 3, 4, 5 CRITERIOS DE EJECUCIÓN
Apuntalamiento
• saber donde apoyamos• arriostramiento de puntales• espacios operativos (no nos dejemos la viga fuera)
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Es este tipo de intervenciones, siempre delicadas, no solo el proyecto del apeo debeser correcto, sino que su ejecución ha de ser m uy cuidada.
La ejecución se debe planificar cuidadosamente, teniendo en cuenta todas lascircunstancias particulares de la obra. Planificación del uso de m edios y recursosnecesarios, las fases de ejecución de la obra, las medidas preventivas en cadafase, etc.
La constructora
La constructora es el agente más determinante en el proceso de la ejecución de unapeo. De ella dependerá, en buena medida, la correcta ejecución y sobre todo ladetección a tiempo de cualquier anomalía o incidencia que requiera unaactuación de urgencia.
De la constructora se espera profesionalidad en sus actuaciones y que disponga depersonal cualificado y con la suficiente experiencia en este tipo de intervenciones.
El técnico
El técnico debe velar por el buen hacer de la construcción y estar m uy atento a laverificación in situ de las hipótesis establecidas en proyecto.