Supresión de juntas de dilatación en edificio lineal David Caravantes Moreno Juan Carlos Arroyo Portero

1.Introducción El edificio: Hotel situado en Murcia con: 3 plantas bajo rasante de 100 x 35 m. 21 plantas sobre rasante de 26 x 20m. Altura sobre rasante de 80 m. aprox.

Condicionantes: Edificio en altura: Altura de 80 m y esbeltez de 4. Edificio lineal: Planta bajo rasante de dimensiones 100 x35 m. Situación: Murcia. Sismo de 0.15g de aceleraión básica. Terreno: Módulo de balasto K= 400 t/m3. Nivel freático: 6,00 m de columna de agua sobre cimentación. Diseño arquitectónico: Piscina en cubierta, huecos planta, etc.

La estructura: Contención: Pantalla continua de 0,60 m de espesor. Cimentación: Losa armada de 1.50 m. de espesor en la zona central y de 1.30 m. en las zonas laterales. Estructura anti-sismo y anti-vientos: Pórticos rígidos en dirección X y pantallas en dirección Y. Pilares: Hormigón armado de sección rectangular. Forjados: Losa macizas de Hormigón Armado. Materiales: Hormigón HA-35, acero B-500 y acero estructural S-275

2.Por qué no disponer juntas de dilatación. Evitar duplicar pilares. Problemas de durabilidad y mantenimiento. Compensación empujes del terreno. Concentración de esfuerzos de sismo y viento sobre estructuras de rigidización. Colaboración de la losa de cimentación frente a la diferencia de cargas en zona de torre y laterales.

Asentamientos en edificio con juntas de dilatación. Baja carga+Supresión Baja carga+Supresión Elevada carga+Supresión

Asentamientos en edificio sin juntas de dilatación. Baja carga+Supresión Baja carga+Supresión Elevada carga+Supresión

Iteración hasta convergencia. 3.Estudio realizado Análisis simplificado del comportamiento no lineal de la estructura a través modelos lineales corregidos. Modelo placa Zonas con desplazamiento nulo Zonas con desplazamiento Modelo Pórtico Lineal Iteración hasta convergencia. Cuantía mínima 4‰ Ac Comprobación pilares Comprobación Losa

DEFORMACIONES IMPUESTAS: Retracción: Humedad relativa media 71% Tiempo considerado: 28 años ≈ 10.000 dias. Deformación = 350 mm/m. ecs(t,ts) t (dias)

Temperatura: Variación de temperatura ≈ 15º Deformación = 150 mm/m. Retracción + Fluencia + Temperatura: Retracción y temperatura son de distinta naturaleza: Temperatura: Deformación Instantánea 150 mm/m. Retracción + fluencia: Deformación inst. equivalente 175 mm/m. Deformación impuesta total instantánea = 325 mm/m

MODELO PLACA: Debido a las diferentes coacciones de las diferentes plantas, se realiza un modelo plano de cada una de ellas. Los pilares se materializan como barras con su rigidez real. Las pantallas de contención se modelizan como apoyos lineales con rigidez infinita en dirección longitudinal y libres en dirección transversal. Las pantallas de rigidización se modelizan como elementos placa.

Línea de desplazamiento nulo PLANTA SOTANO -2. DEFORMACIÓN

Línea de desplazamiento nulo PLANTA SOTANO -1. DEFORMACIÓN

Línea de desplazamiento nulo PLANTA BAJA. DEFORMACIÓN

MODELO PORTICO: Para el estudio de los efectos producidos por Retracción y temperatura sobre pilares y losas se realizan varios modelos tipo pórtico. Estos modelos, de tipo lineal se realizan con el programa Sofistik. Los pilares han sido armados para la combinación pésima en ELU.

Modelo de barras con sus rigideces brutas. Primer Modelo: Modelo de barras con sus rigideces brutas. Axiles de combinación cuasi-permanente. Deformación impuesta de 325 mm/m. N 5 P-28 P-29 DEFORMACIÓN [mm] P-30 P-31 P-32 P-33

Primer Modelo: AXILES [KN] FLECTORES [mKN] N 5 P-28 P-29 P-30 P-31

AXIL CUASI-PERMANENETE FLECTOR DEFORMACION IMPUESTA Primer Modelo: P-32 SECCION P-32 AXIL CUASI-PERMANENETE P-32 FLECTOR DEFORMACION IMPUESTA

Primer Modelo: Con el par (N;M) entramos en el diagrama Momento-Rigidez de cada una de las secciones armadas de los pilares. De este diagrama obtenemos el porcentaje de rigidez bruta. Este valor será el punto de partida para el Segundo modelo.

Modelo de barras con sus rigideces corregidas de Modelo 1. Segundo Modelo: Modelo de barras con sus rigideces corregidas de Modelo 1. Axiles de combinación cuasi-permanente. Deformación impuesta de 325 mm/m. N 5 P-28 P-29 FLECTORES [mKN] P-30 P-31 P-32 P-33

AXIL CUASI-PERMANENETE FLECTOR DEFORMACION IMPUESTA Segundo Modelo: P-32 SECCION P-32 AXIL CUASI-PERMANENETE P-32 FLECTOR DEFORMACION IMPUESTA

Segundo Modelo: Con el par (N;M) entramos en el diagrama Momento-Rigidez de cada una de las secciones armadas de los pilares. De este diagrama obtenemos el porcentaje de rigidez bruta. Este valor será el punto de partida para el Tercer modelo.

RETRACCION+TEMPERATURA Iteración de Modelos: Este proceso se realiza hasta su convergencia, que ocurre cuando la rigidez que se obtiene a partir del momento del modelo es sensiblemente parecida a la rigidez introducida. En este caso se produjo en el tercer modelo.   AXIL [KN] CUASI-PERMANENTE MODELO 1 MODELO 2 MODELO 3 Mk [mKN] RETRACCION+TEMPERATURA TRAMO 1 1020 225 0.30 80 0.58 140 0.55 TRAMO 2 700 211 70 134 TRAMO 3 355 129 45 84

RETRACCION+TEMPERATURA Iteración de Modelos:   AXIL [KN] CUASI-PERMANENTE MODELO 1 MODELO 2 MODELO 3 Mk [mKN] RETRACCION+TEMPERATURA TRAMO 1 1020 225 0.30 80 0.58 140 0.55 TRAMO 2 700 211 70 134 TRAMO 3 355 129 45 84 AXIL MODELO 1 MODELO 2 MODELO 3

Mxk [mKN] RETRACCION + TEMPERATURA Comprobación de la sección: Con los esfuerzos flectores obtenidos por deformaciones impuestas se comprueba la pieza adicionándola a los esfuerzos pésimos en ELU, obteniendo el coeficiente de seguridad frente a cargas mayoradas.   AXIL [KN] ELU Mx [mKN] My [mKN] Mxk [mKN] RETRACCION + TEMPERATURA CSCM TRAMO 1 1020 42 6 140 1.58 TRAMO 2 700 22 134 2.08 TRAMO 3 355 40 115 84 1.21 AXIL ELU Mx ELU Mx R+T

4. Agradecimientos FCC construcción, S.A. D. Jesús Nofuentes García D. Jaime Salafranca Gamo Masaveu Arquitectos D. Rafael Masaveu Cardín