DB-SE (traduït) by Josep Blesa

ESTUDI D’ARQUITECTURA

Josep Blesa Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Document Bàsic

Seguretat estructural SE 1Resistència i estabilitat SE 2Aptitud al servei

1 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

ESTUDI D’ARQUITECTURA

Josep Blesa Edició 2.11/2013

PROJECTE BÀSIC I D’EXECUCIÓ D’EDIFICI DE NOVA PLANTA PER A L’ESO A ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA. PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Abril 2009

2 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

3 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Introducció I

Objecte

Aquest Document Bàsic (DB) té per objecte establir regles i procediments que permeten complir les exigències bàsiques de seguretat estructural. La correcta aplicació del conjunt del DB suposa que se satisfà el requisit bàsic “Seguretat estructural”.

Tant l'objectiu del requisit bàsic “Seguretat estructural”, com les exigències bàsiques s'estableixen en l'article 10 de la Part I d'aquest CTE i són els següents:

Article 10. Exigències bàsiques de seguretat estructural (ES) 1. L'objectiu del requisit bàsic "Seguretat estructural" consisteix a assegurar que l'edifici té un comportament estructural adequat enfront de les accions i influències previsibles a les quals puga estar sotmès durant la seua construcció i ús previst. 2. Per a satisfer aquest objectiu, els edificis es projectaran, fabricaran, construiran i mantindran de manera que complisquen amb una fiabilitat adequada les exigències bàsiques que s'estableixen en els apartats següents. 3. Els Documents Bàsics “DB-SE Seguretat Estructural”, “DB-ES-AE Accions en l'Edificació”, “DB-ESC Fonaments”, “DB-ES-A Acer”, “DB-ES-Fàbrica” i “DB-ES-M Fusta”, especifiquen paràmetres objectius i procediments el compliment dels quals assegura la satisfacció de les exigències bàsiques i la superació dels nivells mínims de qualitat propis del requisit bàsic de seguretat estructural. 10.1. Exigència bàsica S'1: Resistència i estabilitat La resistència i l'estabilitat seran les adequades perquè no es generen riscos indeguts, de manera que es mantinga la resistència i l'estabilitat enfront de les accions i influències previsibles durant les fases de construcció i usos previstos dels edificis, i que un esdeveniment extraordinari no produïsca conseqüències desproporcionades respecte a la causa original i es facilite el manteniment previst. 10.2. Exigència bàsica ES 2: Aptitud al servei L'aptitud al servei serà conforme amb l'ús previst de l'edifici, de manera que no es produïsquen deformacions inadmissibles, es limite a un nivell acceptable la probabilitat d'un comportament dinàmic inadmissible i no es produïsquen degradacions o anomalies inadmissibles.

Àmbit d’aplicació

L'àmbit d'aplicació d'aquest DB és el que s'estableix amb caràcter general per al conjunt del CTE en el seu article 2 (Parteix I).

III

Criteris generals d’aplicació

Poden utilitzar-se altres solucions diferents a les contingudes en aquest DB, en aquest cas haurà de seguir-se el procediment establit en l'article 5 de la part I d'aquest CTE i haurà de documentar-se en el projecte el compliment de les exigències bàsiques. Quan se cita una disposició reglamentària en aquest DB ha d'entendre's que es fa referència a la versió vigent en el moment que s'aplica el mateix. Quan se cita una norma UNEIX, UNE-EN o UNEIX- EN ISO ha d'entendre's que es fa referència a la versió que s'indica, tot i que existisca una versió posterior, excepte quan es tracte de normes UNEIX corresponents a normes EN o EN ISO la referència de la qual haja sigut publicada en el Diari Oficial de la Unió Europea en el marc de l'aplicació de la Directiva 89/106/CEE sobre productes de construcció, en aquest cas la cita ha de relacionar-se amb la versió d'aquesta referència. 4 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Document BÃ sic SE Seguretat Estructural

SE - i

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

IV Condicions particulars per al compliment del DB-SE L'aplicació dels procediments d'aquest DB es durà a terme d'acord amb les condicions particulars que en el mateix s'estableixen i amb les condicions generals per al compliment del CTE, les condicions del projecte, les condicions en l'execució de les obres i les condicions de l'edifici que figuren en els articles 5, 6, 7 i 8 respectivament de la part I del CTE.

Terminologia

Els termes que figuren en lletra cursiva i, a l'efecte d'aplicació d'aquest CTE, han d'utilitzar-se amb- forme al significat i a les condicions que s'estableix per a cadascun d'ells. Les definicions figuren en lletra cabdal, no són exclusives d'aquest CTE i s'inclouen en el mateix amb la finalitat d'aportar una major comoditat en la seua lectura i aplicació. Altres termes i definicions generals utilitzats en el conjunt del CTE poden consultar-se en l'Annex III de la Part I.

6 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Índex 1 Generalitats 1.1 Àmbit d'aplicació i consideracions prèvies 1.2 Prescripcions aplicables conjuntament amb DB-ES 2 Documentació 2.1 Documentació del projecte 2.2 Documentació final de l'obra 2.3 Instruccions d'ús i pla de manteniment 3 Anàlisi estructural i dimensionament 3.1 Generalitats 3.2 Estats límit 3.3 Variables bàsiques 3.4 Models per a l'anàlisi estructural 3.5 Verificacions 4 Verificacions basades en coeficients parcials 4.1 Generalitats 4.2 Capacitat portant. Aptitud al servei 4.4 Efectes del temps 5 Verificacions basades en mètodes experimentals 5.1 Generalitats 5.2 Plantejament experimental 5.3 Avaluació dels resultats Annex A Terminologia Annex B Notacions B.1 Notacions Annex C Principis dels mètodes probabilistes explícit i implícit C.1 Objectius i camp d'aplicació C.2 Incerteses associades amb les variables bàsiques C.3 Criteris per a la fallada estructural C.4 Nivells de fiabilitat C.5 Determinació de probabilitats de fallada C.6 Mètodes basats en la determinació dels valors de càlcul C.7 El format dels coeficients parcials Annex D Avaluació estructural d'edificis existents D.1 Generalitats D.2 Criteris bàsics per a l'avaluació D.3 Recopilació d'informació D.4 Anàlisi estructural D.5 Verificació D.6 Avaluació qualitativa D.7 Resultats de l'avaluació D.8 Mesures

7 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Generalitats

1.1 Àmbit d’aplicació i consideracions prèvies 1

Este DB estableix els principis i els requisits relatius a la resistència mecànica i l’estabilitat del edifici, així com l’aptitud al servei, inclosa la seua durabilitat. Descriu les bases i els principis per el càlcul de las mateixes. L’execució, la utilització, la inspecció i el manteniment es tracten en la mesura en la que afecten a la elaboració del projecte. Els preceptes del DB-SE són aplicables a tots els tipus d’edificis, inclòs a los de caràcter provisional. Es denomina capacitat portant a l’aptitud d’un edifici per assegurar, amb la fiabilitat requerida, la estabilitat del conjunt i la resistència necessària, durant un temps determinat, denominat període de servei. L’aptitud d’assegurar el funcionament de l’obra, el confort dels usuaris y de mantindre l’aspecte visual, és denomina aptitud al servei. A falta d’indicacions específiques, com període de servei s’adoptarà 50 anys

1.2 Prescripcions aplicables conjuntament amb DB-SE El DB-SE constitueix la base per als Documents Bàsics següents i s’utilitzarà conjuntament a m b ells: DB-SE-AE Accions a l’edificació DB-SE-C Ciments DB-SE-A Acer DB-SE-F Fàbrica DB-SE-M Fusta DB-SI Seguretat en cas d’incendi Ha de tindre’s en compte, a més a més, les especificacions de la normativa següent: NCSE Norma de construcció sismo-resistent: part general i edificació EHE Instrucció de formigó estructural EFHE Instrucció per el projecte i l’execució de forjats unidireccionals de formigó estructural realitzats amb elements prefabricats 1

1 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

2 Documentació 2.1 Documentació del projecte 1

En relació amb la seguretat estructural, el contingut del projecte d’edificació serà el descrit a l’Annex I del CTE i inclourà la informació que s’indica als següents apartats. Esta documentació és completarà amb l’específica que és detalla, al seu cas, a cadascú dels restants DB relatius a la seguretat estructural que s’utilitzen conjuntament amb aquest. Quan el director d’obra autoritze modificacions al projectat, ho farà constar expressament a l Llibre d’Ordres, sense perjuí d’aportar documents gràfics annexes a l’ordre, que en el seu dia s’afegiran, com procedisca, per addenda o substitució, a la documentació final d’obra realitzada. Per a evitar confusions, s’indicarà clarament als documents del projecte original que resulten afectats pel canvi, que s’han d’entendre substituïts pels aportats, i a aquests, els del projecte que queden anul·lats.

2.1.1 Memòria 1

A la memòria del projecte s’inclourà el programa de necessitats, en el que és descriuran aquelles característiques de l’edifici i de l’ús previst que condicionen les exigències de seguretat estructural, tant en el relatiu a la capacitat portant com a l’aptitud al servei; les bases de càlcul i la declaració de compliment dels DB o justificació documental del compliment de les exigències bàsiques de seguretat, si s’adopten solucions alternatives que s’aparten total o parcialment dels DB. A les bases de càlcul i al seu cas, a l’annex de càlcul s’inclouran les següents dades: a) el període de servei previst, si difereix de 50 anys; b) les simplificacions efectuades sobre l’edifici per a transformar-ho en un o varis models de càlcul, que és descriuran detalladament, indicant el tipus estructural adoptat per el conjunt i le s seues parts, les característiques de les seccions, tipus de connexions i condicions de sustentació; c) les característiques mecàniques considerades per als materials estructurals i per al terreny que el sustenta, o al seu cas actua sobre l’edifici; d) la geometria global (especificant les dimensions a eixos de referència) i qualsevol element que puga afectar al comportament o a la durabilitat de l’estructura; e) les exigències relatives a la capacitat portant i a l’aptitud al servei, inclosa la durabilitat, si difereixen de les establides en este document; f) les accions considerades, les combinacions efectuades i els coeficients de seguretat utilitzats; g) de cada tipus d’element estructural, la modalitat d’anàlisi efectuat i els mètodes de càlcul empleats; i h) si escau, la modalitat de control de qualitat previst. Si el projecte és desenvolupa en dos fases (projecte bàsic i projecte d’execució), al projecto bàsic s’inclourà, al menys, la informació indicada als punts a) y d), així com les accions d’aplicació si escau, els materials prevists i els coeficients de seguretat aplicables. Els càlculs realitzats amb ordinador és completaran identificant e ls programes informàtics utilitzats a cada una de les parts que han donat lloc a un tractament diferenciat, indicant l’objecte i el camp d’aplicació del programa i explicant amb precisió, la representació de les dades introduïdes i el tipus dels resultats generats pel programa.

2.1.2 Plànols 1

Els plànols del projecte corresponents a l’estructura han de ser suficientment precisos per a l’exacta realització de l’ obra, a que els seus efectes és podran deduir també d’ells els plànols auxiliars d’obra o de taller, si escau, i els mesuraments que hagen servit de base per a les valoracions pertinents. 2

Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Document Bàsic SE Seguretat Estructural

Els plànols contindran e ls detalls necessaris per a que el constructor, baix les instruccions del director d’obra, puga executar la construcció, i en particular, els detalls d’unions i nusos entre elements estructurals i entre estos i la resta dels de l’obra, les característiques dels materials, la modalitat de control de qualitat previst, si escau, i els coeficients de seguretat adoptats al càlcul. Si el projecto és desenvolupa en dos fases (projecte bàsic i projecto d’execució), els plànols del projecto bàsic han de ser el suficientment precisos per a la definició del tipus estructural previst i l’establiment de les reserves geomètriques per a la realització de l’estructura. 2

2.1.3 Plec de condicions 1

Al plec de condicions del projecte s’inclouran les prescripcions tècniques particulars exigibles als productes, equips i sistemes i a la execució de cada unitat d’obra. Inclourà les condicions a l’execució de les obres definint, si escau, la modalitat de control de qualitat, el control de recepció en obra de productes, equips i sistemes, el control d’execució de l’obra i el control de l’obra terminada, establint la documentació exigible, els distintius de qualitat o avaluacions tècniques de la idoneïtat admesos per a la seua acceptació i, si escau, els assajos a realitzar, e ls criteris d’acceptació i rebuig, i les accions a adoptar en cada cas. Així mateix, s’establirà el termini de garantia de cada component. Si per a una mateixa obra é s preveuen diferents tipus d’un mateix producte, é s detallaran separadament cadascú d’ells, indicant-se les zones en que hauran de ser empleats. Al plec s’exigirà, quan siga oportú o quan estiga reglamentat, la col·locació al lloc de l’obra que s’ especifiqui, d’una placa amb el valor màxim de la sobrecàrrega admissible per a l’ús de eixa zona de l’edifici.

2.2 Documentació final d’obra 1

La documentació final d’obra inclourà los plànols complets de tots els elements i parts de l’obra, que reflectisquen amb precisió l’obra realment construïda, així com la documentació acreditativa de que es conforme amb el CTE. Així mateix, inclourà la documentació acreditativa de que s’han complit les especificacions de control de qualitat especificades al projecte, a les instruccions de la direcció facultativa i en el CTE.

2.3 Instruccions d’ús i pla de manteniment 1

A les instruccions d’ús és recollirà tota la informació necessària per a que l’ús de l’edifici siga conforme a les hipòtesi adoptades a les bases de càlcul. De tota la informació acumulada sobre una obra, les instruccions d’ús inclouran aquelles que resulten d’interès per a la propietat i per als usuaris, que com a mínim serà: les accions permanents; les sobrecàrregues d’ús; les deformacions admeses, incloses les del terreny, si escau; les condicions particulars d’utilització, com el respecte a les senyals de limitació de sobrecàrrega, o el manteniment de les marques o bol·lards que defineixen zones amb requisits especials al respecte; si escau, les mesures adoptades per a reduir els riscos de tipus estructural. El pla de manteniment, en e l corresponent als elements estructurals, s’establirà en concordança amb les bases de càlcul i a mb qualsevol informació adquirida durant l’execució de l’obra que poguera ser d’interès, s’ identificarà: el tipus dels treballs de manteniment a dur a terme; llista dels punts que requerisquen un manteniment particular; l’abast, la realització i la periodicitat dels treballs de conservació; un programa de revisions. a)

b) c)

SE - 3

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

Anàlisi estructural i dimensionat

3.1 Generalitats 1

La comprovació estructural d’un edifici requereix: determinar les situacions de dimensionat que resulten determinants; establir les accions que ha de tenir-se en compte i els models adequats per a l’estructura; realitzar l’anàlisi estructural, adoptant mètodes de càlcul adequats a cada problema; verificar que, per a les situacions de dimensionat corresponents, no é s sobrepassen e ls estats límit. A les verificacions és tindran en compte els efectes del pas del temps (accions químiques, físiques i biològiques; accions variables repetides) que puguen incidir en la capacitat portant o en la aptitud al servei, en concordança amb el període de servei. Les situacions de dimensionat han de englobar totes les condicions i circumstàncies previsibles durant l’execució i la utilització de l’obra, tenint en compte la diferent probabilitat de cada una. Per a cada situació de dimensionat, es determinaran les combinacions d’accions que hagen de considerar-se. Les situacions de dimensionat es classifiquen en : persistents, que es refereixen a les condicions normals d’ús; transitòries, que e s refereixen a unes condiciones aplicables durant un temps limitat (no s’inclouen les accions accidentals); extraordinàries, que es refereixen a unes condicions excepcionals en las que es puguen trobar, o a las que puguen estar exposades l’edifici (accions accidentals). a)

3.2 Estats límit 1

Es denominen estats límit aquelles situacions per a les que, de ser superades, poden considerarse que l’edifici no compleix algun dels requisits estructurals per a les que ha sigut concebuts.

3.2.1 Estats límit últims 1

Els estats límit últims són els que, de ser superats, constitueixen un risc per a les persones, ja siga perquè produeixen una posada fora de servei de l’edifici o el col·lapse total o parcial del mateix. Com estats límit últims han de considerar-se els deguts a: a) pèrdua de l’equilibri de l’edifici, o d’una part estructuralment independent, considerant com un cos rígid; b) fallida per deformació excessiva, transformació de l’estructura o de part d’ella en un mecanisme, trencament dels seus elements estructurals (inclosos els recolzaments i la cimentació) o de les seues unions, o inestabilitat de elements estructurals incloent els originats per efectes dependents del temps (corrosió, fatiga).

3.2.2 Estats límit de servei 1

Els estats límit de servei són els que, de ser superats, afecten al confort i el benestar dels usuaris o de terceres persones, el correcte funcionament de l’edifici o a l’aparença de la construcció. Els estats límit de servei poden ser reversibles i irreversibles. La reversibilitat es refereix a les conseqüències que excedisquen els límits especificats com admissibles, una vegada desaparegudes les accions que les han produït. Com estats límit de servir han de considerar-se els relatius a: 4

Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

les deformacions (fletxes, seients o desplomes) que afecten a l’aparença de l’obra, al confort dels usuaris, o al funcionament d’equips i instal·lacions;

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

les vibracions que causen una falta de confort de las persones, o que afecten a la funcionalitat de l’obra; els danys o el deterioració que puguen afectar desfavorablement a l’aparença, a la durabilitat o a la funcionalitat de l’obra.

3.3 Variables bàsiques 3.3.1 Generalitats 1

L’anàlisi estructural es realitza mitjançant models en e ls que intervinguen les denominades variables bàsiques, que representen quantitats físiques que caracteritzen les accions, influències ambientals, propietats de materials i del terreny, dades geomètriques, etc. Si la incertesa associada amb una variable bàsica es important, es considerarà com variable aleatòria. Quan es realitze una verificació mitjançant mètodes d’anàlisi de la fiabilitat segons l’Annex C pot emprar-se directament la representació probabilista de les variables.

3.3.2 Accions 3.3.2.1 Classificació de les accions 1

Les accions a considerar al càlcul es classifiquen per la seua variació en el temps en: accions permanents (G): Són aquelles que actuen en tot instant sobre l’edifici amb posició constant. La seua magnitud pot ser constant (com el pes propi dels elements constructius o les accions i embranzides del terreny) o no (com les accions reològiques o el pretesat), però amb variació menyspreable o tenint monòtonament fins un valor límit. accions variables (Q): Són aquelles que poden actuar o no sobre l’edifici, com les degudes a l’ús o les accions climàtiques. accions accidentals (A): Són aquelles la probabilitat de les quals d'ocurrència és xicoteta però de gran importància, com sisme, incendi, impacte o explosió. Les deformacions imposades (seients, retracció, etc.) es consideraran com accions permanents o variables, atenent a la seua variabilitat. Les acciones també es classifiquen per: La seua naturalesa: en directes o indirectes; La seua variació espacial: en fixes o lliures; la resposta estructural: en estàtiques o dinàmiques. La magnitud de l’acció se descriu per diversos valors representatius, depenent de les altres accions que s’hagen de considerar simultànies amb ella, tals com valor característic, de combinació, freqüent i gairebé permanent. a)

a) b)

3.3.2.2 Valor característic 1

El valor característic d’una acció, Fk, es defineix, segons el cas, pel seu valor mig, per un fractil superior o inferior, o per un valor nominal. Com valor característic de les accions permanents, Gk, s’adopta, normalment, el seu valor mig. Als casos en els que la variabilitat d’una acció permanent puga ser important (amb un coeficient de variació superior entre 0,05 y 0,1, depenent de les característiques de l’estructura), o quan la resposta estructural siga molt sensible a la variació de de la mateixa, es consideraran dos valors característics: un valor característic superior, corresponent al fractil del 95% i un valor característic inferior, corresponent al fractil 5%, suposant una distribució estadística normal. Per a l’acció permanent deguda al pretesat, P, e s podrà definir, a cada instant t, un valor característic superior, Pk,sup(t), i un valor característic inferior, Pk,inf(t). A alguns casos, el pretesat també es podrà representar pel seu valor mig, Pm(t). Com valor característic de les accions variables, Qk, s’adopta, normalment, algú dels següents valors: 6

Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

un valor superior o inferior amb una determinada probabilitat de no ser superat en un perĂode de referĂ¨ncia especĂfic;

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

un valor nominal, als casos en los que es desconegut la corresponent distribució estadística. En el cas de les accions climàtiques, els valors característics estan basats en una probabilitat anual de ser superat de 0,02, el que correspon a un període de retorn de 50 anys. Les accions accidentals es representen per un valor nominal. Este valor nominal s’assimila, normalment, al valor de càlcul. b)

3.3.2.3 Altres valors representatius 1

El valor de combinació d’una acció variable representa la seua intensitat si escau, en un determinat període de referència, actue simultàniament amb altra acció variable, estadísticament independent, la intensitat del qual siga extrema. A este DB es representa com el valor característic multiplicat per un coeficient 0. El valor freqüent d’una acció variable es determina de manera que siga superat durant el 1% del temps de referència. A este DB es representa com el valor característic multiplicat per un coeficient 1. El valor gairebé permanent d’una acció variable es determina de manera que siga superat durant el 50% del temps de referència. A este DB es representa com el valor característic multiplicat per un coeficient 2.

3.3.2.4 Accions dinàmiques 1

Les accions dinàmiques produïdes pel vent, un xoc o un sisme, es representen a través de forces estàtiques equivalents. Segons el cas, els efectes de l’acceleració dinàmica estaran inclosos implícitament a ls valors característics de l’acció corresponent, o s’introduiran mitjançant un coeficient dinàmic.

3.3.3 Dades geomètriques 1

Les dades geomètriques es representen pel seus valors característics, pels quals al projecte s’adoptaran els valors nominals deduïts dels plànols. Al cas de que es sàpiga la seua distribució estadística amb suficient precisió, les dades geomètriques podran representar-se per un determinat fractil de dita distribució. Si les desviacions en el valor d’una dimensió geomètrica poden tindre influència significativa en la fiabilitat estructural, com valor de càlcul ha de prendre’s el nominal més la desviació prevista.

3.3.4 Materials 1

Les propietats de la resistència dels materials o dels productes es representen pel seus valors característics. En el cas de que la verificació d’algun estat límit resulta sensible a la variabilitat d’alguna de les propietats d’un material, es consideraran dos valors característics, superior e inferior, de eixa propietat, definits pel fractil 95% o el 5% segons que l’efecte siga globalment desfavorable o favorable. Els valors de les propietats dels materials o dels productes podran determinar-se experimentalment a través d’assajos. Quan siga necessari, s’aplicarà un factor de conversió amb la fi d’extrapolar e ls valors experimentals en valors que representen el comportament del material o del producte a l’estructura o al terreny. Les propietats relatives a la rigidesa estructural, es representen pel seu valor mig. No obstant açò, depenent de la sensibilitat del comportament estructural front a la variabilitat d’estes característiques, serà necessari emprar valors superiors o inferiors al valor mig (per exemple a l’anàlisi de problemes de inestabilitat). A qualsevol cas, es tindrà en compte la dependència d’estes propietats respecte de la duració de l’aplicació de les accions. A falta de prescripcions en altre sentit, les característiques relatives a la dilatació tèrmica es representen pel seu valor mig.

8 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

3.4 Models per a l’anàlisi estructural 1

El anàlisi estructural es basarà en models adequats de l'edifici que proporcionen una previsió suficientment precisa d'aquest comportament, i que permeten tenir en compte totes les variables significatives i que reflectisquen adequadament els estats límit a considerar.

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

2 3

5 6

Es podran establir diversos models estructurals, ben complementaris, per a representar les diverses parts de l'edifici, o alternatius, per a representar més encertadament diferents comportaments o efectes. S'usaran models específics en les zones singulars d'una estructura en les quals no siguen aplicables les hipòtesis clàssiques de la teoria de la resistència de materials. Les condicions de vora o sustentació aplicades als models hauran d'estar en concordança amb les projectades.

Es tindran en compte els efectes dels desplaçaments i de les deformacions en cas que puguen produir un increment significatiu dels efectes de les accions.

El model per a la determinació dels efectes de les accions dinàmiques tindrà en compte tots els elements significatius amb les seues propietats (massa, rigidesa, amortiment, resistència, etc).

El model tindrà en compte la fonamentació i la contribució del terreny en el cas que la interacció entre terreny i estructura siga significativa.

L'anàlisi estructural es pot dur a terme exclusivament mitjançant models teòrics o mitjançant models teòrics complementats amb assajos. 11

3.5 Verificacions 1

Per a cada verificació, s'identificarà la disposició de les accions simultànies que hagen de tenir-se en compte, com a deformacions prèvies o imposades, o imperfeccions. Així mateix, hauran de considerar les desviacions probables en les disposicions o en les adreces de les accions. En el marc del mètode dels estats límit, el compliment de les exigències estructurals es comprovarà utilitzant el format dels coeficients parcials (vegeu apartat 4). Alternativament, les comprovacions es podran basar en una aplicació directa dels mètodes d'anàlisis de fiabilitat (vegeu Annex C).

10 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Edició 2.11/2013

PROJECTE DE SEGONA ALA D’ESO EN ESCOLGAVINA. COOP. VALENCIANA PARTIDA DE LA MARTINA S/Nº.46210 PICANYA. L’ HORTA SUD. EXP.: 2015/17.

12 13 14 15

Verificacions basades en coeficients parcials

4.1 Generalitats 1 En la verificació dels estats límit mitjançant coeficients parcials, per a la determinació de l'efecte de les accions, així com de la resposta estructural, s'utilitzen els valors de càlcul de les variables, obtinguts a partir dels seus valors característics, o altres valors representatius, multiplicant-los o dividint-los pels corresponents coeficients parcials per a les accions i la resistència, respectivament. 2 Els valors de càlcul no tenen en compte la influència d'errors humans grollers. Aquests han d'evitar-se mitjançant una adreça d'obra, utilització, inspecció i manteniment adequats. 17

4.2 Capacitat portant 4.2.1 Verificacions 1

Es considera que hi ha suficient estabilitat del conjunt de l'edifici o d'una part independent del mateix, si para totes les situacions de dimensionament pertinents, es compleix la següent condició. 18

E d, dst

sent

stb

(4.1

)

E d,

Ed,dst valor de càlcul de l'efecte de les accions desestabilitzadores Ed,stb valor de càlcul de l'efecte de les accions estabilitzadores Es considera que hi ha suficient resistència de l'estructura portant, d'un element estructural, secció, punt o d'una unió entre elements, si para totes les situacions de dimensionament pertinents, es compleix la següent condició. 22

23 24

E d R d

(4.2

)

sent

Ed Rd corresponent 25 26

valor de càlcul de l'efecte de les accions valor de càlcul de la resistència

4.2.2 Combinació d'accions 1

El valor de càlcul dels efectes de les accions corresponent a una situació persistent o transitòria, es determina mitjançant combinacions d'accions a partir de l'expressió 29  G, j G k, j  P P  30

j 1

Q,1 Q k,1   Q, i 0, i Q k, i i 1

(4.3 )

és a dir, considerant l'actuació simultània de:

totes les accions permanents, en valor de càlcul ( G · Gk ), inclòs el pretesat ( P · P ); b) una acció variable qualsevol, en valor de càlcul ( Q · Qk ), havent d'adoptar-se com tal una després d'una altra successivament en diferents anàlisis; c) la resta de les accions variables, en valor de càlcul de combinació ( Q · 0 · Qk ). Els valors dels coeficients de seguretat, s'estableixen en la taula 4.1 per a cada tipus d'acció, atenent per a comprovacions de resistència a si el seu efecte és desfavorable o favorable, considerada globalment. a)

11 Estudi d’Arquitectura Josep Blesa s.l.p.u. Avda. Marqués de Sotelo, 4 Esc.Int., 6, 15 46002, València Tel. 96 351 01 39 / Fax 96 351 32 30 E-mail: info@josepblesa.com Web: www.josepblesa.com

Per a comprovacions d'estabilitat, es diferenciarà, àdhuc dins de la mateixa acció, la part favorable (l'estabilitzadora), de la desfavorable (la desestabilitzadora). 36

Els valors dels coeficients de simultaneïtat, , s'estableixen en la taula 4.2 El valor de càlcul dels efectes de les accions corresponent a una situació extraordinària, es determina mitjançant combinacions d'accions a partir de l'expressió 37

38 39

 G, j·G k, j  p ·P  A d  Q,1 ·1,1 Q k,1   Q, i

·2, i Q k, i j 1

42 44

(4.4 )

i 1

és a dir, considerant l'actuació simultània de: totes les accions permanents, en valor de càlcul ( G · Gk ), inclòs el pretesat ( P · P ); una acció accidental qualsevol, en valor de càlcul ( Ad ), havent d'analitzar-se successivament amb cadascuna d'elles.

a) b)

una acció variable, en valor de càlcul freqüent ( Q · 1 · Qk ), havent d'adoptar-se com a tal, una després d'una altra successivament en diferents anàlisis amb cada acció accidental considerada.

La resta de les accions variables, en valor de càlcul quasi permanent (Q · 2 · Qk ). En situació extraordinària, tots els coeficients de seguretat (G, P, Q són iguals a zero si el seu efecte és favorable, o a la unitat si és desfavorable, en els termes anteriors. En els casos en els quals l'acció accidental siga l'acció sísmica, totes les accions variables concomitants es tindran en compte amb el seu valor quasi permanent, segons l'expressió d) 45

G k, j P  A d  2, i Q k, i 46 48

j1

i1

(4.5)

4.2.3 Comportament no lineal 51

1 En els casos en els quals la relació entre les accions i el seu efecte no puga aproximar-se de forma lineal, per a la determinació dels valors de càlcul dels efectes de les accions ha de realitzarse una anàlisi no lineal, sent suficient considerar que: a) si els efectes globals de les accions creixen més ràpidament que elles, els coeficients parcials s'apliquen al valor representatiu de les accions, a la manera establida en els apartats anteriors. b) si els efectes globals de les accions creixen més lentament que elles, els coeficients parcials s'apliquen a l'efecte de les accions, determinats a partir dels valors representatius de les mateixes.

4.2.4 Valor de càlcul de la resistència 53

El valor de càlcul de la resistència d'una estructura, element, secció punt o unió entre elements s'obté de càlculs basats en les seues característiques geomètriques a partir de models de comportament de l'efecte analitzat, i de la resistència de càlcul, fd, dels materials implicats, que en general pot expressar-se com a quocient entre la resistència característica, fk, i el coeficient de seguretat del material. Pel que fa al material o materials implicats, la resistència de càlcul pot així mateix expressar-se com a funció del valor mitjà del factor de conversió de la propietat implicada, determinada experimentalment, per a tenir en compte les diferències entre les condicions dels assajos i el comportament real, i del coeficient parcial per a aquesta propietat del material. En la seua formulació més general, la resistència de càlcul pot expressar-se en funció de les variables esmentades, i el coeficient parcial per al model de resistència i les desviacions geomètriques, en el cas que aquestes no es tinguen en compte explícitament.

54 55

Tabla 4.1 Coeficients parcials de seguretat () per les accions

Tipus de (1) verificació 59

69 Permanent Pes propi, pes de la terrena 70 Embranzida del terreny Pressió de l'aigua

66 67

68 ència

Tipus d'acció

Resist 80

91 Permanent Pes propi, pes de la terrena 92 Embranzida del terrè Pressió de l'aigua

86 itat

Estabil

102 (1)

105

able

ble

72 73 74

Variable

61 Situació persistent o transitòria 64 desfavor 65 favora 1,35 1,35 1,20

76 77 78

1,50

88 desestab ilitzadora 93

Variable

94 95 96

0,80 0,70 0,90

1,10 1,35 1,05

89 estabil itzadora

98 99 100

103 1,50

0,90 0,80 0,95

104

Els coeficients corresponents a la verificació de la resistència del terreny s'estableixen en el DB-SE-C

106 107 108

109

Tabla 4.2 Coeficients de simultaneïtat (

110



112

111



113

115

Sobrecàrrega superficial d'ús (Categories segons DB-ES-AE)

116

• Zones residencials (Categoria A)

117

• Zones administratives(Categoria B)

118

• Zones destinades al públic (Categoria C)

119

• Zones comercials (Categoria D)

120

• Zones de tràfic i d'aparcament de vehicles lleugers amb un pes total inferior a 30 kN(Categoria I)

121

• Cobertes transitables (Categoria F)

122

• Cobertes accessibles únicament per a manteniment (Categoria G)

150

Neu

130

124

131

125 0 , 7

132 0 , 5

126 0 , 7

133 0 , 5

127 0 ,

134 0 ,

151



per altituds > 1000 m



per altituds ≤ 1000 m

163

Vent

167

Temperatura

171

Accions variables del terreny 175

123

147

(1)

137

145

148 155

(1)

152

156

153 0 , 7

157 0 , 5

164 0 , 168 0 , 172 0,7

114

165 0,5 169 0,5 173 0,7

En les cobertes transitables, s'adoptaran els valors corresponents a l'ús des del qual s'accedeix.

2

138

139 0,3 140 0,3 141 0,6 149 0 159 160

161 1660,2 0 170 0 174 0,7

176

4.3 Aptitud al servici 4.3.1 Verificacions 177

1 Es considera que hi ha un comportament adequat, en relació amb les deformacions, les vibracions o la deterioració, si es compleix, per a les situacions de dimensionament pertinents, que l'efecte de les accions no aconsegueix el valor límit admissible establit per a aquest efecte.

178 179

4.3.2 Combinació d’accions 1

Per a cada situació de dimensionament i criteri considerat, els efectes de les accions es determinaran a partir de la corresponent combinació d'accions i influències simultànies, d'acord amb els criteris que s'estableixen a continuació. Els efectes deguts a les accions de curta durada que poden resultar irreversibles, es determinen mitjançant combinacions d'accions, del tipus denominat característica, a partir de l'expressió 180

G k, j P Q k,1

181

 0,i Q k,i 182

j1

184

a) b)

183

(4.6 )

i1

És a dir, considerant l'actuació simultània de: totes les accions permanents, en valor característic ( Gk ); una acció variable qualsevol, en valor característic ( Qk ), havent d'adoptar-se com tal una després d'una altra successivament en diferents anàlisis;

la resta de les accions variables, en valor de combinació ( 0 · Qk ). Els efectes deguts a les accions de curta durada que poden resultar reversibles, es determinen mitjançant combinacions d'accions, del tipus denominat freqüent, a partir de l'expressió

c) 3

185

G k, j P  1,1 Q k,1

186

 2,i Q k,i 187 j1

190

i1

(4.7 )

188 189

sent 191

a) b)

És a dir, considerant l'actuació simultània de: totes les accions permanents, en valor característic ( Gk ); una acció variable qualsevol, en valor freqüent ( 1 Qk ), havent d'adoptar-se com tal una després d'una altra successivament en diferents anàlisis;

la resta de les accions variables, en valor quasi permanent (2 · Qk ). Els efectes deguts a les accions de llarga durada, es determinen mitjançant combinacions d'accions, del tipus denominat quasi permanent, a partir de l'expressió c)

192

G k, j P

193

 2,i Q k,i 194 j1

197

i1

(4.8)

195 196

sent: a) b)

totes les accions permanents, en valor característic ( Gk ); totes les accions variables, en valor quasi permanent ( 2 Qk ).

4.3.3 Deformacions 198

4.3.3.1 Fletxes 1

Quan es considera la integritat dels elements constructius, s'admet que l'estructura horitzontal d'un pis o coberta és suficientment rígida si, per a qualsevol de les seues peces, davant qualsevol combinació d'accions característica, considerant només les deformacions que es produeixen després de la posada en obra de l'element, la fletxa relativa és menor que: a) 1/500 en pisos amb envans fràgils (com els de gran format, rajoles, o plaques) o paviments rígids sense juntes; 199

200

b) 1/400 en pisos amb envans ordinaris o paviments rígids amb juntes;

201

c) 1/300 en la resta dels casos.

Quan es considera el confort dels usuaris, s'admet que l'estructura horitzontal d'un pis o coberta és suficientment rígida si, per a qualsevol de les seues peces, davant qualsevol combinació d'accions característica, considerant solament les accions de curta durada, la fletxa relativa, és menor que 1/350. Quan es considera l'aparença de l'obra, s'admet que l'estructura horitzontal d'un pis o coberta és suficientment rígida si, per a qualsevol de les seues peces, davant qualsevol combinació d'accions quasi permanent, la fletxa relativa és menor que 1/300.

SE - 13

202 203 4

Les condicions anteriors han de verificar-se entre dos punts qualssevol de la planta, prenent com a llum el doble de la distància entre ells. En general, serà suficient realitzar aquesta comprovació en dues adreces ortogonals. En els casos en els quals els elements danyats (per exemple envans, paviments) reaccionen de manera sensible enfront de les deformacions (fletxes o desplaçaments horitzontals) de l'estructura portant, a més de la limitació de les deformacions s'adoptaran mesures constructives apropiades per a evitar danys. Aquestes mesures resulten particularment indicades si aquests elements tenen un comportament fràgil.

204

4.3.3.2 Desplaçaments horitzontals 1

Quan es considera la integritat dels elements constructius, susceptibles de ser danyats per desplaçaments horitzontals, tals com a envans o façanes rígides, s'admet que l'estructura global té suficient rigidesa lateral, si davant qualsevol combinació d'accions característica, el enfonsament (vegeu figura 4.1) és menor de: a)

enfonsament total: 1/500 de l'altura total de l'edifici;

enfonsament local: 1/250 de l'altura de la planta, en qualsevol d'elles. Quan es considera l'aparença de l'obra, s'admet que l'estructura global té suficient rigidesa lateral, si davant qualsevol combinació d'accions quasi permanent, el enfonsament relatiu (vegeu figura 4.1) és menor que 1/250. En general és suficient que aquestes condicions se satisfacin en dues adreces sensiblement ortogonals en planta. b)

205

206 207

208

209 Figura 4.1 Desplomes 210

4.3.4 Vibracions

211

Un edifici es comporta adequadament davant vibracions degudes a accions dinàmiques, si la freqüència de l'acció dinàmica (freqüència d'excitació) s'aparta suficientment de les seues freqüències pròpies. En el càlcul de la freqüència pròpia es tindran en compte les possibles contribucions dels tancaments, separacions, tabiquería, revestiments, solats i altres elements constructius, així com la influència de la variació del mòdul d'elasticitat i, en el cas dels elements de formigó, la de la fisuració. Si les vibracions poden produir el col·lapse de l'estructura portant (per exemple a causa de fenòmens de ressonància, o a la pèrdua de la resistència per fatiga) es tindrà en compte en la verificació de la capacitat portant, tal com s'estableix en el DB respectiu. S'admet que una planta de pis susceptible de patir vibracions per efecte rítmic de les persones, és suficientment rígida, si la freqüència pròpia és major de: a)

8 Hz, en gimnasos i poliesportius;

7Hz en sales de festa i locals de pública concurrència sense seients fixos;

3,4 Hz en locals d'espectacles amb seients fixos.

212 213

4.4 Efectes del temps 4.4.1 Durabilitat 1

Ha d'assegurar-se que la influència d'accions químiques, físiques o biològiques a les quals està sotmès l'edifici no compromet la seua capacitat portant. Per a açò, es tindran en compte les accions d'aquest tipus que puguen actuar simultàniament amb les accions de tipus mecànic, mitjançant un mètode implícit o explícit. En el mètode implícit els riscos inherents a les accions químiques, físiques o biològiques es tenen en compte mitjançant mesures preventives, diferents a l'anàlisi estructural, relacionades amb les característiques dels materials, els detalls constructius, els sistemes de protecció o els efectes de les accions en condicions de servei. Aquestes mesures depenen de les característiques i importància de l'edifici, de les seues condicions d'exposició i dels materials de construcció emprats. En estructures normals d'edificació, l'aplicació de l'aquest mètode resulta suficient. En els documents bàsics de seguretat estructural dels diferents materials i en la Instrucció de formigó estructural EHE s'estableixen les mesures específiques corresponents. En el mètode explícit, les accions químiques, físiques o biològiques s'inclouen de forma explícita en la verificació dels estats límit últims i de Servei. Per a açò, aquestes accions es representaran mitjançant models adequats que permeten descriure els seus efectes en el comportament estructural. Aquests models depenen de les característiques i dels materials de l'estructura, així com de la seua exposició.

214

4.4.2 Fatiga 215

216 1

4.4.2.1 Principis En general, en edificis no resulta necessari comprovar l'estat límit de fatiga, salve pel que fa als elements estructurals interns dels equips d'elevació. La comprovació a fatiga d'altres elements sotmesos a accions variables repetides procedents de maquinàries, onatge, càrregues de tràfic i vibracions produïdes pel vent, es farà d'acord amb els valors i models que s'estableixen de cada acció en el document respectiu que la regula.

217 218

219

4.4.3 Efectes reològics 1 Els documents bàsics corresponents als diferents materials inclouen, si escau, la informació necessària per a tenir en compte la variació en el temps dels efectes reològics.

220 221 222 223

5 Verificacions 5.1 Generalitats

basades en mètodes experimentals

Les verificacions relatives a la seguretat estructural mitjançant assajos estan basades en l'establiment experimental de paràmetres que definisquen ben la resposta d'una determinada estructura, d'un element estructural o d'una unió, o bé les accions i influències que actuen sobre ells

No es consideraren com a part d'aquest procediment experimental els assajos de recepció de materials o del seu control de qualitat, així com els assajos del terreny per a la redacció d'informes geotècnics.

224

5.2 Plantejament experimental Ha de definir-se de forma inequívoca l'estat límit que ha de verificar-se i determinar-se les zones o els punts crítics des del punt de vista del comportament de l'estructura o de l'element considerat.

Les provetes o mostres a assajar es fabricaran emprant els materials previstos en obra, aplicant la mateixa tècnica i, en la mesura del possible, amb les mateixes dimensions que els elements corresponents. El mostreig s'efectuarà de manera aleatòria. A més, les provetes hauran de reproduir adequadament les condicions de suport i de posada en càrrega dels elements.

Han de minimitzar-se, en la mesura del possible, les diferències entre les condicions en les quals es realitzen els assajos i les condicions de l'element estructural real. Quan aquestes diferències tinguen una incidència significativa, es tindran en compte en l'avaluació i interpretació dels resultats introduint uns factors de conversió que s'establiran mitjançant anàlisi experimental o teòric, o sobre la base de l'experiència. Aquests factors estan associats amb incerteses que depenen de cada cas

En els mètodes emprats per a deduir els valors de càlcul a partir dels resultats experimentals es tindrà en compte el nombre reduït d'assajos. En absència d'una anàlisi més detalla- do, l'avaluació directa dels resultats es realitzarà segons les indicacions de l'apartat 5.5. Per a l'avaluació dels resultats podran emprar-se altres mètodes, sempre que resulten consistents amb el format de verificació establit. En cas que existisquen coneixements previs (per exemple models de càlcul, assajos previs), aquests es podran tenir en compte en l'avaluació dels resultats.

Si els resultats experimentals s'usen en una anàlisi probabilista, les dades obtingudes poden emprar-se per a l'actualització dels paràmetres estadístics corresponents.

Les conclusions derivades d'una campanya experimental determinada només tenen validesa per a les condicions particulars dels assajos, caracteritzades pel dispositiu experimental triat, els materials de construcció i la tècnica de fabricació emprats.

En l'avaluació i interpretació dels resultats s'introduiran factors de conversió que tinguen en compte les diferències entre les condicions de l'assaig i les condicions en obra que siguen rellevants, com l'efecte d'escala, la durada de l'aplicació de la càrrega, les condicions de suport de les provetes o els efectes ambientals que puguen incidir en les propietats dels materials.

225

5.3

Avaluació dels resultats

5.3.1 Generalitats 1

La determinació del valor de càlcul de la resistència d'un element estructural o d'un material mitjançant assajos es basa que la resistència de la proveta emprada es representa a través d'una única variable i que el tipus de trencament contemplat és determinant en tots els assajos. El valor de càlcul de la resistència, Rd, es determinarà segons la següent expressió: R k, est 226 229 227 Rd  228 M  Rd 231 230

m (5.1)

232 233

sent

234

Rk,est estimació del valor característic de la resistència, Rk, determinada a partir dels resultats experimentals segons l'expressió (5.2) ó (5.3);

235

M coeficient parcial per a la resistència del material, s'adoptarà el valor que, segons els documents bàsics corresponents, s'empre per al material i el mecanisme de trencament considerats;

236

m valor mitjà del factor de conversió Rd coeficient d'incertesa per al model de resistència. En aquells casos en els quals s'estime que la diferència entre els assajos i els casos reals és massa gran, serà necessari un estudi més detallat per a l'establiment del valor del coeficient M. El coeficient d'incertesa per al model de resistència, Rd, té en compte el caràcter aleatori del factor de conversió, , pel que fa a les diferències desconegudes entre les condicions de l'assaig i les condicions en obra. Els valors de m y Rd es definiran en cada cas, tenint en compte els objectius dels assajos, l'estat límit considerat, el mecanisme de trencament, la informació disponible sobre la fabricació de les provetes i els elements reals, així com les condicions de l'obra. Els valors adoptats per al coeficient d'incertesa Rd no seran inferiors a la unitat. 237

238 3

239

5.3.2 Estimació de la resistència característica En absència d'informació prèvia o d'altres dades més precises, s'adoptarà com a valor característic el fractil del 5%, suposant una distribució normal:

240

R k,est

242

m R

243

(5.2)

- k  R

241

sent mR valor mitjà de la mostra R desviació típica de la mostra, s'estimarà a partir dels resultats experimentals k coeficient que depèn de la grandària de la mostra (nombre d'assajos, n), segons taula 5.1

244

245

246

Quan existisca informació prèvia relativa a la desviació típica de la distribució, R, aquesta es considerarà coneguda a priori. En aquests casos, suposant una distribució normal, el valor característic de la resistència corresponent a un fractil del 5% s'estimarà a partir de la relació:

247

R k, est

m R - k  R 249

250

(5.3)

248

sent 251

252

253

mR valor mitjà de la mostra R desviació típica de la distribució k coeficient que depèn de la grandària de la mostra (nombre d'assajos, n), segons taula 5.1

254

255

Tabla 5.1. Valors del coeficient k per un fractil de 5%

256 257

260

263

266

261

264

267

269

258

259

Desviació típica

280

desconeguda

290

prèviament coneguda

281 3,1 291 2,0

282 2,6 292 1,9

283 2,3 293 1,9

270 284 2,1 294 1,8

Número de assajos, n 8 285 2,1 295 1,8

10 286 1,9 296 1,7

271

274

277

272

275

278

287 1,8 297 1,7

288 1,7 298 1,7

289 1,6 299 1,6

300 301

302

Annex A Terminologia Els termes que ací figuren s'utilitzen en aquest DB SE així com en els altres documents bàsics de seguretat estructural, conforme al significat i a les condicions que s'estableixen. En l'Annex III de la Part I poden consultar-se altres termes i definicions generals utilitzats en el conjunt del CTE. La resta dels DB d'índole estructural contenen les definicions d'altres termes tècnics específics. Acció accidental: acció amb una xicoteta probabilitat d'ocurrència, generalment de curta durada i amb efectes importants. 303

Acció fixa: Acció que té una distribució fixa sobre l'edifici i la magnitud del qual i adreça estan determinades de forma inequívoca per al conjunt de l'obra. 304

305

Acció lliure: Acció que pot tenir qualsevol punt d'aplicació, sense límits donats.

Acció permanent: Acció la variació de la qual en magnitud amb el temps és menyspreable, o la variació del qual és monòtona fins que s'aconseguisca un determinat valor límit. 306

Acció variable: Acció la variació de la qual en el temps no és monòtona ni menyspreable respecte al valor mitjà. 307

Accions: a) Força aplicada sobre l'edifici (acció directa). 308

b) Deformació imposada o acceleració causada per, exemple, per canvis de temperatura, variacions d'humitat, seients diferencials o terratrèmols (acció indirecta). 309

310

Anàlisi estructural: Procediment o algorisme per a determinar els efectes de les accions.

Combinació d'accions: Conjunt d'accions utilitzades per a la comprovació dels requisits estructurals. 311

Efectes de les accions: L'efecte de les accions en elements estructurals, per exemple, esforços, moments, tensions, deformacions, o en tota l'estructura, com per exemple, rotació, desviació. 312

Element estructural: Part físicament distingible d'una estructura, com per exemple, una biga, una llosa, un pilote. 313

314

Estat límit: Estat més enllà del que no se satisfan els requisits estructurals.

315

Estat límit de servei: Estat més enllà del que no se satisfan els requisits de servei establits.

316

Estat límit últim: Estat associat al col·lapse o a una altra forma similar de fallada estructural.

Estructura: Conjunt d'elements, connectats entre ells, la missió dels quals consisteix a resistir les accions previsibles i a proporcionar rigidesa. 317

Fletxa relativa: Descens màxim d'obertura respecte a l'extrem de la peça que ho tinga menor, dividida per la llum del tram. En el cas de volades es considerarà com a llum el doble del vol. 318

319

Model estructural: Idealització del sistema estructural utilitzada per a l'anàlisi, càlcul i verificació.

Risc: Mesura de l'abast del perill que representa un esdeveniment no desitjat per a les persones. Un risc s'expressa en termes de la probabilitat vinculada a les conseqüències d'aquest esdeveniment. 320

321

Situació extraordinària: Situació que inclou unes condicions excepcionals per a l'edifici.

Situació persistent: Situació que és rellevant durant un període de temps similar al període de servei de l'edifici. 322

Sistema estructural: Elements resistents de la construcció i forma en la qual es considera que treballen. 323

324

Valor característic: És el principal valor representatiu d'una variable.

Valor de cĂ lcul: Valor obtingut de multiplicar el valor representatiu pel coeficient parcial de seguretat. 325

326

Annex B Notacions

327

B.1 Notacions

328

Majúscules llatines Ad Valor de càlcul d'una acció accidental 329

330

Valor de càlcul d'una acció

Valor característic d'una acció

Qd Qk

Valor de càlcul d'una acció variable Valor característic d'una acció variable

Rd Rk

Valor de càlcul de la resistència Valor característic de la resistència

permanent 331

permanent 332 333

simple 334 335

336 2

Minúscules gregues 337

338 339 340

341

342

M G Q 0 1 2

Coeficient parcial per a la resistència d'un material Coeficient parcial per a una acció permanent Coeficient parcial per a una acció variable Coeficient per al valor de combinació d'una acció variable Coeficient per al valor freqüent d'una acció variable Coeficient per al valor quasi permanent d'una acció variable

343

Annex C Principis dels mètodes probabilistes explícit i implícit

C.1 Objectius i camp d'aplicació 1

El contingut d'aquest Annex té caràcter informatiu i els seus objectius són: a) la recopilació de les bases en què es fonamenten els capítols 3, 4 i 5 de DB-ES; b) la introducció d'algunes recomanacions relatives a l'aplicació dels mètodes probabilistes explícits. En principi, els mètodes probabilistes explícits es poden emprar per a la verificació de qualsevol problema que es puga descriure a través de relacions matemàtiques, i sempre que siga possible identificar el conjunt dels corresponents esdeveniments aleatoris. Les principals aplicacions dels mètodes probabilistes explícits es poden dividir en dos grups: a) el calibratge de models probabilistes implícits (per exemple el calibratge dels coeficients parcials); b) l'aplicació directa per a l'adopció de decisions relacionades amb les prestacions de les estructures (per exemple per al dimensionament d'estructures noves en els casos en els quals els mètodes implícits resulten inadequats, o per a l'avaluació estructural d'edificis existents). El contingut d'aquest Annex és aplicable per a les verificacions relatives a la capacitat portant(estats límit últims). També és aplicable per a la verificació de l'aptitud al servei en els casos irreversibles. En general, les regles i el contingut d'aquest Annex no són aplicables a estats límit de servei reversibles.

344

C.2 Incerteses associades amb les variables bàsiques C.2.1 Fonts d'incerteses 1

Es poden distingir tres tipus d'incerteses associades amb les variables bàsiques: a) la variabilitat aleatòria inherent al model; b) les incerteses degudes a la falta de coneixements; c) les incerteses estadístiques. Al seu torn, cadascun d'aquests tipus d'incerteses es pot subdividir.

La variabilitat aleatòria inherent es pot dividir en incerteses de dues categories, segons estiguen o no afectades per activitats humanes. Molts paràmetres relatius a les accions pertanyen a la segona categoria, per exemple la velocitat del vent o la càrrega de neu sobre el terreny. També existeixen paràmetres de resistència corresponents a aquesta segona categoria, per exemple els paràmetres de resistència d'un terreny. Exemples corresponents al primer tipus d'incerteses són la resistència dels materials constructius (per exemple formigó o acer) o les dimensions d'elements estructurals. Aquestes incerteses es poden reduir mitjançant mètodes de fabricació o de producció més avança- dues, o a través de mètodes de control adequats.

Les incerteses degudes a la falta de coneixements es poden subdividir en dues categories, les relatives a les incerteses dels models, i les que depenen de l'evolució futura de certs paràmetres. Les incerteses dels models, que es poden referir tant als models de les accions i dels seus efectes com als models de resistència, es poden reduir a través de la millora dels coneixements mitjançant assajos o recerques teòriques. A la segona categoria pertanyen, per exemple, les incerteses sobre l'evolució futura de les sobrecàrregues. Les possibilitats de reducció d'aquestes incerteses són més reduïdes.

Les incerteses estadístiques estan associades amb l'avaluació estadística dels resultats d'assajos, mesuraments o altres observacions, i poden ser degudes a: a) la falta d'identificació i de distinció entre diferents poblacions estadístiques; b) un nombre limitat de resultats que condueix a incerteses en l'obtenció dels paràmetres estadístics (per exemple del valor mitjà o de la desviació típica); c) la no consideració de les variacions sistemàtiques de les variables analitzades (per exemple de paràmetres climàtics); d) una extrapolació excessiva de la informació estadística; e) la no consideració de possibles correlacions; f) l'ocupació de distribucions estadístiques per a la descripció d'incerteses l'origen de les quals només en part és estadístic. Normalment, les incerteses estadístiques es poden reduir a través d'un major nombre d'assajos o observacions. 345

C.2.2 Obtenció de dades bàsiques

Els valors numèrics dels paràmetres que caracteritzen un model i les seues incerteses es poden obtenir per les següents vies: a)

mesuraments o observacions;

anàlisi;

adopció de decisions. Amb freqüència, els valors numèrics dels paràmetres s'obtenen combinant dades obtingudes per diferents vies. La resistència a tracció del formigó es pot determinar a partir del mesurament de la seua resistència a compressió i una anàlisi mitjançant una funció de conversió; la sobrecàrrega d'un pont grua s'estableix mitjançant decisió i les forces dinàmiques addicionals es poden determinar mitjançant anàlisis; les sobrecàrregues en edificis es poden determinar mitjançant observació en combinació amb una hipòtesi sobre l'evolució futura. 346

Les variables bàsiques que tinguen en compte les incerteses es caracteritzaran mitjançant paràmetres tals com el valor mitjà, la desviació típica, les correlacions amb altres variables i el tipus de distribució estadística. En els casos en els quals els valors numèrics d'aquests paràmetres se de- acaben d'acord amb C.2.2 (1a) o C.2.2 (1b), el procediment inclourà una anàlisi estadística de les dades i els resultats es representaran en termes estadístics. Si per contra els valors numèrics dels paràmetres de les variables bàsiques es determinen d'acord amb C.2.2 (1c) no és possible, normalment, una representació directa en termes estadístics. No obstant açò, a l'efecte de l'aplicació dels mètodes probabilistes, també a aquestes variables se'ls han d'assignar paràmetres estadístics. 347

Les incerteses degudes a errors tals com els errors de mesurament o els efectes d'escala, s'evitaran mitjançant l'adopció de mesures adequades com per exemple una gestió eficaç de la qualitat del procés d'obtenció de les dades bàsiques.

348

C.2.3 Selecció de distribucions estadístiques 1

En molts casos, el nombre reduït de dades disponibles no permet determinar de manera inequívoca una funció de distribució estadística. Per aquest motiu, se seleccionarà una distribució que tinga unes característiques apropiades en relació amb la variable bàsica considerada, tenint en compte el possible biaix. Per a les accions permanents es pot adoptar una distribució normal, sempre que la possibilitat que es produïsquen valors negatius no resulte contradictòria amb altres hipòtesis i no puga ser la causa de resultats erronis. En cas contrari, resultarà més convenient adoptar una distribució del tipus logarítmica normal, Weibull, Gamma, o de valors extrems. Per a les accions variables, resulta més convenient adoptar una distribució del tipus logarítmica normal, Weibull, Gamma, o de valors extrems, particularment si la distribució ha de representar un valor màxim en un determinat període de temps. 349

Per a les propietats dels materials i per a les dimensions, sol ser adequada una distribució del tipus normal o logarítmica normal. Si, a causa de motius físics o altres circumstàncies, no es poden produir valors negatius, resulta preferible una distribució logarítmica normal.

350 351

C.3 Criteris per a la fallada estructural C.3.1 Estats límit últims 1

Se suposa que el criteri de fallada d'una estructura o d'un element estructural es regeix segons una funció g(X) de les variables bàsiques X, de manera que: 352

a) Per a l'estat desitjat

353

g(X) > 0

(C.1a)

g(X) = 0

(C.1b)

g(X) < 0

(C.1c)

b) Per a l'estat límit 354

c) Per a l'estat no desitjat 355 356

SE - 21

357

358

359

360 2

Figura C.1 Representació de la funció g(X) per al cas amb dues variables bàsiques X1 i X2; X= (X1,X2)

Les variables bàsiques X poden dependre del temps (per exemple les accions ambientals extremes poden variar amb el temps, els materials constitutius poden estar afectats per mecanismes de deterioració en funció del temps, la resistència pot disminuir amb el temps a causa de processos de fatiga). En general, algunes de les variables de X s'han de representar mitjançant processos estocàstics. En particular, la variabilitat amb el temps significa que els màxims i mínims de les variables de X no es produeixen al mateix temps. La dependència del temps implica que la probabilitat de fallada està associada amb un període de referència triat, t0. La fallada d'una estructura o d'un element estructural s'associa amb la seua transició d'un estat desitjat a un estat no desitjat. Per a la majoria dels estats límit últims, la probabilitat de fallada es pot representar a través de la relació: Pf = [g(X) < 0] (C.2) La probabilitat que no existisca fallada d'una estructura o d'un element estructural (probabilitat de supervivència, Ps, o fiabilitat) és el complement de la probabilitat de fallada: Ps = 1 - Pf (C.3) Si s'analitza la fiabilitat d'un element estructural o d'una secció transversal pel que fa a un determinat mecanisme de fallada i una determinada combinació d'accions i influències, la funció g(X) es pot descriure, normalment, a través d'una expressió única derivada del comportament mecànic. En aquests casos, l'anàlisi es pot considerar com una anàlisi d'un element (en aquest context, element s'empra des del punt de vista probabilista de la paraula). En els casos en els quals es contemple més d'un mecanisme de fallada per a un element estructural, o si s'estudien simultàniament diversos elements estructurals, la funció g(X) pot considerar- es com una funció composta per vàries funciones g1(X), g2(X).... 361

362

363 364

Una anàlisi que tinga en compte simultàniament diverses condicions gi(X) < 0 es denomina anàlisis d'un sistema. La definició de la funció g(X) depèn fortament de les característiques del sistema (sistemes en els quals la fallada d'una secció condueix a la fallada total; sistemes redundants; sistemes amb un comportament combinat).

SE - 22

365

366

367 Figura C.2 Dominis de fallada per a un exemple amb dos funciones g1(X1, X2) i g2(X1, X2) amb dues variables bàsiques X1 i X2. a) Fallada del sistema produït pel de una secció; b) Fallada d'un sistema redundant 368

En una aplicació directa dels mètodes probabilistes explícits s'ha de demostrar que en el període de referència, t0, la probabilitat de fallada de l'estructura o de l'element estructural, Pf, no supera la probabilitat de fallada admissible, Pf,0 369

Pf  Pf ,0

370

(C.4)

SE - 23

371

C.3.2 Estats límit de servei 1

Per a alguns estats límit de servei, la transició d'un estat desitjat a un estat no desitjat correspon a un límit que pot estar fitat en estar associat amb una realitat mecànica. Per a altres estats límit de servei, no obstant açò, aquesta transició es produeix en condicions poc fitades i difuses. En aquests casos, la transició està relacionada amb una disminució més o menys ràpida del grau de l'aptitud al servei. En termes generals, es pot definir un grau de l'aptitud al servei, , en funció d'un paràmetre relacionat amb el comportament en servei, (per exemple la deformació d'una biga, la intensitat de les vibracions d'un forjat) 372

0 ≤ () ≤ 1 (C.5)

373

Per al paràmetre es poden establir dos límits

a) b)

1: l'obra es pot usar sense restriccions 2: l'obra no es pot usar. 374

375

Figura C.3 Grau de l'aptitud al servei, µ, en funció del paràmetre de servei, 

376 3

En alguns casos, a l'efecte d'una optimització econòmica, el grau de l'aptitud al servei es pot expressar en termes econòmics.

377

C.4 Nivells de fiabilitat C.4.1 Seguretat de las persones 1

La fiabilitat estructural està relacionada, en primer lloc, amb la possibilitat que es produïsquen danys personals (morts, ferits) com a conseqüència d'un col·lapse. Es pot determinar un valor màxim acceptable per a la probabilitat de fallada a partir d'una comparació amb els riscos mortals associats amb altres activitats de la vida diària (per exemple viatjar amb cotxe). A aquests efectes, s'ha de distingir entre els riscos mortals des del punt de vista de les persones com a individus (risc mortal individual) i des del punt de vista de la societat (risc col·lectiu per a les persones). 378

Per al risc mortal individual associat amb el col·lapse de les estructures es podria assumir un valor admissible que estiga aproximadament dos ordres de magnitud per sota del valor total del risc mortal individual associat amb accidents en general. La probabilitat de fallada admissible per a una estructura depèn de la probabilitat condicional que una persona mora donat el col·lapse d'aquesta estructura, i del risc mortal individual admissible associat als edificis 379

380

P(f | any)·P(d | f) ≤ ri,adm (C.6)

sent P(f any) probabilitat de fallada de l'estructura per a un període de referència d'un any P(d f) probabilitat que un usuari de l'edifici, present en el moment del col·lapse, trobe la mort, donat el col·lapse de l'edifici (probabilitat condicional) 381

ri,adm risc mortal individual admissible, associat amb el comportament estructural, expressat en termes de [(nombre de morts) / (106 · any)]. 382

El requisit (C.6) es refereix a un període d'un any i s'hauria de considerar com un valor mitjà sobre un determinat període de referència (per exemple el període de servei previst o, alternativament, un període de l'ordre de 10 a 20 anys). En termes generals, serien acceptables desviacions d'aquest valor mitjà anual. No obstant açò, només es podrien acceptar valors superiors, per a un període de temps molt més breu que el període de referència.

Des del punt de vista social, s'han d'evitar accidents (freqüents) amb un gran nombre de morts. A aquests efectes, s'haurà de complir la condició

P(f | any) ≤ A·N- (C.7)

383

sent P(f | any) probabilitat de fallada de l'estructura per a un període de referència d'un any N nombre suposat de morts 384

385

A constant (per exemple A = 0,01 a 0,1)

386

 constant (per exemple = 1 a 2)

Es pot admetre una probabilitat de fallada estructural que supera el valor més restrictiu dels deduïts de les condicions (C.6) i (C.7) si s'adopten mesures de protecció específiques (per exemple un pla d'evacuació en cas d'emergència), amb la finalitat de complir amb els requisits relatius al risc mortal individual i el risc col·lectiu per a les persones.

387

C.4.2 Optimització econòmica 1

Des del punt de vista econòmic, el nivell de fiabilitat requerit es pot determinar establint un equilibri entre les conseqüències d'una fallada estructural d'un edifici i el cost de les mesures de protecció i de seguretat.

L'objectiu d'una optimització econòmica consisteix a minimitzar el cost total acumulat durant el període de servei previst. Formalment, el cost total es pot representar mitjançant la relació 388

Ctot = Cb + Cm + (Pf · Cf)

389

sent

(C.8)

390

391

Ctot Cb Cm

392 393

cost total cost del projecte y de la execució cost previst per a la inspecció, al manteniment i la

demolició Cf cost del fallo Pf probabilitat de fallo La summa (Pf · Cf) s'ha d'establir per a totes les situacions de risc independents i tots els possibles mecanismes de fallada. Aquesta representació del cost total té un alt grau de simplificació i s'ha de detallar més a l'efecte de la seua aplicació pràctica. En els casos en els quals la fallada (col·lapse) estructural puga afectar a les persones (cas normal), a més dels criteris econòmics, l'estructura haurà de complir amb els requisits relacionats amb la fiabilitat mínima. En aquests casos, l'optimització condicional es pot dur a terme per a la relació (C.8), sempre que es complisca amb els requisits deduïts de (C.6) i (C.7). En alguns casos, el cost del risc ((Pf · Cf)) pot estar cobert per un segur. 394

395

396

C.4.3 Valors numèrics 1

L Els valors numèrics relatius a la fiabilitat d'una estructura s'expressen sovint en termes de l'índex de fiabilitat, β, relacionat amb la probabilitat de fallada, Pf, a través de -1

 - 

Pf

(C.9)



La taula C.1 conté valors numèrics per a la relació entre l'índex de fiabilitat, β, i la probabilitat de fallada, Pf. 4

5 6

Taula C.1 Relació entre l'índex de fiabilitat, b, i la probabilitat de fallada, P f

-1

-2

10 1,3

9 10

-3

10 2,3

-4

10 3,1

10 3,7

-5

10 4,2

-6

-7

10 4,7

10 5,2



11 12 13

Els valors numèrics de la probabilitat de fallada (i dels corresponents índexs de fiabilitat) als quals fan referència els principis de C.3 i que es poden determinar segons els mètodes esmentats en C.5, representen valors nominals i no descriuen la freqüència real de fallades estructurals. Les diferències substancials entre la probabilitat de fallada nominal i la freqüència real de fallades estructurals es deu d'una banda al fet que en realitat les fallades són degudes, en molts casos, a errors humans i, d'altra banda, a les simplificacions introduïdes a través dels models. A causa que les probabilitats de fallada s'han d'interpretar com a valors nominals, les probabilitats de fallada admissibles han de basar-se en els resultats d'un calibratge. L'ocupació de valors d'aquest tipus per a caracteritzar la fiabilitat requerida d'una estructura està relacionat amb un conjunt coherent i específic de models probabilistes i de models estructurals. No és admissible l'ocupació de valors calibrats per a la probabilitat de fallada admissible (o per a l'índex de fiabilitat requerit) en combinació amb altres models, ja que condueix a resultats distorsionats quant al nivell de fiabilitat. La taula C.2 representa valors calibrats per a l'índex de fiabilitat requerit, referits a tot el període de servei de l'estructura, en funció de les conseqüències d'una fallada estructural i del cost relatiu d'un increment de la fiabilitat.

Taula C.2 Valors nominals, referits a tot el període de servei, per a l'índex de fiabilitat requerit

Cost relatiu per incrementar la fiabilitat 19

menyspreables

elev

at moderat baix

Conseqüències de un fallo estructural menudes moderades grans

1,5

2,3

3,1

1,3

2,3

3,1

3,8

2,3

3,1

3,8

4,3

Els valors de la taula C.2 s'han deduït aplicant els mètodes dels valors de càlcul (C.6), adoptant les següents hipòtesis per a les funcions de distribució dels models probabilistes: a) models de resistència lognormal o Weibull 22

23 1

b c 4

25 26 27

accions permanents accions variables 2

n ormalG umbel 3

Els valors recomanats per a l'índex de fiabilitat requerit, referits a tot el període de servici de l'estructura, són: per a estats límit de servei 29 reversibles 30 = 0

irreversibles

= 1,5

35 Per a fatiga 36 = 2,3 a 3,1 (en funció de les possibilitats d'inspecció) 38 per a estats límit 39 = 3,1; 3,8; 4,3 c L'ocupació últims d'aquests valors a efecte d'una anàlisi probabilista explícita requereix necessàriament l'adopció de les mateixes hipòtesis en les quals es basen els valors nominals de la taula C.2. 34 b 37 40

41 42

C.5 Determinació de probabilitats de fallada C.5.1 Problemàtica general En termes generals, la determinació de la probabilitat de fallada requereix establir la probabilitat



Pf P g ij X , t

0, T

0 para 47

(C.10)



sent

gij

funcions de fallada (Funciones Límit) en l'espai de les variables

i j

nombre de la manera de fallada nombre de l'element.

bàsiques 49

gi1 0 , gi2 0 , etc. especifica una seqüència de fallada estructural per a una determinada manera de fallada, i. La dependència del temps pot estar relacionada amb les accions i influències, o amb la resistència (per exemple a causa d'un mecanisme de deterioració). Algunes de les variables X poden ser funcions del temps i de coordenades espacials. 51

3 52

C.5.2 Problemes invariables en el temps En els casos en els quals totes les variables X puguen considerar-se invariables en el temps, la probabilitat de fallada, Pf, es determina a partir de la relació

53 Pf 

x 55 57

sent

58 fx x

f

x d x

(C.11)

DF 60 61

funció de densitat de probabilitat conjunta de les variables aleatòries bàsiques X

(no processos aleatoris)

DF domini de fallo En general, els dominis de fallada queden definits per les interseccions i unions dels dominis caracteritzats per: 62 63

64 2

Els valors numèrics de la probabilitat de fallada es poden determinar mitjançant: a) mètodes analítics exactes: 65

gij X 0

b) mètodes d'integració numèrica;

c) mètodes analítics aproximats (FORM: FirstOrder Reliability Method; FOSM: First OrderSecond Moment Method; SORM: Second OrderReliability Method); d) mètodes de simulació. En alguns casos es pot emprar una combinació dels diferents mètodes

C.5.3 Transformació de problemes variables en problemes invariables en el temps 1

Es poden distingir dos tipus de problemes variables en el temps: a) fallades degudes a una sobrecàrrega; b) fallades per acumulació de danys (per exemple fatiga, corrosió). La dependència del temps es deu a la variabilitat en el temps de les accions i influències i/o de la

( C . 1 2 )

resistència (mecanismes de deterioració). En general, les accions, influències o resistències que siguen variables en el temps, es deuen representar a través de processos estocàstics. En el cas d'una fallada a causa d'una sobrecàrrega, el procés pot ser substituït per una distribució probabilista representant la incertesa per al període de temps per al qual s'ha de determinar la probabilitat de fallada. A aquests efectes, el valor mitjà es podrà adoptar com el valor màxim esperat en el període de referència. Per a la incertesa aleatòria es podrà adoptar la corresponent al valor màxim esperat.

La funció emprada per a descriure una fallada per fatiga es podrà expressar, per exemple, en els termes de les corbes SN i de la regla de Palmaren-Miner. D'aquesta manera, i si es refereix a un determinat període de temps, la funció és invariable en el temps.

C.6 Mètodes basats en la determinació dels valors de càlcul C.6.1 Generalitats L'estat límit considerat podrà establir-se mitjançant un model de càlcul en termes d'una o diverses funcions g(...) d'un conjunt de variables X1, X2, ... Xn relatives a les accions, les característiques dels materials, etc. En aquest cas, la condició d'absència de la fallada de l'estructura associat amb l'estat límit considerat, es podrà expressar en la forma

gX 1, X 2 , ...,

X n 0

(C.13)

A efectes de la verificació de l'estat límit considerat, la condició (C.13) es podrà expressar en termes dels valors de càlcul de les variables

gx 1d , x 2 d , ..., x nd 0

x1d, x2d, ..., xnd valors de càlcul de les variables X1, X2, ..., Xn

(C.14

)

(segons C.6.2). 76

C.6.2 Valors de càlcul segons el mètode FORM El valor de càlcul xid de la variable Xi depèn de: a) els paràmetres de la variable Xi; b) el tipus de distribució probabilista suposada; c) l'índex de fiabilitat, , requerit per a l'estat límit i la situació de dimensionament considerats; d) un factor i que descriu la sensibilitat de la probabilitat de fallada, associada amb l'estat límit i la situació de dimensionament considerats, pel que fa a la variació de Xi.

Per a una distribució arbitrària F(xi), els valors de càlcul es defineixen per

Fx

Per a variables Xi amb una distribució normal,

i 

(C.15)

s'obté x id

i 1

 i V i  83

(C.16)

sent i valor mitjà de la variable Vi coeficient de variació de la variable Xi. Per a variables Xi amb una distribució lognormal, s'obté

84 85 86

x id 88 89  i e i i 



(C.17)

91 92

93 94

i

1 V 100

96 i 



ln 1 V



98 i  99

Per a valors xicotets de Vaig veure, per exemple Vaig veure 0,25 , es pot suposar:

101

102

 i i

103

i  V i

104

C.6.3 Factors de sensibilitat segons el mètode FORM Si les variables aleatòries són estadísticament independents, els factors de sensibilitat, i, que s'han d'emprar en una anàlisi mitjançant el mètode FORM, tenen les següents propietats:

105 1   i 1 106

107

(C.18)



108 109

 1

(C.19)

En principi, els valors de i s'han de determinar a partir d'una anàlisi, mitjançant el mètode FORM, d'un conjunt representatiu d'obres. Aquest procediment requereix uns càlculs iteratius laboriosos, per la qual cosa no es presta per a aplicacions pràctiques. Per aquest motiu, la taula C.3 conté un conjunt de valors normalitzats per a i, basats en l'experiència.

110

111

Taula C.3 Valors normalitzats per als factors de sensibilitat i

112

114

113

116

Resistència

120 Accions / influencies

Variable Xi

117 Variable dominant de resistència Altres variables de 121resistència Acció / influencia dominant

115

i 119 125

Factor de sensibilitat 118 0,8 0,4 · 0,8 = 0,32 124 - 0,7 - 0,4 · 0,7 = -0,28

122 Altres variables A causa de l'adopció d'unes hipòtesis conservadores, els valors indicats en la taula C.3 no compleixen la condició (C.19). Amb la finalitat de limitar els errors comesos en aplicar aquests valors, s'ha de complir la següent condició: 126

127 128

0,16

129 E1



132

(C.20)

 6,6 o R1

130 131

133

sent

134

E1

R1 desviació típica de la variable dominant de resistència. En efectuar una anàlisi estructural, no és possible saber per endavant quin de les variables s'ha de considerar com a dominant. A aquests efectes, s'haurà d'efectuar l'anàlisi adoptand com a dominant cadascuna de les variables, amb la finalitat de deduir segons qual d'elles es regeix el problema. 135

desviació típica de la variable corresponent a l'acció / influencia dominant

136

C.7 El format dels coeficients parcials C.7.1 Coeficients parcials basats en valors de càlcul 1

L Els mètodes probabilistes implícits que s'utilitzen normalment en la pràctica a l'efecte del dimensionament de les estructures, no empren directament valors de càlcul per a les variables, xd. Les variables aleatòries s'introdueixen mitjançant els seus valors representatius (segons 3), que s'empren amb un conjunt de coeficients parcials per a les accions i influències i per a la resistència (segons 4). En la majoria dels casos, la condició que ha de complir-se pot expressar-se en els següents termes

137 138

g x d R d E d 0

139

sent Ed influencies

143

(C.21)

140 141

valor de càlcul dels efectes de les accions /

Rd valor de càlcul de la resistència corresponent. Els valors de càlcul dels efectes de les accions / influencies i de la resistència, respectivament, es poden expressar a través de 142

144 145

E d E F d , a d , d , ...  R d R f d , a d , d , ...  sent Fd ad d

146

147 148

149

151

(C.22) 152 153

(C.23)

valors de càlcul de les accions / influencies valors de càlcul de les dimensions geomètriques valors de càlcul dels coeficients d'incertesa dels models

fd valors de càlcul de les propietats dels materials. Els valors de càlcul de les diferents variables es determinen a partir de les següents relacions 150

4 154 155

a) Valor de càlcul d'una acció / influencia Fd  f Fk

156

Fd  f 0 Fk

157

(C.24a)

162 163

(C.24b)

sent

158

161

Fk valor característic d'una acció / influencia coeficient parcial per a la mateixa acció / influencia coeficient per al valor de combinació d'una acció variable.

159

f 0 160

a) Valor de càlcul d'una propietat d'un material 164

168

fd f

165

(C.25)

m

166 167

sent fk valor característic d'una propietat d'un material coeficient parcial per a la mateixa propietat del material

169

170 m 171

a) Valor de càlcul d'una dimensió geomètrica ad

172

 a nom

174

175

a

(C.26)

173

nt anom

176

177

valor nominal de la dimensió

a desviació de la dimensió del seu valor nominal Valor de càlcul del coeficient d'incertesa d'un model Normalment, els valors de càlcul dels coeficients d'incertesa dels models s'introdueixen en els càlculs a través dels coeficients parcials, respectivament per al model dels efectes de les accions, γEd, i per al model de resistència, γRd: 178

179

E d  Ed E  f Fk , f 0

Fk , a nom

180

a, ... 

181

(C.27) 182

183

185 Rd 

186

R d

184 187

189

R  , a  188 nom  m

190

 fk   a, ...  

 192

(C.28)

191

Els coeficients parcials es podran deduir a partir dels valors de càlcul de les variables, determinats per exemple segons C.6, d'acord amb les relacions:

SE - 31

193 194

195

  196 197

198

(C.29)

(C.30)

 f  k

200

199

201

m f 202

Des d'un punt de vista pràctic, el format anterior per a la determinació dels valors de càlcul dels efectes de les accions i de la resistència condueix a càlculs laboriosos. Per aquest motiu es podran adoptar les següents simplificacions:

a) per als efectes de les accions i de les influències

203

204

E d EF

205

(C.31)



Fk , a nom

per la resistència

a) 206

207 f R  k R

o (C.32a)

208 , alternativament 209 a 211

n o m

 210

212 213

214 Rd 

 M  218

215  R fk , a nom 

1 216

(C.32b)

R

217

En aquests casos, els coeficients parcials F i M o R hauran de calibrar-se de manera que (C.31) i (C.32) conduïsquen als mateixos resultats que les equacions originals. 219

220

C.7.2 Coeficients parcials calibrats P Partint d'un format arbitrari de coeficients parcials, l'objectiu del calibratge consisteix en la deducció de coeficients parcials de manera que la fiabilitat estructural resultant es desvie el menys possible de la fiabilitat requerida i predefinida.

El procés de calibratge a) Definició d'un format de coeficients parcials

consta

dels

següents

passos:

221 222

 g 225 226 227  f fk , ..., k1 f1 2 , 234 236   m 1

223 224

228

Fk1 , f2

 229 Fk 2

230  , ...   0

233

(C.33)

231

232

m 2



235

sent 237

fki

valor característic d'una propietat (per exemple la resistència) del material i

mi coeficient parcial per a la mateixa propietat del material i Fkj valor característic (representatiu) de l'acció j fj coeficient parcial per l’acció j a) Selecció d'un conjunt de n elements estructurals representatius que cobrisquen adequadament el camp d'aplicació dels models a calibrar quant a: • els tipus d'accions; • les dimensions de les estructures; • els materials constitutius; • els estats límit considerats. 238

239

240 241 242 243 244

Dimensionament dels n elements estructurals representatius, aplicant un conjunt de coeficients parcials (m1, m2, ..., f1, f2, ...). A cadascun dels elements així dimensionaments li correspondrà un nivell de fiabilitat, expressat per exemple en termes d'índex que es desviarà més o menys de la fiabilitat requerida i pre-definida, t. La desviació entre el nivell de fiabilitat dels n elements i la fiabilitat requerida es podrà expressar en els següents terme sn 245

 

 246 251

252

k

k 1

247 248

 , fj

249 2 t 

sent t

valor requerit de l'índex de fiabilitat

( C.34) 250

253 254

k índex de fiabilitat corresponent a l'element k, dimensionament amb els coeficients parcials (m1, m2, ..., f1, f2, ...). d) Selecció del conjunt de coeficients parcials que conduïsca al valor mínim de D. e) Alternativament, el nivell de fiabilitat es podrà expressar en termes de la probabilitat de fallada. En els casos en els quals els n elements estructurals tinguen importàncies relatives desiguals, D es podrà determinar introduint uns factors d'importància. Els valors que excedisquen el valor admissible de la probabilitat de fallada haurien de penalitzar-se més que els valors que es queden per sota de la probabilitat de fallada admissible. 255

256

257 Annex D Avaluació estructural d'edificis existents D.1 Generalitats D.1.1 Àmbit d’aplicació Aquest Annex defineix les bases i els procediments per a l'avaluació estructural d'edificis existents, en concordança amb els principis de l'anàlisi de la seguretat estructural. Si ben els conceptes bàsics per a l'anàlisi de la seguretat estructural d'un edifici estan establits en l'Annex C, en l'avaluació estructural d'edificis existents pot existir un major grau de diferenciació de la seguretat que per al dimensionament estructural d'edificis de nova construcció, a causa de consideracions de tipus econòmic, social o mediambiental.

Els criteris generals establits en aquest Annex són aplicables per a l'avaluació estructural de qualsevol tipus d'edifici existent, si es compleix alguna de les següents condicions:

s'ha concebut, dimensionament i construït d'acord amb les regles en vigor en el moment de la seua realització;

s'ha construït d'acord amb la bona pràctica, l'experiència històrica i la pràctica professional acceptada.

L'avaluació de la seguretat estructural en cas d'incendi està fora de l'abast d'aquest annex. No obstant açò, l'avaluació de la seguretat estructural després d'un incendi pot realitzar-se d'acord amb les regles ací incloses.

258

D.1.2 Consideracions prèvies 259

1 No és adequada la utilització directa de les normes i regles establides en aquest CTE en l'avaluació estructural d'edificis existents, construïts sobre la base de regles anteriors a les actuals per als edificis de nova construcció, pels següents motius: a)

tota avaluació ha de realitzar-se tenint en compte les característiques i les condicions reals de l'edifici (el que normalment no està contemplat en les normes de dimensionament que incorporen la incertesa associada al procés);

les normes actuals solen estar basades en exigències diferents i generalment més estrictes que les vigents en el moment en què es va projectar l'edifici, per la qual cosa, molts edificis existents es classificarien com no fiables si s'avaluaren segons les normes actuals;

es pot considerar, en molts casos, un període de servei reduït, la qual cosa es tradueix també en una reducció de les exigències;

es poden emprar models d'anàlisis més afinades (a través inspeccions, assajos, mesuraments in situ o consideracions teòriques), la qual cosa pot aportar beneficis addicionals.

260

D.2 Criteris bàsics per a l'avaluació D.2.1 Procediment L'avaluació estructural d'un edifici existent es realitzarà, normalment, mitjançant una verificació quantitativa de la seua capacitat portant i, si escau, de la seua aptitud al servei, tenint en compte els processos de deterioració possibles. Per a açò, pot adoptar-se un procediment d'avaluació per fases que tinga en compte les condicions actuals de l'edifici, definint cadascuna de les fases en funció de les circumstàncies i condicions específiques de la mateixa tals com la disponibilitat del projecte original, l'observació de danys estructurals, l'ús de l'edifici, etc,.. i dels objectius de l'avaluació (D.2.3). En cadascuna de les fases s'incrementa la precisió de les va singlotar- tesi per a l'avaluació, així com el grau de detall dels mètodes d'anàlisis respecte de la fase anterior.

En edificis en els quals no resulta possible o siga poc fiable una verificació quantitativa, o quan l'edifici haja demostrat un comportament satisfactori en el passat, podrà realitzar-se una avaluació qualitativa de la capacitat portant i de l'aptitud al servei d'acord amb els criteris enumerats en D.6.

El procés d'avaluació es considera finalitzat quan en alguna de les fases s'aconsegueix una conclusió inequívoca sobre la seguretat estructural de l'edifici o sobre les mesures a adoptar. En els casos en els quals no resulta possible verificar una capacitat portant o una aptitud al servei adequada, l'informe final ha de contenir també les recomanacions necessàries sobre les mesures a adoptar.

261

D.2.2 Fases de l'avaluació 1

Amb caràcter general poden establir-se tres fases: 1ª Fase: Avaluació preliminar, que inclou en general: - la recopilació i estudi de la documentació disponible i, si escau, l'aixecament de plànols; - una inspecció preliminar; - l'elaboració de les bases per a l'avaluació; - la verificació preliminar de la capacitat portant i de l'aptitud al servei dels elements estructurals principals. 2ª Fase: Avaluació detallada, que inclou en general: - la determinació de l'estat de l'edifici mitjançant una inspecció detallada, inclosa la quantificació de possibles danys; - l'actualització de la geometria i dels plànols de l'edifici; - l'actualització de les característiques dels materials; - l'actualització de les accions; - l'actualització de les bases per a l'avaluació; - l'anàlisi estructural; - la verificació de la capacitat portant i de l'aptitud al servei. 3ª Fase: Avaluació avançada, amb mètodes d'anàlisis de la seguretat, que inclou en general: - la determinació de les situacions de dimensionament determinants; - l'adquisició, si escau, de més dades sobre les característiques de l'estructura o dels materials, o sobre les accions; - la determinació dels models probabilistes de les variables; - l'anàlisi estructural; - la verificació amb mètodes de seguretat. 262

263

D.2.3 Especificació dels objectius 264

1 Abans de l'inici de l'avaluació han d'establir-se clarament els objectius de la mateixa, en termes de les prestacions futures de l'edifici, definides aquestes a partir de les següents exigències: a) el nivell de seguretat en relació amb la resistència i l'estabilitat estructural; b) la garantia de continuïtat del funcionament en edificis d'especial importància, tals com a hospitals, centres de comunicació o similars; c) les exigències específiques de la propietat en relació amb la protecció dels béns (protecció enfront de pèrdues econòmiques) o amb l'aptitud al servei. El nivell d'aquestes exigències es basa normalment en requisits funcionals específics i en criteris d'optimització.

265

D.3 Recopilació d'informació D.3.1 Determinació de l'estat actual 1

Prèviament a l'avaluació d'un edifici existent es determinarà l'estat actual del mateix, recaptant tota la informació relativa a: a)

Les accions de tot tipus, directes o indirectes (influències) amb els següents criteris: - El pes propi dels elements podrà comprovar-se en obra, adaptant-se en conseqüència, els valors adoptats inicialment, d'acord amb la informació prèvia; - Les sobrecàrregues d'ús dependran de l'ús futur de l'obra, podent adoptar-se, a l'efecte de l'avaluació models específics adaptats al cas estudiat (normalment menys conservadors que els models corresponents segons el CTE). En aquests casos, s'adoptaran disposicions addicionals amb la finalitat d'assegurar que no se sobrepassen els valors extrems establits; - Les accions climàtiques a tenir en compte poden determinar-se a partir de mesuraments directes efectuats en estacions meteorològiques representatives per a l'obra objecte de l'avaluació estructural, durant un període de temps adequat. En aquest cas, en la determinació d'aquestes accions es tindrà en compte que els seus efectes extrems no es poden deduir directament dels valors mesurats. En l'ajust dels valors extrems es podrà tenir en compte el període de servei restant; - Es tindran en compte les influències ambientals d'origen físic, químic o biològic que puguen afectar a les característiques dels materials o a la resistència dels elements estructurals, així com els possibles canvis en les mateixes que puguen produir-se com amb- seqüència d'una intervenció. En els casos en els quals existisquen incerteses, es determinaran mitjançant inspeccions, assajos o mesuraments.

Les dimensions de l'obra, recopilant les dades de la mateixa i dels elements estructurals, quan la informació disponible manque d'ells, quan s'hagen realitzat modificacions i no existisca documentació fiable sobre aquest tema, o quan s'observen discrepàncies entre la informació disponible i la situació real.

Característiques dels materials emprats. Quan les característiques dels materials no es puguen deduir de manera fiable a partir de la informació disponible, es determinaran mitjançant assajos no destructius o destructius a partir de mostrejos estadísticament representatius, que tinguen en compte l'ús de l'edifici, així com les influències ambientals.

El sistema estàtic i el comportament estructural, amb els següents criteris: - es comprovaran en obra les condicions de tot tipus que resulten determinants per al comportament estructural, com les condicions de suport, empotraments, llibertat de moviment de suports i juntes o la capacitat de deformació. - quan es determine experimentalment el comportament estructural (estàtic o dinàmic) d'un edifici, en l'avaluació i interpretació dels resultats es tindrà en compte que els assajos es realitzen amb càrregues de servei, mentre que la capacitat portant s'ha d'avaluar per a estats més avançats de càrrega.

els danys i anomalies existents: deformacions, desplaçaments, corrosió, fatiga i envelliment en general.

266

D.3.2 Avaluació dels assajos i representació dels resultats Quan el nombre de resultats siga reduït, l'aplicació dels mètodes clàssics de l'estadística pot conduir a valors conservadors, a causa de la influència dels errors d'estimació. En aquests casos, si es disposa d'informació prèvia, aquesta podria combinar-se amb els resultats obtinguts, per a millorar la informació.

La representació dels resultats obtinguts en l'avaluació dels assajos o dels mesuraments dependrà del mètode d'anàlisi emprada, semi probabilista o probabilista.

Quan es realitze una anàlisi semi probabilista, l'objectiu de l'avaluació dels assajos o dels mesuraments serà la determinació del valor representatiu de la variable corresponent. La definició del valor representatiu depèn de la variable contemplada, i ha de ser consistent amb la definició del coeficient parcial corresponent. Llevat que existisca informació en sentit contrari, la definició del valor representatiu d'una variable es correspondrà amb l'indicat en 3.3.

Quan es realitze una anàlisi probabilista, les variables que intervenen en una verificació es representaran mitjançant les corresponents funcions de densitat de probabilitat. En molts casos, aquestes funcions poden ser caracteritzades a través dels seus principals paràmetres (valor mitjà, desviació típica, tipus de distribució). Mancant una anàlisi més detallada, a les variable se'ls assignarà el mateix tipus de distribució que s'haja tingut en compte en el calibratge dels models per a les accions i per a la resistència estructural d'edificis de nova construcció (Annex C).

267

D.3.3 Bases de càlcul S'han de revisar i, segons el cas, s'adaptar o completar les situacions de dimensionament que s'hagen considerat en el projecte original, tenint en compte els danys i anomalies observats, així com la incidència que aquests puguen tenir sobre els possibles mecanismes de fallada. Quan no es dispose de les bases de càlcul del projecte original, s'establiran les situacions de dimensionament a l'efecte de l'avaluació.

Les situacions de dimensionament, així com les mesures previstes per a aconseguir les exigències relatives a la capacitat portant i a l'aptitud al servei haver de reflectir-se en les bases de càlcul actualitzades.

268

D.3.4 Control de riscos: inspecció i planificació de mesures 1

Podran considerar-se acceptables certs riscos, bé per la baixa freqüència d'ocurrència de les situacions que estiguen a l'origen, o bé perquè les conseqüències en cas d'ocurrència d'una d'aquestes situacions resulten suficientment xicotetes. L'acceptació d'aquests riscos requereix l'adopció de mesures addicionals d'inspecció i de control (observació, inspeccions periòdiques, mesuraments de control, monitoratge), l'objectiu del qual consistirà en la detecció dels possibles danys o anomalies en un estat primerenc, per a poder adoptar les mesures adequades que mitiguen els riscos abans que es puga produir un esdeveniment no desitjat. Els riscos acceptats es reflectiran en la memòria.

L'abast i la intensitat de les mesures d'inspecció i de control, així com les mesures per a la reducció de les conseqüències dels riscos acceptats es determinaran en funció de les característiques i de la importància de l'obra, així com en funció del tipus i de les característiques d'aquests riscos.

269

D.4 Anàlisis estructural Per a l'anàlisi estructural d'un edifici existent han d'emprar-se models que reflectisquen adequadament l'estat actual de l'edifici i tinguen en compte els processos de deterioració que puguen resultar importants. Les incerteses associades amb els models es tindran en compte mitjançant coeficients parcials adequats en anàlisis semi probabilistes i mitjançant la introducció d'una variable del model en anàlisis probabilistes.

La influència dels efectes d'escala o de forma, de la durada de l'aplicació d'una càrrega, de la temperatura o de la humitat es tindran en compte mitjançant coeficients de conversió.

En l'anàlisi es tindrà en compte el nivell d'incertesa relatiu a les condicions i a l'estat dels elements. A aquests efectes, es podrà ajustar la dispersió assumida, entre uns altres, per a la capacitat portant dels elements, o per a les dimensions de les seues seccions transversals.

Si s'observa la deterioració estructural d'un edifici existent, han d'identificar-se els mecanismes de deterioració i determinar-se models de deterioració que permeten predir el comportament futur del mateix.

270

D.5 Verificació D.5.1 Generalitats Les exigències relatives a la capacitat portant i a l'aptitud al servei dependran del període de servei restant que s'estime. Les verificacions de la capacitat portant i de l'aptitud al servei s'efectuaran sobre la base de les situacions de dimensionament actualitzades.

L'avaluació de la capacitat portant d'un edifici existent s'efectuarà tenint en compte la seua capacitat de deformació així com la seua manera de fallada previsible. En particular, es determinarà si és possible una redistribució dels esforços i si a una imminent fallada li precedirien deformacions importants.

En els casos en els quals, durant el període de servei restant, puguen produir-se situacions extraordinàries, aquestes es tindran en compte en la verificació de la capacitat portant.

Si durant el període de servei restant actuen sobre l'edifici carregues variables repetides o si es poden produir vibracions per ressonància, es realitzarà una verificació de la seguretat enfront de la fatiga.

271

D.5.2 Verificació de la capacitat portant 272

D.5.2.1 Avaluació preliminar 273

1 La verificació de la capacitat portant per al període de servei restant es realitzarà a partir dels valors representatius actualitzats de les accions i de la informació actualitzada sobre l'estructura, adoptant els coeficients parcials de seguretat per a les accions i per a la resistència d'acord amb l'establit en l'apartat 4.2 i en els documents bàsics de seguretat estructural dels diferents materials.

274 275

D.5.2.2 Avaluació detallada La verificació de la capacitat portant per al període de servei restant es realitzarà a partir dels valors representatius actualitzats de les accions i de la informació actualitzada sobre l'estructura, adoptant coeficients parcials de seguretat particularitzats per a les accions i per a la resistència. Per a la determinació d'aquests coeficients particularitzades es tindrà en compte la influència dels canvis – deguts a l'adquisició d'informació– en les incerteses associades amb les variables.

Els coeficients parcials particularitzades es calibraran perquè siguen consistents amb el nivell requerit de seguretat estructural. Normalment seran menys conservadors que els coeficients corresponents inclosos en els documents bàsics corresponents per al dimensionament en edificis de nova construcció.

276 277

D.5.2.3 Avaluació avançada amb mètodes probabilistes

La seguretat estructural d'un edifici podrà quantificar-se en termes de la seua fiabilitat, que tindrà en compte les incerteses associades amb les diferents variables bàsiques. Aquesta fiabilitat es representa a través d'una probabilitat de fallada.

En l'estat actual dels coneixements no és possible definir un valor únic per a la probabilitat de fallada admissible. Es considera que un edifici correctament dimensionament i construït segons un conjunt consistent de regles per a la determinació de la resistència i de les accions, corresponents a l'estat de la pràctica en un determinat moment, és fiable en aquest moment i en el marc d'aquestes regles.

L'avaluació estructural d'un edifici existent amb mètodes probabilistes, requerirà els següents passos:

dimensionament estricte de l'estructura que vol avaluar-se segons un conjunt consistent de normes d'accions i de resistència que estiguen en vigor;

determinació de la probabilitat de fallada de l'estructura dimensionada en a), considerant per a les variables bàsiques els paràmetres que estan implícits en les especificacions de les normes emprades. La probabilitat de fallada així obtinguda és la probabilitat de fallada admissible segons les normes emprades;

c) determinació de la probabilitat de fallada de l'estructura que vol avaluar-se, utilitzant els paràmetres actualitzats de les variables que intervenen en els càlculs. 278

L'estructura avaluada té una seguretat estructural adequada si la probabilitat de fallada de l'estructura avaluada és menor o igual a la probabilitat de fallada admissible.

279

D.5.3 Verificació de l'aptitud al servei

280

Una estructura o un element estructural té un comportament adequat per al període de servei restant en relació amb un determinat criteri, si per a les situacions de dimensionament considerades es compleix que l'efecte de les accions no aconsegueix el valor límit establit per a aquest efecte. La verificació es realitzarà a partir dels valors representatius actualitzats de les accions i de la informació actualitzada sobre l'estructura.

Els efectes de les accions es determinaran d'acord amb els objectius de l'avaluació establit, tenint en compte els valors representatius actualitzats de les accions i de totes les influencies pertinents, així com la informació actualitzada de l'estructura. En absència d'acords específics, aquests efectes es determinaran segons l'apartat 4.3.

Els valores límit per als diferents efectes de les accions han d'estar en concordança amb l'objectiu de cada verificació i es determinaran per a cada cas. En absència d'acords específics, s'adoptaran com valores límit els valors nominals segons 4.3.

La verificació de l'aptitud al servei es podrà realitzar mitjançant mètodes probabilistes, utilitzant els paràmetres actualitzats de les variables que intervenen en els càlculs.

281

D.6 Avaluació qualitativa D.6.1 Capacitat portant 1

Pot suposar-se que un edifici que haja sigut dimensionament i construït d'acord amb les regles de normes antigues, tindrà una capacitat portant adequada, si es compleixen les següents condicions: a)

l'edifici s'ha utilitzat durant un període de temps suficientment llarg sense que s'hagen produït danys o anomalies (desplaçaments, deformacions, fissures, corrosió, etc.);

una inspecció detallada no revele cap indici de danys o deterioració;

la revisió del sistema constructiu permeta assegurar una transmissió adequada de les forces, especialment a través dels detalls crítics;

tenint en compte la deterioració previsible així com el programa de manteniment previst es pot anticipar una durabilitat adequada;

durant un període de temps suficientment deixe anar no s'han produït canvis que pogueren haver incrementat les accions sobre l'edifici o haver afectat la seua durabilitat;

durant el període de servei restant no es prevegen canvis que pogueren incrementar les accions sobre l'edifici o afectar la seua durabilitat de manera significativa.

Una avaluació qualitativa de la capacitat portant d'un edifici existent pot ser insuficient per a situacions de dimensionament extraordinàries.

El comportament d'un edifici la capacitat del qual portant haja sigut avaluada qualitativament es controlarà periòdicament durant el període de servei restant. Per a açò s'empraren els em- déu que s'estimen necessaris, depenent de les característiques de l'estructura, així com de les accions i influències que actuen sobre ella i del seu estat.

282

D.6.2 Aptitud al servei 283

1 Un edifici que haja sigut dimensionament i construït d'acord amb les regles de normes antigues podrà considerar-se apte per al servei, si es compleixen les següents condicions: a)

l'edifici s'ha comportat satisfactòriament durant un període de temps suficientment llarg sense que s'han produït danys o anomalies, i sense que s'han produït deformacions o vibracions excessives;

una inspecció detallada, no revela cap indici de danys o deterioració, ni de deformacions, desplaçaments o vibracions excessives;

durant el període de servei restant no es prevegen canvis que puguen alterar significativament les accions sobre l'edifici o afectar la seua durabilitat;

d) tenint en compte la deterioració previsible així com el programa de manteniment previst es puga anticipar una adequada durabilitat. 284

D.7 Resultats de l'avaluació 285 286

1 Els resultats de l'avaluació es documentaran en un informe que inclourà els treballs efectuats, que tracten almenys els següents aspectes: 287 a) objectius de l'avaluació; b) descripció de l'edifici i dels seus elements estructurals; símptomes i lesions; c) recopilació d'informació i adquisició de dades: d) documentació recopilada i analitzada; i) objectius i planificació; f) realització d'inspeccions, tastos i assajos; g) resultats; h) anàlisi; i) verificació; j) diagnòstic; k) opcions d'intervenció; l) recomanacions.

288 2 Quan es demostre una seguretat estructural adequada, l'edifici es podrà seguir usant en les condicions establides. En aquests casos, es definirà un programa d'inspecció i de manteniment en concordança amb les característiques i la importància de l'obra. 289

290 3 Quan no puga demostrar-se una seguretat estructural adequada, els resultats de l'avaluació es podran utilitzar per a l'elaboració de les recomanacions oportunes sobre les mesures a adoptar. Segons el cas, aquestes mesures podran ser tècnic-administratives o constructives. En alguns casos, les conclusions d'una avaluació preliminar poden aconsellar l'adopció de mesures preventives d'assegurament estructural de l'edifici (D.8). 4 Les mesures a adoptar per a assegurar, restablir o mantenir la seguretat estructural d'un edifici han de ser planificades adequadament. 291

D.8 Mesures D.8.1 Mesures d'assegurament estructural 1 En el moment en el qual l'avaluació realitzada així ho aconsella, especialment en els casos en els quals no es puga demostrar una seguretat adequada, s'adoptaran mesures d'assegurament estructural de l'edifici, tals com la restricció de l'ús del mateix, la fitació provisional d'elements estructurals, la posada fora de servei i tancament de l'obra o l'evacuació de les zones que pogueren estar afectades per una possible ensulsiada, segons corresponga. L'objectiu de les mesures d'assegurament serà primordialment la protecció immediata de les persones o del medi ambient.

D.8.2 Mesures tècnic-administratives 1 En funció dels resultats obtinguts en una avaluació i per a controlar, modificar o atenuar els riscos d'origen estructural, pot resultar adequada l'adopció de mesures tècnic – administratives com el control (permanent o periòdic) del comportament estructural o de les condicions d'utilització, la limitació en la utilització de l'edifici, la instal·lació de dispositius automàtics d'avís o de control actiu, la posada a punt de mesures d'emergència o la introducció d'esquemes d'evacuació. Aquestes mesures s'establiran per a cada cas, tenint en compte la importància de l'obra, el risc per a les persones o per al medi ambient, la manera de trencament previsible (dúctil o fràgil), les possibilitats de control i limitació dels danys, les diferents alternatives tècnicament viables i el cost absolut o relatiu a l'increment de seguretat. D.8.3 Mesures constructives. 1 Segons els resultats de l'avaluació, pot resultar necessària l'adopció de mesures constructives que incrementen la seguretat estructural de manera que es complisquen les exigències concordes amb els objectius establits per al període de servei futur, tals com l'increment o reducció de la resistència d'elements o de seccions, de la rigidesa o de la massa, l'increment de la capacitat de deformació, la instal·lació d'amortidors o el canvi del sistema estàtic. 2 Els elements de reforç d'una estructura es dimensionaran segons les especificacions per al dimensionament estructural d'edificis de nova construcció. Alternativament, les verificacions relatives als elements de reforç es podran basar en una aplicació directa dels mètodes d'anàlisis de la seguretat.