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Consideración de efectos térmicos y reológicos

CYPECAD no considera automáticamente los efectos térmicos y reológicos en el cálculo de la estructura. Esta cuestión puede aproximarse de dos formas:

  1. Introduciendo juntas de dilatación en la estructura que hagan innecesaria la consideración de estos efectos en el cálculo.
  2. Introduciendo cargas en la estructura que simulen estos efectos.

Juntas de dilatación

En un edificio se diferencian juntas de dilatación diferentes para la estructura, los cerramientos, pavimentos de terraza y otros sistemas constructivos.

El CTE, en el Documento Básico SE-AE Acciones en la edificación, 3.4 Acciones térmicas, indica:

En edificios habituales con elementos estructurales de hormigón o acero, pueden no considerarse las acciones térmicas cuando se dispongan juntas de dilatación de forma que no existan elementos continuos de más de 40 m de longitud.

En la anterior NBE-AE/88, en el capítulo VI. Acciones térmicas y reológicas, artículo 6.1. Estructuras afectadas, se indica que no es necesario tener en cuenta estos efectos para aquellas estructuras que dispongan juntas de dilatación cada 40 metros. En el mismo artículo también se indica que la junta de dilatación debe estar cada 30 metros si la rigidez de los pilares es grande, sin definir a partir de qué sección o magnitud es posible considerar que la rigidez de un pilar es grande o pequeña.

La bibliografía técnica especializada arroja valores de separación entre juntas menos estrictos. En “Proyecto y Cálculo de Estructuras de Hormigón“, Tomo 1, de José Calavera y editado por INTEMAC, se indica en el capítulo 24 (pág. 473), que la colocación de juntas cada 30 metros es muy conservadora. En la tabla T-24.1 (pág. 474) se indica que las juntas de dilatación para la estructura de hormigón armado pueden colocarse a una distancia máxima comprendida entre 60 y 90 m. La información se completa indicando que las juntas de cerramientos de ladrillo en fachadas deben separarse entre 12 y 18 m, y en el caso de azoteas, entre 5 y 8 m.

En la misma página en la que aparece la tabla indicada, se justifica que estas distancias están basadas en una serie de publicaciones que incluyen el informe “Expansion Joints in Buildings” de la National Academy of Sciences de Washington, que a su vez están basadas en medidas realizadas sobre nueve edificios reales y en numerosos cálculos de estructuras teóricas.

Introducción de cargas para simular efectos térmicos y reológicos

Si quisiera hacer un cálculo de efectos térmicos y reológicos en CYPECAD, puede hacer una copia del fichero y manipularlo considerando lo siguiente:

1. No deben introducirse forjados en el modelo, ya que si existen, el programa aplica la hipótesis de diafragma rígido. Esta consideración obliga a que dos puntos cualesquiera de la misma planta no puedan separarse ni acercarse en el plano horizontal, comportándose el conjunto como una bandeja indeformable. Se trabajaría únicamente, por tanto, con un esqueleto estructural de pilares y vigas.

2. Desde el menú de “Vigas”, se deben desconectar las vigas del diafragma rígido desde “Diafragma rígido en vigas exentas”, “Desconectar”. Esta es una precaución añadida a la anterior y permite que las vigas tengan más grados de libertad que los que tienen por defecto. Si no se realiza esta operación, las vigas en sí constituyen nuevamente un diafragma rígido.

3. Las cargas de los efectos térmicos o reológicos se deben estimar e introducir a mano. Para ello, si desea aplicar cargas sobre los pilares, puede acudir a la pestaña de “Entrada de pilares” y utilizar la opción “Cargas horizontales” o “Cargas en cabeza” en la hipótesis deseada.

Tras el cálculo, el usuario debe revisar el modelo para verificar el cumplimiento de las secciones y los valores de los armados de los elementos.