Acciones en la Edificación Parte II

En este post describiré brevemente los coeficientes de exposición, coeficientes eólicos, acciones térmicas y los efectos de la nieve en las edificaciones según lo establecido en el nuevo CTE.

En un post anterior habíamos comentado acerca de las “acciones variables” y su efecto en las edificaciones, quedando pendiente describir brevemente los coeficientes de exposición, coeficientes eólicos, acciones térmicas y los efectos de la nieve; seguirá pendiente tratar acerca del tercer bloque relacionado con las “acciones accidentales”.

El coeficiente de exposición es un factor que tiene en cuenta los efectos de las turbulencias originadas por el relieve irregular y la topografía del terreno. Para efectos de determinar su valor, este puede ser obtenido a partir de la Tabla No 1, siendo la altura del punto considerado la medida respecto a la rasante media de la fachada a barlovento, hay que tener en cuenta que estos valores corresponden a edificios menores a los 30 mts. de altura, si se diera el caso de alturas superiores, deberá considerarse lo estipulado en el Anexo D del documento el cual considera que el coeficiente de exposición para alturas mayores a 30 mts y menores a 200 mts debe calcularse empleando la fórmula ce = F • (F + 7 k), donde los valores de F se determinan a partir de la expresión F = k ln (max (z,Z) / L), siendo k, L, Z parámetros característicos de cada tipo de entorno que son enunciados en la Tabla No 2.

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Para paneles prefabricados de gran formato el punto a considerar para calcular el coeficiente de exposición es su punto medio; por su parte en el caso de edificios situados en las cercanías de acantilados o escarpas de pendiente mayor de 40º, la altura se medirá desde la base de dichos accidentes topográficos, debiendo considerarse que en el caso del CTE, sólo se consideran alturas de acantilado inferiores a los 50 mts.

Por otro lado, los coeficientes eólicos se aplican a edificios de pisos, con forjados que conectan todas las fachadas a intervalos regulares, que contengan en su estructura agujeros para ventanas pequeños practicables o herméticos, y tengan la característica de ser compartimentados interiormente; en estos casos con el fin de determinar el análisis de la estructura, debemos considerar coeficientes eólicos globales tanto a barlovento como a sotavento, aplicando la acción de viento a la superficie proyectada a partir del volumen edificado en un plano perpendicular a la acción de viento. Como coeficientes eólicos globales, podrán adoptarse los de la Tabla No 3.

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Para el caso de edificaciones que no cuenten con la característica anterior; es decir construcciones sin regularidad en la distribución de ventanas o sin forjados que conecten las fachadas, la acción de viento debe individualizarse en cada elemento de superficie exterior aplicándose los valores del “coeficiente eólico de naves y construcciones diáfanas”. Para poder aplicar estos valores hay que tener en cuenta que en al menos dos de los lados del edificio (fachadas o cubiertas) el área total de los huecos exceda el 30% del área total del lado considerado, y a partir de que la edificación cumpla con esta condición, la acción del viento se determina considerando la estructura como una marquesina o una pared libre. Para efectos del cálculo de la estructura, se podrá utilizar la resultante en cada plano de fachada o cubierta los valores que nos muestra la Tabla No 4.

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Por otro lado si se diera el caso que el edificio presenta grandes huecos la acción de viento genera, además de presiones en el exterior, presiones en el interior, que se suman a las anteriores.

El coeficiente eólico de presión interior, cpi, se considera único en todos los paramentos interiores del edificio. Para la determinación de la presión interior, en edificios de una sola planta, se considerará como coeficiente de exposición el correspondiente a la altura del punto medio del hueco, salvo que exista un hueco dominante, en cuyo caso el coeficiente de exposición será el correspondiente a la altura media de dicho hueco. Si el edificio tiene varias plantas se considerara la altura media de la planta analizada. Un hueco se considera dominante si su área es por lo menos diez veces superior a la suma de las áreas de los huecos restantes.


Cuando el área de las aberturas de una fachada sea el doble de las aberturas en el resto de las fachadas del edificio, se tomará cpi = 0,75cpe; si es el triple cpi = 0,9cpe siendo cpe el coeficiente eólico de presión exterior. En casos intermedios se interpolará linealmente. En otro caso se tomarán los valores de la Tabla No 5.

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Acciones térmicas.

Es bien sabido que las variaciones de la temperatura exterior ejercen un valor de deformación en los edificios y sus elementos en particular los estructurales produciendo tensiones que pueden afectar la estabilidad de la edificación, lo que conlleva a cambios geométricos en su forma; este CTE a través del documento Documento Básico SE-AE Acciones en la edificación SE-AE 10, describe los efectos de las condiciones climáticas del lugar, la orientación y de la exposición del edificio, las características de los materiales constructivos y de los acabados o revestimientos, y del régimen de calefacción y ventilación interior, así como del aislamiento térmico.

Para disminuir los efectos de estas variaciones la norma contempla el empleo de juntas de dilatación; para el caso de edificios habituales con elementos estructurales de hormigón o acero, pueden no considerarse las acciones térmicas cuando se dispongan juntas de dilatación de forma que no existan elementos continuos de más de 40 mts de longitud; asimismo en el caso de otro tipo de edificios, se considera la distancia máxima entre juntas de dilatación en función de las características del material empleado en su construcción.

Para determinar los efectos globales de la acción térmica en la edificación debe tenerse en cuenta que son diferentes en verano como en invierno; en el primer caso el efecto será de dilatación y en el segundo de contracción; estos valores pueden obtenerse a partir de la variación de temperatura media de los elementos estructurales, en general, separadamente para los en, se toma para ello una temperatura de referencia, cuando se construyó la edificación y que puede tomarse como la media anual del emplazamiento o 10ºC. La norma nos señala los valores que deben tomarse en cuenta en caso de temperaturas de verano o invierno, para elementos expuestos a la intemperie y el efecto que ejercerá la radiación solar.

Nieve.

En el caso de este elemento climatológico, su cálculo a efectos de determinar sus efctos en la edificación dependerá del tipo clima del lugar, de la cantidad de precipitaciones medias, del relieve del entorno, de la forma del edificio o de la cubierta, de los efectos del viento, y de los intercambios térmicos en los paramentos exteriores. A estos efectos el CTE y en especial el documento Documento Básico SE-AE Acciones en la edificación SE-AE 10, sólo contemplan sus efectos en base a un modelo de depósito natural de la nieve; sin embargo deben considerarse también las posibles acumulaciones derivadas de redistribuciones artificiales o de condiciones constructivas particulares que faciliten la acumulación de nieve.

Nota: pueden descargar el documento completo desde aquí.

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