ANEJO Nº 4. ESTRUCTURAS

PROYECTO DE LA ADAPTACIÓN DE LA PASARELA PEATONAL AMPARO ITURBI.

ANEJO Nº 4. ESTRUCTURAS

ANEJO Nº 4. Estructuras

I-1


ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN

1.1 DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA ADAPTACIÓN DE LA PASARELA EXISTENTE

1.2 NORMATIVA UTILIZADA

1.2.1 Normas de acciones

1.2.2 Normas de construcción

1.3 PROGRAMAS DE CÁLCULO UTILIZADOS

2. BASES DE CÁLCULO

2.1 CRITERIOS DE SEGURIDAD

2.1.1 Estados límites de servicio (E.L.S.)

2.1.2 Estados límites últimos (E.L.U.)

2.2 VALORES CARACTERÍSTICOS DE LAS ACCIONES

2.2.1 Acciones permanentes

2.2.2 Acciones permanentes de valor no constante

2.2.3 Acciones variables

2.2.4 Acciones accidentales

2.3 VALORES REPRESENTATIVOS DE LAS ACCIONES

2.3.1 Acciones permanentes (G)

2.3.2 Acciones permanentes de valor no constante (G*)

2.3.3 Acciones variables (Q)

2.3.4 Acciones accidentales (A)

2.4 VALORES DE CÁLCULO DE LAS ACCIONES



2.5 COMBINACIÓN DE ACCIONES

2.5.1 Estados límites últimos.

2.5.2 Estados Límites de Servicio.

2.6 CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES

2.6.1 Materiales

2.6.2 Niveles de control

2.7 COMPROBACIONES RELATIVAS A LOS ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO

2.7.1 Estado límite de deformaciones de la estructura

2.7.2 Estado límite vibraciones

2.7.3 Estado límite de deformaciones del alma

2.7.4 Estado límite de fisuración del hormigón

3. TABLEROS SECCIÓN CAJÓN

3.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO

3.1.1 Secciones de cálculo

3.1.2 Anchos eficaces

3.2 ACCIONES

3.2.1 Peso propio

3.2.2 Cargas muertas

3.2.3 Cargas permanentes de valor no constante


3.3 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LAS SECCIONES.

3.3.1 Consideración de la fluencia

3.3.2 Consideración de la fisuración

3.3.3 Características mecánicas de las secciones

3.3.4 Esfuerzos sobre el tablero

3.4 CÁLCULO DE TENSIONES Y DEFORMACIONES

3.4.1 Retracción

3.4.2 Temperatura

3.5 DESPLAZAMIENTOS VERTICALES

3.6 COMPROBACIÓN DE ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS

3.6.1 Estado límite de flexión

3.6.2 Cortante último

3.6.3 Comprobación de rotura en fases de construcción.

3.6.4 ELU Pandeo Lateral

3.6.5 Interacción Torsión-Cortante

3.6.6 Efecto distorsión. Justificación de diafragmas

3.7 ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO

3.7.1 Estado límite de deformaciones

3.7.2 ELS de vibraciones

3.8 DIMENSIONAMIENTO DE LA CONEXIÓN

4. PILAS Y ESTRIBOS

4.1 DEFINICION DE ACCIONES

4.1.1 Cargas verticales

4.1.2 Cargas horizontales

4.1.3 Sismo

4.2 DIMENSIONAMIENTO DE APOYOS DE PILA

4.2.1 Comprobación de vuelco

4.2.2 Comprobación de neoprenos


I-2

PROYECTO DE LA ADAPTACIÓN DE LA PASARELA PEATONAL AMPRO ITURBI.

4.3 COMBINACION DE ACCIONES EN E.L.U.

4.4 DIMENSIONAMIENTO DE PILAS

4.5 DIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACIÓN

4.6 ENTRADA DE DATOS AL MODELO

4.7 SALIDA DE RESULTADOS DEL MODELO

4.8 COMPROBACIÓN DE PERFILES METÁLICOS

4.9 DIMENSIONAMIENTO DE CIMENTACIONES

4.10 ESTRIBOS

5. PANTALLAS ANTIVANDÁLICAS

5.1 DEFINICION DE ACCIONES

5.1.1 Descripción de la actuación

5.1.2 Peso Propio y Carga Permanente

5.1.3 Acción Eólica

5.1.4 Acción Térmica

5.1.5 Sismo

5.2 COMBINACION DE ACCIONES EN E.L.U. Y E.L.S.

5.3 MODELO DE CÁLCULO DEL SOPORTE DE PANTALLA

5.3.1 Descripción del modelo de cálculo

5.3.2 Nudos

5.3.3 Barras

5.3.4 Coacciones

5.3.5 Características elastomecánicas

5.3.6 Acciones actuantes sobre el soporte

5.3.7 Combinación de acciones

5.4 DIMENSIONAMIENTO DEL SOPORTE ELU

5.5 DEFORMACIONES DEL SOPORTE ELS

5.6 DIMENSIONAMIENTO DE LA CONEXIÓN SOPORTE-PASARELA

5.6.1 Descripción del modelo de cálculo.

5.6.2 Nudos

5.6.3 Elementos.

5.6.4 Acciones

5.7 DIMENSIONAMIENTO DE LA CONEXIÓN SOPORTE-PASARELA (ELU)

6. PLAN DE INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

6.1 OBJETO DEL PLAN DE INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

6.2 PASARELA SUPERIOR

6.2.1 Descripción de la estructural

6.3 PROCEDIMIEMTO DE INSPECCIÓN

6.3.1 Procedimientos generales

6.3.2 Procedimientos particulares

6.4 RESULTADOS

6.4.1 Registro de inspecciones

6.4.2 Intervenciones

6.5 TIPOS DE INSPECCIÓN

6.5.1 Inspección inicial

6.5.2 Inspección Periódica

6.5.3 Inspección especial



1. INTRODUCCIÓN

1.1 DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA ADAPTACIÓN DE LA PASAR ELA

EXISTENTE

Con el objetivo de mejorar la accesibilidad de la pasarela actual se adaptará a la normativa

vigente. Para ello se han diseñado dos rampas de acceso a la pasarela.

Estas rampas de acceso conectan directamente con los descansillos en los dos extremos de la

pasarela y están formadas por un tablero de sección cajón mixta con losa superior de hormigón

armado en vanos isostáticos apoyados sobre pilas.

La disposición de los módulos isostáticos que forman parte de los vanos se ha realizado para

minimizar la ocupación de la vía pública y para que las salidas de las rampas se sitúen lo más

próximas posibles a la calle a la que dan acceso.

Dada la altura a salvar, es necesario disponer un total de 10 módulos de rampa que coinciden

con los 10 vanos isostáticos de la estructura. Los módulos de 10,50m están formados por un

tramo en rampa de 9,00 m en proyección horizontal con una pendiente de un 8% y dos tramos

horizontales en los extremos de 1,50 m, que junto con los módulos adyacentes da lugar a

descansillos de 1,50 m. Los módulos de 21,00 m, de geometría similar, están formados por dos

módulos de 10,50 m consecutivos.

Debido al gálibo mínimo vertical en la pasarela no es posible disponer estos módulos en dos

únicos vanos en planta, ya que el gálibo vertical se vería reducido a 1,70 m aproximadamente.

Por ello, el valor de mínima ocupación en planta sería el correspondiente a tres vanos

disponiendo en ellos los 10 módulos uniéndolos mediante descansillos que permitan el giro en

los extremos.

En la rampa oeste no es posible realizar esta disposición de mínima ocupación ya que obligaría

a situar una de las cimentaciones sobre el actual colector sur. Para evitar esta cimentación se ha

optado por una solución de cuatro vanos, eliminando la pila que se situaría sobre el colector.

Las rampas se sitúan paralelas al muro existente del terreno ferroviario, perpendiculares a la

pasarela actual.

1.2 NORMATIVA UTILIZADA

Para la elaboración del proyecto se emplean las normas y recomendaciones enumeradas a

continuación. Se distingue entre documentos relativos a las acciones a considerar y documentos

referentes a la resistencia de la estructura.

1.2.1 Normas de acciones

(1) Ministerio de Fomento. “Instrucción sobre las acciones a considerar en el proyecto de

puentes de carretera” (IAP-11).

(2) Ministerio de Fomento. “Norma de construcción sismorresistente: en puentes” NCSP-

07 (Real Decreto 637/2007 de 18 de mayo)

1.2.2 Normas de construcción

(3) Instrucción de Hormigón Estructural. (EHE).

(4) Eurocódigo 4: Proyecto de estructuras mixtas de hormigón y acero. Parte 1-1: Reglas

generales y reglas para edificación (EC 4).

(5) Recomendaciones para el proyecto de puentes mixtos para carretera del Ministerio de

Fomento.

(6) Recomendación para el cálculo de apoyos del Ministerio de Fomento.



1.3 PROGRAMAS DE CÁLCULO UTILIZADOS

Para el cálculo y dimensionamiento de la estructura se han utilizado los siguientes programas:

- Prontuario Informático de Hormigón Armado, programa de comprobación y armado de

secciones de hormigón armado.

- SAP2000: programa para el cálculo de esfuerzos mediante elementos finitos.

- Hojas de cálculo específicas para el cálculo de distintos elementos.

2. BASES DE CÁLCULO

2.1 CRITERIOS DE SEGURIDAD

Para justificar la seguridad de las estructuras, objeto de este anejo y su aptitud de servicio, se

utilizará el método de los estados límites.

Los estados se clasifican en:

- Estados límites de servicio.

- Estados límites últimos.


Se incluyen bajo la denominación de estados límites de servicio todas aquellas situaciones de la

estructura para las que no se cumplen los requisitos predefinidos de funcionalidad, confort,

durabilidad o aspecto de la estructura.

Se consideran los siguientes:

- E.L.S. de deformaciones que afecten a la apariencia o funcionalidad de la obra, o que

causen daño a elementos no estructurales.

- E.L.S. de fisuración. La fisuración del hormigón por tracción puede afectar a la

durabilidad, la impermeabilidad o el aspecto de la estructura. La microfisuración del

hormigón por compresión excesiva puede afectar, también, a la durabilidad.




La denominación de estados límites últimos engloba todos aquellos correspondientes a una

puesta fuera de servicio de la estructura, por colapso o rotura de la misma o de una parte de

ella, poniendo en peligro la seguridad de las personas.

Los estados límites últimos que se deben considerar son los siguientes:

- E.L.U. de pérdida de equilibrio, por falta de estabilidad de una parte o de la totalidad de

la estructura.

- E.L.U. de agotamiento frente a solicitaciones normales, frente a cortante, torsión y

flexión. Se estudian a nivel de sección de elemento estructural.

El desarrollo de los cálculos se ha efectuado mediante la ayuda de programas de cálculo por

ordenador, complementados con comprobaciones manuales de tipo aproximado, que garantizan

la correspondencia entre el cálculo y la realidad.

2.2 VALORES CARACTERÍSTICOS DE LAS ACCIONES

Con carácter general se consideran los criterios especificados en la Instrucción relativa a

acciones a considerar en puentes de carretera (IAP). Para alguna acción particular se han

considerado los criterios definidos en otras instrucciones o recomendaciones, enumeradas en un

punto anterior.

2.2.1 Acciones permanentes

Se refiere a los pesos de los elementos que constituyen la obra, y se supone que actúan en todo

momento, siendo constante en magnitud y posición. Están formadas por el peso propio, las

acciones horizontales de terreno sobre estribos y muros y la carga muerta.

• Peso propio

La carga se deduce de la geometría teórica de la estructura, considerando para la densidad los

siguientes valores:

- Hormigón 25,0 kN/m3

- Acero 78,5 kN/m3

• Acciones del terreno sobre estribos y muros.

Se obtienen de acuerdo con las siguientes características del terreno:

Rellenos

γd = 20.0 kN/m3

c = 0

ϕ = 30º

• Carga muerta

Piezas de borde: La carga se ha obtenido a partir de la geometría de los distintos elementos,

dispuestas en ambos extremos del tablero de la pasarela:

- Barandilla: Se considera una barandilla en cada extremo con un peso unitario de 0,1

t/m.

- Solado de 2 cm de espesor máximo formado por un slurry antideslizante con una

densidad de 2,50 t/m3



2.2.2 Acciones permanentes de valor no constante

- El valor característico de las acciones reológicas se obtiene a partir de las

deformaciones provocadas por la retracción.

- La deformación de retracción es función de la humedad relativa del ambiente, del

espesor de la pieza, de la cuantía de armadura, del tiempo transcurrido desde la puesta

en obra del hormigón, etc. Su valor en el instante “t” se obtiene según lo especificado en

el Artículo 39.7 de la EHE.


• Sobrecarga de uso

Tren de cargas, que está compuesto por la acción de una sobrecarga uniforme de 5,0 KN/m2

extendida en toda la superficie a nivel de la calzada o a parte de ella, según sea más

desfavorable para el elemento en estudio.

• Viento

Para el cálculo del empuje del viento se considera el método recogido en la Instrucción sobre

las acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera IAP-11.

A efectos de cálculo la acción de viento se asimila a una acción estática cuyo valor se obtiene

como se describe a continuación.

a) Velocidad básica del viento

La velocidad básica fundamental del viento vb,0 es la velocidad media a lo largo de un periodo

de 10 minutos, con un periodo de retorno de 50 años, medida con independencia de la dirección

del viento y de la época del año en una zona plana y desprotegida frente al viento, equivalente a

un entorno de puente tipo II a una altura de 10 m sobre el suelo.

La velocidad básica fundamental del viento se obtendrá mediante la siguiente expresión:

0,·· bseasondirb vccv =

Siendo:

- vb velocidad básica del viento para un periodo de retorno de 50 años (m/s)

- cdir factor direccional del viento que, a falta de estudios más precisos, puede tomarse

igual a 1,0

- cseason factor estacional del viento que, a falta de estudios más precisos, puede tomarse

igual a 1,0

- vb,0 velocidad básica fundamental del viento (m/s)

Para un periodo de retorno diferente de 50 años, la velocidad básica del viento, vb(T), será:

( ) bprobb vcTv ·=

Siendo:

- cprob factor de probabilidad que, para situaciones persistentes y a falta de estudios más

precisos, puede tomarse igual a 1,04 (correspondiente a un periodo de retorno de 100

años)

b) Velocidad media del viento

La velocidad media del viento vm(z) a una altura z sobre el terreno dependerá de la rugosidad

del terreno, de la topografía y de la velocidad básica del viento vb, y se determinará según la

expresión siguiente:

( ) ( ) ( )Tvczczv brm ·· 0=

Donde:

- c0 factor de topografía, que se tomará habitualmente igual a 1,0. En valles en los que se

pueda producir un encauzamiento del viento actuante sobre el puente, se tomará para co

un valor de 1,1. Cuando existan obstáculos naturales susceptibles de perturbar



apreciablemente el flujo del viento sobre el puente, el valor de co se determinará

mediante un estudio específico

- cr(z) factor de rugosidad, obtenido de la siguiente fórmula:

=

orr z

zkzc ·ln)( para Z ≥ zmin

)()( minzczc rr = para Z < zmin

Siendo:

Z altura del punto de aplicación del empuje de viento respecto del terreno o respecto

del nivel mínimo del agua bajo el puente [m]

Kr factor del terreno, según tabla siguiente

zo, y zmin según se definen en la tabla 4.2-b de la IAP y que se presenta a continuación

a partir de los entornos tipo de acuerdo con los siguientes criterios:

− Tipo 0: mar o zona costera expuesta al mar abierto.

− Tipo I: lagos o áreas planas y horizontales con vegetación despreciable y sin

obstáculos.

− Tipo II: zona rural con vegetación baja y obstáculos aislados, (árboles, construcciones

pequeñas, etc.), con separaciones de al menos 20 veces la altura de los obstáculos.

− Tipo III: zona suburbana, forestal o industrial con construcciones y obstáculos aislados

con una separación máxima de 20 veces la altura de los obstáculos.

− Tipo IV: zona urbana en la que al menos el 15% de la superficie esté edificada y la

altura media de los edificios exceda de 15 m.

TABLA 4.2-b – COEFICIENTES k r, zo y zmin SEGÚN EL TIPO DE ENTORNO

Tipo de entorno kr zo (m) zmin (m)

0 0,156 0,003 1

I 0,170 0,01 1

II 0,190 0,05 2

III 0,216 0,30 5

IV 0,235 1,00 10

c) Empuje del viento

El empuje producido por el viento se calculará por separado para cada elemento del puente,

teniendo en cuenta que el área expuesta al viento o las características aerodinámicas del

elemento pueden resultar modificadas por la materialización de otras acciones actuando en la

estructura.

El empuje del viento sobre cualquier elemento se calculará mediante la expresión:

reffebw AczctvF ·)·()(··2

1 2

= ρ

Siendo:

Fw el empuje horizontal del viento (N)

)(··

2

1 2 tvbρ presión de la velocidad básica del viento (N/m2)

ρ densidad del aire, que se tomará igual a 1,25 kg/m3

)(2 tvb velocidad básica del viento (m/2) para un periodo de retorno T

fc coeficiente de fuerza del elemento considerado

refA Área de referencia, que se obtendrá como la proyección del área sólida expuesta

sobre el plano perpendicular a la dirección del viento (m2)

)(zce Coeficiente de exposición en función de la altura z calculado según la fórmula

siguiente:

+

=

ool

oore z

zck

z

zckzc ·ln··7·ln·)( 22 para Z ≥ zmin

)()( minzczc ee = para Z < zmin

Donde:

kl es el factor de turbulencia, que se tomará igual a 1,0



Se supondrá que el efecto de la sobrecarga de uso equivale a un área expuesta cuya altura se

considerará igual a:

- 2,00 m en puentes de carretera

- 1,25 m en pasarelas

d) Viento sobre el tablero.

En este caso el coeficiente de fuerza (cf) se determina mediante la fórmula:

( )eqf hBc /3,050,2 ⋅−=

en la que:

B Anchura total del tablero (m).

heq Altura equivalente (m).

En el cálculo de la altura equivalente se considera la altura de cualquier elemento no estructural

totalmente opaco al viento.

El valor del coeficiente de arrastre está limitado entre los valores 1,3 y 2,4.

e) Momento de vuelco sobre el tablero.

Se supondrá que:

− El empuje horizontal está aplicado a una altura respecto a la base igual al sesenta por ciento

(60%) de la altura equivalente heq.

− El empuje vertical está aplicado a una distancia del borde de barlovento igual a un cuarto

(1/4) de la anchura total del tablero.

f) Viento sobre pilas.

En este caso, considerando que la sección transversal es cuadrada, el coeficiente de fuerza

adopta un valor de:

− Para el viento transversal Cf= 2,0

− Para el viento longitudinal Cf= 2,0

• Acciones térmicas

Se tiene en cuenta tanto la componente de variación uniforme de temperatura que experimenta

el elemento, asociada al rango anual de la temperatura ambiente en el lugar de emplazamiento,

como la de los gradientes térmicos en las secciones transversales, asociados a variaciones

diarias.

Para la determinación de los efectos que producen, se considera el coeficiente de dilatación

térmica, que para el caso del hormigón tiene un valor: α = 10-5 y para acero estructural α =

1,2·10-5

a) Variación uniforme de temperatura

Para calcular los efectos de la componente uniforme de temperatura se partirá del valor de la

temperatura del aire a la sombra en el lugar del emplazamiento del puente.

Los valores característicos de la temperatura máxima y mínima del aire a la sombra para un

periodo de retorno de 50 años se obtienen de las tablas y mapas indicados en la norma IAP-11.

Para situaciones persistentes, se considerará un periodo de retorno de 100 años, por lo que los

valores anteriores estarán afectados por los siguientes coeficientes:



( )[ ][ ]( )[ ][ ] 111,1·01,01ln·ln156,0393,0·

039,1·01,01ln·ln056,0781,0·

100,

maxmax100,

mínmínmín

máx

TTT

TTT

=−−+==−−−=

La componente uniforme de la temperatura del tablero, también denominada temperatura

efectiva (temperatura media de la sección transversal) tendrá un valor mínimo y un valor

máximo que se determinará a partir de la temperatura del aire, mediante las siguientes

expresiones para el caso de tableros mixtos:

4

4

,

min,

+=+=

máxmáxe

míne

TT

TT

Para la obtención de los rangos de variación térmica que permitan determinar la contracción

(∆TN,con) y dilatación (∆TN,exp) máximas del tablero se tomará una temperatura inicial igual a la

temperatura media durante el periodo de construcción y, en ausencia de esta información, podrá

tomarse un valor de 15 ºC.

El dimensionamiento de los aparatos de apoyo y de las juntas de dilatación se realizará

considerando como máxima variación de contracción de la componente uniforme de la

temperatura del puente el valor de (∆TN,con + 15) ºC, y como máxima variación de dilatación de

la componente uniforme de la temperatura del puente el valor de (∆TN,exp + 15) ºC.

b) Gradientes térmicos

El efecto de la diferencia vertical de temperatura en tableros mixtos se considerará mediante

una diferencia en la temperatura de las secciones parciales de acero y de hormigón.

Se considerarán condiciones de calentamiento aquéllas que originan una ganancia de calor en la

sección parcial de acero respecto de la de hormigón. Por el contrario, condiciones de

enfriamiento serán las que dan lugar a una pérdida de calor de la sección parcial de acero

respecto de la de hormigón.

En las condiciones de calentamiento, se considerará que la sección parcial de acero tiene un

incremento de 18ºC respecto a la sección parcial de hormigón (ya sea losa superior u hormigón

de fondo).

En las condiciones de enfriamiento, se considerará que la sección parcial de acero tiene un

incremento de -10ºC respecto a la sección parcial de hormigón (ya sea losa superior u hormigón

de fondo.

En ambos casos, calentamiento o enfriamiento, la diferencia de temperatura supone sobre la

sección mixta completa una componente uniforme y una componente equivalente lineal de

diferencia de temperatura vertical. El valor de la componente uniforme de temperatura no se

debe tener en cuenta en ninguna comprobación, al haberse incluido ya en el rango de variación

de la acción definida, por lo que sólo se considerará el efecto de la diferencia vertical de

temperatura lineal equivalente.

2.2.4 Acciones accidentales

• Acciones sísmicas

Se aplica la Norma de Construcción Sismorresistente: puentes (NCSP-07), aprobada en el Real

Decreto 637/2007 de 18 de mayo. Esta norma tiene como objeto proporcionar los criterios que

han de seguirse dentro del territorio español para la consideración de la acción sísmica en la

realización de los diferentes proyectos.

Según el apartado 2.8. de la Norma NCSP-07, no será necesaria la consideración de las

acciones sísmicas en las situaciones siguientes:

- Cuando la aceleración sísmica horizontal básica ab del emplazamiento sea inferior a

0,04 g; siendo g la aceleración de la gravedad. . Este criterio también se encuentra

recogido en la NCSE-02.

- Cuando la aceleración sísmica horizontal de cálculo ac sea inferior a 0,04 g.

La Norma considera que una aceleración sísmica básica inferior a 0,04 g no genera

solicitaciones peores que las demás hipótesis de carga, dada la diferencia de coeficientes de

seguridad y de acciones simultáneas que deben considerarse con el sismo.



De acuerdo a la NCSP-07, nos encontramos en el grupo “Construcciones de especial

importancia”, por tratarse de infraestructuras básicas y principales vías de comunicación de

población.

El valor de la aceleración sísmica básica se fija, para cada zona del territorio español, por

medio del mapa de peligrosidad sísmica que se incluye en el apartado 3.4. de la Norma NCSP-

07 y cuyo listado por términos municipales para valores iguales o superiores a 0,04 g se recoge

en el Anejo 1 de la citada norma. Este valor es característico de la aceleración horizontal de la

superficie del terreno, correspondiente a un período de retorno de 500 años.

En este caso, para el término municipal de Valencia, resulta:

ab / g = 0,06

siendo g la aceleración de la gravedad.

Se incluye a continuación el mapa de peligrosidad sísmica recogido en la NCSP-07.

A partir de lo indicado en el anejo de sismicidad, el valor de la aceleración sísmica de cálculo

será:

ggaSa bc ⋅=⋅⋅⋅=⋅⋅= 099,006,03,128,1ρ

ZONA PROYECTO



2.3 VALORES REPRESENTATIVOS DE LAS ACCIONES

Con carácter general se han seguido los criterios especificados en la Instrucción IAP sobre las

acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera.

Las acciones se definen, en su magnitud, por sus valores representativos.

Una misma acción puede tener un único o varios valores representativos, según se indica a

continuación, en función del tipo de acción.

2.3.1 Acciones permanentes (G)

Para las acciones permanentes se considerará un único valor representativo, coincidente con el

valor característico Gk, excepto en el caso de la acción correspondiente al peso del pavimento,

para la que se considerarán dos valores representativos con Gk,sup y Gk,inf, definidos en el

apartado 2.2.1.

2.3.2 Acciones permanentes de valor no constante (G*)

− Reológicas: Se considerará para las acciones de origen reológico un único valor

representativo, coincidente con el valor característico Rk,t, correspondiente al instante

“t” en el que se realiza la comprobación.

− Acciones del terreno: Para el peso del terreno, que gravita sobre elementos de la

estructura, se considerará un único valor representativo, coincidente con el valor

característico. Para el empuje del terreno, se considerará el valor representativo de

acuerdo con lo expuesto en 2.2.2.

2.3.3 Acciones variables (Q)

Cada una de las acciones variables puede considerarse con los siguientes valores

representativos:

− Valor característico Qk: Valor de la acción cuando actúa aisladamente.

− Valor de combinación Ψ0 Qk: Valor de la acción cuando actúa en compañía de alguna

otra acción variable.

− Valor frecuente Ψ1 Qk: Valor de la acción que es sobrepasado durante un período de

corta duración respecto a la vida útil del puente.

− Valor casi permanente Ψ2 Qk: Valor de la acción que es sobrepasado durante una gran

parte de la vida útil del puente.

Los valores de los coeficientes Ψ son los siguientes:



2.3.4 Acciones accidentales (A)

Para las acciones accidentales se considera un único valor representativo coincidente con el

valor característico Ak.

2.4 VALORES DE CÁLCULO DE LAS ACCIONES

Los valores de cálculo de las diferentes acciones son los obtenidos aplicando el correspondiente

coeficiente parcial de seguridad γ a los valores representativos de las acciones.


2.4.1.1 Comprobaciones de equilibrio

Para los coeficientes parciales de seguridad γ se tomarán los siguientes valores básicos:



2.4.1.2 Comprobaciones resistentes

NOTAS:

(1) Los coeficientes γG = 1,0 y γQ = 1,35, se aplicarán a la totalidad de la acción, según su

efecto sea favorable o desfavorable.

(2) En el caso de la carga de pavimento, se considerará para la totalidad de la acción:

- El valor representativo inferior Gk ponderado por γG = 1,0, cuando su efecto sea

favorable.

- El valor representativo superior Gk ponderado por γG = 1,35, cuando su efecto sea

desfavorable.

(3) Cuando el comportamiento de la estructura pueda ser muy sensible a variaciones de

las acciones permanentes de una a otra parte de la estructura, las partes favorables y

desfavorables de la misma acción serán consideradas como acciones separadas,

aplicándose unos coeficientes γG distintos y específicos para cada una de ellas. Los

valores de estos coeficientes serán:

Para la parte favorable de la acción γG1 = 0,9

Para la parte desfavorable de la acción γG2 = 1,1

(4) Se considerará la acción hiperestática producida por el pretensado P1, teniendo en

cuenta el valor de la fuerza de pretensado Pk,t en el instante t en que se realiza la

comprobación, aplicando los coeficientes parciales especificados.

(5) Para la acción del pretensado P2 que se trata como acción asociada a las cargas

permanentes, además del criterio de mayoración de la tabla 8según el cual se aplica a

la acción del pretensado los mismos coeficientes que a las acciones permanentes que

se quieren contrarrestar), se considerarán los siguientes criterios complementarios:

Criterio complementario 1:

γg*=0,95 para la acción del pretensado P2

γg=1,05 para las acciones permanentes contrarrestadas por P2



Criterio complementario 2:

γg*=1,05 para la acción del pretensado P2

γg=0,95 para las acciones permanentes contrarrestadas por P2

Se adoptará para el cálculo el resultado más desfavorable de los obtenidos aplicando los

tres criterios aquí definidos.

Los dos últimos criterios complementarios no serán aplicables para aquellos casos en que

la flexibilidad del tablero sea tal que un desequilibrio entre las acciones mencionadas

produzca deformaciones apreciables que puedan ser detectadas y corregidas mediante un

adecuado control. Este hecho deberá ser debidamente justificado en el proyecto.

(6) Para todas las acciones debidas a movimientos impuestos (retracción, fluencia,

asientos, efectos térmicos,…) se deberá considerar, al evaluar los esfuerzos producidos

por las mismas, su posible reducción debido a la pérdida de rigidez de la estructura en

ELU.

(7) El efecto de las acciones debidas a movimientos impuestos podrá ignorarse en ELU

cuando, de acuerdo con la normativa específica correspondiente a cada material, la

estructura tenga suficiente ductilidad y así se acredite en el proyecto.


Para los coeficientes parciales de seguridad γ se tomarán los siguientes valores:



2.5 COMBINACIÓN DE ACCIONES

Con carácter general se han seguido los criterios especificados en la Instrucción IAP sobre las

acciones a considerar en el proyecto de puentes de carretera.

Las hipótesis de carga a considerar se formarán combinando los valores de cálculo de las

acciones cuya actuación pueda ser simultánea, según los criterios generales que se indican a

continuación.

2.5.1 Estados límites últimos.

2.5.1.1 Situaciones persistentes y transitorias

Las combinaciones de las distintas acciones consideradas en estas situaciones, se realizarán de

acuerdo con el siguiente criterio:

ikiOi

iQKQmk

mmGjk

jjG QQGG ,,

1,1,1,,

*

1,,

1, * ψγγγγ ∑∑∑

>≥≥

+++

donde:

Gk,j = Valor representativo de cada acción permanente.

G*k,m = Valor representativo de cada acción permanente de valor no constante.

Qk,1 = Valor característico de la acción variable dominante.

ψo,i Qk,i =Valores de combinación de las acciones variables concomitantes con la acción

variable dominante.

Deberán realizarse tantas hipótesis o combinaciones como sea necesario, considerando, en cada

una de ellas, una de las acciones variables como dominante y el resto como concomitantes.

Al combinar las diferentes acciones variables, se tendrán en cuenta las prescripciones

siguientes:

- La sobrecarga de uso estará representada, para su combinación con el resto de las acciones,

mediante los grupos de cargas definidos en IAP-11 que son excluyentes entre sí.

- Cuando se considere el viento transversal sobre el tablero, se considerará la actuación

simultánea de la componente vertical del viento y el momento de vuelco correspondiente.

- Cuando se considera el viento longitudinal sobre el tablero, no se considerará la actuación

simultánea del viento transversal, ni el empuje vertical, ni el momento de vuelco

correspondiente.

- La concomitancia de la componente uniforme de temperatura y de la componente de

diferencia de temperatura se regirá por lo expuesto en IAP-11

- Cuando se considere la acción del viento como predominante, no se tendrá en cuenta la

actuación de la sobrecarga de uso.

- Cuando se considere la sobrecarga de uso como predominante, se considerará el viento

concomitante correspondiente.

- Cuando se considere el grupo de cargas de tráfico tipo gr2 (fuerzas horizontales con su

valor característico), no se considerará la actuación del viento ni de la nieve

- No se considerará la acción simultánea de viento y de la acción térmica.

- En general, no se considerará la acción simultánea de la carga de nieve y la sobrecarga de

uso salvo en zonas de alta montaña, en cuyo caso se estudiará para el proyecto concreto la

distribución espacial y la concomitancia de ambas acciones.



2.5.1.2 Situaciones accidentales.

Las combinaciones de las distintas acciones consideradas en estas situaciones se realizarán de


dikikmkjk AQQGGimj

+⋅+⋅++ ∑∑∑>≥≥ 111

,,21,1,1,, * ψψ

donde:

Gk, j, G*k,m = Valores representativos de las acciones permanentes.

ψ1,1 Qk,1 = Valor frecuente de la acción variable dominante.

ψ2,1 Qk,i = Valores casi-permanentes de las acciones variables concomitantes con la

acción variable dominante y la acción accidental.

Ad = Valor característico de la acción accidental.

2.5.1.3 Situación sísmica



Edkmkjk AQGGmj

+⋅++∑∑≥≥

1,1,2,,

11

* ψ

donde:

Gk, j, G*k,m = Valores representativos de las acciones permanentes.

ψ1,1 Qk,1 = Valor frecuente de la acción variable dominante.

AEd = Valor característico de la acción accidental.

2.5.2 Estados Límites de Servicio.


acuerdo con los siguientes criterios:

• Combinación característica (poco probable o rara):

ikii

iQkQmkm

mGjkj

iG QQGG ,,01

,1,1,*,

1,,

1, * ⋅⋅+⋅+⋅+⋅ ∑∑∑

>≥≤

ψγγγγ

• Combinación frecuente:

ikii

iQkQjkm

mGjkj

jG QQGG ,,21

,1,1,11,*,

1,,

1, * ⋅⋅+⋅+⋅+⋅ ∑∑∑

>⋅

≥≤

ψγψγγγ

• Combinación casi-permanente:

ikii

iQmkm

mGjkj

jG QGG ,,21

,*,

1,,

1, * ⋅⋅+⋅+⋅ ∑∑∑

>≥≤

ψγγγ

Serán también de aplicación las prescripciones recogidas en el apartado 2.5.1.1.



2.6 CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES

2.6.1 Materiales

2.6.1.1 Hormigón

• Resistencia a compresión

Se consideran las siguientes resistencias características en Mpa:

− Hormigón de limpieza y nivelación HL-150/B/20

− Hormigón en cimentación HA-30/B/20/IIa+Qa

− Hormigón en alzado de muros HA-30/B/20/IIa

• Módulo de elasticidad

Para tener en cuenta la variación del módulo de elasticidad con el tiempo se ha considerado la

siguiente expresión:

−

⋅= ts

cceEtE

281

28,)(

siendo:

Ec (t) Módulo de elasticidad en el instante t

Ec,28 Módulo de elasticidad a los 28 días

t Instante considerado, expresado en días, a partir de la fecha de hormigonado

s Parámetro función del tipo de cemento:

0,20 para cementos de alta resistencia con endurecimiento rápido

0,25 para cementos de resistencia normal con endurecimiento normal

0,38 para cementos con endurecimiento lento

Para Ec,28 se toma el valor:

328,

8000.10 +⋅=ckc

fE

con fck y Ec,28 en N/mm2

• Módulo de elasticidad transversal

Se define a partir de la siguiente expresión:

( )ν+⋅=

12

EG

siendo ν el coeficiente de Poisson (ν = 0,20)

• Coeficiente de dilatación térmica

Se considera un valor α = 1,0 x 10-5 º C-1.

• Recubrimientos

El valor nominal del recubrimiento, de acuerdo con el Artículo 37.2.4. de la Instrucción EHE,

será:

rrr minnom ∆+=

Para elementos in situ con nivel intenso de control de ejecución mmr 5=∆

Para elementos no prefabricados, ambiente IIa y hormigones de

resistencia inferior a 40 N/mm2 mmr 25min =

En piezas hormigonadas contra el terreno mmr 50min =



Por tanto, el recubrimiento nominal de cada elemento será:

Elemento Rnom (mm)

Cimentación 60

Losas y estribos 35

• Requisitos de durabilidad

De acuerdo con el Artículo 37.3.2. de la Instrucción EHE, se deberán cumplir las siguientes

especificaciones para los diferentes ambientes:

Ambiente IIa Ambiente IIa+Qa

Máxima relación agua/cemento 0,60 0,50

Mínimo contenido de cemento hormigón armado (kg/m3) 275 325

2.6.1.2 Acero de armar

• Resistencia

Para todos los elementos se considera acero B 500 SD.

• Módulo de elasticidad

Se adopta un valor de 2 x 105 N/mm2.

2.6.1.3 Acero estructural

Características comunes a todos los aceros estructurales

Se consideran los siguientes valores:

- Módulo de elasticidad .............................................. Ea= 210.000 N/mm2

- Módulo de elasticidad transversal ............................ Ga= 81.000 N/mm2

- Coeficiente de Poisson ............................................. ν= 0,3

- Coeficiente de dilatación térmica............................. α= 12 x 10-6 [ºC] -6

- Densidad… .............................................................. ρ= 7.850 kg/m3

A efectos de cálculo, se idealiza el diagrama tensión-deformación, adoptando el

correspondiente a un material elastoplástico.

Los materiales empleados son los siguientes:

Chapas del tablero S275 J2G3

Resto de chapas y conectadores S355 J2G3

Perfiles S355 JR



2.6.2 Niveles de control

El control de calidad de los elementos de hormigón armado abarca el control de materiales y el

control de la ejecución.

2.6.2.1 Control de materiales

El control de la calidad del hormigón y de sus materiales componentes, así como el control del

acero se efectuará según lo establecido en la “Instrucción de Hormigón Estructural, EHE”.

El fin del control es verificar que la obra terminada tienen las características de calidad

especificadas en el proyecto, que son las generales de la Instrucción EHE. La realización del

control se adecuará al nivel adoptado en el proyecto.

2.6.2.2 Control de la ejecución.

El control de la calidad de la ejecución de los elementos de hormigón se efectuará según lo

establecido en la “Instrucción de Hormigón Estructural, EHE”

Existen diferentes niveles de control. La realización del control se adecuará al nivel adoptado

para la elaboración del proyecto.

2.6.2.3 Niveles de control establecidos.

En el proyecto se adoptan los siguientes niveles de control según la definición de

EHE:

- Acero.

Todos los casos: Normal

- Hormigón

Todos los casos: Estadístico

- Ejecución

Todos los casos: Intenso

Corresponde a la Dirección de Obra la responsabilidad de la realización de los controles

anteriormente definidos.



2.7 COMPROBACIONES RELATIVAS A LOS ESTADOS LÍMITE DE SERVICI O

2.7.1 Estado límite de deformaciones de la estructura

El límite considerado para la flecha correspondiente a la parte de las sobrecargas de la

combinación frecuente es L/1200 en pasarelas peatonales.

2.7.2 Estado límite vibraciones

Con el fin de controlar la respuesta dinámica de la pasarela frente a vibraciones producidas por

el movimiento de personas, se aplican los criterios recogidos en las Recomendaciones para el

Proyecto de Puentes Mixtos (RPX-95).

• Según la RPX-95 en pasarelas peatonales deberá cumplirse la siguiente limitación:

ψ⋅⋅⋅≤

kf

fy o

e 2080

donde:

ye flecha estática producida por el peatón de 750 N situado en el punto de máxima

deflexión, en m.

fo frecuencia principal de vibración, en Hz.

K valor de configuración.

ψ factor de respuesta dinámica.

2.7.3 Estado límite de deformaciones del alma

Según las Recomendaciones para el Proyecto de Puentes Metálicos (RPM), se ha de comprobar

que las deformaciones transversales no provoquen efectos no deseados debidos a la esbeltez de

las almas. Esto se consigue si se cumple la siguiente condición:

σ tensión máxima debido a la combinación frecuente de acciones.

τ tensión tangencial debida a la combinación frecuente de acciones.

σcr = εcr E tensión crítica de abolladura.

E límite elástico.

τcr tensión crítica de abolladura.

2.7.4 Estado límite de fisuración del hormigón

2.7.4.1 Aparición de fisuras por compresión

Bajo la combinación más desfavorable de acciones correspondiente a la fase en estudio, las

tensiones de compresión en el hormigón deben cumplir.

jckC f ,60,0≤σ

donde:

σc Tensión de compresión del hormigón en la situación de comprobación.

fck,j Valor supuesto en el proyecto para la resistencia característica a j días (edad del

hormigón en la fase considerada).

2.7.4.2 Estado Límite de Descompresión

Los cálculos relativos al Estado Límite de Descompresión consisten en la comprobación de

que, bajo la combinación de acciones correspondientes a la fase en estudio, no se alcanza la

descompresión del hormigón en ninguna fibra de la sección.



2.7.4.3 Fisuración por tracción. Criterios de comprobación

La comprobación general del Estado Límite de Fisuración por tracción consiste en satisfacer la

siguiente inecuación:

Wk ≤ Wmáx

donde:

Wk Abertura característica de fisura.

Wmáx Abertura máxima de fisura definida en la tabla 5.1.1.2.

2.7.4.4 Valores máximos de la abertura de fisura

En elementos de hormigón armado, en ausencia de requerimientos específicos (estanqueidad,

etc.), y bajo la combinación de acciones cuasipermanentes, las máximas aberturas de fisura

para los distintos ambientes, se muestran en la tabla 5.1.1.2.

En elementos de hormigón pretensado, en ausencia de requerimientos específicos, y bajo la

combinación de acciones frecuentes, las máximas aberturas de fisura para los distintos

ambientes, serán las definidas en la tabla 5.1.1.2.

TABLA 5.1.1.2

Clase de exposición

Wmáx (mm)

Hormigón armado Hormigón pretensado

I 0,4 0,2

IIa, IIb, H 0,3 0,21

IIIa, IIIb, IV, F, Qa 0,2

Descompresión IIIc, Qb, Qc 0,1 1 Adicionalmente deberá comprobarse que las armaduras activas se encuentran en la zona

comprimida de la sección, bajo la combinación de acciones cuasipermanentes.

Documents

ANEJO Nº 4. ESTRUCTURAS