Combinación de acciones en cimentación según CTE

Las cimentaciones son un mundo donde confluyen diferentes normativas, teorías y prácticas y donde aún hoy en día existe mucho que estructurar. Este mi primer post en estructurando pretende iniciar lo que espero que sea mi línea editorial con el objetivo de “estructurar” y clarificar el mundo de las cimentaciones empezando por el origen, las acciones en cimentación.

Concretamente el tema de las acciones en cimentación ya aporta varios puntos controvertidos que conviene aclarar ya que existen programas de cálculo que siguen calculando las cimentaciones con las combinaciones de acciones tituladas “acciones características” que no se ajustan a la normativa vigente en cuestión de cimentaciones para edificios que actualmente es el CTE DB SE-C.

También existe la antigua tendencia a dividir los resultados de las combinaciones realizadas al material por 1.40 para pasar a acciones características lo cual puede valer para un número gordo pero no es aceptable para el cálculo de cimentaciones de tipo general.

En primer lugar hay que distinguir entre comprobaciones de tipo geotécnico (GEO) y las comprobaciones de tipo estructural (STR). En este post me centraré únicamente en la cuestión geotécnica ya que las comprobaciones estructurales obedecen a la normativa de cada uno de los materiales que intervienen en estado límite último.

 

COMPROBACIONES DE TIPO GEOTÉCNICO (GEO)

- En situación persistente o transitoria:

El CTE DB SE-C indica que se aplicarán las ecuaciones indicadas en DB SE (4.3) con coeficientes parciales igual a 1 para las cargas permanentes y entre 0 y 1 para las sobrecargas.

Image             (Ec 4.3 CTE DB SE)

- En situación accidental:

 

El CTE DB SE-C indica que se aplicarán las ecuaciones indicadas en DB SE (4.4 (genérica) y 4.5 (con sismo)) con coeficientes parciales igual a 1 para las cargas permanentes y entre 0 y 1 para las sobrecargas.

 Image                        (Ec 4.4 CTE DB SE)

Image                                                (Ec 4.5 CTE DB SE)

Donde la tabla de coeficientes cuasi-permanentes, Y es la tabla 4.2

Image

Si aplicamos esta instrucción a un caso habitual, tenemos:

- En situación persistente o transitoria:

Hipótesis

γfavorable

γdesfavorable

ψ0
G

1,00

1,00

1,00
Q (uso) (1)

0,00

1,00

0,70
V (viento)

0,00

1,00

0,60
S (sismo)(2)

0,00

0,00

0,00

(1) Se adopta el uso principal del edificio.

(2) Es una acción accidental, no tiene cabida en una combinación de acciones “persistente o transitoria”

Así, la explosión de combinaciones es la siguiente:

C1:   G

C2:   G + Q

C3:   G + Q + 0,6V

C4:   G +     + 0,6V

C5:   G + V

C6:   G + V + 0,7Q

Con estas combinaciones evaluaríamos, por ejemplo, el axil máximo que recae sobre una zapata para la comprobación de hundimiento donde el coeficiente de seguridad al hundimiento gR debe ser de 3 (según CTE DB SE-C tabla 2.1)

Suponiendo que tanto G como Q y V fuesen positivas, el valor de axíl pésimo sobre el cimiento sería

NEd=MAX(G+Q+0.6V;G+V+0.7Q)

Que difiere del adoptado como “acciones características” de NEd=G+Q+V

- En situación accidental (Sismo):

Hipótesis

γfavorable

γdesfavorable

ψ2
G 1,00 1,00 1,00
Q (vivienda y oficinas) 0,00 1,00 0,30
Q (garaje y local)(*) 0,00 1,00 0,60
V (viento) 0,00 1,00 0,00
S (sismo) 1,00 -1,00 0,00

(*) Se adopta el uso principal del edificio.

Así, la explosión de combinaciones es la siguiente:

C1:   G

C2:   G + S

C3:   G – S

C4:   G + S + 0,3Q

C5:   G – S + 0,3Q

Y para todas estas combinaciones, el coeficiente de seguridad al hundimiento gR debe ser de 2 (según CTE DB SE-c)

Observaciones:

-        estas combinaciones y coeficientes de seguridad, son válidas únicamente para las comprobaciones relativas al terreno; en cuanto al tope estructural y esfuerzos hay que considerar las indicadas enla EHEy NCSE-02.

-        Para un caso general, de un edificio con G, Q , 8 V (4 direcciones con 2 excentricidades cada uno) y 2 S habría que considerar las siguientes combinaciones.

Hip.

Tipo

gmax

gmin

y0

y1

y2

Combinatoria

G

G:    Permanente.

1,35

0,80

1,00

1,00

1,00

Compatible

Q1

QA:  Residencial

1,50

0,00

0,70

0,50

0,30

Compatible

V1

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Compatible

V2

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V3

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V4

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V5

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V6

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V7

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

V8

V:    Viento

1,50

0,00

0,60

0,50

0,00

Incompatible

S1

S:     Sismo

1,00

-1,00

0,00

0,00

0,30

Compatible

S2

QA:  Residencial

1,50

0,00

0,70

0,50

0,30

Compatible

Las combinaciones son:

  1. En situación persistente o transitoria.

C1:G+Q1+0,6V1+0,7S2

C2:G+Q1+0,6V2+0,7S2

C3:G+Q1+0,6V3+0,7S2

C4:G+Q1+0,6V4+0,7S2

C5:G+Q1+0,6V5+0,7S2

C6:G+Q1+0,6V6+0,7S2

C7:G+Q1+0,6V7+0,7S2

C8:G+Q1+0,6V8+0,7S2

C9:G+Q1+0,6V1

C10:G+Q1+0,6V2

C11:G+Q1+0,6V3

C12:G+Q1+0,6V4

C13:G+Q1+0,6V5

C14:G+Q1+0,6V6

C15:G+Q1+0,6V7

C16:G+Q1+0,6V8

C17:G+Q1+0,7S2

C18:G+Q1

C19:G+0,6V1+0,7S2

C20:G+0,6V2+0,7S2

C21:G+0,6V3+0,7S2

C22:G+0,6V4+0,7S2

C23:G+0,6V5+0,7S2

C24:G+0,6V6+0,7S2

C25:G+0,6V7+0,7S2

C26:G+0,6V8+0,7S2

C27:G+0,6V1

C28:G+0,6V2

C29:G+0,6V3

C30:G+0,6V4

C31:G+0,6V5

C32:G+0,6V6

C33:G+0,6V7

C34:G+0,6V8

C35:G+0,7S2

C36:G

C37:G+0,7Q1+V1+0,7S2

C38:G+0,7Q1+V2+0,7S2

C39:G+0,7Q1+V3+0,7S2

C40:G+0,7Q1+V4+0,7S2

C41:G+0,7Q1+V5+0,7S2

C42:G+0,7Q1+V6+0,7S2

C43:G+0,7Q1+V7+0,7S2

C44:G+0,7Q1+V8+0,7S2

C45:G+0,7Q1+V1

C46:G+0,7Q1+V2

C47:G+0,7Q1+V3

C48:G+0,7Q1+V4

C49:G+0,7Q1+V5

C50:G+0,7Q1+V6

C51:G+0,7Q1+V7

C52:G+0,7Q1+V8

C53:G+0,7Q1+0,7S2

C54:G+0,7Q1

C55:G+V1+0,7S2

C56:G+V2+0,7S2

C57:G+V3+0,7S2

C58:G+V4+0,7S2

C59:G+V5+0,7S2

C60:G+V6+0,7S2

C61:G+V7+0,7S2

C62:G+V8+0,7S2

C63:G+V1

C64:G+V2

C65:G+V3

C66:G+V4

C67:G+V5

C68:G+V6

C69:G+V7

C70:G+V8

C71:G+0,7Q1+0,6V1+S2

C72:G+0,7Q1+0,6V2+S2

C73:G+0,7Q1+0,6V3+S2

C74:G+0,7Q1+0,6V4+S2

C75:G+0,7Q1+0,6V5+S2

C76:G+0,7Q1+0,6V6+S2

C77:G+0,7Q1+0,6V7+S2

C78:G+0,7Q1+0,6V8+S2

C79:G+0,7Q1+0,6V1

C80:G+0,7Q1+0,6V2

C81:G+0,7Q1+0,6V3

C82:G+0,7Q1+0,6V4

C83:G+0,7Q1+0,6V5

C84:G+0,7Q1+0,6V6

C85:G+0,7Q1+0,6V7

C86:G+0,7Q1+0,6V8

C87:G+0,7Q1+S2

C88:G+0,6V1+S2

C89:G+0,6V2+S2

C90:G+0,6V3+S2

C91:G+0,6V4+S2

C92:G+0,6V5+S2

C93:G+0,6V6+S2

C94:G+0,6V7+S2

C95:G+0,6V8+S2

C96:G+S2

  1. En situación extraordinaria (Sismo)

C1:G+0,3Q1+S1+0,3S2

C2:G+0,3Q1+S1

C3:G+0,3Q1-S1+0,3S2

C4:G+0,3Q1-S1

C5:G+S1+0,3S2

C6:G+S1

C7:G-S1+0,3S2

C8:G-S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En adelante evaluaré este mismo punto de partida pero con la Guía de Cimentaciones en Obras de Carretera (GCOC) y con el Eurocódigo 7 (EC-7) para tener la referencia de todo aquello que no sean edificios y poder establecer una comparativa.

Un saludo.

NIÑIROLA

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Una respuesta a “Combinación de acciones en cimentación según CTE

  1. Hola:
    Al empezar a leer el post pensé: falta la nieve.
    Al acabar pensé: mejor así, no quiero ni imaginar el número de combinaciones.

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