REGENERACIÓ DELS HABITATGES DEL BARRI DEL SINGUERLINAMPLIACIÓ I REHABILITACIÓ PER ALS VEÏNS DE STA COLOMA

PFC | Daniel Hossack | Primavera 2016 | UPC ETSAV

ESTRUCTURA01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

S/E

Tancament per a coberta format per xapa grecada d'acer prelacat

80 AC Sobrecàrrega accidental A No Aplica

60 EQ Sisme X S No Aplica65 EQ Sisme Y S No Aplica

75 TL Temperatura eix Z Q70 TL Temperatura eix X Q

2,91

Àrea [m2] PP [kN/m2] Pes [kN]

20 EQ Càrregues d'equipament G No Aplica

30 OP Càrregues en procés operatiu Q No Aplica25 LL Sobrecàrregues Q Aplica

AplicaWL Sobrecàrrega de vent XQ Aplica

87 2,910,03

10 SW Pes propi G Aplica15 DL Càrregues mortes G Aplica

40

Àrea [m2] PP [kN/m2] Pes [kN]

35 SN Sobrecàrrega de neu Q Aplica

50

Número Descripció

Aplica

No AplicaNo Aplica

AplicaWL Sobrecàrrega de vent eix+Y Q55 WL Sobrecàrrega de vent eix-Y Q

45 WL Sobrecàrrega de vent eix-X Q

Pes Propi [kN]Total 279,45

Forjats i nivells

Tancaments de coberta

Total [kN]

Tarima de lames de composite de PVC i fusta amb acabat estriat

Forjat col.laborant de 12cm d'espessor

Velocitat bàsica de diseny per a zona C m/sDensitat de l'aire kg/m3

Total [kN] 912,30

1,22529

Total [kN] 0,40

Àrea [m2] 495

qk[kN/m2] Qk[kN]2,00 3,00 990

Terrasses + coberta transitableCategoria A: Zones d'activitats domèstiques o/i residencials A1: Zones Domèstiques (Escales 2,00 kN/m2, Balcons 2,5 kN/m2)

0,40

990

137 0,16 22,28

Plantes

358 2,49 890,02

Sobrecàrrega de neu en capitals de provincia i ciutats autònomes: Barcelona altitud <1000m

Coeficient de forma de la coberta : = 1Zona climàtica d’hivern: Zona 2

Tarima de lames de composite de PVC i fusta amb acabat estriat

Forjat col.laborant de 12cm d'espessor

Velocitat bàsica de diseny per a zona C m/sDensitat de l'aire kg/m3

Total [kN] 912,30

1,22529

Total [kN] 0,40

Àrea [m2] 495

qk[kN/m2] Qk[kN]2,00 3,00 990

Terrasses + coberta transitableCategoria A: Zones d'activitats domèstiques o/i residencials A1: Zones Domèstiques (Escales 2,00 kN/m2, Balcons 2,5 kN/m2)

0,40

990

137 0,16 22,28

Plantes

358 2,49 890,02

Sobrecàrrega de neu en capitals de provincia i ciutats autònomes: Barcelona altitud <1000m

Coeficient de forma de la coberta : = 1Zona climàtica d’hivern: Zona 2

Categoria i Paràmetres del terreny segons:CTE Codi tècnic I. Llacs o àrees planes i horizontals amb vegetació despreciable i sense obstacles.

Província: BARCELONA Terme municipal: Santa Coloma de Gramenet

Edifici es classifica com d’importància

-2,5factor cpe (z)Coeficient Pressió Exterior, Annex D Valor Recomenat en superfícies horizontals. Agafem màxim valor per a vortexWe (succió sota superfícies dels balcons) 1,123 kN/m2

normal

Coeficient de contribució (K): 1.00 1,00Acceleració sísmica bàsica (ab): ab / g = 0,04 g, (sent 'g' l'aceleració de la gravetat) 0,040 g

Coeficient d'amplificació del terreny (S): 1.440Aceleració sísmica de càlcul (ac = S x x ab): 0.058 g

1,440,058 g

Amortiguament: 5% (respecte del amortiguament crític) 5%Fracció de la sobrecàrrega a considerar: 0.60 0,60

Categoria i Paràmetres del terreny segons:CTE Codi tècnic I. Llacs o àrees planes i horizontals amb vegetació despreciable i sense obstacles.

Província: BARCELONA Terme municipal: Santa Coloma de Gramenet

Edifici es classifica com d’importància

-2,5factor cpe (z)Coeficient Pressió Exterior, Annex D Valor Recomenat en superfícies horizontals. Agafem màxim valor per a vortexWe (succió sota superfícies dels balcons) 1,123 kN/m2

normal

Coeficient de contribució (K): 1.00 1,00Acceleració sísmica bàsica (ab): ab / g = 0,04 g, (sent 'g' l'aceleració de la gravetat) 0,040 g

Coeficient d'amplificació del terreny (S): 1.440Aceleració sísmica de càlcul (ac = S x x ab): 0.058 g

1,440,058 g

Amortiguament: 5% (respecte del amortiguament crític) 5%Fracció de la sobrecàrrega a considerar: 0.60 0,60

MEMÒRIA DEL CÀLCUL ESTRUCTURAL1. OBJECTE

El contingut d’aquest anàlisi recull la justificació numèrica resultant del càlcul i la comprovació analítica que garanteix la resistència estructural i la seva estabilitat segons la normativa vigent utilizada.

2. BASES DE CÁLCULO

2.1 Normativa aplicada La normativa, reglaments i codis nacionals, internacionals aplicables en el disseny i càlcul de l’estructu-ra de l’edifici, corresponents al present anàlisi de càlcul són els següents : - En relació a les “ Accions sobre les Estructures “ : · UNE-EN 1993-1:2008/AC:2009 Eurocódigo 1: Acciones en estructuras · CODIGO TECNICO DE LA EDIFICACIÓN (CTE-06) Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo · NORMA DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE (NCSR-02) Real decreto 997/2002, de 27 de septiembre - En relació amb el Disseny de “ Estructures Metàl·liques “ : · INSTRUCCIÓN DE ACERO ESTRUCTURAL (EAE-11) Real Decreto 751/2011, de 27 de mayo · UNE-EN 1993-1:2008/AC:2009 Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero · UNE-EN 1993-1:2008-8/AC:2009 Eurocódigo 3: Uniones · UNE-EN 1994-1-2:2005: Eurocódigo 4: Proyecto de estructuras mixtas En forma complementària i supletòria amb els esmentats reglaments, quan aquests no contemplin algun aspecte o situació que sigui necessària i important per al disseny, es seguiran els lineaments establerts en la normativa següent : · UNE –ENV 13381-4:2005 Ensayos que contribuyen a la resistencia frente al fuego de elementos estructurales Parte 4: Aplicación sobre elementos de acero 2.2 Dades bàsiques del disseny

Valors de càlcul de les propietats del material Mòdulo d’elasticitat E = 210000 N/mm2 Mòdulo d’elasticitat transversal G = 81000 N/mm2 Coeficient de Poisson n = 0,3 Coeficient de dilatació tèrmica lineal a =12x10-6 K-1 (per T≤100°) Material: Estructura d’acer:Propietats mecàniques dels perfils laminats per a la construcció en acer segons: EN 1993-1-:2005, norma EN 10025-2” - Perfils laminats sèrie: I, H, U, LGrau S275 JR Límit elàstic fyk = 275 N/mm2 Resistència a la tracció: per a espessors nominals T≤40mm fuk = 560 N/mm2 - Perfils buits: RHS Grau S275 J0H Límit elàstic fyk = 275 N/mm2 Resistència a la tracció: per a espessors nominals T≤40mm laminació en fred fuk = 410 N/mm2 laminació en calent fuk = 560 N/mm2 L’elecció del tub laminat en fred o calent depèn unicament de millorar la precisió geomètrica i acabat, contra-posa a la millora de les relacions d’espessors de diàmetres. Placa base : Límit elàstic de l’acer : fyk =235 MPa Pes : ρs =77 kN/m3 2.3 Deformacions i desploms permesos sota SLS S’ha verificat que per les situacions de dimensionat pertinents, l’efecte de les accions no arriba al valor límit admissible de deformació establert a tal efecte i que, seguint les prescripcions del DB SE, en aquest cas són els següents: Limitacions de les fletxes relatives dels sostres i de la coberta:

· Fletxa < 1/500 en les zones amb envans fràgils i/o paviments rígids sense juntes. · Fletxa < 1/400 en les zones amb envans ordinaris i paviments rígids amb juntes. · Fletxa < 1/300 en la resta dels casos. Limitacions dels desplaçaments horitzontals: · Desplom total < 1/500 de l’alçada total de l’edifici · Desplom local < 1/250 de l’alçada de la planta en qualsevol d’elles

2.4 Convenció de signes

3. CONCEPTES ESTRUCTURALS - L’estructura proposta està realitzada amb perfils d’acer laminat en calent qualitat S275JR, amb capa d’imprimació antioxidant i una capa de pintura d’acabat. - La tipologia estructural està definida per un entramat de bigues de les sèries HEA-HEB, IPE, UPN i tub estructural, es recolza a l’estructura actual de l’edifici mitjançant suports isostàtics o lliures per permetre el gir de la biga alhora que coaccionen el desplaçament en les direccions que se’ls hi requereixi. - Es decideix realitzar aquests tipus de recolzaments en la mesura que no es desitgi transferir moments flectors ni torsors a l’estructura de mamposteria actual. De la mateixa manera es preveuen realitzar reforços mitjançant massissats en els punts a on s’ubiquen els recolzaments. - El sistema estructural actual de l’edifici, a on es realitza l’intervenció, està realitzat amb murs de trava i càrrega i columnes de mamposteria. Les bigues del pis estan formades per perfils de formigó armat prefabri-cat amb revoltons ceràmics. - Per a l’anàlisi i la reforma de l’estructura es té en conta el Documento Básico de Seguridad Estructural (CTE), mencionat a l’Anejo D Evaluación Estructural de Edificios Existentes.

5. CÀRREGUES

5.1 Definició de càrregues

5.2 Pes propi El pes propi de l’estructura principal, és una dada obtinguda automàticament i resulta del model de càlcul estructural. Aquest valor és de referència i no haurà d’estar associat o tingut en conta en els amidaments del projecte

5.3 Càrregues permanents

5.4 Sobrecàrregues d’ús

5.5 Càrrega de neu

Els valors per a la càrrega de neu, es prenen d’acord el Document Bàsic SE-AE accions en l’edificació apartat 3.3.5 referent a les accions de neu a la ciutat de Barcelona Resum dels paràmetres bàsics:

5.6 Càrregues de vent

La càrrega de vent s’aplica com una pressió de direcció transversal a la superfície en tancament de la façana exterior i de coberta. Les càrregues de vent s’apliquen sobre les superfícies dels balcons, superfície horitzontal provocant-se un efecte de succió pressió. Així mateix s’avaluen els efectes d’exposició

Les càrregues de vent es prenen d’acord amb el Document Bàsic SE-AE Accions en l’edificació en l’apartat relatiu 3.3.3 referent a les accions de vent sobre l’edificació, i l’Annex D per a determinar el grau d’exposició donada la seva geometria

Resum dels paràmetres bàsics:

5.7 Càrregues sísmiques Paràmetres corresponents a les càrregues sísmiques

Segons NCSE-02 cal aplicar la norma en l’edificis, donat que ens trobem amb una acceleració sísmica ≥ 0,04 g, sense una disposició de pòrtics arriostrats, amb característiques de resistència i rigidesa similars en les dues direccions, per resistir esforços horitzontals en qualsevol direcció, a més no es pot garantir que l’edifici es fo-namenti sobre terrenys potencialment inestables. 5.8 Càrregues per temperatura

No s’han tingut en compte efectes tèrmics en l’estructura principal de formigó armat donat que no existeixen elements continus de més de 40 m i per tant no és necessari. 6. COMBINACIONS

Per a cada una de les situacions estudiades s’establiran les possibles combinacions d’accions. Les combina-cions d’accions han estat considerades com actuant simultàniament per a un control específic. 6.1 Estat Límit Últim (ULS) Els estats límits últims tenen per objecte garantitzar la seguretat de les persones i de l’estructura. Exemple d’estats límits últims inclouen la pèrdua d’equilibri, una deformació excessiva, la ruptura, la pèrdua d’estabili-tat, la transformació de l’estructura en un mecanisme i la fatiga.

Q +Q +*G +G ik,i,0iQ,1>i

k,1Q,1ik,i*,G1i

jk,jG,1j

Ψγγγγ ΣΣΣ≥≥

Gk.j - Valor representatiu de cada acció permanent G*k,i - Valor representatiu de cada acció permanent de valor no constant Qk,1 - Valor representatiu (valor característic) de la acció variable dominant y0,i Qk,i - Valor representatiu (valors de combinació) de les accions variables concomitants amb l’acció variable dominant. 6.1.1 Situacions accidentals Les combinacions de diferents accions considerades en situacions de portar-se a cap d’acord amb els se-güents requisits:

A+Q +Q +*G +G kAik,i2,iQ,

1i>k,11,1Q,1ik,i*,G

1ij,G jk,

1j

γψγψγγγ ΣΣΣ≥≥

Gk,j; G*k,i - Valors representatius definits en el punt anterior. y1,1 Qk,1 - Valor representatiu (valor freqüent) de l’acció variable dominant. y2,1 Qk,j - Valors representatius (valors quasi - permanents) de les accions variables concomitants amb l’acció variable dominant i l’acció accidental. Ak - Valor representatiu (valor característic) de l’acció accidental - Valors que es prenen per a la fase constructiva, elevació i muntatge: Factors gG,j = 1.35/1.00 gQ,i = 1.50 gQw = 1.50 6.2 Estat Límit de Servei (ELS) Els estats límit de servei tenen per objecte el correcte funcionament de l’estructura sota condicions normals d’us, la comoditat de les persones i l’aparició de l’estructura. Aquests estats límits poden ser reversibles (per exemple de flexió) o (rendiment, per exemple) irreversible.

Aquests estats només es consideren situacions persistens i transitòries, excloent accidental.Les combinacions de les diferents accions que es consideren en aquestes situacions són d’acord el següent requisit: 6.2.1 Combinacions característiques

El valor de la combinació d’una acció s’interpreta per a tenir un control per a reduïr la probabilitat de la simul-taneitat de l’ocurrència de dos o més accions variables

Q +Q +*G +G ik,i0,iQ,1>i

k,1Q,1ik,i*,G1i

j,G jk,1j

ψγγγγ ΣΣΣ≥≥

6.2.2 Combinacions freqüents:

El valor freqüent és el que ha de ser superat només per un curt període de temps

Q +Q +*G +G ik,i2,iQ,

1>ik,11,1Q,1ik,i*,G

1ij,G jk,

1j

ψγψγγγ ΣΣΣ≥≥

6.2.3 Combinacions Quasi-permanents: El valor de les quasi-permanents (ψ2 Qk) ha de ser superat per un considerable període de temps.

Q +*G +G ik,i2,iQ,1>i

ik,i*,G1i

j,G jk,1j

ψγγγ ΣΣΣ≥≥

- Valors que es prenen per a la fase constructiva, elevació i muntatge: Factors gG,j = 1.0 gQ,i = 1.0 gQw = 1.0

4. GEOMETRIA

Fig. 1 Vista Isomètrica frontal

Fig. 2 Vista Isomètrica posterior

4.1 Esquema i disposició estructural

Fig 3. Planta +11.20

Fig 4. Secció 4