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.
– 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.
Donde la tabla de coeficientes cuasi-permanentes, Y es la tabla 4.2
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:
- 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 |
- 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
Hola:
Al empezar a leer el post pensé: falta la nieve.
Al acabar pensé: mejor así, no quiero ni imaginar el número de combinaciones.
Buenas tardes; Estoy revisando la combinación de acciones y según dice más arriba
2) Es una acción accidental, no tiene cabida en una combinación de acciones “persistente o transitoria”
Por lo que no entiendo por qué realiza en la combinación de acciones para las cargas para un caso general, de un edificio con G, Q , 8 V (4 direcciones con 2 excentricidades cada uno) y 2 S considera el sismo en la combinación de acciones.
Me lo pueden aclarar?
Gracias de antemano y un saludo.