ACCIONES EN LAS CONSTRUCCIONES Clasificación y Representación ESTRUCTURAS I B ACCIONES EN LAS CONSTRUCCIONES Clasificación y Representación

101 - Cargas Permanentes y Sobrecargas de Diseño CARGAS: Fuerzas que resultan del peso de todos los materiales de la construcción, del peso y actividades de sus ocupantes y del equipamiento. También de efectos ambientales como el viento, la nieve, etc. ¿Cómo se evalúan? REGLAMENTOS CIRSOC 101 - Cargas Permanentes y Sobrecargas de Diseño 102 - Acción del Viento sobre las Construcciones 104 - Acción de la Nieve y del Hielo 103 – Construcciones Sismorresistentes

CLASIFICACIÓN DE LAS CARGAS PERMANENTES: Peso de los materiales de la construcción. Pretensados o postensados. Acciones de líquidos en forma permanente. Empujes de suelos. Asentamientos de apoyos. VARIABLES: Sobrecargas debido al uso u ocupación. Cargas de viento, nieve, hielo, temperatura. Acciones de sismos de ocurrencia frecuente.. ACCIDENTALES: Impacto de vehículos terrestres y aéreos. Acciones debidas a explosiones. Acciones debidas a tornados y sismos de ocurrencia excepcional.

CARGAS PERMANENTES (D) Tienen poca variación a lo largo del tiempo Tienen un tiempo de aplicación prolongado. En general, consisten en el peso de todos los materiales de construcción incorporados en el edificio, incluyendo paredes, pisos, cubiertas, cielorrasos, escaleras, elementos divisorios, terminaciones, revestimientos, etc. Las cargas permanentes se obtendrán multiplicando los volúmenes o superficies considerados en cada caso, por los correspondientes pesos unitarios reales de los materiales y elementos constructivos.

Son aquellas originadas por el uso y ocupación de un edificio u otra estructura, y no incluye cargas provocadas por efectos ambientales. SOBRECARGAS (L) Las sobrecargas en cubiertas Lr son aquellas producidas por materiales, equipos o personal durante el mantenimiento, y por objetos móviles o personas durante la vida útil de la estructura.

TABLA DE SOBRECARGAS MÍNIMAS (L y Lr ) Locales en edificios de vivienda daN / m2 Azoteas y/o terrazas donde pueden congregarse personas con fines de recreación y observación 300 Azoteas accesibles 200 Azoteas inaccesibles 100 Baños Balcones Cocinas Comedores y lugares de estar Dormitorios Escaleras Rellanos y corredores

TABLA DE SOBRECARGAS MÍNIMAS (L y Lr ) Otros Locales (no pertenecientes a viviendas unif.) daN / m2 Archivos 500 Aulas 350 Baños 200 Bibliotecas Cocinas 400 Comedores 300 Cuartos de máquinas y calderas 750 Dormitorios 250 Escaleras Gimnasios Lavaderos Locales para reunión Oficinas Salones de baile Tribunas

Sobrecargas para cubiertas inaccesibles, salvo para mantenimiento Para elementos estructurales de cubiertas dependerá del tipo de cubierta y del ángulo de inclinación de la cubierta. cubiertas metálicas livianas Otro tipo de cubiertas 3º ≤ α ≤ 10º 30 daN/m2 10º < α ≤ 15º 22 daN/m2 15º < α ≤ 20º 15 daN/m2 20º <α ≤ 30º 12 daN/m2 30º < α 10 daN/m2 α ≤ 3º 100 daN/m2 3º < α ≤ 10º 45 daN/m2 10º < α ≤ 15º 33 daN/m2 15º < α ≤ 20º 23 daN/m2 20º < α ≤ 30 18 daN/m2 30º < α 15 daN/m2 El Reglamento CIRSOC 101/2005 establece estas sobrecargas en función también de la superficie de incidencia de cubierta sobre el elemento estructural analizado, con una carga Lr mínima de 58 kg/m2.

CARGAS ACCIDENTALES Su previsión no es responsabilidad del profesional. Impactos de vehículos Aludes Huracanes y Tornados

Aplicación de las cargas sobre los componentes de la estructura

Carga de Superficie Kg/m2 Carga Lineal Kg/m o t/m Carga Concentrada Kg ó t

CUBIERTA SOBRE ESTRUCTURA DE MADERA Tejas cerámica francesa = 46,00 Kg/ m2 Clavaderas (0,076 · 0,023 · 574 )/ 0,3m = 3,34 “ Bovedilla 2,60 cm de espesor = 36,40 “ Mortero 3,60cm espesor = 79,20 “ Total de la carga permanente qD = 165,9 kg/m2

Análisis de Cargas sobre un cabio Carga por m2 de la cubierta: q = 166 kg/m2 Carga sobre 1 metro de cabio: 166 kg/m2 · 0,7 m = 116,2 kg/m Peso propio del cabio: (0,064 m · 0,148 m · 574 kg/m3) = 5,4 kg/m Carga total sobre cabio: q = 121,6 kg/m ≈ 122 kg/m 0,7 1 3,2 m q = 122 kg/m Diagrama de Cargas del Cabio Rb = 195,2 kg Ra = 195,2 kg

CARGAS VARIABLES SISMO NIEVE VIENTO

SISMO Fenómeno natural resultante de la rotura más o menos violenta en la corteza terrestre, con liberación de gran cantidad de energía. 15 placas existentes. Sudamérica: Placas de Nazca y Sudamericana El arrastre hacia el interior de la corteza es el mecanismo que provoca la mayor parte de los sismos que ocurren en Chile, Perú , Ecuador y Colombia. También en Japón BORDES DE PLACAS

PROPAGACIÓN DE UN SISMO Epicentro La energía liberada por un sismo se disipa en forma de calor y una parte se propaga mediante ondas de diversos tipos que hacen vibrar la corteza terrestre. CHILE- 2010 Hipocentro Ondas Sísmicas Falla NUEVA ZELANDA - 1987 Estas ondas se desplazan desde el foco a través del medio sólido de la tierra. Al llegar a la superficie, originan las ondas de superficie

Hay dos ESCALAS DE MEDICIÓN: ¿CÓMO SE MIDE UN SISMO? Hay dos ESCALAS DE MEDICIÓN: MERCALLI: mide la intensidad con que fue sentido el sismo y va de intensidad I a XII. RICHTER: mide la cantidad de energía liberada en el foco sísmico. Es una escala abierta, por lo que no se puede determinar un grado máximo. ESCALA DE MERCALLI: Sismo de Intensidad XII ESCALA DE RICHTER: Lo máximo registrado hasta hoy fue 9 puntos. (Chile – 1960)

ZONIFICACION SISMICA EN ARGENTINA

DISEÑO BASADO EN EFECTOS ESTATICOS EQUIVALENTES FUERZAS HIPOTETICAS La sumatoria de las fuerzas hipotéticas equivalentes determina el esfuerzo cortante en la base del edificio (Corte basal V0) En general: V0 = W · c Donde: W peso total del edificio c coeficiente sísmico LA ACCIÓN SÍSMICA SOBRE UN EDIFICIO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL PESO DEL MISMO

KOBE-JAPON 1995 CONCEPCIÓN - CHILE 2010

“Los sismos no matan gente, los malos edificios la matan” John Mutter - Sismólogo

ACCIÓN DE LA NIEVE Y EL HIELO SOBRE LAS CONSTRUCCIONES Reglamento CIRSOC 104 A los efectos de determinar las cargas de nieve sobre cubiertas de edificios, se tomarán los valores de las cargas de nieve sobre el terreno pg , en función de la ubicación geográfica de la obra. El mapa del CIRSOC 104, ilustra las zonas donde se debe considerar la carga de nieve. Pueden ocurrir nevadas, ya sea en forma extraordinaria, normal o frecuente Se considera que la ocurrencia de nevadas es muy improbable.

Pg = 0,3 kN/m2 CARGAS DE LA NIEVE Y DEL HIELO El mapa del CIRSOC 104, ilustra las zonas de la Provincia de Córdoba donde se debe considerar la carga de nieve. Pg = 0,3 kN/m2 1kN = 100 kg

pf = 0,7 · Ce · Ct · I · pg expresada en kN/m2 DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE NIEVE EN CUBIERTAS PLANAS La carga de nieve, pf , sobre una cubierta con pendiente igual o menor que 5°, se debe determinar utilizando la siguiente expresión: pf = 0,7 · Ce · Ct · I · pg expresada en kN/m2 Donde: Ce = Factor de Exposición Ct = Factor Térmico I = Factor de Importancia

FACTOR DE EXPOSICIÓN (Ce ) pf = 0,7 · Ce · Ct · I · pg FACTOR DE EXPOSICIÓN (Ce ) Está en función de la Categoría del Terreno y de la Exposición de la Cubierta. Categoría A: Centro de grandes ciudades con un mínimo del 50% de los edificios de altura mayor que 20 m. Ce = 1,1 / 1,3 Categoría B: Áreas urbanas y suburbanas, áreas boscosas, o terrenos con numerosas obstrucciones próximas entre sí, del tamaño de viviendas unifamiliares o mayores. Ce = 0,9 / 1,2 Categoría C: Terrenos abiertos con obstrucciones dispersas, con alturas generalmente menores que 10 m. Esta categoría incluye campo abierto plano y terrenos agrícolas. Ce = 0,9 / 1,1 Categoría D: Áreas costeras planas, sin obstrucciones, expuestas al viento soplando desde aguas abiertas en una distancia ≥ 1600 m. Ce = 0,8 / 1,0

EXPOSICIÓN DE LA CUBIERTA Cubiertas protegidas: Son las cubiertas ubicadas muy cerca o entre árboles tipo coníferas que califican como obstrucciones. Cubiertas totalmente expuestas: Son las cubiertas expuestas en todos sus lados sin la protección aportada por el terreno, por estructuras más altas o por árboles Cubiertas parcialmente expuestas: Son todas las demás cubiertas.

NATURALEZA DE LA OCUPACIÓN FACTOR TÉRMICO (Ct ) Varía entre 0,85 (invernaderos) y 1,2 (frigoríficos) En obras corrientes: Ct = 1 pf = 0,7 · Ce · Ct · I · pg FACTOR DE IMPORTANCIA (I) Tiene en cuenta el riesgo que implica para la vida humana, en caso de falla. NATURALEZA DE LA OCUPACIÓN CATEGORÍA I Edificios que representan un bajo riesgo para la vida humana en caso de falla. (Instalaciones Agrícolas. Ciertas instalaciones temporarias. Instalaciones para almacenamiento. 0,8 Todos los edificios y otras estructuras excepto aquellos listados en las Categorías I, III y IV. II 1 Edificios que representan un peligro substancial para la vida humana en caso de falla. Edificios que contienen o tienen equipos contenedores con de substancias tóxicas o explosivas. III 1,1 Edificios diseñadas como instalaciones esenciales. (Hospitales, cuarteles de bomberos, de policía, estaciones generadoras de energía, de aprovisionamiento de agua, torres de control aéreo, etc) IV 1,2

DETERMINACIÓN DE LA CARGA DE NIEVE EN CUBIERTAS CON PENDIENTE La carga de nieve, ps , sobre una cubierta con pendiente mayor que 5°, se debe determinar multiplicando la carga de nieve sobre la cubierta plana por el factor de pendiente de la cubierta Cs: ps = Cs · pf Cubiertas Cálidas

OTRAS CONSIDERACIONES REGLAMENTARIAS Nieve acumulada por arrastre del viento sobre cubiertas más bajas. Salientes de cubiertas. Nieve que cae por deslizamiento desde una cubierta a otra. Carga de lluvia sobre nieve. Inestabilidad por acumulación de agua en forma de charcos.

Se debe considerar también la carga de nieve asimétrica