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Real Decreto 1247/2008, de 18 de julio, por el que se aprueba la instrucción de hormigón estructural (EHE-08).

Ficha:
  • Órgano MINISTERIO DE LA PRESIDENCIA
  • Publicado en BOE núm. 203 de
  • Vigencia desde 01 de Diciembre de 2008
Versiones/revisiones:

Sumario

Norma afectada por
Corregido por
BOE 24 Diciembre. Corrección de errores RD 1247/2008 de 18 Jul. (Instrucción de Hormigón Estructural, EHE-08)
Afectaciones recientes
2/11/2012
Sentencia TS 27 Sep. 2012, declaran nulos los párr. 7.º y 8.º del art. 81 y el anejo 19 de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08), aprobada por RD 1247/2008 de 18 Jul.
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Anejo 19 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma
Sentencia del TS, Sala Tercera, de lo Contencioso-administrativo, Sección 3ª, 27 Sep. 2012 (Rec. 53/2008)
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Anejo 19 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma
1/12/2008
Sentencia TS 27 Sep. 2012, declaran nulos los párr. 7.º y 8.º del art. 81 y el anejo 19 de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08), aprobada por RD 1247/2008 de 18 Jul.
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Párrafo 7.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma Párrafo 8.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma
Sentencia del TS, Sala Tercera, de lo Contencioso-administrativo, Sección 3ª, 27 Sep. 2012 (Rec. 53/2008)
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Párrafo 7.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma Párrafo 8.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Ir a Norma
R.D. 1247/2008, 18 julio rectificado por Corrección de errores («B.O.E.» 24 diciembre).

Las estructuras constituyen un elemento fundamental para conseguir la necesaria seguridad de las construcciones que en ellas se sustentan, tanto de edificación como de ingeniería civil, y en consecuencia, la de los usuarios que las utilizan.

Entre los diferentes materiales que se emplean en su construcción, el hormigón es el más habitual, por lo que el proyecto y la construcción de estructuras de hormigón cobra una especial relevancia en orden a la consecución de dicha seguridad.

La Instrucción de hormigón estructural (EHE), aprobada por Real Decreto 2661/1998, de 11 de diciembre, a la que sustituye la que se aprueba por este real decreto, ha venido constituyendo, desde su entrada en vigor, el marco en el que se establecen los requisitos a tener en cuenta en el proyecto y ejecución de estructuras de hormigón, tanto de edificación como de ingeniería civil, con el objeto de lograr los niveles de seguridad adecuados a su finalidad.

Durante el tiempo transcurrido desde la aprobación de la EHE, se han producido una serie de novedades de carácter técnico y reglamentario que afectan al contenido de dicha Instrucción y que han aconsejado su actualización. Así, en el ámbito europeo, el Comité Europeo de Normalización ha desarrollado notablemente el programa de eurocódigos estructurales y, en particular, el grupo de normas EN-1992 «Eurocódigo 2. Proyecto de estructuras de hormigón». Además, se ha experimentado un gran avance en la implantación del marcado CE para los productos de construcción, en virtud de lo dispuesto en la Directiva 89/106/CEE del Consejo, de 21 de diciembre de1988, relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembro sobre los productos de construcción, transpuesta por el Real Decreto 1630/1992, de 29 de diciembre, que ha dado lugar a que en muchos casos ya esté vigente dicho marcado para diferentes productos de construcción considerados en la EHE: Áridos, cementos, adiciones, aditivos, elementos prefabricados, sistemas de aplicación del pretensado,... etc.

En el ámbito interno, cabe destacar la entrada en vigor de nuevas reglamentaciones técnicas, como el Código Técnico de la Edificación, aprobado por Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo; la Norma de Construcción Sismorresistente: Parte general y edificación (NCSE-02) y la Norma de Construcción Sismorresistente: Puentes (NCSP-07), aprobadas, respectivamente, por Real Decreto 997/2002, de 27 de septiembre, y por Real Decreto 637/2007, de 18 de mayo, así como la Instrucción para la recepción de cementos (RC-08), aprobada por Real Decreto 956/2008, de 6 de junio.

Las novedades antes citadas, junto con la experiencia adquirida en la aplicación de la Instrucción de hormigón estructural hasta ahora vigente, han motivado que la Comisión Permanente del Hormigón, órgano colegiado regulado por el Real Decreto 1177/1992, de 2 de octubre, haya elaborado una propuesta para su revisión en uso de las funciones que se atribuyen a dicho órgano en el artícu-lo 3 del citado real decreto, habiendo propuesto su aprobación.

La nueva Instrucción, de carácter eminentemente técnico, adopta un enfoque prestacional, que hace más explícito el tradicionalmente empleado en anteriores instrucciones, lo que permite no limitar la gama de posibles soluciones o el uso de nuevos productos y técnicas innovadoras. Para ello, establece y cuantifica unas exigencias de forma que puedan ser objeto de comprobación y cuyo cumplimiento acredita el de los requisitos exigibles a las estructuras para la consecución de la necesaria seguridad. Este enfoque se alinea con el que se plantea en el Código Técnico de la Edificación, así como en otras reglamentaciones técnicas y, por otra parte, también adopta el sistema de seguridad de las normas europeas «Eurocódigos estructurales».

Por lo tanto, la nueva Instrucción se configura como un marco de unicidad técnica coherente con el establecido en la normativa técnica europea y armonizado con las disposiciones relativas a la libre circulación de productos de construcción dentro del mercado único europeo, en particular con la Directiva 89/106/CEE.

El nuevo texto de la Instrucción profundiza en el tratamiento de la durabilidad de las estructuras de hormigón, incluyendo procedimientos para la estimación de su vida útil, con objeto de disminuir las patologías derivadas de la agresividad del ambiente en que se ubica la estructura. También revisa el planteamiento de gestión de la calidad a realizar en la obra, incorporando sistemas que permitan reducir los ensayos en la misma, a la vez que intensifica las inspecciones a realizar sobre aquellos procesos que pudieran tener mayor trascendencia tanto en la ejecución de la estructura como en su comportamiento.

Asimismo, la Instrucción fomenta la incorporación de criterios de sostenibilidad al proyecto y ejecución de la estructura mediante algunos aspectos novedosos, como la consideración de criterios medioambientales, la prevención de impactos sobre el medio ambiente durante la ejecución de la estructura, el empleo de hormigones reciclados, el uso de subproductos industriales como materiales componentes del hormigón y el establecimiento de un índice de contribución de la estructura a la sostenibilidad que permita la comparación en este ámbito de posibles alternativas de proyecto.

Adicionalmente, la nueva Instrucción contempla el uso de nuevos materiales y tecnologías que se han venido consolidando en la construcción de estructuras de hormigón, como los hormigones autocompactantes, los hormigones de fibras o los hormigones con áridos ligeros.

Por otra parte, los forjados prefabricados, cuyo proyecto y ejecución quedaba regulado en la «Instrucción para el proyecto y la ejecución de forjados unidireccionales de hormigón estructural realizados con elementos prefabricados (EFHE)», aprobada por Real Decreto 642/2002, de 5 de julio, se incorporan a la nueva Instrucción al tratarse de elementos que están incluidos en el ámbito del hormigón estructural.

Por último, el Real Decreto 1630/1980, de 18 de julio, sobre fabricación y empleo de elementos resistentes para pisos y cubiertas, establece que los sistemas de forjados o estructuras para pisos y cubiertas que pretendan industrializarse para su empleo en edificación deberán disponer de autorizaciones de uso. Sin embargo, en aplicación de la Directiva 89/106/CEE, los elementos prefabricados de hormigón que forman parte de dichos sistemas, en la medida que las normas europeas armonizadas están disponibles, deben ostentar el correspondiente marcado CE, que acredita que el producto que lo exhibe es idóneo para el uso al que se destina y, por lo tanto, permite su libre circulación y comercialización en el ámbito europeo sin ninguna exigencia adicional. En consecuencia, aquellos elementos que estén obligados al marcado CE no requieren de la mencionada autorización de uso.

El objeto de este real decreto es la aprobación de la Instrucción de hormigón estructural (EHE-08), en la que se incorporan las cuestiones que, con carácter general, han sido citadas anteriormente y que suponen la adaptación de la reglamentación a los criterios imperantes en el ámbito europeo en relación con los requisitos exigibles a las estructuras, así como la incorporación de nuevas técnicas constructivas y de nuevos materiales, incluyendo los reciclados.

En la tramitación de este real decreto se han cumplido los trámites establecidos en el Real Decreto 1337/1999, de31 de julio, por el que se regula la remisión de información en materia de normas y reglamentaciones técnicas y de las reglas relativas a los servicios de la sociedad de la información en aplicación de la Directiva 98/34/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 22 de junio.

Asimismo, este real decreto se adopta a iniciativa de la Comisión Permanente del Hormigón.

En su virtud, a propuesta de los Ministros de Fomento, de Industria, Turismo y Comercio y de Vivienda, y previa deliberación del Consejo de Ministros en su reunión del día 18 de julio de 2008,

DISPONGO:

Artículo único Aprobación de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08)

Se aprueba la «Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08)», que se inserta a continuación.

DISPOSICIONES ADICIONALES

Disposición adicional primera Aplicación del Real Decreto 1630/1980, de 18 de julio, sobre fabricación y empleo de elementos resistentes para pisos y cubiertas

En el caso de elementos resistentes para pisos y cubiertas que incluyan elementos prefabricados de hormigón que deban ostentar obligatoriamente el marcado CE, no será exigible la autorización de uso a que hace referencia el Real Decreto 1630/1980, de 18 de julio, sobre fabricación y empleo de elementos resistentes para pisos y cubiertas.

Disposición adicional segunda Normativa de prevención de riesgos laborales

En lo relativo a los aspectos de prevención de riesgos laborales que deben tenerse en cuenta en el proyecto y ejecución de las estructuras y elementos estructurales de hormigón, se estará a lo dispuesto en la normativa específica de seguridad y salud sobre la materia y, en particular, a lo establecido en el Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción.

Disposición transitoria única Aplicación a proyectos y obras

Lo dispuesto en este real decreto no será de aplicación a los proyectos cuya orden de redacción o de estudio, en el ámbito de las Administraciones públicas, o encargo, en otros casos, se hubiese efectuado con anterioridad a su entrada en vigor, ni a las obras de ellos derivadas, siempre que estas se inicien en un plazo no superior a un año para las obras de edificación, ni a tres años para las de ingeniería civil, desde dicha entrada en vigor.

Disposición derogatoria única Derogación normativa

1. A la entrada en vigor de este real decreto, quedan derogadas las disposiciones siguientes:

2. Asimismo, quedan derogadas cuantas disposiciones de igual o inferior rango se opongan a lo establecido en este real decreto.

DISPOSICIONES FINALES

Disposición final primera Título competencial

Este real decreto se dicta al amparo de lo dispuesto en la regla 13.ª del artículo 149.1 de la Constitución, que atribuye al Estado la competencia en materia de bases y coordinación de la actividad económica.

Disposición final segunda Facultad de desarrollo

Se faculta al Ministro de Fomento para que pueda modificar, a propuesta de la Comisión Permanente del Hormigón, la relación de normas referenciadas en el Anejo2 de la «Instrucción de hormigón estructural (EHE-08)», cuando dicha modificación tenga por objeto acomodar sucontenido al progreso de la técnica o a la normativa comunitaria, así como para dictar las disposiciones necesarias para el desarrollo y aplicación de este real decreto.

Disposición final tercera Entrada en vigor

El presente real decreto entrará en vigor el uno de diciembre de dos mil ocho.

Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08)

CAPÍTULO I

PRINCIPIOS GENERALES

Artículo 1 Objeto

Esta Instrucción de Hormigón Estructural, EHE, es el marco reglamentario por el que se establecen las exigencias que deben cumplir las estructuras de hormigón para satisfacer los requisitos de seguridad estructural y seguridad en caso de incendio, además de la protección del medio ambiente, proporcionando procedimientos que permiten demostrar su cumplimiento con suficientes garantías técnicas.

Las exigencias deben cumplirse en el proyecto y la construcción de las estructuras de hormigón, así como en su mantenimiento.

Esta Instrucción supone que el proyecto, construcción y control de las estructuras que constituyen su ámbito de aplicación son llevados a cabo por técnicos y operarios con los conocimientos necesarios y la experiencia suficiente. Además, se da por hecho que dichas estructuras estarán destinadas al uso para el que hayan sido concebidas y serán adecuadamente mantenidas durante su vida de servicio.

La notación, las unidades y la terminología empleadas en esta Instrucción son las indicadas en el Anejo nº 1.

Artículo 2 Ámbito de aplicación

Esta Instrucción es de aplicación a todas las estructuras y elementos de hormigón estructural, de edificación o de ingeniería civil, con las excepciones siguientes:

  • - los elementos estructurales mixtos de hormigón y acero estructural y, en general, las estructuras mixtas de hormigón estructural y otro material de distinta naturaleza con función resistente;
  • - las estructuras en las que la acción del pretensado se introduce mediante armaduras activas fuera del canto del elemento;
  • - las estructuras realizadas con hormigones especiales no considerados explícitamente en esta Instrucción, tales como los pesados, los refractarios y los compuestos con, serrines u otras sustancias análogas;
  • - las estructuras que hayan de estar expuestas normalmente a temperaturas superiores a 70°C;
  • - las tuberías de hormigón empleadas para la distribución de cualquier tipo de fluido, y
  • - las presas.

Los elementos de hormigón estructural pueden ser construidos con hormigón en masa, armado o pretensado.

Cuando, en función de las características de la estructura, exista reglamentación específica de acciones, esta Instrucción se aplicará complementariamente a la misma.

Cuando a la vista de las características de la obra, definidas por la Propiedad, la estructura pueda considerarse como una obra especial o singular, esta Instrucción será de aplicación con las adaptaciones y disposiciones adicionales que, bajo su responsabilidad, establezca el Autor del proyecto para satisfacer las exigencias definidas en esta Instrucción, con su mismo nivel de garantía.

Artículo 3 Consideraciones generales

Todos los agentes que participan en el proyecto, construcción, control y mantenimiento de las estructuras de hormigón en el ámbito de esta Instrucción, están obligados a conocer y aplicar la misma.

Para asegurar que una estructura de hormigón satisface los requisitos establecidos en el Artículo 5º de esta Instrucción, los agentes que intervengan deben comprobar el cumplimiento de las exigencias que se establecen en la misma para el proyecto, la ejecución, el control y el mantenimiento de la estructura.

Para justificar que la estructura cumple las exigencias que establece esta Instrucción, el Autor del Proyecto y la Dirección Facultativa podrán:

  • a) adoptar soluciones técnicas que sean conformes con los procedimientos que contempla esta Instrucción, cuya aplicación es suficiente para acreditar el cumplimiento de la exigencias establecidas en la misma, o
  • b) adoptar soluciones alternativas que se aparten parcial o totalmente de los procedimientos contemplados en esta Instrucción. Para ello, el Autor del Proyecto y la Dirección Facultativa pueden, en uso de sus atribuciones, bajo su personal responsabilidad y previa conformidad de la Propiedad, adoptar soluciones alternativas (mediante sistemas de cálculo, disposiciones constructivas, procedimientos de control, etc., diferentes), siempre que se justifique documentalmente que la estructura cumple las exigencias de esta Instrucción porque sus prestaciones son, al menos, equivalentes a las que se obtendrían por la aplicación de los procedimientos de ésta.

Artículo 4 Condiciones generales

4.1. Condiciones administrativas

En el ámbito de aplicación de esta Instrucción, podrán utilizarse productos de construcción que estén fabricados o comercializados legalmente en los Estados miembros de la Unión Europea y en los Estados firmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo, y siempre que dichos productos, cumpliendo la normativa de cualquiera de dichos Estados, aseguren en cuanto a la seguridad y el uso al que están destinados un nivel equivalente al que exige esta Instrucción.

Dicho nivel de equivalencia se acreditará conforme a lo establecido en el artículo 4.2 o, en su caso, en el artículo 16 de la Directiva 89/106/CEE del Consejo, de 21 de diciembre de 1988, relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción.

Lo dispuesto en los párrafos anteriores será también de aplicación a los productos de construcción fabricados o comercializados legalmente en un Estado que tenga un Acuerdo de asociación aduanera con la Unión Europea, cuando ese Acuerdo reconozca a esos productos el mismo tratamiento que a los fabricados o comercializados en un Estado miembro de la Unión Europea. En estos casos el nivel de equivalencia se constatará mediante la aplicación, a estos efectos, de los procedimientos establecidos en la mencionada Directiva.

A los efectos de esta Instrucción, debe entenderse que las normas UNE, UNE EN o UNE EN ISO mencionadas en el Articulado, se refieren siempre a las versiones que se relacionan en el Anejo nº 2, salvo en el caso de normas UNE EN que sean transposición de normas EN cuya referencia haya sido publicada en el Diario Oficial de la Unión Europea, en el marco de aplicación de la Directiva 89/106/CEE sobre productos de construcción, en cuyo caso la cita se deberá relacionar con la última Comunicación de la Comisión que incluya dicha referencia.

Los distintivos de calidad voluntarios que faciliten el cumplimiento de las exigencias de esta Instrucción podrán ser reconocidos por las Administraciones Públicas competentes en el ámbito de la construcción pertenecientes a cualquier Estado miembro del Espacio Económico Europeo y podrán referirse al proyecto de la estructura, a los productos, a los procesos para su construcción o a la consideración de criterios medioambientales.

4.2. Condiciones técnicas para la conformidad con esta Instrucción

4.2.1. Condiciones técnicas de los productos, equipos y sistemas

Los materiales y los productos de construcción que se incorporen con carácter permanente a las estructuras (hormigón, cemento, áridos, acero corrugado, armaduras elaboradas, sistemas de pretensado, elementos prefabricados, etc) deberán presentar las características suficientes para que la estructura cumpla las exigencias de esta Instrucción, para lo que deberá comprobarse su conformidad de acuerdo con los criterios establecidos en el Título 8º.

Las características de los materiales empleados, en su caso, para la elaboración de los productos a los que hace referencia el párrafo anterior, deberán permitir que éstos, tras su elaboración, en su caso, cumplan las exigencias de esta Instrucción, por lo que deberán cumplir las especificaciones establecidas para dichos materiales.

4.2.2. Condiciones técnicas del proyecto

El proyecto deberá describir la estructura, justificando la solución adoptada y definiendo las exigencias técnicas de las obras de ejecución con el detalle suficiente para que puedan valorarse e interpretarse inequívocamente durante su ejecución.

En particular, el proyecto definirá las obras proyectadas con el detalle adecuado, de modo que pueda comprobarse explícitamente que las soluciones adoptadas cumplen las exigencias de esta Instrucción y del resto de la reglamentación técnica que le fuera aplicable. Esta definición incluirá, al menos, la siguiente información:

  • a) las características técnicas de cada unidad de obra, con indicación de las condiciones para su ejecución y las verificaciones y controles a realizar para comprobar su conformidad con lo indicado en el proyecto,
  • b) las características técnicas mínimas que deben cumplir los productos, equipos y sistemas que se incorporen de forma permanente a la estructura proyectada, así como sus condiciones de suministro, las garantías de calidad y el control de recepción que deba realizarse.

    A la vista de las posibles mayores garantías técnicas y de trazabilidad que puedan estar asociadas a los distintivos de calidad, el Autor del proyecto valorará la inclusión en el correspondiente pliego de prescripciones técnicas particulares, de la exigencia de emplear materiales, productos y procesos que dispongan de un nivel de garantía adicional conforme con el Anejo nº 19 de esta Instrucción.

  • c) las verificaciones y pruebas de carga que, en su caso, deban realizarse sobre la estructura construida, y
  • d) las instrucciones de uso y mantenimiento de la estructura.

4.2.3. Condiciones técnicas de la ejecución

Las obras de ejecución de la estructura se llevarán a cabo con sujeción al proyecto y a las modificaciones que, bajo su responsabilidad y en uso de sus atribuciones, autorice la Dirección Facultativa, con la conformidad, en su caso, de la Propiedad. Además, deberán ser conformes a las instrucciones de la Dirección Facultativa, a la reglamentación que sea aplicable y a las normas de buena práctica constructiva.

Durante la construcción, se desarrollarán las actividades de control necesarias para comprobar la conformidad de los procesos empleados en la ejecución, la conformidad de los materiales y productos que lleguen a la obra, así como la conformidad de aquéllos que se preparen en la misma con la finalidad de ser incorporados a ella con carácter definitivo.

Atendiendo a los mismos criterios de garantía expuestos en el apartado anterior, la Dirección Facultativa valorará la conveniencia de exigir productos o procesos que dispongan de un nivel de garantía adicional conforme con el Anejo nº 19 de esta Instrucción, aun en el caso de que tal exigencia no haya sido prevista en el proyecto.

Durante la construcción de la obra, la Dirección Facultativa elaborará la documentación que reglamentariamente sea exigible y que, como mínimo, deberá incluir una memoria que recoja las incidencias principales de la ejecución, una colección de planos que reflejen el estado final de la obra tal y como ha sido construida y la documentación correspondiente al control de calidad efectuado durante la obra, todo ello de conformidad con lo establecido en el proyecto y en esta Instrucción.

Artículo 5 Requisitos

De conformidad con la normativa vigente, y con el fin de garantizar la seguridad de las personas, los animales y los bienes, el bienestar de la sociedad y la protección del medio ambiente, las estructuras de hormigón deberán ser idóneas para su uso, durante la totalidad del período de vida útil para la que se construye. Para ello, deberán satisfacer los requisitos siguientes:

  • a) seguridad y funcionalidad estructural, consistente en reducir a límites aceptables el riesgo de que la estructura tenga un comportamiento mecánico inadecuado frente a las acciones e influencias previsibles a las que pueda estar sometido durante su construcción y uso previsto, considerando la totalidad de su vida útil,
  • b) seguridad en caso de incendio, consistente en reducir a límites aceptables el riesgo de que los usuarios de la estructura sufran daños derivados de un incendio de origen accidental, e
  • c) higiene, salud y protección del medio ambiente, en su caso, consistente en reducir a límites aceptables el riesgo de que se provoquen impactos inadecuados sobre el medio ambiente como consecuencia de la ejecución de las obras.

Para la consecución de los anteriores requisitos, deberán cumplirse las exigencias que se relacionan en este artículo. Para su comprobación será suficiente, en algunos casos, la aplicación de los procedimientos incluidos en esta Instrucción, mientras que en otros, deberán ser complementados con lo establecido por otras reglamentaciones vigentes de carácter más específico en función del uso de la estructura.

En cualquier caso, la Propiedad deberá fijar previamente al inicio de proyecto, la vida útil nominal de la estructura, que no podrá ser inferior a lo indicado en las correspondientes reglamentaciones específicas o, en su defecto, a los valores recogidos en la tabla 5.

Tabla 5. Vida útil nominal de los diferentes tipos de estructura (1)
Tipo de estructura Vida útil nominal
Estructuras de carácter temporal (2) Entre 3 y 10 años
Elementos reemplazables que no forman parte de la estructura principal (por ejemplo, barandillas, apoyos de tuberías) Entre 10 y 25 años
Edificios (o instalaciones) agrícolas o industriales y obras marítimas Entre 15 y 50 años
Edificios de viviendas u oficinas y estructuras de ingeniería civil (excepto obras marítimas) de repercusión económica baja o media de repercusión económica baja o media 50 años
Edificios de carácter monumental o de importancia especial 100 años
Puentes y otras estructuras de ingeniería civil de repercusión económica alta 100 años

La Propiedad podrá establecer también otros requisitos adicionales, como por ejemplo, el aspecto, en cuyo caso deberá identificar previamente a la realización del proyecto las exigencias ligadas a la consecución de los citados requisitos adicionales, así como los criterios para su comprobación.

Los anteriores requisitos se satisfarán mediante un proyecto que incluya una adecuada selección de la solución estructural y de los materiales de construcción, una ejecución cuidadosa conforme al proyecto, un control adecuado del proyecto, en su caso; así como de la ejecución y de la explotación, junto con un uso y mantenimiento apropiados.

5.1. Exigencias

Las exigencias que debe cumplir una estructura de hormigón para satisfacer los requisitos son las que se relacionan a continuación.

5.1.1. Exigencias relativas al requisito de seguridad estructural

Para satisfacer este requisito, las estructuras deberán proyectarse, construirse, controlarse y mantenerse de forma que se cumplan unos niveles mínimos de fiabilidad para cada una de las exigencias que se establecen en los apartados siguientes, de acuerdo con el sistema de seguridad recogido en el grupo de normas europeas EN 1990 a EN 1999 «Eurocódigos Estructurales».

Se entiende que el cumplimiento de esta Instrucción, complementada por las correspondientes reglamentaciones específicas relativas a acciones, es suficiente para garantizar la satisfacción de este requisito de seguridad estructural.

5.1.1.1. Exigencia de resistencia y estabilidad

La resistencia y la estabilidad de la estructura serán las adecuadas para que no se generen riesgos inadmisibles como consecuencia de las acciones e influencias previsibles, tanto durante su fase de ejecución como durante su uso, manteniéndose durante su vida útil prevista. Además, cualquier evento extraordinario no deberá producir consecuencias desproporcionadas respecto a la causa original.

El nivel de fiabilidad que debe asegurarse en las estructuras de hormigón vendrá definido por su índice de fiabilidad, ß50, para un período de referencia de 50 años, que en el caso general, no deberá ser inferior a 3,8. En el caso de estructuras singulares o de estructuras de poca importancia, la Propiedad podrá adoptar un índice diferente.

Los procedimientos incluidos en esta Instrucción mediante la comprobación de los Estados Límite Últimos, junto con el resto de criterios relativos a ejecución y control, permiten satisfacer esta exigencia.

5.1.1.2. Exigencia de aptitud al servicio

La aptitud al servicio será conforme con el uso previsto para la estructura, de forma que no se produzcan deformaciones inadmisibles, se limite a un nivel aceptable, en su caso, la probabilidad de un comportamiento dinámico inadmisible para la confortabilidad de los usuarios y, además, no se produzcan degradaciones o fisuras inaceptables.

Se entenderá que la estructura tiene deformaciones admisibles cuando cumpla las limitaciones de flecha establecidas por las reglamentaciones específicas que sean de aplicación. En el caso de las estructuras de edificación, se utilizarán las limitaciones indicadas en el apartado 4.3.3 del Documento Básico «Seguridad Estructural» del Código Técnico de la Edificación.

Además, en ausencia de requisitos adicionales específicos (estanqueidad, etc.), las aberturas características de fisura no serán superiores a las máximas aberturas de fisura (wmáx) que figuran en la tabla 5.1.1.2

Tabla 5.1.1.2
Clase de exposición, según artículo 8º wmáx [mm]
Hormigón armado (para la combinación cuasipermanente de acciones) Hormigón pretensado (para la combinación frecuente de acciones)
I 0,4 0,2
IIa, IIb, H 0,3 0,2 (3)
IIIa, IIIb, IV, F, Qa (4) 0,2 Descompresión
IIIc, Qb (4) , Qc (4) 0,1

Se entenderá que un elemento estructural tiene vibraciones admisibles cuando cumpla las limitaciones establecidas por las reglamentaciones específicas que sean de aplicación. En el caso de las estructuras de edificación, se utilizarán las limitaciones indicadas en el apartado 4.3.4 del Documento Básico «Seguridad Estructural» del Código Técnico de la Edificación.

Los procedimientos incluidos en esta Instrucción mediante la comprobación de los Estados Límite de Servicio, junto con el resto de criterios relativos a ejecución y control, permiten satisfacer esta exigencia.

El nivel de fiabilidad que debe asegurarse en las estructuras de hormigón para su aptitud al servicio, vendrá definido por su índice de fiabilidad, ß50, para un período de 50 años, que en el caso general, no deberá ser inferior a 1,5.

5.1.2. Exigencias relativas al requisito de seguridad en caso de incendio

Para satisfacer este requisito, en su caso, las obras deberán proyectarse, construirse, controlarse y mantenerse de forma que se cumplan una serie de exigencias, entre las que se encuentra la de resistencia de la estructura frente al fuego.

El cumplimiento de esta Instrucción no es, por lo tanto, suficiente para el cumplimiento de este requisito, siendo necesario cumplir además las disposiciones del resto de la reglamentación vigente que sea de aplicación.

5.1.2.1. Exigencia de resistencia de la estructura frente al fuego

La estructura deberá mantener su resistencia frente al fuego durante el tiempo establecido en las correspondientes reglamentaciones específicas que sean aplicables de manera que se limite la propagación del fuego y se facilite la evacuación de los ocupantes y la intervención de los equipos de rescate y extinción de incendios.

En el caso de estructuras de edificación, la resistencia al fuego requerida para cada elemento estructural viene definida por lo establecido en el Documento Básico DB-SI del Código Técnico de la Edificación.

En el Anejo nº 6 de esta Instrucción se proporcionan unas recomendaciones para la comprobación de la resistencia al fuego de elementos estructurales de hormigón a fin de evitar un colapso prematuro de la estructura.

5.1.3. Exigencias relativas al requisito de higiene, salud y medio ambiente

Cuando se haya establecido el cumplimiento de este requisito, las estructuras deberán proyectarse, construirse y controlarse de forma que se cumpla la exigencia de calidad medioambiental de la ejecución.

El cumplimiento de esta Instrucción es suficiente para la satisfacción de este requisito sin perjuicio del cumplimiento de las disposiciones del resto de la legislación vigente de carácter medioambiental que sea de aplicación.

5.1.3.1. Exigencia de calidad medioambiental de la ejecución

Cuando así se exija, la construcción de la estructura deberá ser proyectada y ejecutada de manera que se minimice la generación de impactos ambientales provocados por la misma, fomentando la reutilización de los materiales y evitando, en lo posible, la generación de residuos.

TÍTULO 1

BASES DE PROYECTO

CAPÍTULO II

CRITERIOS DE SEGURIDAD Y BASES DE CÁLCULO

Artículo 6 Criterios de seguridad

6.1 Principios

Las exigencias del requisito de seguridad y estabilidad, así como las correspondientes al requisito de aptitud al servicio pueden ser expresadas en términos de la probabilidad global de fallo, que está ligada al índice de fiabilidad, tal como se indica en 5.1.

En la presente Instrucción se asegura la fiabilidad requerida adoptando el método de los Estados Límite, tal y como establece el Artículo 8º. Este método permite tener en cuenta de manera sencilla el carácter aleatorio de las variables de solicitación, de resistencia y dimensionales que intervienen en el cálculo. El valor de cálculo de una variable se obtiene a partir de su principal valor representativo, ponderándolo mediante su correspondiente coeficiente parcial de seguridad.

Los coeficientes parciales de seguridad no tienen en cuenta la influencia de posibles errores humanos groseros. Estos fallos deben ser evitados mediante mecanismos adecuados de control de calidad que deberán abarcar todas las actividades relacionadas con el proyecto, la ejecución, el uso y el mantenimiento de una estructura.

6.2 Comprobación estructural mediante cálculo

La comprobación estructural mediante cálculo representa una de las posibles medidas para garantizar la seguridad de una estructura y es el sistema que se propone en esta Instrucción.

6.3 Comprobación estructural mediante ensayos

En aquellos casos donde las reglas de la presente Instrucción no sean suficientes o donde los resultados de ensayos pueden llevar a una economía significativa de una estructura, existe también la posibilidad de abordar el dimensionamiento estructural mediante ensayos.

Este procedimiento no está desarrollado explícitamente en esta Instrucción y por lo tanto deberá consultarse en la bibliografía especializada. En cualquier caso, la planificación, la ejecución y la valoración de los ensayos deberán conducir al nivel de fiabilidad definido por la presente Instrucción, al objeto de cumplir las correspondientes exigencias.

Artículo 7 Situaciones de proyecto

Las situaciones de proyecto a considerar son las que se indican a continuación:

  • - Situaciones persistentes, que corresponden a las condiciones de uso normal de la estructura.
  • - Situaciones transitorias, como son las que se producen durante la construcción o reparación de la estructura.
  • - Situaciones accidentales, que corresponden a condiciones excepcionales aplicables a la estructura.

Artículo 8 Bases de cálculo

8.1 El método de los Estados Límite

8.1.1 Estados Límite

Se definen como Estados Límite aquellas situaciones para las que, de ser superadas, puede considerarse que la estructura no cumple alguna de las funciones para las que ha sido proyectada.

A los efectos de esta Instrucción, los Estados Límite se clasifican en:

  • - Estados Límite Últimos
  • - Estados Límite de Servicio
  • - Estado Límite de Durabilidad

Debe comprobarse que una estructura no supere ninguno de los Estados Límite anteriormente definidos en cualquiera de las situaciones de proyecto indicadas en el Artículo 7º, considerando los valores de cálculo de las acciones, de las características de los materiales y de los datos geométricos.

El procedimiento de comprobación, para un cierto Estado Límite, consiste en deducir, por una parte, el efecto de las acciones aplicadas a la estructura o a parte de ella y, por otra, la respuesta de la estructura para la situación límite en estudio. El Estado Límite quedará garantizado si se verifica, con un índice de fiabilidad suficiente, que la respuesta estructural no es inferior que el efecto de las acciones aplicadas.

Para la determinación del efecto de las acciones deben considerarse las acciones de cálculo combinadas según los criterios expuestos en el Capítulo III y los datos geométricos según se definen en el Artículo 16º y debe realizarse un análisis estructural de acuerdo con los criterios expuestos en el Capítulo V.

Para la determinación de la respuesta estructural deben considerarse los distintos criterios definidos en el Título 5º, teniendo en cuenta los valores de cálculo de los materiales y de los datos geométricos, de acuerdo con lo expuesto en el Capítulo IV.

En el caso del Estado Límite de Durabilidad, se deberá clasificar la agresividad ambiental conforme al Artículo 8º de esta Instrucción y desarrollar una estrategia eficaz según el Título 4º de esta Instrucción.

8.1.2 Estados Límite Últimos

La denominación de Estados Límite Últimos engloba todos aquellos que producen el fallo de la estructura, por pérdida de equilibrio, colapso o rotura de la misma o de una parte de ella. Como Estados Límite Últimos deben considerarse los debidos a:

  • - fallo por deformaciones plásticas excesivas, rotura o pérdida de la estabilidad de la estructura o parte de ella;
  • - pérdida del equilibrio de la estructura o parte de ella, considerada como un sólido rígido;
  • - fallo por acumulación de deformaciones o fisuración progresiva bajo cargas repetidas.

En la comprobación de los Estados Límite Últimos que consideran la rotura de una sección o elemento, se debe satisfacer la condición:

Rd ≥Sd

donde:

  • Rd Valor de cálculo de la respuesta estructural.
  • Sd Valor de cálculo del efecto de las acciones.

Para la evaluación del Estado Límite de Equilibrio (Artículo 41º) se debe satisfacer la condición:

Ed,estab ≥Ed,desestab

donde:

  • Ed, estab Valor de cálculo de los efectos de las acciones estabilizadoras.
  • Ed, desestab Valor de cálculo de los efectos de las acciones desestabilizadoras.

El Estado Límite de Fatiga (Artículo 48º) está relacionado con los daños que puede sufrir una estructura como consecuencia de solicitaciones variables repetidas.

En la comprobación del Estado Límite de Fatiga se debe satisfacer la condición:

RF ≥SF

donde:

  • RF Valor de cálculo de la resistencia a fatiga.
  • SF Valor de cálculo del efecto de las acciones de fatiga.

8.1.3 Estados Límite de Servicio

La denominación de Estados Límite de Servicio engloba todos aquéllos para los que no se cumplen los requisitos de funcionalidad, de comodidad o de aspecto requeridos.

En la comprobación de los Estados Límite de Servicio se debe satisfacer la condición:

Cd ≥Ed

donde:

  • Cd Valor límite admisible para el Estado Límite a comprobar (deformaciones, vibraciones, abertura de fisura, etc.).
  • Ed Valor de cálculo del efecto de las acciones (tensiones, nivel de vibración, abertura de fisura, etc.).

8.1.4 Estado Límite de Durabilidad

Se entiende por Estado Límite de Durabilidad el producido por las acciones físicas y químicas, diferentes a las cargas y acciones del análisis estructural, que pueden degradar las características del hormigón o de las armaduras hasta límites inaceptables.

La comprobación del Estado Límite de Durabilidad consiste en verificar que se satisface la condición:

tL ≥td

donde:

  • tL Tiempo necesario para que el agente agresivo produzca un ataque o degradación significativa.
  • td Valor de cálculo de la vida útil.

8.2 Bases de cálculo adicionales orientadas a la durabilidad

Antes de comenzar el proyecto, se deberá identificar el tipo de ambiente que defina la agresividad a la que va a estar sometido cada elemento estructural.

Para conseguir una durabilidad adecuada, se deberá establecer en el proyecto, y en función del tipo de ambiente, una estrategia acorde con los criterios expuestos en el Capítulo VII.

8.2.1 Definición del tipo de ambiente

El tipo de ambiente al que está sometido un elemento estructural viene definido por el conjunto de condiciones físicas y químicas a las que está expuesto, y que puede llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a los de las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

El tipo de ambiente viene definido por la combinación de:

  • - una de las clases generales de exposición, frente a la corrosión de las armaduras, de acuerdo con 8.2.2.
  • - las clases específicas de exposición relativas a los otros procesos de degradación que procedan para cada caso, de entre las definidas en 8.2.3.

En el caso de que un elemento estructural esté sometido a alguna clase específica de exposición, en la designación del tipo de ambiente se deberán reflejar todas las clases, unidas mediante el signo de adición «+»

Cuando una estructura contenga elementos con diferentes tipos de ambiente, el Autor del Proyecto deberá definir algunos grupos con los elementos estructurales que presenten características similares de exposición ambiental. Para ello, siempre que sea posible, se agruparán elementos del mismo tipo (por ejemplo, pilares, vigas de cubierta, cimentación, etc.), cuidando además que los criterios seguidos sean congruentes con los aspectos propios de la fase de ejecución.

Para cada grupo, se identificará la clase o, en su caso, la combinación de clases, que definen la agresividad del ambiente al que se encuentran sometidos sus elementos.

8.2.2 Clases generales de exposición ambiental en relación con la corrosión de armaduras

En general, todo elemento estructural está sometido a una única clase o subclase general de exposición.

A los efectos de esta Instrucción, se definen como clases generales de exposición las que se refieren exclusivamente a procesos relacionados con la corrosión de armaduras y se incluyen en la tabla 8.2.2.

En el caso de estructuras marinas aéreas, el Autor del Proyecto podrá, bajo su responsabilidad, adoptar una clase general de exposición diferente de IIIa siempre que la distancia a la costa sea superior a 500 m y disponga de datos experimentales de estructuras próximas ya existentes y ubicadas en condiciones similares a las de la estructura proyectada, que así lo aconsejen.

8.2.3 Clases específicas de exposición ambiental en relación con otros procesos de degradación distintos de la corrosión.

Además de las clases recogidas en 8.2.2, se establece otra serie de clases específicas de exposición que están relacionadas con otros procesos de deterioro del hormigón distintos de la corrosión de las armaduras (Tabla 8.2.3.a).

Un elemento puede estar sometido a ninguna, a una o a varias clases específicas de exposición relativas a otros procesos de degradación del hormigón.

Por el contrario, un elemento no podrá estar sometido simultáneamente a más de una de las subclases definidas para cada clase específica de exposición.

En el caso de estructuras sometidas a ataque químico (clase Q), la agresividad se clasificará de acuerdo con los criterios recogidos en la Tabla 8.2.3.b.

Tabla 8.2.2 Clases generales de exposición relativas a la corrosión de las armaduras
CLASE GENERAL DE EXPOSICIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS
Clase Subclase Designación Tipo de proceso
no agresiva I Ninguno

- interiores de edificios, no sometidos a condensaciones

- elementos de hormigón en masa

- elementos estructurales de edificios, incluido los forjados, que estén protegidos de la intemperie
Normal Humedad alta IIa corrosión de origen diferente de los cloruros

- interiores sometidos a humedades relativas medias altas (> 65%) o a condensaciones

- exteriores en ausencia de cloruros, y expuestos a lluvia en zonas con precipitación media anual superior a 600 mm

- elementos enterrados o sumergidos

- elementos estructurales en sótanos no ventilados

- cimentaciones

- estribos, pilas y tableros de puentes en zonas, sin impermeabilizar con precipitación media anual superior a 600 mm

- Tableros de puentes impermeabilizados, en zonas con sales de deshielo y precipitación media anual superior a 600 mm

- elementos de hormigón, que se encuentren a la intemperie o en las cubiertas de edificios en zonas con precipitación media anual superior a 600mm

- Forjados en cámara sanitaria, o en interiores en cocinas y baños, o en cubierta no protegida

Humedad media IIb corrosión de origen diferente de los cloruros - exteriores en ausencia de cloruros, sometidos a la acción del agua de lluvia, en zonas con precipitación media anual inferior a 600 mm

- elementos estructurales en construcciones exteriores protegidas de la lluvia

- tableros y pilas de puentes, en zonas de precipitación media anual inferior a 600 mm

Marina Aérea IIIa corrosión por cloruros

- elementos de estructuras marinas, por encima del nivel de pleamar

- elemento exteriores de estructuras situadas en las proximidades de la línea costera (a menos de 5 km)

- elementos estructurales de edificaciones en las proximidades de la costa

- puentes en las proximidades de la costa

- zonas aéreas de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral

- instalaciones portuarias

Sumergida IIIb corrosión por cloruros - elementos de estructuras marinas sumergidas permanentemente, por debajo del nivel mínimo de bajamar

- zonas sumergidas de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral

- cimentaciones y zonas sumergidas de pilas de puentes en el mar

en zona de carrera de mareas y en zonas de salpicaduras IIIc corrosión por cloruros - elementos de estructuras marinas situadas en la zona de salpicaduras o en zona de carrera de mareas

- zonas situadas en el recorrido de marea de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral

- zonas de pilas de puentes sobre el mar, situadas en el recorrido de marea

con cloruros de origen diferente del medio marino IV corrosión por cloruros

- instalaciones no impermeabilizadas en contacto con agua que presente un contenido elevado de cloruros, no relacionados con el ambiente marino

- superficies expuestas a sales de deshielo no impermeabilizadas.

- piscinas e interiores de los edificios que las albergan.

- pilas de pasos superiores o pasarelas en zonas de nieve

- estaciones de tratamiento de agua.

Tabla 8.2.3.a Clases específicas de exposición relativas a otros procesos de deterioro distintos de la corrosión
CLASE ESPECÍFICA DE EXPOSICIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS
Clase Subclase Designación Tipo de proceso
Química Agresiva Débil Qa ataque químico - elementos situados en ambientes con contenidos desustancias químicas capaces de provocar la alteración del hormigón con velocidad lenta (ver tabla 8.2.3.b)

- instalaciones industriales, con sustancias débilmente agresivas según tabla 8.2.3.b

- construcciones en proximidades de áreas industriales, con agresividad débil según tabla 8.2.3.b

media Qb ataque químico

- elementos en contacto con agua de mar

- elementos situados en ambientes con contenidos desustancias químicas capaces de provocar la alteración del hormigón con velocidad media (ver tabla 8.2.3.b)

- dolos, bloques y otros elementos para diques

- estructuras marinas, en general

- instalaciones industriales con sustancias de agresividad media según tabla 8.2.3.b

- construcciones en proximidades de áreas industriales, con agresividad media según tabla 8.2.3b

- instalaciones de conducción y tratamiento de aguas residuales con sustancias de agresividad media según tabla 8.2.3.b

Fuerte Qc ataque químico - elementos situados en ambientes con contenidos desustancias químicas capaces de provocar la alteración del hormigón con velocidad rápida (ver tabla 8.2.3.b)

- instalaciones industriales, con sustancias de agresividad alta de acuerdo con tabla 8.2.3.b

- instalaciones de conducción y tratamiento de aguas residuales, con sustancias de agresividad alta de acuerdo con tabla 8.2.3.b.

- construcciones en proximidades de áreas industriales, con agresividad fuerte según tabla 8.2.3b

con heladas sin sales fundentes H ataque hielo- deshielo - elementos situados en contacto frecuente con agua, ozonas con humedad relativa media ambiental en invierno superior al 75%, y que tengan una probabilidad anual superior al 50% de alcanzar al menos una vez temperaturas por debajo de - 5°C

- construcciones en zonas de alta montaña.

- estaciones invernales

con sales fundentes F ataque por sales fundentes - elementos destinados al tráfico de vehículos o peatones en zonas con más de 5 nevadas anuales o con valor medio de la temperatura mínima en los meses de invierno inferior a 0°C - tableros de puentes o pasarelas en zonas de alta montaña, en las que se utilizan sales fundentes.
Erosión E abrasión cavitación

- elementos sometidos a desgaste superficial

- elementos de estructuras hidráulicas en los que la cota piezométrica pueda descender por debajo de la presión de vapor del agua

- pilas de puente en cauces muy torrenciales

- elementos de diques, pantalanes y otras obras de defensa litoral que se encuentren sometidos a fuertes oleajes

- pavimentos de hormigón

- tuberías de alta presión

Tabla 8.2.3.b Clasificación de la agresividad química
TIPO DE MEDIO AGRESIVO PARÁMETROS TIPO DE EXPOSICIÓN
Qa Qb Qc
ATAQUE DÉBIL ATAQUE MEDIO ATAQUE FUERTE
AGUA VALOR DEL pH, según UNE 83.952 6,5 - 5,5 5,5 - 4,5 < 4,5
CO2 AGRESIVO (mg CO2/ l), según UNE- EN 13.577 15 - 40 40 - 100 > 100
IÓN AMONIO (mg NH4+ / l), según UNE 83.954 15 - 30 30 - 60 > 60
IÓN MAGNESIO (mg Mg2+ / l), según UNE 83.955 300 - 1000 1000 - 3000 > 3000
IÓN SULFATO (mg SO4 2- / l), según UNE 83.956 200 - 600 600 - 3000 > 3000
RESIDUO SECO (mg / l), según UNE 83.957 75 - 150 50 - 75 < 50
SUELO GRADO DE ACIDEZ BAUMANN-GULLY (ml/kg), según UNE 83.962 > 200 (5) (5)
IÓN SULFATO (mg SO4 2- / kg de suelo seco), según UNE 83.963 2000 - 3000 3000 - 12000 > 12000

CAPÍTULO III

ACCIONES

Artículo 9 Clasificación de las acciones

Las acciones a considerar en el proyecto de una estructura o elemento estructural serán las establecidas por la reglamentación específica vigente o en su defecto las indicadas en esta Instrucción.

Las acciones se pueden clasificar según su naturaleza en acciones directas (cargas) e indirectas (deformaciones impuestas).

Las acciones se pueden clasificar por su variación en el tiempo en Acciones Permanentes (G), Acciones Permanentes de Valor no Constante (G*), Acciones Variables (Q) y Acciones Accidentales (A).

Artículo 10 Valores característicos de las acciones

10.1 Generalidades

El valor característico de una acción puede venir determinado por un valor medio, un valor nominal o, en los casos en que se fije mediante criterios estadísticos, por un valor correspondiente a una determinada probabilidad de no ser superado durante un período de referencia, que tiene en cuenta la vida útil de la estructura y la duración de la acción. Los valores característicos de las acciones son los definidos en la reglamentación específica aplicable.

10.2 Valores característicos de las acciones permanentes

Para las acciones permanentes en las cuales se prevean dispersiones importantes, o en aquellas que puedan tener una cierta variación durante el período de servicio de la estructura, se tomarán los valores característicos superior e inferior. En caso contrario es suficiente adoptar un único valor.

En general, para el peso propio de la estructura se adoptará como acción característica un único valor deducido de las dimensiones nominales y de los pesos específicos medios. Para los elementos de hormigón se tomarán las siguientes densidades:

Hormigón en masa:

2300 kg/m³ si ƒck ≤50 N/mm²

2400 kg/m³ si ƒck > 50 N/mm²

Hormigón armado y pretensado: 2500 kg/m³

10.3 Valores característicos de las acciones permanentes de valor no constante

Para la determinación de las acciones reológicas, se considerarán como valores característicos los correspondientes a las deformaciones de retracción y fluencia establecidos en el Artículo 39º.

10.4 Valores característicos de la acción del pretensado

10.4.1 Consideraciones generales

En general las acciones debidas al pretensado en un elemento estructural se deducen de las fuerzas de pretensado de los tendones que constituyen su armadura activa. Estas acciones varían a lo largo de su trazado y en el transcurso del tiempo.

En cada tendón, por medio del gato o elemento de tesado utilizado, se aplica una fuerza, denominada fuerza de tesado, que a la salida del anclaje, del lado del hormigón, toma el valor de P0, que vendrá limitado por los valores indicados en 20.2.1.

En cada sección se calculan las pérdidas instantáneas de fuerza ΔPi y las pérdidas diferidas de fuerza ΔPdiƒ, según 20.2.2 y 20.2.3. A partir de los valores P0, ΔPi y ΔPdiƒ, se calcula el valor característico de la fuerza de pretensado Pk en cada sección y fase temporal según 10.4.2.

10.4.2 Valor característico de la fuerza de pretensado

El valor característico de la fuerza de pretensado en una sección y fase cualquiera es:

Pk= P0 - ΔPi - ΔPdiƒ

Artículo 11 Valores representativos de las acciones

El valor representativo de una acción es el valor de la misma utilizado para la comprobación de los Estados Límite.

Una misma acción puede tener uno o varios valores representativos.

El valor representativo de una acción se obtiene afectando su valor característico, Fk, por un factor ψi.

ψi Fk

Como valores representativos de las acciones se tomarán los indicados en la reglamentación específica aplicable.

Artículo 12 Valores de cálculo de las acciones

Se define como valor de cálculo de una acción el obtenido como producto de un coeficiente parcial de seguridad por el valor representativo al que se refiere el Artículo 11º.

Fd = γf ψi Fk

donde:

  • Fd Valor de cálculo de la acción F.
  • γf Coeficiente parcial de seguridad de la acción considerada.

12.1 Estados Límite Últimos

Como coeficientes parciales de seguridad de las acciones para las comprobaciones de los Estados Límite Últimos se adoptan los valores de la tabla 12.1.a, siempre que la correspondiente reglamentación específica aplicable de acciones no establezca otros criterios.

En general, para las acciones permanentes, la obtención de su efecto favorable o desfavorable se determina ponderando todas las acciones del mismo origen con el mismo coeficiente, indicado en la tabla 12.1.a.

Cuando los resultados de una comprobación sean muy sensibles a las variaciones de la magnitud de la acción permanente, de una parte a otra de la estructura, las partes favorable y desfavorable de dicha acción se considerarán como acciones individuales. En particular, esto se aplica en la comprobación del Estado Límite de Equilibrio en el que para la parte favorable se adoptará un coeficiente γG = 0,9 y para la parte desfavorable se adoptará un coeficiente γG = 1,1, para situaciones de persitentes, ó γG = 0,95 para la parte favorable y γG = 1,05 para la parte desfavorable, para situaciones transitorias en fase de construcción.

Para la evaluación de los efectos locales del pretensado (zonas de anclaje, etc) se aplicará a los tendones un esfuerzo equivalente a la fuerza característica última del mismo, obtenida multiplicando el área del tendón por la carga unitaria máxima del tendón sin afectar del coeficiente parcial de seguridad del acero.

Tabla 12.1.a. Coeficientes parciales de seguridad para las acciones, aplicables para la evaluación de los Estados Límite Últimos
TIPO DE ACCIÓN Situación persistente o transitoria Situación accidental
Efecto favorable Efecto desfavorable Efecto favorable Efecto desfavorable
Permanente γG = 1,00 γG = 1,35 γG = 1,00 γG = 1,00
Pretensado γP = 1,00 γP = 1,00 γP = 1,00 γP = 1,00
Permanente de valor no constante γG* = 1,00 γG* = 1,50 γG* = 1,00 γG* = 1,00
Variable γQ = 0,00 γQ = 1,50 γQ = 0,00 γQ = 1,00
Accidental - - γA = 1,00 γA = 1,00

12.2 Estados Límite de Servicio

Como coeficientes parciales de seguridad de las acciones para las comprobaciones de los Estados Límite de Servicio se adoptan los valores de la tabla 12.2, siempre que la correspondiente reglamentación específica aplicable de acciones no establezca otros criterios.

Tabla 12.2. Coeficientes parciales de seguridad para las acciones, aplicables para la evaluación de los Estados Límite de Servicio
TIPO DE ACCIÓN Efecto favorable Efecto desfavorable
Permanente γG = 1,00 γG = 1,00
Pretensado Armadura pretesa γP = 0,95 γP = 1,05
Armadura postesa γP = 0,90 γP = 1,10
Permanente de valor no constante γG* = 1,00 γG* = 1,00
Variable γQ = 0,00 γQ = 1,00

Para situaciones transitorias en estructuras con control intenso pretensadas con armadura pretesa se podrá adoptar como coeficiente parcial de seguridad de la acción del pretensado γP = 1,00 tanto si la acción es favorable como desfavorable. Para situaciones transitorias en estructuras con control intenso pretensadas con armadura postesa, se podrá adoptar como coeficiente parcial de seguridad de la acción del pretensado γP = 0,95 si el efecto es favorable y γP = 1,05 si su efecto es desfavorable. Estos mismos coeficientes pueden utilizarse para situaciones permanentes en el caso de elementos con armaduras postesas con trazado recto ejecutados en una instalación de prefabricación propia de la obra o ajena a la misma, con un control intenso, geometría del trazado y de la fuerza de tesado, siempre que la correspondiente reglamentación específica aplicable de acciones no establezca otros criterios.

Artículo 13 Combinación de acciones

13.1 Principios generales

Para cada una de las situaciones estudiadas se establecerán las posibles combinaciones de acciones. Una combinación de acciones consiste en un conjunto de acciones compatibles que se considerarán actuando simultáneamente para una comprobación determinada.

Cada combinación, en general, estará formada por las acciones permanentes, una acción variable determinante y una o varias acciones variables concomitantes. Cualquiera de las acciones variables puede ser determinante.

13.2 Estados Límite Últimos

Para las distintas situaciones de proyecto, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios:

En las situaciones permanentes o transitorias, cuando la acción determinante Qk,1 no sea obvia, se valorarán distintas posibilidades considerando diferentes acciones variables como determinantes.

El Estado Límite Último de Fatiga, en el estado actual del conocimiento, supone comprobaciones especiales que dependen del tipo de material considerado, elementos metálicos o de hormigón, lo que da lugar a los criterios particulares siguientes:

  • - Para la comprobación a fatiga de armaduras y dispositivos de anclaje se considerará exclusivamente la situación producida por la carga variable de fatiga, tomando un coeficiente de ponderación igual a la unidad.
  • - Para la comprobación a fatiga del hormigón se tendrán en cuenta las solicitaciones producidas por las cargas permanentes y la carga variable de fatiga, tomando un coeficiente de ponderación igual a la unidad para ambas acciones.

13.3 Estados Límite de Servicio

Para estos Estados Límite se consideran únicamente las situaciones de proyecto persistentes y transitorias. En estos casos, las combinaciones de acciones se definirán de acuerdo con los siguientes criterios:

CAPÍTULO IV

MATERIALES Y GEOMETRÍA

Artículo 14 Principios generales

Tanto la determinación de la respuesta estructural como la evaluación del efecto de las acciones, deben realizarse utilizando valores de cálculo para las características de los materiales y para los datos geométricos de la estructura.

Artículo 15 Materiales

15.1 Valores característicos

A efectos de esta Instrucción, los valores característicos de la resistencia de los materiales (resistencia a compresión del hormigón y resistencia a compresión y tracción de los aceros) son los cuantiles correspondientes a una probabilidad 0,05.

En relación con la resistencia a tracción del hormigón, se utilizan dos valores característicos, uno superior y otro inferior, siendo el primero el cuantil asociado a una probabilidad de 0,95 y el segundo cuantil asociado a una probabilidad de 0,05. Estos valores característicos deben adoptarse alternativamente dependiendo de su influencia en el problema tratado.

Para la consideración de algunas propiedades utilizadas en el cálculo, se emplean como valores característicos los valores medios o nominales.

A los efectos de definir los valores característicos de las propiedades de fatiga de los materiales se siguen los criterios particulares definidos en el Artículo 48º.

15.2 Valores de cálculo

Los valores de cálculo de las propiedades de los materiales se obtienen a partir de los valores característicos divididos por un coeficiente parcial de seguridad.

15.3 Coeficientes parciales de seguridad de los materiales

Los valores de los coeficientes parciales de seguridad de los materiales para el estudio de los Estados Límite Últimos son los que se indican en la tabla 15.3.

Tabla 15.3 Coeficientes parciales de seguridad de los materiales para Estados Límite Últimos
Situación de proyecto Hormigón Υc Acero pasivo y activo Υs
Persistente o transitoria 1,5 1,15
Accidental 1,3 1,0

Los coeficientes de la tabla 15.3 no son aplicables a la comprobación del Estado Límite Último de Fatiga, que se comprueba de acuerdo con los criterios establecidos en el Artículo 48º ni a la comprobación frente a fuego cuando de aplica el Anejo nº 6.

Para el estudio de los Estados Límite de Servicio se adoptarán como coeficientes parciales de seguridad valores iguales a la unidad.

Los coeficientes parciales de seguridad de los materiales para los Estados Límite Últimos de la tabla 15.3 podrán ser modificados de acuerdo con las indicaciones definidas en los apartados 15.3.1 y 15.3.2.

Los coeficientes parciales de seguridad de los materiales para Estados Límite Últimos que figuran en la tabla 15.3 corresponden a las desviaciones geométricas máximas definidas en el punto 5.1. y en el 5.3.d) del Anejo nº 11 y a un control estadístico del hormigón definido en 86.5.4. De acuerdo con la Propiedad, dichos coeficientes podrán ser modificados cuando las condiciones de ejecución cumplan lo establecido en el apartado 6 de dicho Anejo.

15.3.1 Modificación del coeficiente parcial de seguridad del acero

Se podrá reducir el coeficiente parcial de seguridad del acero hasta 1,10, cuando se cumplan, al menos, dos de las siguientes condiciones:

  • a) que la ejecución de la estructura se controle con nivel intenso, de acuerdo con lo establecido en el Capítulo XVII y que las tolerancias de colocación de la armadura sean conformes con las definidas explícitamente en el proyecto, las cuales deberán ser, al menos, igual de exigentes que las indicadas en el apartado 6 del Anejo nº 11 de esta Instrucción.
  • b) que las armaduras pasivas o activas, según el caso, estén en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, con nivel de garantía conforme con el apartado 5 del Anejo nº 19 de esta Instrucción, o que formen parte de un elemento prefabricado que ostente un distintivo de calidad oficialmente reconocido con nivel de garantía conforme con el citado apartado.
  • c) que el acero para las armaduras pasivas esté en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido.

15.3.2 Modificación del coeficiente parcial de seguridad del hormigón

Se podrá reducir el coeficiente parcial de seguridad del hormigón hasta 1,40 en el caso general y hasta 1,35 en el caso de elementos prefabricados, cuando se cumplan simultáneamente las siguientes condiciones:

  • a) que la ejecución de la estructura se controle con nivel intenso, de acuerdo con lo establecido en el Capítulo XVII y que las desviaciones en la geometría de la sección transversal respecto a las nominales del proyecto sean conformes con las definidas explícitamente en el proyecto, las cuales deberán ser, al menos, igual de exigentes que las indicadas las indicadas en el apartado 6 del Anejo nº 11 de esta Instrucción, y
  • b) que el hormigón esté en posición de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, con nivel de garantía conforme con el apartado 5 del Anejo nº 19 de esta Instrucción, o que formen parte de un elemento prefabricado que ostente un distintivo de calidad oficialmente reconocido conforme con el citado apartado.

Artículo 16 Geometría

16.1 Valores característicos y de cálculo

Se adoptarán como valores característicos y de cálculo de los datos geométricos, los valores nominales definidos en los planos de proyecto.

ak = ad = anom

En algunos casos, cuando las imprecisiones relativas a la geometría tengan un efecto significativo sobre la fiabilidad de la estructura, se tomará como valor de cálculo de los datos geométricos el siguiente:

ad = anom + Δa

donde Δa tiene en cuenta las posibles desviaciones desfavorables de los valores nominales, y se define de acuerdo con las tolerancias admitidas.

16.2 Imperfecciones

En los casos en los que resulte significativo el efecto de las imperfecciones geométricas, éstas se tendrán en cuenta para la evaluación del efecto de las acciones sobre la estructura.

TÍTULO 2

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

CAPÍTULO V

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Artículo 17 Generalidades

El análisis estructural consiste en la determinación de los efectos originados por las acciones sobre la totalidad o parte de la estructura, con objeto de efectuar comprobaciones en los Estados Límite Últimos y de Servicio.

Artículo 18 Idealización de la estructura

18.1 Modelos estructurales

Para la realización del análisis, se idealizará tanto la geometría de la estructura como las acciones y las condiciones de apoyo mediante un modelo matemático capaz de reproducir adecuadamente el comportamiento estructural dominante.

El proyecto y la disposición de armaduras deberán ser coherentes con las hipótesis del modelo de cálculo con las que se han obtenido los esfuerzos.

18.2 Datos geométricos

18.2.1 Ancho eficaz del ala en piezas lineales

En ausencia de una determinación más precisa, en vigas en T se supone, para las comprobaciones a nivel de sección, que las tensiones normales se distribuyen uniformemente en un cierto ancho reducido de las alas llamado ancho eficaz.

18.2.2 Luces de cálculo

Salvo justificación especial, se considerará como luz de cálculo de las piezas la distancia entre ejes de apoyo.

En forjados unidireccionales, cuando el forjado se apoye en vigas planas o mixtas no centradas con los soportes, se tomará como eje el que pasa por los centros de éstos.

18.2.3 Secciones transversales

18.2.3.1 Consideraciones generales

El análisis global de la estructura se podrá realizar, en la mayoría de los casos, utilizando las secciones brutas de los elementos. En algunos casos, cuando se desee mayor precisión en la comprobación de los Estados Límite de Servicio, podrán utilizarse en el análisis las secciones neta u homogeneizada.

18.2.3.2 Sección bruta

Se entiende por sección bruta la que resulta de las dimensiones reales de la pieza, sin deducir los espacios correspondientes a las armaduras.

18.2.3.3 Sección neta

Se entiende por sección neta la obtenida a partir de la bruta deduciendo los huecos longitudinales practicados en el hormigón, tales como entubaciones o entalladuras para el paso de las armaduras activas o de sus anclajes y el área de las armaduras.

18.2.3.4 Sección homogeneizada

Se entiende por sección homogeneizada la que se obtiene a partir de la sección neta definida en 18.2.3.3, al considerar el efecto de solidarización de las armaduras longitudinales adherentes y los distintos tipos de hormigón existentes.

18.2.3.5 Sección fisurada

Se entiende por sección fisurada, la formada por la zona comprimida del hormigón y las áreas de las armaduras longitudinales, tanto activas adherentes como pasivas, multiplicadas por el correspondiente coeficiente de equivalencia.

Artículo 19 Métodos de cálculo

19.1 Principios básicos

Cualquier análisis estructural debe satisfacer las condiciones de equilibrio.

A menos que se especifique lo contrario, las condiciones de compatibilidad se satisfarán siempre en los estados límite considerados. En los casos en que la verificación de la compatibilidad no se exija directamente, hay que satisfacer el conjunto de condiciones de ductilidad apropiadas y asegurar un adecuado comportamiento de la estructura en situación de servicio.

En general, las condiciones de equilibrio se formularán para la geometría original de la estructura sin deformar. Para estructuras esbeltas como las definidas en el Artículo 43º, el equilibrio se comprobará para la configuración deformada (teoría de 2º orden).

19.2 Tipos de análisis

El análisis global de una estructura puede llevarse a cabo de acuerdo con las metodologías siguientes:

  • - Análisis lineal.
  • - Análisis no lineal.
  • - Análisis lineal con redistribución limitada.
  • - Análisis plástico.

19.2.1 Análisis lineal

Es el que está basado en la hipótesis de comportamiento elástico-lineal de los materiales constituyentes y en la consideración del equilibrio en la estructura sin deformar. En este caso se puede utilizar la sección bruta de hormigón para el cálculo de las solicitaciones.

El análisis lineal elástico se considera, en principio, adecuado para obtener esfuerzos tanto en Estados Límite de Servicio como en Estados Límite Últimos en todo tipo de estructuras, cuando los efectos de segundo orden sean despreciables, de acuerdo con lo establecido en el Artículo 43º.

19.2.2 Análisis no lineal

Es el que tiene en cuenta el comportamiento tenso-deformacional no lineal de los materiales y la no linealidad geométrica, es decir, la satisfacción del equilibrio de la estructura en su situación deformada. El análisis no lineal se puede utilizar tanto para las comprobaciones en Estados Límite de Servicio como en Estados Límite Últimos.

El comportamiento no lineal lleva intrínseco la invalidez del principio de superposición y, por tanto, el formato de seguridad propuesto en esta Instrucción no es aplicable directamente en el análisis no lineal.

19.2.3 Análisis lineal con redistribución limitada

Es aquél en el que los esfuerzos se determinan a partir de los obtenidos mediante un análisis lineal, como el descrito en 19.2.1, y posteriormente se efectúan redistribuciones (incrementos o disminuciones) de esfuerzos que satisfagan las condiciones de equilibrio entre cargas, esfuerzos y reacciones. Deberán tenerse en cuenta las redistribuciones de las leyes de esfuerzos en todos los aspectos del proyecto.

El análisis lineal con redistribución limitada solamente se podrá utilizar para comprobaciones de Estado Límite Último.

El análisis lineal con redistribución limitada exige unas condiciones de ductilidad de las secciones críticas que garanticen las redistribuciones requeridas para las leyes de esfuerzos adoptadas.

19.2.4 Análisis plástico

Es aquel que está basado en un comportamiento plástico, elasto-plástico o rígidoplástico de los materiales y que cumple al menos uno de los teoremas básicos de la plasticidad: el del límite inferior, el del límite superior o el de unicidad.

Debe asegurarse que la ductilidad de las secciones críticas es suficiente para garantizar la formación del mecanismo de colapso planteado en el cálculo.

El análisis plástico se podrá utilizar sólo para comprobaciones de Estado Límite Último. Este método no está permitido cuando es necesario considerar efectos de segundo orden.

Artículo 20 Análisis estructural del pretensado

20.1 Consideraciones generales

20.1.1 Definición de pretensado

Se entiende por pretensado la aplicación controlada de una tensión al hormigón mediante el tesado de tendones de acero. Los tendones serán de acero de alta resistencia y pueden estar constituidos por alambres, cordones o barras.

En esta Instrucción no se consideran otras formas de pretensado.

20.1.2 Tipos de pretensado

De acuerdo con la situación del tendón respecto de la sección transversal, el pretensado puede ser:

  • (a) Interior. En este caso el tendón está situado en el interior de la sección transversal de hormigón.
  • (b) Exterior. En este caso el tendón está situado fuera del hormigón de la sección transversal y dentro del canto de la misma.

De acuerdo con el momento del tesado respecto del hormigonado del elemento, el pretensado puede ser:

  • (a) Con armaduras pretesas. El hormigonado se efectúa después de haber tesado y anclado provisionalmente las armaduras en elementos fijos. Cuando el hormigón ha adquirido suficiente resistencia, se liberan las armaduras de sus anclajes provisionales y, por adherencia, se transfiere al hormigón la fuerza previamente introducida en las armaduras.
  • (b) Con armaduras postesas. El hormigonado se realiza antes del tesado de las armaduras activas que normalmente se alojan en conductos o vainas. Cuando el hormigón ha adquirido suficiente resistencia se procede al tesado y anclaje de las armaduras.

Desde el punto de vista de las condiciones de adherencia del tendón, el pretensado puede ser:

  • (a) Adherente. Este es el caso del pretensado en el que en situación definitiva existe una adherencia adecuada entre la armadura activa y el hormigón del elemento (punto 35.4.2).
  • (b) No adherente. Este es el caso del pretensado con armadura postesa en el que se utilizan como sistemas de protección de las armaduras, inyecciones que no crean adherencia entre ésta y el hormigón del elemento (punto 35.4.3).

20.2 Fuerza de pretensado

20.2.1 Limitación de la fuerza

En general, la fuerza de tesado P0 ha de proporcionar sobre las armaduras activas una tensión σp0 no mayor, en cualquier punto, que el menor de los dos valores siguientes:

donde:

  • ƒp max,k Carga unitaria máxima característica.
  • ƒpk Límite elástico característico.

De forma temporal, esta tensión podrá aumentarse hasta el menor de los valores siguientes:

siempre que, al anclar las armaduras en el hormigón, se produzca una reducción conveniente de la tensión para que se cumpla la limitación del párrafo anterior.

En el caso de elementos pretensados con armadura pretesa o de elementos postesados en el que el tanto el acero para armaduras activas como el aplicador del pretensado, o en su caso el prefabricador, presenten un nivel de garantía adicional conforme al artículo 81º de esta Instrucción, se acepta un incremento de la tensión hasta el menor de los siguientes valores:

  • a) situaciones permanentes:

  • b) situaciones temporales:

20.2.2 Pérdidas en piezas con armaduras postesas

20.2.2.1 Valoración de las pérdidas instantáneas de fuerza

Las pérdidas instantáneas de fuerza son aquellas que pueden producirse durante la operación de tesado y en el momento del anclaje de las armaduras activas y dependen de las características del elemento estructural en estudio. Su valor en cada sección es:

ΔPi = ΔP1+ΔP2+ΔP3

donde:

  • ΔP1 Pérdidas de fuerza, en la sección en estudio, por rozamiento a lo largo del conducto de pretensado.
  • ΔP2 Pérdidas de fuerza, en la sección en estudio, por penetración de cuñas en los anclajes.
  • ΔP3 Pérdidas de fuerza, en la sección en estudio, por acortamiento elástico del hormigón.

20.2.2.1.1 Pérdidas de fuerza por rozamiento

Las pérdidas teóricas de fuerza por rozamiento entre las armaduras y las vainas o conductos de pretensado, dependen de la variación angular total α, del trazado del tendón entre la sección considerada y el anclaje activo que condiciona la tensión en tal sección; de la distancia x entre estas dos secciones; del coeficiente μ de rozamiento en curva y del coeficiente K de rozamiento en recta, o rozamiento parásito. Estas pérdidas se valorarán a partir de la fuerza de tesado P0.

Las pérdidas por rozamiento en cada sección pueden evaluarse mediante la expresión:

donde:

  • μ Coeficiente de rozamiento en curva.
  • α Suma de los valores absolutos de las variaciones angulares (desviaciones sucesivas), medidas en radianes, que describe el tendón en la distancia χ. Debe recordarse que el trazado de los tendones puede ser una curva alabeada debiendo entonces evaluarse α en el espacio.
  • K Coeficiente de rozamiento parásito, por metro lineal.
  • χ Distancia, en metros, entre la sección considerada y el anclaje activo que condiciona la tensión en la misma (ver figura 20.2.2.1.1).

Figura 20.2.2.1.1

Los datos correspondientes a los valores de μ y de K deben definirse experimentalmente, habida cuenta del procedimiento de pretensado utilizado. A falta de datos concretos pueden utilizarse los valores experimentales sancionados por la práctica.

20.2.2.1.2 Pérdidas por penetración de cuñas

En tendones rectos postesos de corta longitud, la pérdida de fuerza por penetración de cuñas, ΔP2, puede deducirse mediante la expresión:

donde:

  • a Penetración de la cuña.
  • L Longitud total del tendón recto.
  • Ep Módulo de deformación longitudinal de la armadura activa.
  • Ap Sección de la armadura activa.

En los demás casos de tendones rectos, y en todos los casos de trazados curvos, la valoración de la pérdida de tensión por penetración de cuñas se hará teniendo en cuenta los rozamientos en los conductos. Para ello podrán considerarse las posibles variaciones de μ y de K al destesar el tendón, respecto a los valores que aparecen al tesar.

20.2.2.1.3 Pérdidas por acortamiento elástico del hormigón

En el caso de armaduras constituidas por varios tendones que se van tesando sucesivamente, al tesar cada tendón se produce un nuevo acortamiento elástico del hormigón que descarga, en la parte proporcional correspondiente a este acortamiento, a los anteriormente anclados.

Cuando las tensiones de compresión al nivel del baricentro de la armadura activa en fase de tesado sean apreciables, el valor de estas pérdidas, ΔP3, se podrá calcular, si los tendones se tesan sucesivamente en una sola operación, admitiendo que todos los tendones experimentan un acortamiento uniforme, función del número n de los mismos que se tesan sucesivamente, mediante la expresión:

donde:

  • Ap Sección total de la armadura activa.
  • σcp Tensión de compresión, a nivel del centro de gravedad de las armaduras activas, producida por la fuerza P0 - ΔP1 - ΔP2 y los esfuerzos debidos a las acciones actuantes en el momento del tesado.
  • Ep Módulo de deformación longitudinal de las armaduras activas.
  • Ecj Módulo de deformación longitudinal del hormigón para la edad j correspondiente al momento de la puesta en carga de las armaduras activas.

20.2.2.2 Pérdidas diferidas de pretensado

Se denominan pérdidas diferidas a las que se producen a lo largo del tiempo, después de ancladas las armaduras activas. Estas pérdidas se deben esencialmente al acortamiento del hormigón por retracción y fluencia y a la relajación del acero de tales armaduras.

La fluencia del hormigón y la relajación del acero están influenciadas por las propias pérdidas y, por lo tanto, resulta imprescindible considerar este efecto interactivo.

Siempre que no se realice un estudio más detallado de la interacción de estos fenómenos, las pérdidas diferidas pueden evaluarse de forma aproximada de acuerdo con la expresión siguiente:

donde:

  • yp Distancia del centro de gravedad de las armaduras activas al centro de gravedad de la sección.
  • n Coeficiente de equivalencia = Ep/Ec.
  • φ(t,t0) Coeficiente de fluencia para una edad de puesta en carga igual a la edad del hormigón en el momento del tesado (t0) (ver 39.8).
  • εcs Deformación de retracción que se desarrolla tras la operación de tesado (ver 39.7).
  • σcp Tensión en el hormigón en la fibra correspondiente al centro de gravedad de las armaduras activas debida a la acción del pretensado, el peso propio y la carga muerta.
  • Δσpr Pérdida por relajación a longitud constante. Puede evaluarse utilizando la siguiente expresión:

20.2.3 Pérdidas de fuerza en piezas con armaduras pretesas

Para armaduras pretesas, las pérdidas a considerar desde el momento de tesar hasta la transferencia de la fuerza de tesado al hormigón son:

  • a) penetración de cuñas
  • b) relajación a temperatura ambiente hasta la transferencia
  • c) relajación adicional de la armadura debida, en su caso, al proceso de calefacción
  • d) dilatación térmica de la armadura debida, en su caso, al proceso de calefacción
  • e) retracción anterior a la transferencia
  • f) acortamiento elástico instantáneo al transferir.

Las pérdidas diferidas posteriores a la transferencia se obtendrán de igual forma que en armaduras postesas, utilizando los valores de retracción, relajación y fluencia que se producen después de la transferencia. En la evaluación de las deformaciones por fluencia podrá tenerse en cuenta el efecto del proceso de curado por calefacción mediante la modificación de la edad de carga del hormigón t0 por una edad ficticia tT ajustada con la temperatura cuya expresión es:

donde:

  • tT Edad del hormigón ajustada a la temperatura.
  • T(Δti) Temperatura en grados centígrados °C durante el período de tiempo ti.
  • Δti Número de días con una temperatura T aproximadamente constante.

Las pérdidas por relajación adicional de la armadura debido al proceso de calefacción, c), se pueden tener en cuenta mediante el empleo de un tiempo equivalente teq que debería añadirse al tiempo transcurrido desde el tesado en las funciones de relajación. Para ello, la duración del proceso de calefacción se divide en intervalos de tiempo, Δti, cada uno de ellos con una temperatura en °C, TΔti, de forma que el tiempo equivalente en horas teq puede calcularse como:

donde:

Tmax Temperatura máxima en °C alcanzada durante el curado térmico.

Las pérdidas por dilatación térmica de la armadura debida al proceso de calefacción, d), pueden evaluarse mediante la expresión:

ΔP = K αEp (Tmax -Ta)

donde:

  • K Coeficiente experimental, a determinar en fábrica y que, en ausencia de ensayos, puede tomarse K = 0,5.
  • αCoeficiente de dilatación térmica de la armadura activa.
  • Ep Módulo de deformación longitudinal de la armadura activa.
  • Tmax Temperatura máxima en °C alcanzada durante el curado térmico.
  • Ta Temperatura media en °C del ambiente durante la fabricación.

20.3 Efectos estructurales del pretensado

Los efectos estructurales del pretensado pueden representarse utilizando tanto un conjunto de fuerzas equivalentes autoequilibradas, como un conjunto de deformaciones impuestas. Ambos métodos conducen a los mismos resultados.

20.3.1 Modelización de los efectos del pretensado mediante fuerzas equivalentes

El sistema de fuerzas equivalentes se obtiene del equilibrio del cable y está formado por:

  • - Fuerzas y momentos concentrados en los anclajes.
  • - Fuerzas normales a los tendones, resultantes de la curvatura y cambios de dirección de los mismos.
  • - Fuerzas tangenciales debidas al rozamiento.

El valor de las fuerzas y momentos concentrados en los anclajes se deduce del valor de la fuerza de pretensado en dichos puntos, calculada de acuerdo con el apartado 20.2, de la geometría del cable, y de la geometría de la zona de anclajes (ver figura 20.3.1)

Figura 20.3.1

Para el caso específico de vigas, con simetría respecto a un plano vertical, en el anclaje existirá una componente horizontal y otra vertical de la fuerza de pretensado y un momento flector, cuyas expresiones vendrán dadas por:

PkH = Pk cosα

Pky = Pk senα

Mk = PkH e

donde:

  • α Ángulo que forma el trazado del pretensado respecto de la directriz del elemento, en el anclaje.
  • Pk Fuerza en el tendón según 20.2.
  • e Excentricidad del tendón respecto del centro de gravedad de la sección.

Las fuerzas normales distribuidas a lo largo del tendón, n(x), son función de la fuerza de pretensado y de la curvatura del tendón en cada punto, 1/r(x). Las fuerzas tangenciales, t(x), son proporcionales a las normales a través del coeficiente de rozamiento μ, según:

20.3.2 Modelización de los efectos del pretensado mediante deformaciones impuestas

Alternativamente, en el caso de elementos lineales, los efectos estructurales del pretensado se pueden introducir mediante la aplicación de deformaciones y curvaturas impuestas que, en cada sección, vendrán dadas por:

donde:

  • εp Deformación axil debida al pretensado.
  • Ec Módulo de deformación longitudinal del hormigón.
  • Ac Área de la sección de hormigón.
  • Ic Inercia de la sección de hormigón.
  • e Excentricidad del pretensado respecto del centro de gravedad de la sección de hormigón.

20.3.3 Esfuerzos isostáticos e hiperestáticos del pretensado

Los esfuerzos estructurales debidos al pretensado tradicionalmente se definen distinguiendo entre:

  • - Esfuerzos isostáticos.
  • - Esfuerzos hiperestáticos.

Los esfuerzos isostáticos dependen de la fuerza de pretensado y de la excentricidad del pretensado respecto del centro de gravedad de la sección, y pueden analizarse a nivel de sección. Los esfuerzos hiperestáticos dependen, en general, del trazado del pretensado, de las condiciones de rigidez y de las condiciones de apoyo de la estructura y deben analizarse a nivel de estructura.

La suma de los esfuerzos isostático e hiperestático de pretensado es igual a los esfuerzos totales producidos por el pretensado.

Cuando se compruebe el Estado Límite de Agotamiento frente a solicitaciones normales de secciones con armadura adherente, de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 42º, los esfuerzos de cálculo deben incluir la parte hiperestática del efecto estructural del pretensado considerando su valor de acuerdo con los criterios del apartado 13.2. La parte isostática del pretensado se considera, al evaluar la capacidad resistente de la sección, teniendo en cuenta la predeformación correspondiente en la armadura activa adherente.

Artículo 21 Estructuras reticulares planas, forjados y placas unidireccionales

Para el cálculo de solicitaciones en estructuras reticulares planas podrá utilizarse cualquiera de los métodos indicados en el Artículo 19º.

Cuando utilice el análisis lineal con redistribución limitada, la magnitud de la redistribución dependerá del grado de ductilidad de las secciones críticas.

Artículo 22 Placas

Para que un elemento bidireccional sea considerado como una placa, debe cumplirse que la luz mínima sea mayor que cuatro veces el espesor medio de la placa. Para el cálculo de las solicitaciones de placas podrá utilizarse cualquiera de los métodos indicados en el Artículo 19º.

Artículo 23 Membranas y láminas

Se llaman láminas aquellos elementos estructurales superficiales que desde un punto de vista estático se caracterizan por su comportamiento resistente tridimensional. Las láminas suelen estar solicitadas por esfuerzos combinados de membrana y de flexión, estando su respuesta estructural influida fundamentalmente por su forma geométrica, sus condiciones de borde y la naturaleza de la carga aplicada.

Para el análisis de láminas pueden utilizarse el análisis lineal y no lineal. No es recomendable el cálculo plástico, salvo que este debidamente justificado en el caso particular estudiado.

Las láminas sometidas a esfuerzos de compresión se analizarán teniendo en cuenta posibles fallos por pandeo. A tal fin, se considerarán las deformaciones elásticas y, en su caso, las debidas a la fluencia, variación de temperatura y retracción del hormigón, los asientos de apoyo y las imperfecciones en la forma de la lámina por inexactitudes durante la ejecución.

Artículo 24 Regiones D

24.1 Generalidades

Son regiones D (regiones de discontinuidad) las estructuras o partes de una estructura en las que no sea válida la teoría general de flexión, es decir, donde no sean aplicables las hipótesis de Bernouilli-Navier o Kirchhoff. Por el contrario, las estructuras o partes de las mismas en que se cumplen dichas hipótesis se denominan regiones B.

Las regiones D existen en una estructura cuando se producen cambios bruscos de geometría (discontinuidad geométrica, figura 24.1.a), o en zonas de aplicación de cargas concentradas y reacciones (discontinuidad estática, figura 24.1.b). Igualmente, una región D puede estar constituida por una estructura en su conjunto debido a su forma o proporciones (discontinuidad generalizada). Las vigas de gran canto o ménsulas cortas (figura 24.1.c) son ejemplos de discontinuidad generalizada.

Figura 24.1.a, b y c

Para analizar zonas de discontinuidad se admiten los siguientes métodos de análisis

  • a) Análisis lineal mediante teoría de la elasticidad
  • b) Método de las bielas y tirantes
  • c) Análisis no lineal

24.1.1 Análisis lineal mediante teoría de la elasticidad

El análisis proporciona el campo de tensiones principales y de deformaciones. Las concentraciones de tensiones, como las que se dan en las esquinas o huecos, pueden redistribuirse teniendo en cuenta los efectos de la fisuración, reduciendo la rigidez en las zonas correspondientes.

El análisis lineal es válido tanto para comportamiento en Servicio como para Estados Límite Últimos.

24.1.2 Método de las bielas y tirantes

Este método consiste en sustituir la estructura, o la parte de la estructura que constituya la región D, por una estructura de barras articuladas, generalmente plana o en algunos casos espacial, que representa su comportamiento. Las barras comprimidas se denominan bielas y representan la compresión del hormigón. Las barras traccionadas se denominan tirantes y representan las fuerzas de tracción de las armaduras.

El modelo debe equilibrar los esfuerzos exteriores existentes en la frontera de la región D, cuando se trata de una zona de la estructura, las cargas exteriores actuantes y las reacciones de apoyo, en el caso de una estructura con discontinuidad generalizada. Este tipo de modelos, que suponen un comportamiento plástico perfecto, satisfacen los requerimientos del teorema del límite inferior de la teoría de la plasticidad y, una vez decidido el modelo, el de unicidad de la solución.

Este método permite la comprobación de las condiciones de la estructura en Estado Límite Último, para las distintas combinaciones de acciones establecidas en el Artículo 13º, si se verifican las condiciones de las bielas, los tirantes y los nudos, de acuerdo con los criterios establecidos en el Artículo 40º.

Las comprobaciones relativas al Estado Límite de Servicio, especialmente la fisuración, no se realizan explícitamente, pero pueden considerarse satisfechas si el modelo se orienta con los resultados de un análisis lineal y se cumplen las condiciones para los tirantes establecidas en el Artículo 40º.

24.1.3 Análisis no lineal

Para un análisis más refinado, pueden tenerse en cuenta las relaciones tenso-deformacionales no lineales de los materiales bajo estados multiaxiales de carga, utilizando un método numérico adecuado. En este caso, el análisis resulta satisfactorio para los Estados Límite de Servicio y Últimos.

Artículo 25 Análisis en el tiempo

25.1 Consideraciones generales

El análisis en el tiempo permite obtener los efectos estructurales de la fluencia, retracción y envejecimiento del hormigón, y de la relajación del acero de pretensado. Dichos efectos pueden ser deformaciones y desplazamientos diferidos, así como variaciones en el valor o en la distribución de esfuerzos, reacciones o tensiones.

El análisis se puede realizar por el método general del apartado 25.2 o los métodos simplificados basados en el coeficiente de envejecimiento o similares. En general se podrán aplicar las hipótesis de la viscoelasticidad lineal, es decir, proporcionalidad entre tensiones y deformaciones y superposición en el tiempo, para tensiones de compresión que no superen el 45% de la resistencia en el instante de aplicación de la carga.

25.2 Método general

Para la aplicación del método general, paso a paso, son de aplicación las siguientes hipótesis:

  • a) La ecuación constitutiva del hormigón en el tiempo es:

    En esta ecuación, el primer término representa la deformación instantánea debida a una tensión aplicada en t0. El segundo término representa la fluencia debida a dicha tensión.

    El tercer término representa la suma de las deformaciones instantánea y de fluencia debida a la variación de tensiones que se produce en un instante ti. Por último, el cuarto término representa la deformación de retracción.

  • b) Para los distintos aceros se considera un comportamiento lineal frente a cargas instantáneas.

    Para aceros de pretensado con tensiones superiores a 0,5 ƒpmax se tendrá en cuenta la relajación y el hecho de que ésta se produce a deformación variable.

  • c) Se considera que existe adherencia perfecta entre el hormigón y las armaduras adherentes y entre los distintos hormigones que pudieran existir en la sección.
  • d) En el caso de elementos lineales, se considera válida la hipótesis de deformación plana de las secciones.
  • e) Se deben verificar las condiciones de equilibrio a nivel de cualquier sección.
  • f) Se debe verificar el equilibrio a nivel de estructura teniendo en cuenta las condiciones de apoyo.

TÍTULO 3

PROPIEDADES TECNOLÓGICAS DE LOS MATERIALES

CAPÍTULO VI

MATERIALES

En el ámbito de aplicación de esta Instrucción, podrán utilizarse productos de construcción que estén fabricados o comercializados legalmente en los Estados miembros de la Unión Europea y en los Estados firmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo, y siempre que dichos productos, cumpliendo la normativa de cualquiera de dichos Estados, aseguren en cuanto a la seguridad y el uso al que están destinados un nivel equivalente al que exige esta Instrucción.

Dicho nivel de equivalencia se acreditará conforme a lo establecido en el artículo 4.2 o, en su caso, en el artículo 16 de la Directiva 89/106/CEE del Consejo, de 21 de diciembre de 1988, relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción.

Lo dispuesto en los párrafos anteriores será también de aplicación a los productos de construcción fabricados o comercializados legalmente en un Estado que tenga un Acuerdo de asociación aduanera con la Unión Europea, cuando ese Acuerdo reconozca a esos productos el mismo tratamiento que a los fabricados o comercializados en un Estado miembro de la Unión Europea. En estos casos el nivel de equivalencia se constatará mediante la aplicación, a estos efectos, de los procedimientos establecidos en la mencionada Directiva.

Artículo 26 Cementos

El cemento deberá ser capaz de proporcionar al hormigón las características que se exigen al mismo en el Artículo 31º.

En el ámbito de aplicación de la presente Instrucción, podrán utilizarse aquellos cementos que cumplan las siguientes condiciones:

  • - ser conformes con la reglamentación específica vigente,
  • - cumplan las limitaciones de uso establecidas en la Tabla 26, y
  • - pertenezcan a la clase resistente 32,5 o superior.
Tabla 26 Tipos de cemento utilizables
Tipo de hormigón Tipo de cemento
Hormigón en masa

Cementos comunes excepto los tipos CEM II/A- Q, CEM II/BQ, CEM II/A- W, CEM II/B- W, CEM II/A- T, CEM II/B- T y CEM III/C

Cementos para usos especiales ESP VI- 1

Hormigón armado Cementos comunes excepto los tipos CEM II/A- Q, CEM II/BQ, CEM II/A- W, CEM II/B- W, CEM II/A- T, CEM II/B- T, CEM III/C y CEM V/B
Hormigón pretensado Cementos comunes de los tipos CEM I y CEM II/A- D, CEM II/A- V, CEM II/A- P y CEM II/A- M(V,P)

En la tabla 26, las condiciones de utilización permitida para cada tipo de hormigón, se deben considerar extendidas a los cementos blancos y a los cementos con características adicionales (de resistencia a sulfatos y al agua de mar, de resistencia al agua de mar y de bajo calor de hidratación) correspondientes al mismo tipo y clase resistente que aquéllos.

Cuando el cemento se utilice como componente de un producto de inyección adherente se tendrá en cuenta lo prescrito en 35.4.2.

El empleo del cemento de aluminato de calcio deberá ser objeto, en cada caso, de estudio especial, exponiendo las razones que aconsejan su uso y observándose las especificaciones contenidas en el Anejo nº 3.

Se tendrá en cuenta lo expuesto en 31.1 en relación con el contenido total de ión cloruro para el caso de cualquier tipo de cemento, así como con el contenido de finos en el hormigón, para el caso de cementos con adición de filler calizo.

A los efectos de la presente Instrucción, se consideran cementos de endurecimiento lento los de clase resistente 32,5N, de endurecimiento normal los de clases 32,5R y 42,5N y de endurecimiento rápido los de clases 42,5R, 52,5N y 52,5R.

Artículo 27 Agua

El agua utilizada, tanto para el amasado como para el curado del hormigón en obra, no debe contener ningún ingrediente perjudicial en cantidades tales que afecten a las propiedades del hormigón o a la protección de las armaduras frente a la corrosión.

En general, podrán emplearse todas las aguas sancionadas como aceptables por la práctica.

Cuando no se posean antecedentes de su utilización, o en caso de duda, deberán analizarse las aguas, y salvo justificación especial de que no alteran perjudicialmente las propiedades exigibles al hormigón, deberán cumplir las siguientes condiciones:

  • - exponente de hidrógeno pH (UNE 83952) ≥5
  • - sustancias disueltas (UNE 83957) ≤15 gramos por litro (15.000 p.p.m)
  • - sulfatos, expresados en SO4 = (UNE 83956), excepto para el cemento SR en que se eleva este límite a 5 gramos por litro (5.000 p.p.m) ≤1 gramo por litro (1.000 p.p.m)
  • - ión cloruro, Cl- (UNE 7178):
    • a) para hormigón pretensado ≤1 gramo por litro (1.000 p.p.m)
    • b) para hormigón armado u hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración ≤3 gramos por litro (3.000 p.p.m)
  • - hidratos de carbono (UNE 7132) 0
  • - sustancias orgánicas solubles en éter (UNE 7235) ≤15 gramos por litro (15.000 p.p.m)

realizándose la toma de muestras según la UNE 83951 y los análisis por los métodos de las normas indicadas.

Podrán emplearse aguas de mar o aguas salinas análogas para el amasado o curado de hormigones que no tengan armadura alguna. Salvo estudios especiales, se prohíbe expresamente el empleo de estas aguas para el amasado o curado de hormigón armado o pretensado.

Se permite el empleo de aguas recicladas procedentes del lavado de cubas en la propia central de hormigonado, siempre y cuando cumplan las especificaciones anteriormente definidas en este artículo. Además se deberá cumplir que el valor de densidad del agua reciclada no supere el valor 1,3 g/cm³ y que la densidad del agua total no supere el calor de 1,1 g/cm³.

La densidad del agua reciclada está directamente relacionada con el contenido en finos que aportan al hormigón, de acuerdo con la siguiente expresión:

donde:

  • M Masa de finos presente en el agua, en g/cm³.
  • da Densidad del agua en g/cm³.
  • df Densidad del fino, en g/cm³.

En relación con el contenido de finos aportado al hormigón, se tendrá en cuenta lo indicado en 31.1. Para el cálculo del contenido de finos que se aporta en el agua reciclada, se puede considerar un valor de df igual a 2,1 g/cm³, salvo valor experimental obtenido mediante determinación en el volumenómetro de Le Chatelier, a partir de una muestra desecada en estufa y posteriormente pulverizada hasta pasar por el tamiz 200 μm.

Con respecto al contenido de ión cloruro, se tendrá en cuenta lo previsto en 31.1.

Artículo 28 Áridos

28.1 Generalidades

Las características de los áridos deberán permitir alcanzar la adecuada resistencia y durabilidad del hormigón que con ellos se fabrica, así como cualquier otra exigencia que se requieran a éste en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares del proyecto.

Como áridos para la fabricación de hormigones pueden emplearse áridos gruesos (gravas) y áridos finos (arenas), según UNE-EN 12620, rodados o procedentes de rocas machacadas, así como escorias siderúrgicas enfriadas por aire según UNE-EN 12620 y, en general, cualquier otro tipo de árido cuya evidencia de buen comportamiento haya sido sancionado por la práctica y se justifique debidamente.

En el caso de áridos reciclados, se seguirá lo establecido en el Anejo nº 15. En el caso de áridos ligeros, se deberá cumplir lo indicado en el Anejo nº 16 de esta Instrucción, y en particular, lo establecido en UNE-EN 13055-1.

En el caso de utilizar áridos siderúrgicos (como, por ejemplo, escorias siderúrgicas granuladas de alto horno), se comprobará previamente que son estables, es decir, que no contienen silicatos inestables ni compuestos ferrosos inestables.

Dada su peligrosidad, sólo se permite el empleo de áridos con una proporción muy baja de sulfuros oxidables.

28.2 Designación de los áridos

A los efectos de esta Instrucción, los áridos se designarán, de acuerdo con el siguiente formato:

d/D - IL

donde:

  • d/D Fracción granulométrica, comprendida entre un tamaño mínimo, d, y un tamaño máximo, D, en mm.
  • IL Forma de presentación: R, rodado; T, triturado (de machaqueo); M, mezcla.

Preferentemente, se indicará también la naturaleza (N) del árido (C, calizo; S, silíceo; G, granito; O, ofita; B, basalto; D, dolomítico; Q, traquita; I, fonolita; V, varios; A, artificial; R, reciclado), en cuyo caso, la designación sería

d/D - IL - N.

En la fase de proyecto, a efectos de la especificación del hormigón, es necesario únicamente establecer para el árido su tamaño máximo en mm, de acuerdo con 39.2 (donde se denomina TM) y, en su caso, especificar el empleo de árido reciclado y su porcentaje de utilización.

28.3 Tamaños máximo y mínimo de un árido

Se denomina tamaño máximo D de un árido grueso o fino, la mínima abertura de tamiz UNE EN 933-2 que cumple los requisitos generales recogidos en la tabla 28.3.a, en función del tamaño del árido.

Se denomina tamaño mínimo d de un árido grueso o fino, la máxima abertura de tamiz UNE EN 933-2 que cumple los requisitos generales recogidos en la tabla 28.3.a, en función del tipo y del tamaño del árido.

Los tamaños mínimo d y máximo D de los áridos deben especificarse por medio de un par de tamices de la serie básica, o la serie básica más la serie 1, o la serie básica más la serie 2 de la tabla 28.3.b. No se podrán combinar los tamices de la serie 1 con los de la serie 2.

Los tamaños de los áridos no deben tener un D/d menor que 1,4.

Tabla 28.3.a Requisitos generales de los tamaños máximo D y mínimo d.

Tabla 28.3.b Series de tamices para especificar los tamaños de los áridos Serie Básica

NOTA - Por simplificación, se podrán emplear los tamaños redondeados entre paréntesis para describir el tamaño de los áridos

28.3.1 Limitaciones del árido grueso para la fabricación del hormigón.

A efectos de la fabricación del hormigón, se denomina grava o árido grueso total, a la mezcla de las distintas fracciones de árido grueso que se utilicen; arena o árido fino total a la mezcla de las distintas fracciones de árido fino que se utilicen; y árido total (cuando no haya lugar a confusiones, simplemente árido), aquél que posee las proporciones de arena y grava adecuadas para fabricar el hormigón necesario en el caso particular que se considere.

El tamaño máximo del árido grueso utilizado para la fabricación del hormigón será menor que las dimensiones siguientes:

  • a) 0,8 veces la distancia horizontal libre entre vainas o armaduras que no formen grupo, o entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo mayor que 45º con la dirección de hormigonado.
  • b) 1,25 veces la distancia entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo no mayor que 45º con la dirección de hormigonado.
  • c) 0,25 veces la dimensión mínima de la pieza, excepto en los casos siguientes:
    • - Losa superior de los forjados, donde el tamaño máximo del árido será menor que 0,4 veces el espesor mínimo.
    • - Piezas de ejecución muy cuidada (caso de prefabricación en taller) y aquellos elementos en los que el efecto pared del encofrado sea reducido (forjados que se encofran por una sola cara), en cuyo caso será menor que 0,33 veces el espesor mínimo.

Cuando el hormigón deba pasar entre varias capas de armaduras, convendrá emplear un tamaño de árido más pequeño que el que corresponde a los límites a) ó b) si fuese determinante.

28.4 Granulometría de los áridos

La granulometría de los áridos, determinada de conformidad con la norma UNE-EN 933-1, debe cumplir los requisitos correspondientes a su tamaño de árido d/D.

28.4.1. Condiciones granulométricas del árido fino total

La cantidad de finos que pasan por el tamiz 0,063 UNE EN 933-1, expresada en porcentaje del peso de la muestra de árido grueso total o de árido fino total, no excederá los valores de la tabla 28.4.1.a. En caso contrario, deberá comprobarse que se cumple la especificación relativa a la limitación del contenido total de finos en el hormigón recogido en 31.1.

Tabla 28.4.1.a Contenido máximo de finos en los áridos

28.4.2. Calidad de los finos de los áridos

Salvo en el caso indicado en el párrafo siguiente, no se utilizarán áridos finos cuyo equivalente de arena (SE4), determinado sobre la fracción 0/4, de conformidad con el Anexo A de la norma UNE EN 933-8 sea inferior a:

  • a) 70, para obras sometidas a la clase general de exposición I, Ila ó llb y que no estén sometidas a ninguna clase específica de exposición. Véanse las Tablas 8.2.2 y 8.2.3.a.
  • b) 75, el resto de los casos.

No obstante lo anterior, aquellas arenas procedentes del machaqueo de rocas calizas o dolomías (entendiendo como tales aquellas rocas sedimentarias carbonáticas que contienen al menos un 70% de calcita, dolomita o de ambas, que no cumplan la especificación del equivalente de arena, podrán ser aceptadas como válidas cuando se cumplan las condiciones siguientes:

  • - para obras sometidas a clases generales de exposición I, Ila ó llb, que no estén sometidas a ninguna clase específica de exposición,

    donde AM es el valor de azul de metileno, según UNE EN 933-9, expresado en gramos de azul por cada kilogramo de fracción granulométrica 0/2mm y f es el contenido de finos de la fracción 0/2, expresado en g/kg y determinado de acuerdo con UNE EN 933-1.

  • - para los restantes casos,

Cuando para la clase de exposición de que se trate, el valor de azul de metileno sea superior al valor límite establecido en el párrafo anterior y se tenga duda sobre la existencia de arcilla en los finos, se podrá identificar y valorar cualitativamente su presencia en dichos finos mediante el ensayo de difracción de rayos X. Sólo se podrá utilizar el árido fino si las arcillas son del tipo caolinita o illita y si las propiedades mecánicas y de penetración de agua a presión de los hormigones fabricados con esta arena son, al menos, iguales que las de un hormigón fabricado con los mismos componentes, pero utilizando la arena sin finos. El estudio correspondiente deberá ir acompañado de documentación fehaciente que contendrá en todos los casos el análisis mineralógico del árido, y en particular su contenido en arcilla.

28.5 Forma del árido grueso

La forma del árido grueso se expresará mediante su índice de lajas, entendido como el porcentaje en peso de áridos considerados como lajas según UNE EN 933-3, y su valor debe ser inferior a 35.

28.6 Requisitos físico-mecánicos

Se cumplirán las siguientes limitaciones:

  • - Resistencia a la fragmentación del árido grueso determinada con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1097-2 (ensayo de Los Ángeles) ≤40
  • - Absorción de agua por los áridos, determinada con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE EN 1097-6. ≤5%

Para la fabricación de hormigón en masa o armado, de resistencia característica especificada no superior a 30 N/mm², podrán utilizarse áridos gruesos con una resistencia a la fragmentación entre 40 y 50 en el ensayo de Los Ángeles (UNE-EN 1097-2) si existe experiencia previa en su empleo y hay estudios experimentales específicos que avalen su utilización sin perjuicio de las prestaciones del hormigón.

Cuando el hormigón esté sometido a una clase de exposición H o F y los áridos tengan una absorción de agua superior al 1%, estos deberán presentar una pérdida de peso al ser sometidos a cinco ciclos de tratamiento con soluciones de sulfato magnésico (método de ensayo UNE EN 1367-2) que no será superior al 18% en el caso del árido grueso.

Un resumen de las limitaciones de carácter cuantitativo se recoge en la tabla 28.6.

Tabla 28.6 Requisitos físico-mecánicos
Propiedades del árido Cantidad máxima en % del peso total de la muestra

Árido fino Árido grueso

Absorción de agua %

Determinada con arreglo al método de ensayo indicado en UNE EN 1097-6

5% 5%
Resistencia a la fragmentación del árido grueso, determinada con arreglo al método de ensayo indicado en UNE EN 1097-2 - 40 (6)

Pérdida de peso % con cinco ciclos de sulfato magnésico

Determinada con arreglo al método de ensayo indicado en UNE EN 1367-2

- 18%

28.7 Requisitos químicos

En este apartado se definen los requisitos mínimos que deben cumplir los áridos para hormigones. Un resumen de las limitaciones de carácter cuantitativo se recogen en la tabla 28.7.

28.7.1 Cloruros

El contenido en ión cloruro (Cl-) soluble en agua de los áridos grueso y fino para hormigón, determinado de conformidad con el artículo 7 de la UNE-EN 1744-1, no podrá exceder del 0,05% en masa del árido, cuando se utilice en hormigón armado u hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración, y no podrá exceder del 0,03% en masa del árido, cuando se utilice en hormigón pretensado, de acuerdo con lo indicado en la Tabla 28.7.

Con respecto al contenido total en los hormigones del ión cloruro, Cl-, se tendrá en cuenta lo prescrito en 31.1.

28.7.2 Sulfatos solubles

El contenido en sulfatos solubles en ácido, expresados en SO3 de los áridos grueso y fino, determinado de conformidad con el artículo 12 de la Norma UNE-EN 1744-1, no podrá exceder de 0,8% en masa del árido, tal y como indica la Tabla 28.7. En el caso de escorias de alto horno enfriadas por aire, la anterior especificación será del 1%.

28.7.3 Compuestos totales de azufre

Los compuestos totales de azufre de los áridos grueso y fino, determinados de conformidad con el artículo 11 de la norma UNE-EN 1744-1, no podrá exceder del 1% en masa del peso total de la muestra. En el caso de escorias de alto horno enfriadas por aire, la anterior especificación será del 2%.

En el caso de que se detecte la presencia de sulfuros de hierro oxidables en forma de pirrotina, el contenido de azufre aportado por estos, expresado en S, será inferior al 0,1%.

28.7.4 Materia orgánica. Compuestos que alteran la velocidad de fraguado y el endurecimiento del hormigón.

En el caso de detectarse la presencia de sustancias orgánicas, de acuerdo con el apartado 15.1 de la UNE EN 1744-1, se determinará su efecto sobre el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión, de conformidad con el apartado 15.3 de la norma UNE-EN 1744-1. El mortero preparado con estos áridos deberá cumplir que:

  • a) El aumento del tiempo de fraguado de las muestras de ensayo de mortero será inferior a 120 minutos.
  • b) La disminución de la resistencia a la compresión de las muestras de ensayo de mortero a los 28 días será inferior al 20%.

No se emplearán aquellos áridos finos que presenten una proporción de materia orgánica tal que, ensayados con arreglo al método de ensayo indicado en el apartado 15.1 de la UNE-EN 1744-1, produzcan un color más oscuro que el de la sustancia patrón. Asimismo, el contenido de partículas orgánicas ligeras que flotan en un líquido de peso específico 2 determinadas según el apartado 14.2 de la norma UNE-EN 1744-1 no será superior al valor de 0,5% para áridos finos y 1% para áridos gruesos. En el caso de áridos gruesos, antes de proceder a su ensayo, se procederá a reducir su tamaño mediante machaqueo hasta tamaños inferiores a 4mm

28.7.5 Estabilidad de volumen de las escorias de alto horno enfriadas por aire

Las escorias de alto horno enfriadas por aire deben permanecer estables:

  • a) Frente a la transformación del silicato bicálcico inestable que entre en su composición, determinada según el ensayo descrito en el apartado 19.1 de UNE-EN 1744-1.
  • b) Frente a la hidrólisis de los sulfuros de hierro y de manganeso que entren en su composición, determinada según el ensayo descrito en el apartado 19.2 de UNE-EN 1744-1.
Tabla 28.7 Requisitos químicos
SUSTANCIAS PERJUDICIALES Cantidad máxima en % del peso total de la muestra
Árido Fino Árido grueso
Material retenido por el tamiz 0,063 UNE EN 933- 2 y que flota en un líquido de peso específico 2, determinado con arreglo al método de ensayo indicado en el apartado 14.2 de UNE EN 1744- 1 0,50 1,00
Compuestos totales de azufre expresados en S y referidos al árido seco, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en el apartado 11 de UNE EN 1744- 1 1,00 1,00 (7)
Sulfatos solubles en ácidos, expresados en SO3 y referidos al árido seco, determinados según el método de ensayo indicado en el apartado 12 de UNE EN 1744- 1 0,80 0,80 (8)
Cloruros expresados en Cl y referidos al árido seco, determinados con arreglo al método de ensayo indicado en el apartado 7 de UNE EN 1744- 1 Hormigón armado u hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración 0,05 0,05
Hormigón pretensado 0,03 0,03

28.7.6 Reactividad álcali-árido

Los áridos no presentarán reactividad potencial con los compuestos alcalinos del hormigón, ya sean procedentes del cemento o de otros componentes.

Para su comprobación se realizará, en primer lugar, un estudio petrográfico, del cual se obtendrá información sobre el tipo de reactividad que, en su caso, puedan presentar.

Si del estudio petrográfico del árido se deduce la posibilidad de que presente reactividad álcali-sílice o álcali-silicato, se debe realizar el ensayo descrito en la UNE 146508 EX (método acelerado en probetas de mortero).

Si del estudio petrográfico del árido se deduce la posibilidad de que presente reactividad álcali-carbonato, se debe realizar el ensayo descrito en la UNE 146507-2 EX. En el caso de mezcla, natural o artificial, de áridos calizos y silíceos, este ensayo se realizará sobre la fracción calizo-dolomítica del árido.

Si a partir de los resultados de algunos de los ensayos prescritos para determinar la reactividad se deduce que el material es potencialmente reactivo, el árido no se podrá utilizar en condiciones favorables al desarrollo de la reacción álcali-árido, de acuerdo con el apartado 37.3.8. En otros casos, se podrá emplear el árido calificado a priori como potencialmente reactivo sólo si son satisfactorios los resultados del ensayo de reactividad potencial a largo plazo sobre prismas de hormigón, según UNE 146509 EX, presentando una expansión al finalizar el ensayo menor o igual al 0,04%.

Artículo 29 Aditivos

29.1 Generalidades

A los efectos de esta Instrucción, se entiende por aditivos aquellas sustancias o productos que, incorporados al hormigón antes del amasado (o durante el mismo o en el transcurso de un amasado suplementario) en una proporción no superior al 5% del peso del cemento, producen la modificación deseada, en estado fresco o endurecido, de alguna de sus características, de sus propiedades habituales o de su comportamiento.

En los hormigones armados o pretensados no podrán utilizarse como aditivos el cloruro cálcico, ni en general, productos en cuya composición intervengan cloruros, sulfuros, sulfitos u otros componentes químicos que puedan ocasionar o favorecer la corrosión de las armaduras.

En los elementos pretensados mediante armaduras ancladas exclusivamente por adherencia, no podrán utilizarse aditivos que tengan carácter de aireantes.

Sin embargo, en la prefabricación de elementos con armaduras pretesas elaborados con máquinas de fabricación continua, podrán usarse aditivos plastificantes que tengan un efecto secundario de inclusión de aire, siempre que se compruebe que no perjudica sensiblemente la adherencia entre el hormigón y la armadura, afectando al anclaje de ésta. En cualquier caso, la cantidad total de aire ocluido no excederá del 6% en volumen, medido según la UNE EN 12350-7.

Con respecto al contenido de ión cloruro, se tendrá en cuenta lo prescrito en 31.1.

29.2 Tipos de aditivos

En el marco de esta Instrucción, se consideran fundamentalmente los cinco tipos de aditivos que se recogen en la tabla 29.2.

Tabla 29.2 Tipos de aditivos
TIPO DE ADITIVO FUNCIÓN PRINCIPAL
Reductores de agua / Plastificantes Disminuir el contenido de agua de un hormigón para una misma trabajabilidad o aumentar la trabajabilidad sin modificar el contenido de agua.
Reductores de agua de alta actividad / Superplastificantes Disminuir significativamente el contenido de agua de un hormigón sin modificar la trabajabilidad o aumentar significativamente la trabajabilidad sin modificar el contenido de agua.
Modificadores de fraguado / Aceleradores, retardadores Modificar el tiempo de fraguado de un hormigón.
Inclusores de aire Producir en el hormigón un volumen controlado de finas burbujas de aire, uniformemente repartidas, para mejorar su comportamiento frente a las heladas.
Multifuncionales Modificar más de una de las funciones principales definidas con anterioridad.

Los aditivos de cualquiera de los cinco tipos descritos anteriormente deberán cumplir la UNE EN 934-2.

En los documentos de origen, figurará la designación del aditivo de acuerdo con lo indicado en la UNE EN 934-2, así como el certificado del fabricante que garantice que el producto satisface los requisitos prescritos en la citada norma, el intervalo de eficacia (proporción a emplear) y su función principal de entre las indicadas en la tabla anterior.

Salvo indicación previa en contra de la Dirección Facultativa, el Suministrador podrá emplear cualquiera de los aditivos incluidos en la Tabla 29.2 La utilización de otros aditivos distintos a los contemplados en este artículo, requiere la aprobación previa de la Dirección Facultativa.

La utilización de aditivos en el hormigón, una vez en la obra y antes de su colocación en la misma, requiere de la autorización de la Dirección Facultativa y el conocimiento del Suministrador del hormigón.

Artículo 30 Adiciones

A los efectos de esta Instrucción, se entiende por adiciones aquellos materiales inorgánicos, puzolánicos o con hidraulicidad latente que, finamente divididos, pueden ser añadidos al hormigón con el fin de mejorar alguna de sus propiedades o conferirle características especiales. La presente Instrucción recoge únicamente la utilización de las cenizas volantes y el humo de sílice como adiciones al hormigón en el momento de su fabricación.

Las cenizas volantes son los residuos sólidos que se recogen por precipitación electrostática o por captación mecánica de los polvos que acompañan a los gases de combustión de los quemadores de centrales termoeléctricas alimentadas por carbones pulverizados.

El humo de sílice es un subproducto que se origina en la reducción de cuarzo de elevada pureza con carbón en hornos eléctricos de arco para la producción de silicio y ferrosilicio.

Las adiciones pueden utilizarse como componentes del hormigón siempre que se justifique su idoneidad para su uso, produciendo el efecto deseado sin modificar negativamente las características del hormigón, ni representar peligro para la durabilidad del hormigón, ni para la corrosión de las armaduras.

Para utilizar cenizas volantes o humo de sílice como adición al hormigón, deberá emplearse un cemento tipo CEM I. Además, en el caso de la adición de cenizas volantes, el hormigón deberá presentar un nivel de garantía conforme a lo indicado en el artículo 81º de esta Instrucción, por ejemplo, mediante la posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido.

En hormigón pretensado podrá emplearse adición de cenizas volantes cuya cantidad no podrá exceder del 20% del peso de cemento, o humo de sílice cuyo porcentaje no podrá exceder del 10% del peso del cemento.

En aplicaciones concretas de hormigón de alta resistencia, fabricado con cemento tipo CEM I, se permite la adición simultánea de cenizas volantes y humo de sílice, siempre que el porcentaje de humo de sílice no sea superior al 10% y que el porcentaje total de adiciones (cenizas volantes y humo de sílice) no sea superior al 20%, en ambos casos respecto al peso de cemento. En este caso la ceniza volante sólo se contempla a efecto de mejorar la compacidad y reología del hormigón, sin que se contabilice como parte del conglomerante mediante su coeficiente de eficacia K.

En elementos no pretensados en estructuras de edificación, la cantidad máxima de cenizas volantes adicionadas no excederá del 35% del peso de cemento, mientras que la cantidad máxima de humo de sílice adicionado no excederá del 10% del peso de cemento. La cantidad mínima de cemento se especifica en 37.3.2.

Con respecto al contenido de ión cloruro, se tendrá en cuenta lo prescrito en 31.1

30.1 Prescripciones y ensayos de las cenizas volantes

Las cenizas volantes no podrán contener elementos perjudiciales en cantidades tales que puedan afectar a la durabilidad del hormigón o causar fenómenos de corrosión de las armaduras. Además deberán cumplir las siguientes especificaciones de acuerdo con la UNE EN 450-1:

  • - Anhídrido sulfúrico (SO3), según la UNE EN 196-2 ≤3,0%
  • - Cloruros (Cl-), según UNE-EN 196-2 ≤0,10%
  • - Óxido de calcio libre, según la UNE EN 451-1 ≤1%
  • - Pérdida al fuego, según la UNE EN 196-2 ≤5,0% (categoría A de la norma UNE-EN 450-1)
  • - Finura, según la UNE EN 451-2
  • - Cantidad retenida por el tamiz 45 μm ≤40%
  • - Índice de actividad, según UNE-EN 196-1 y de acuerdo con UNE-EN 450-1

    a los 28 días ≥75%

    a los 90 días ≥85%

  • - Expansión por el método de las agujas, según la UNE EN 196-3 < 10 mm

La especificación relativa a la expansión sólo debe tenerse en cuenta si el contenido en óxido de calcio libre supera el 1% sin sobrepasar el 2,5%.

Los resultados de los análisis y de los ensayos previos estarán a disposición de la Dirección Facultativa.

30.2 Prescripciones y ensayos del humo de sílice

El humo de sílice no podrá contener elementos perjudiciales en cantidades tales que puedan afectar a la durabilidad del hormigón o causar fenómenos de corrosión de las armaduras. Además, deberá cumplir las siguientes especificaciones:

  • - Óxido de silicio (SiO2), según la UNE EN 196-2 ≥85%
  • - Cloruros (Cl-) según UNE-EN 196-2 < 0,10%
  • - Pérdida al fuego, según la UNE EN 196-2 < 5%
  • - Índice de actividad, según la UNE-EN 13263-1 > 100%

Los resultados de los análisis y de los ensayos previos estarán a disposición de la Dirección de Obra.

Artículo 31 Hormigones

31.1 Composición

La composición elegida para la preparación de las mezclas destinadas a la construcción de estructuras o elementos estructurales deberá estudiarse previamente, con el fin de asegurarse de que es capaz de proporcionar hormigones cuyas características mecánicas, reológicas y de durabilidad satisfagan las exigencias del proyecto. Estos estudios se realizarán teniendo en cuenta, en todo lo posible, las condiciones de la obra real (diámetros, características superficiales y distribución de armaduras, modo de compactación, dimensiones de las piezas, etc.).

Los componentes del hormigón deberán cumplir las prescripciones incluidas en los Artículos 26º, 27º, 28º, 29º y 30º. Además, el ión cloruro total aportado por los componentes no excederá de los siguientes límites:

  • - Obras de hormigón pretensado 0,2% del peso del cemento
  • - Obras de hormigón armado u obras de hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración 0,4% del peso del cemento

La cantidad total de finos en el hormigón, resultante de sumar el contenido de partículas del árido grueso y del árido fino que pasan por el tamiz UNE 0,063 y la componente caliza, en su caso, del cemento, deberá ser inferior a 175 kg/m³. En el caso de emplearse agua reciclada, de acuerdo con el Artículo 27º, dicho límite podrá incrementarse hasta 185 kg/m³.

31.2 Condiciones de calidad

Las condiciones o características de calidad exigidas al hormigón se especificarán en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, siendo siempre necesario indicar las referentes a su resistencia a compresión, su consistencia, tamaño máximo del árido, el tipo de ambiente a que va a estar expuesto, y, cuando sea preciso, las referentes a prescripciones relativas a aditivos y adiciones, resistencia a tracción del hormigón, absorción, peso específico, compacidad, desgaste, permeabilidad, aspecto externo, etc.

Tales condiciones deberán ser satisfechas por todas las unidades de producto componentes del total, entendiéndose por unidad de producto la cantidad de hormigón fabricada de una sola vez. Normalmente se asociará el concepto de unidad de producto a la amasada, si bien, en algún caso y a efectos de control, se podrá tomar en su lugar la cantidad de hormigón fabricado en un intervalo de tiempo determinado y en las mismas condiciones esenciales. En esta Instrucción se emplea la palabra «amasada» como equivalente a unidad de producto.

A los efectos de esta Instrucción, cualquier característica de calidad medible de una amasada, vendrá expresada por el valor medio de un número de determinaciones (igual o superior a dos) de la característica de calidad en cuestión, realizadas sobre partes o porciones de la amasada.

31.3 Características mecánicas

Las características mecánicas de los hormigones empleados en las estructuras, deberán cumplir las condiciones establecidas en el Artículo 39º.

A los efectos de esta Instrucción, la resistencia del hormigón a compresión se refiere a los resultados obtenidos en ensayos de rotura a compresión a 28 días, realizados sobre probetas cilíndricas de 15 cm. de diámetro y 30 cm. de altura, fabricadas, conservadas y ensayadas conforme a lo establecido en esta Instrucción. En el caso de que el control de calidad se efectúe mediante probetas cúbicas, se seguirá el procedimiento establecido en 86.3.2.

Las fórmulas contenidas en esta Instrucción corresponden a experimentación realizada con probeta cilíndrica, y del mismo modo, los requisitos y prescripciones que figuran en la Instrucción se refieren, salvo que expresamente se indique otra cosa, a probeta cilíndrica.

En algunas obras en las que el hormigón no vaya a estar sometido a solicitaciones en los tres primeros meses a partir de su puesta en obra, podrá referirse la resistencia a compresión a la edad de 90 días.

En ciertas obras o en alguna de sus partes, el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares puede exigir la determinación de las resistencias a tracción o a flexotracción del hormigón, mediante ensayos normalizados.

En esta Instrucción, se denominan hormigones de alta resistencia a los hormigones con resistencia característica de proyecto ƒck superior a 50 N/mm².

A efectos de la presente Instrucción, se consideran hormigones de endurecimiento rápido los fabricados con cemento de clase resistente 42,5R, 52,5 ó 52,5R siempre que su relación agua/cemento sea menor o igual que 0,60, los fabricados con cemento de clase resistente 32,5R ó 42,5 siempre que su relación agua/cemento sea menor o igual que 0,50 o bien aquellos en los que se utilice acelerante de fraguado. El resto de los casos se consideran hormigones de endurecimiento normal.

31.4 Valor mínimo de la resistencia

En los hormigones estructurales, la resistencia de proyecto ƒck (véase 39.1) no será inferior a 20 N/mm² en hormigones en masa, ni a 25 N/mm² en hormigones armados o pretensados.

Cuando el proyecto establezca, de acuerdo con 86.5.6, un control indirecto de la resistencia en estructuras de hormigón en masa o armado para obras de ingeniería de pequeña importancia, en edificios de viviendas de una o dos plantas con luces inferiores a 6,0 metros, o en elementos que trabajen a flexión de edificios de viviendas de hasta cuatro plantas también con luces inferiores a 6,0 metros, deberá adoptarse un valor de la resistencia de cálculo a compresión ƒcd no superior a 10 N/mm² (véase 39.4). En estos casos de nivel de control indirecto de la resistencia del hormigón, la cantidad mínima de cemento en la dosificación del hormigón también deberá cumplir los requisitos de la tabla 37.3.2.a.

Los hormigones no estructurales (hormigones de limpieza, hormigones de relleno, bordillos y aceras), no tienen que cumplir este valor mínimo de resistencia ni deben identificarse con el formato de tipificación del hormigón estructural (definido en 39.2) ni les es de aplicación el articulado, ya que se rigen por lo indicado en el Anejo nº 18 de esta Instrucción.

31.5 Docilidad del hormigón

La docilidad del hormigón será la necesaria para que, con los métodos previstos de puesta en obra y compactación, el hormigón rodee las armaduras sin solución de continuidad con los recubrimientos exigibles y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras.

La docilidad del hormigón se valorará determinando su consistencia por medio del ensayo de asentamiento, según UNE-EN 12350-2.

Las distintas consistencias y los valores límite del asentamiento del cono, serán los siguientes:

Tipo de consistencia Asentamiento en cm
Seca (S) 0-2
Plástica (P) 3-5
Blanda (B) 6-9
Fluida (F) 10-15
Liquida (L) 16-20

Salvo en aplicaciones específicas que así lo requieran, se evitará el empleo de las consistencias seca y plástica. No podrá emplearse la consistencia líquida, salvo que se consiga mediante el empleo de aditivos superplastificantes.

En todo caso, la consistencia del hormigón que se utilice será la especificada en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, definiendo aquella por su tipo o por el valor numérico de su asentamiento en cm.

En el caso de hormigones autocompactantes, se estará a lo dispuesto en el Anejo 17

Artículo 32 Aceros para armaduras pasivas

32.1 Generalidades

A los efectos de esta Instrucción, los productos de acero que pueden emplearse para la elaboración de armaduras pasivas pueden ser:

  • - Barras rectas o rollos de acero corrugado soldable.
  • - Alambres de acero corrugado o grafilado soldable.
  • - Alambres lisos de acero soldable.

Los alambres lisos sólo pueden emplearse como elementos de conexión de armaduras básicas electrosoldadas en celosía.

Los productos de acero para armaduras pasivas no presentarán defectos superficiales ni grietas.

Las secciones nominales y las masas nominales por metro serán las establecidas en la tabla 6 de la UNE EN 10080. La sección equivalente no será inferior al 95,5 por 100 de la sección nominal.

Se entiende por diámetro nominal de un producto de acero el número convencional que define el círculo respecto al cual se establecen las tolerancias. El área del mencionado círculo es la sección nominal.

Se entiende por sección equivalente de un producto de acero, expresada en centímetros cuadrados, el cociente de su peso en Newtons por 0,077 (7,85 si el peso se expresa en gramos) veces su longitud en centímetros. El diámetro del círculo cuya área es igual a la sección equivalente se denomina diámetro equivalente. La determinación de la sección equivalente debe realizarse después de limpiar cuidadosamente el producto de acero para eliminar las posibles escamas de laminación y el óxido no adherido firmemente.

A los efectos de esta Instrucción, se considerará como límite elástico del acero para armaduras pasivas, ƒy, el valor de la tensión que produce una deformación remanente del 0,2 por 100.

El proceso de fabricación del acero será una elección del fabricante.

32.2 Barras y rollos de acero corrugado soldable

A los efectos de esta Instrucción, sólo podrán emplearse barras o rollos de acero corrugado soldable que sean conformes con UNE EN 10080.

Los posibles diámetros nominales de las barras corrugadas serán los definidos en la serie siguiente, de acuerdo con la tabla 6 de la UNE EN 10080:

6 - 8 - 10 - 12 - 14 - 16 - 20 - 25 - 32 y 40 mm.

Salvo en el caso de mallas electrosoldadas o armaduras básicas electrosoldadas en celosía, se procurará evitar el empleo del diámetro de 6mm cuando se aplique cualquier proceso de soldadura, resistente o no resistente, en la elaboración o montaje de la armadura pasiva.

A los efectos de esta Instrucción, en la tabla 32.2.a se definen los tipos de acero corrugado:

Tabla 32.2.a Tipos de acero corrugado

Las características mecánicas mínimas garantizadas por el Suministrador serán conformes con las prescripciones de la tabla 32.2.a. Además, las barras deberán tener aptitud al doblado-desdoblado, manifestada por la ausencia de grietas apreciables a simple vista al efectuar el ensayo según UNE-EN ISO 15630-1, empleando los mandriles de la Tabla 32.2.b.

Tabla 32.2.b Diámetro de los mandriles

Doblado-desdoblado

α = 90° ß = 20°

d ≤16 16 < d ≤25 d > 25
5 d 8 d 10 d

donde:

  • d Diámetro nominal de barra, en mm.
  • α Ángulo de doblado.
  • ß Ángulo de desdoblado.

Alternativamente al ensayo de aptitud al doblado-desdoblado, se podrá realizar el ensayo de doblado simple, según UNE-EN ISO 15630-1, para lo que deberán emplearse los mandriles especificados en la tabla 32.2.c.

Tabla 32.2.c Diámetro de los mandriles

Doblado simple

α= 180°

d ≤ 16 d> 16
3 d 6 d

donde:

  • d Diámetro nominal de barra, en mm.
  • α Ángulo de doblado.

Los aceros soldables con características especiales de ductilidad (B400SD y B500SD) deberán cumplir los requisitos de la tabla 32.2.d en relación con el ensayo de fatiga según UNEEN ISO 15630-1, así como los de la tabla 32.2.e, relativos al ensayo de deformación alternativa, según UNE 36065 EX.

Tabla 32.2.d Especificación del ensayo de fatiga
Característica

B400S

D

B500S

D

Número de ciclos que debe soportar la probeta sin romperse. ≥ 2 millones

Tensión máxima,

σmáx = 0,6 fy nominal (N/mm²)

240 300
Amplitud, 2σa= σmáxmín (N/mm²) 150
Frecuencia, f (Hz) 1 ≤ f ≤ 200
Longitud libre entre mordazas, (mm)

≥ 14 d

≥ 140 mm

donde:

d Diámetro nominal de barra, en mm.

Tabla 32.2.e Especificación del ensayo de deformación alternativa
Diámetro nominal (mm) Longitud libre entre mordazas Deformaciones máximas de tracción y compresión (%) Número de ciclos completos simétricos de histéresis Frecuencia f (Hz)
d ≤ 16 5 d ± 4 3 1≤ f ≤ 3
16 < d ≤ 25 10 d ± 2,5
d > 25 15 d ±1,5

donde:

d diámetro nominal de barra, en mm.

Las características de adherencia del acero podrán comprobarse mediante el método general del anejo C de la UNE EN 10080 o, alternativamente, mediante la geometría de corrugas conforme a lo establecido en el método general definido en el apartado 7.4 de la UNE EN 10080. En el caso de que la comprobación se efectúe mediante el ensayo de la viga, deberán cumplirse simultáneamente las siguientes condiciones:

  • - Diámetros inferiores a 8 mm:

    τbm ≥6,88

    τbu ≥11,22

  • - Diámetros de 8 mm a 32 mm, ambos inclusive:

    τbm ≥7,84 - 0,12ø

    τbu ≥12,74 - 0,19ø

  • - Diámetros superiores a 32 mm:

    τbm ≥4,00

    τbu ≥6,66

donde τbm y τbu se expresan en N/mm² y φ en mm.

Hasta la entrada en vigor del marcado CE, en el caso de comprobarse las características de adherencia mediante el ensayo de la viga, los aceros serán objeto de certificación específica elaborada por un laboratorio oficial o acreditado conforme a la UNE-EN ISO/IEC 17025 para el referido ensayo. En el certificado se consignarán obligatoriamente, además de la marca comercial, los límites admisibles de variación de las características geométricas de los resaltos para el caso de suministro en forma de barra recta, con indicación expresa de que en el caso de suministros en rollo la altura de corruga deberá ser superior a la indicada en el certificado más 0,1mm en el caso de diámetros superiores a 20mm ó más 0,05mm en el resto de los casos. Además, se incluirá la información restante a la que se refiere el anejo C de la UNE EN 10080.

Por su parte, en el caso de comprobarse la adherencia por el método general, el área proyectada de las corrugas (ƒR) o, en su caso, de las grafilas (ƒP) determinadas según UNE-EN ISO 15630-1, deberá cumplir las condiciones de la tabla 32.2.f.

Tabla 32.2.f Área proyectada de corrugas o de grafilas
d (mm) ≤ 6 8 10 12-16 20-40
fR o fP (mm), en el caso de barras ≥ 0,039 ≥ 0,045 ≥ 0,052 ≥ 0,056 ≥ 0,056
fR o fP (mm), en el caso de rollos ≥ 0,045 ≥ 0,051 ≥ 0,058 ≥ 0,062 ≥ 0,064

La composición química, en porcentaje en masa, del acero deberá cumplir los límites establecidos en la tabla 32.2.g, por razones de soldabilidad y durabilidad.

Tabla 32.2.g Composición química (porcentajes máximos, en masa)
Análisis C (9) S P N (10) Cu Ceq (*)
Sobre colada 0,22 0,050 0,050 0,012 0,80 0,50
Sobre producto 0,24 0,055 0,055 0,014 0,85 0,52

En la anterior tabla, el valor de carbono equivalente, Ceq, se calculará mediante:

donde los símbolos de los elementos químicos indican su contenido, en tanto por ciento en masa.

32.3 Alambres corrugados y alambres lisos

Se entiende por alambres corrugados o grafilados aquéllos que cumplen los requisitos establecidos para la fabricación de mallas electrosoldadas o armaduras básicas electrosoldadas en celosía, de acuerdo con lo establecido en UNE EN 10080.

Se entiende por alambres lisos aquéllos que cumplen los requisitos establecidos para la fabricación de elementos de conexión en armaduras básicas electrosoldadas en celosía, de acuerdo con lo establecido en UNE EN 10080.

Los diámetros nominales de los alambres serán los definidos en la tabla 6 de la UNE EN 10080 y, por lo tanto, se ajustarán a la serie siguiente:

4 - 4,5 - 5 - 5,5 - 6 - 6,5 - 7 - 7,5 - 8 - 8,5 - 9 - 9,5 - 10 - 11 - 12 - 14 y 16 mm.

Los diámetros 4 y 4,5 mm sólo pueden utilizarse en los casos indicados en 59.2.2, así como en el caso de armaduras básicas electrosoldadas en celosía empleadas para forjados unidireccionales de hormigón, en cuyo caso, se podrán utilizar únicamente en los elementos transversales de conexión de la celosía.

A los efectos de esta Instrucción, se define el siguiente tipo de acero para alambres, tanto corrugados como lisos:

Alternativamente al ensayo de aptitud al doblado-desdoblado, se podrá emplear el ensayo de doblado simple, según UNE-EN ISO 15630-1, para lo que deberá emplearse el mandril de diámetro 3d, siendo d el diámetro del alambre, en mm.

Además, todos los alambres deberán cumplir las mismas características de composición química que las definidas en el apartado 32.2 para las barras rectas o rollos de acero corrugado soldable. Los alambres corrugados o grafilados deberán cumplir también las características de adherencia establecidas en el citado apartado.

Artículo 33 Armaduras pasivas

Se entiende por armadura pasiva el resultado de montar, en el correspondiente molde o encofrado, el conjunto de armaduras normalizadas, armaduras elaboradas o ferrallas armadas que, convenientemente solapadas y con los recubrimientos adecuados, tienen una función estructural

Las características mecánicas, químicas y de adherencia de las armaduras pasivas serán las de las armaduras normalizadas o, en su caso, las de la ferralla armada que las componen.

Los diámetros nominales y geometrías de las armaduras serán las definidas en el correspondiente proyecto.

A los efectos de esta Instrucción, se definen los tipos de armaduras de acuerdo con las especificaciones incluidas en la tabla 33.

Tabla 33 Tipos de aceros y armaduras normalizadas a emplear para las armaduras pasivas
Tipo de armadura Armadura con acero de baja ductilidad Armadura con acero soldable de ductilidad normal Armadura con acero soldable y características especiales de ductilidad
Designación AP400 T AP500 T AP400 S AP500 S AP400 SD AP500 SD
Alargamiento total bajo carga máxima, máx (%) (11)

≥ 5,0 ≥ 5,0 ≥ 7,5 ≥ 7,5
Tipo de acero

B 400 S

B 400SD (12)

B 500 S

B 500SD (12)

B 400 SD B 500 SD
Tipo de malla electrosoldada, en su caso, según 33.1.1 ME 400 T ME 500 T

ME400S

ME 400SD

ME500S

ME 400 SD

ME400SD ME500SD
Tipo de armadura básicas electrosoldada en celosía, en su caso, según 33.1.2 AB 400T AB 500 T

AB400S

AB 400 SD

AB500S

AB 500 SD

AB400SD AB500SD

En el caso de estructuras sometidas a acciones sísmicas, de acuerdo con lo establecido en la reglamentación sismorresistente en vigor, se deberán emplear armaduras pasivas fabricadas a partir de acero corrugado soldable con características especiales de ductilidad (SD).

33.1. Armaduras normalizadas

Se entiende por armaduras normalizadas las mallas electrosoldadas o las armaduras básicas electrosoldadas en celosía, conformes con la UNE-EN 10080 y que cumplen las especificaciones de 33.2.1 y 33.2.2, respectivamente.

33.1.1 Mallas electrosoldadas

En el ámbito de esta Instrucción, se entiende por malla electrosoldada la armadura formada por la disposición de barras corrugadas o alambres corrugados, longitudinales y transversales, de diámetro nominal igual o diferente, que se cruzan entre sí perpendicularmente y cuyos puntos de contacto están unidos mediante soldadura eléctrica, realizada en un proceso de producción en serie en instalación industrial ajena a la obra, que sea conforme con lo establecido en UNE-EN 10080.

Las mallas electrosoldadas serán fabricadas a partir de barras corrugadas o alambres corrugados, que no se mezclarán entre sí y deberán cumplir las exigencias establecidas para los mismos en el Artículo 32º de esta Instrucción.

La designación de las mallas electrosoldadas será conforme con lo indicado en el apartado 5.2 de la UNE EN 10080.

A los efectos de esta Instrucción, se definen los tipos de mallas electrosoldadas incluidos en la tabla 33.2.1, en función del acero con el que están fabricadas.

Tabla 33.2.1 Tipos de mallas electrosoldadas
Tipos de mallas electrosoldadas ME 500 SD ME 400SD ME 500S ME 400 S ME 500 T ME 400 T
Tipo de acero B500SD, según 32.2 B400SD, según 32.2 B500S, según 32.2 B400S, según 32.2 B500T, según 32.3 B400T, según 32.3

En función del tipo de malla electrosoldada, sus elementos deberán cumplir las especificaciones que les sean de aplicación, de acuerdo con lo especificado en UNE-EN 10080 y en los correspondientes apartados del Artículo 32º. Además, las mallas electrosoldadas deberán cumplir que la carga de despegue (Fs) de las uniones soldadas,

Fsmin = 0,25.ƒy.An

donde ƒy es el valor del límite elástico especificado y An es la sección transversal nominal del mayor de los elementos de la unión o de uno de los elementos pareados, según se trate de mallas electrosoldadas simples o dobles, respectivamente.

33.1.2 Armaduras básicas electrosoldadas en celosía

En el ámbito de esta Instrucción, se entiende por armadura básica electrosoldada en celosía a la estructura espacial formada por un cordón superior y uno o varios cordones inferiores, todos ellos de acero corrugado, y una serie de elementos transversales, lisos o corrugados, continuos o discontinuos y unidos a los cordones longitudinales mediante soldadura eléctrica, producida en serie en instalación industrial ajena a la obra, que sean conforme con lo establecido en UNE-EN 10080.

Los cordones longitudinales serán fabricados a partir de barras corrugadas conformes con 32.2 o alambres corrugados, de acuerdo con 32.3, mientras que los elementos transversales de conexión se elaborarán a partir de alambres lisos o corrugados, conformes con 32.3

La designación de las armaduras básicas electrosoldadas en celosía será conforme con lo indicado en el apartado 5.3 de la UNE EN 10080.

A los efectos de esta Instrucción, se definen los tipos de armaduras básicas electrosoldadas en celosía incluidas en la tabla 33.2.2

Tabla 33.2.2 Tipos de armaduras básicas electrosoldadas en celosía
Tipos de armaduras básicas electrosoldadas en celosía AB 500 SD AB 400SD AB 500S AB 400 S AB 500 T AB 400 T
Tipo de acero de los cordones longitudinales B500SD, según 32.2 B400SD, según 32.2 B500S, según 32.2 B400S, según 32.2 B500T, según 32.3 B400T, según 32.3

Además, se cumplirá que la carga de despegue (Fw) de las uniones soldadas, ensayadas según UNE-EN ISO 15630-2, sea superior a

Fwmin = 0,25.ƒyL.AnL

Fwmin = 0,60.ƒyD.AnD

donde:

  • ƒyL Valor del límite elástico especificado para los cordones longitudinales.
  • AnL Sección transversal nominal del cordón longitudinal.
  • ƒyD Valor del límite elástico especificado para las diagonales.
  • AnD Sección transversal nominal de las diagonales.

33.2. Ferralla armada

En el ámbito de esta Instrucción, se define como:

  • - armadura elaborada, cada una de las formas o disposiciones de elementos que resultan de aplicar, en su caso, los procesos de enderezado, de corte y de doblado a partir de acero corrugado conforme con el apartado 32.2 o, en su caso, a partir de mallas electrosoldadas conformes con 33.1.1.
  • - ferralla armada, el resultado de aplicar a las armaduras elaboradas los correspondientes procesos de armado, bien mediante atado por alambre o mediante soldadura no resistente.

Las especificaciones relativas a los procesos de elaboración, armado y montaje de las armaduras se recogen en el Artículo 69º de esta Instrucción.

Artículo 34 Aceros para armaduras activas

34.1 Generalidades

A los efectos de esta Instrucción, se definen los siguientes productos de acero para armaduras activas:

  • alambre: producto de sección maciza, liso o grafilado, que normalmente se suministra en rollo. En la tabla 34.1.a se indican las dimensiones nominales de las grafilas de los alambres (Figura 34.1) según la norma UNE 36094.
  • barra: producto de sección maciza que se suministra solamente en forma de elementos rectilíneos.
  • cordón: producto formado por un número de alambres arrollados helicoidalmente, con el mismo paso y el mismo sentido de torsión, sobre un eje ideal común (véase UNE 36094). Los cordones se diferencian por el número de alambres, del mismo diámetro nominal y arrollados helicoidalmente sobre un eje ideal común y que pueden ser 2, 3 ó 7 cordones.

Los cordones pueden ser lisos o grafilados. Los cordones lisos se fabrican con alambres lisos. Los cordones grafilados se fabrican con alambres grafilados. En este último caso, el alambre central puede ser liso. Los alambres grafilados proporcionan mayor adherencia con el hormigón. En la tabla 34.1.b se indican las dimensiones nominales de las grafilas de los alambres para cordones según la norma UNE 36094.

Se denomina «tendón» al conjunto de las armaduras paralelas de pretensado que, alojadas dentro de un mismo conducto, se consideran en los cálculos como una sola armadura. En el caso de armaduras pretesas, recibe el nombre de tendón, cada una de las armaduras individuales.

El producto de acero para armaduras activas deberá estar libre de defectos superficiales producidos en cualquier etapa de su fabricación que impidan su adecuada utilización. Salvo una ligera capa de óxido superficial no adherente, no son admisibles alambres o cordones oxidados.

Tabla 34.1.a Dimensiones nominales de las grafilas de los alambres
Diámetro nominal del alambre mm Dimensiones nominales de las grafilas
Profundidad (a) Centésimas de mm Longitud (l) mm Separación (p) mm
Tipo 1 Tipo 2
3 2 a 6 3,5 ± 0,5 5,5 ± 0,5
4 3 a 7 5 a 9
5 4 a 8 6 a 10
6 5 a 10 8 a 13 5,0 ± 0,5 8,0 ± 0,5
≥ 7 6 a 12 10 a 20
Tabla 34.1.b Dimensiones nominales de las grafilas de los alambres para cordones
Profundidad (a) Centésimas de mm Longitud (l) mm Separación (p) mm
2 a 12 3,5 ± 0,5 5,5 ± 0,5

Figura 34.1 Grafilas

34.2 Características mecánicas

A los efectos de esta Instrucción, las características fundamentales que se utilizan para definir el comportamiento de los aceros para armaduras activas son las siguientes:

  • a) Carga unitaria máxima a tracción (ƒmáx).
  • b) Límite elástico (ƒy)
  • c) Alargamiento bajo carga máxima (εmáx).
  • d) Módulo de elasticidad (Es).
  • e) Estricción (η), expresada en porcentaje.
  • f) Aptitud al doblado alternativo (sólo para alambres).
  • g) Relajación.
  • h) Resistencia a la fatiga.
  • i) Susceptibilidad a la corrosión bajo tensión.
  • j) Resistencia a la tracción desviada (sólo para cordones de diámetro nominal igual o superior a 13 mm).

Los fabricantes deberán garantizar, como mínimo, las características indicadas en a), b), c), d), g), h) e i).

34.3 Alambres de pretensado

A los efectos de esta Instrucción, se entiende como alambres de pretensado aquellos que cumplen los requisitos establecidos en UNE 36094 o, en su caso, en la correspondiente norma armonizada de producto. Sus características mecánicas, obtenidas a partir del ensayo a tracción realizado según la UNE-EN ISO 15630-3, deberán cumplir las siguientes prescripciones:

  • - La carga unitaria máxima ƒmáx no será inferior a los valores que figuran en la tabla 34.3.a.
    Tabla 34.3.a Tipos de alambre de pretensado
    Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima fmáx en N/mm² no menor que
    Y 1570 C 9,4 - 10,0 1.570
    Y 1670 C 7,0 - 7,5 - 8,0 1.670
    Y 1770 C 3,0 - 4,0 - 5,0 - 6,0 1.770
    Y 1860 C 4,0 - 5,0 1.860
  • - El límite elástico ƒy estará comprendido entre el 0,85 y el 0,95 de la carga unitaria máxima ƒmáx. Esta relación deberán cumplirla no sólo los valores mínimos garantizados, sino también los correspondientes a cada uno de los alambres ensayados.
  • - El alargamiento bajo carga máxima medido sobre una base de longitud igual o superior a 200 mm no será inferior al 3,5 por 100. Para los alambres destinados a la fabricación de tubos, dicho alargamiento será igual o superior al 5 por 100.
  • - La estricción a la rotura será igual o superior al 25 por 100 en alambres lisos y visible a simple vista en el caso de alambres grafilados.
  • - El módulo de elasticidad tendrá el valor garantizado por el fabricante con una tolerancia de ±7 por 100.

En los alambres de diámetro igual o superior a 5 mm o de sección equivalente, la pérdida de resistencia a la tracción después de un doblado-desdoblado, realizado según la UNE-EN ISO 15630-3 no será superior al 5 por 100.

El número mínimo de doblados-desdoblados que soportará el alambre en la prueba de doblado alternativo realizada según la UNE-EN ISO 15630-3 no será inferior a:

Producto de acero para armadura activa Número de doblados y desdoblados
Alambres lisos 4
Alambres grafilados 3
Alambres destinados a obras hidráulicas o sometidos a ambiente corrosivo 7

La relajación a las 1.000 horas a temperatura de 20º ± 1º C, y para una tensión inicial igual al 70 por 100 de la carga unitaria máxima real no será superior al 2,5 por 100 (alambres enderezados y con tratamiento de estabilización).

El valor medio de las tensiones residuales a tracción, deberá ser inferior a 50 N/mm², al objeto de garantizar un comportamiento adecuado frente a la corrosión bajo tensión.

Los valores del diámetro nominal, en milímetros, de los alambres se ajustarán a la serie siguiente:

3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 7,5 - 8 - 9,4 - 10

Las características geométricas y ponderales de los alambres de pretensado, así como las tolerancias correspondientes, se ajustarán a lo especificado en la UNE 36094.

34.4 Barras de pretensado

Las características mecánicas de las barras de pretensado, deducidas a partir del ensayo de tracción realizado según la UNE-EN ISO 15630-3 deberán cumplir las siguientes prescripciones:

  • - La carga unitaria máxima ƒmáx no será inferior a 980 N/mm².
  • - El límite elástico ƒy, estará comprendido entre el 75 y el 90 por 100 de la carga unitaria máxima ƒmáx. Esta relación deberán cumplirla no sólo los valores mínimos garantizados, sino también los correspondientes a cada una de las barras ensayadas.
  • - El alargamiento bajo carga máxima medido sobre una base de longitud igual o superior a 200 mm no será inferior al 3,5 por 100.
  • - El módulo de elasticidad tendrá el valor garantizado por el fabricante con una tolerancia del ± 7 por 100.

Las barras soportarán sin rotura ni agrietamiento el ensayo de doblado especificado en la UNE-EN ISO 15630-3.

La relajación a las 1.000 horas a temperatura de 20º ± 1º C y para una tensión inicial igual al 70 por 100 de la carga unitaria máxima garantizada, no será superior al 3 por 100. El ensayo se realizará según la UNE-EN ISO 15630-3.

34.5 Cordones de pretensado

Cordones, a los efectos de esta Instrucción, son aquéllos que cumplen los requisitos técnicos establecidos en la UNE 36094, o en su caso, en la correspondiente norma armonizada de producto. Sus características mecánicas, obtenidas a partir del ensayo a tracción realizado según la UNE-EN ISO 15630-3, deberán cumplir las siguientes prescripciones:

  • - La carga unitaria máxima ƒmáx no será inferior a los valores que figuran en la tabla 34.5.a en el caso de cordones de 2 ó 3 alambres y 33.5.b en el caso de cordones de 7 alambres.
    Tabla 34.5.a Cordones de 2 ó 3 alambres
    Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima fmáx en N/mm² no menor que:
    Y 1770 S2 5,6 - 6,0 1.770
    Y 1860 S3 6,5 - 6,8 - 7,5 1.860
    Y 1960 S3 5,2 1.960
    Y 2060 S3 5,2 2.060
    Tabla 34.5.b Cordones de 7 alambres
    Designación Serie de diámetros nominales, en mm Carga unitaria máxima fmáx en N/mm²
    Y 1770 S7 16,0 1.770
    Y 1860 S7 9,3 - 13,0 - 15,2 - 16,0 1.860
  • - El límite elástico ƒy estará comprendido entre el 0,88 y el 0,95 de la carga unitaria máxima ƒmáx. Esta limitación deberán cumplirla no sólo los valores mínimos garantizados, sino también cada uno de los elementos ensayados.
  • - El alargamiento bajo carga máxima, medido sobre una base de longitud igual o superior a 500 mm, no será inferior al 3,5 por 100.
  • - La estricción a la rotura será visible a simple vista.
  • - El módulo de elasticidad tendrá el valor garantizado por el fabricante, con una tolerancia de ± 7 por 100.
  • - La relajación a las 1.000 horas a temperatura de 20º ±1°C, y para una tensión inicial igual al 70 por 100 de la carga unitaria máxima real, determinada no será superior al 2,5 por 100.
  • - El valor medio de las tensiones residuales a tracción del alambre central deberá ser inferior a 50 N/mm² al objeto de garantizar un comportamiento adecuado frente a la corrosión bajo tensión

El valor del coeficiente de desviación D en el ensayo de tracción desviada, según UNEEN ISO 15630-3, no será superior a 28, para los cordones con diámetro nominal igual o superior a 13 mm.

Las características geométricas y ponderales, así como las correspondientes tolerancias, de los cordones se ajustarán a lo especificado en la UNE 36094.

Los alambres utilizados en los cordones soportarán el número de doblados y desdoblados indicados en 34.3.

Artículo 35 Armaduras activas

Se denominan armaduras activas a las disposiciones de elementos de acero de alta resistencia mediante las cuales se introduce la fuerza del pretensado en la estructura. Pueden estar constituidos a partir de alambres, barras o cordones, que serán conformes con el Artículo 34º de esta Instrucción.

35.1 Sistemas de pretensado

En el caso de armaduras activas postesadas, sólo podrán utilizarse los sistemas de pretensado que cumplan los requisitos establecidos en el documento de idoneidad técnica europeo, elaborado específicamente para cada sistema por un organismo autorizado en el ámbito de la Directiva 89/106/CEE y de conformidad con la Guía ETAG 013 elaborada por la European Organisation for Technical Approvals (EOTA).

Todos los aparatos utilizados en las operaciones de tesado deberán estar adaptados a la función, y por lo tanto:

  • - cada tipo de anclaje requiere utilizar un equipo de tesado, en general se utilizará el recomendado por el suministrador del sistema.
  • - los equipos de tesado deberán encontrarse en buen estado con objeto de que su funcionamiento sea correcto, proporcionen un tesado continuo, mantengan la presión sin pérdidas y no ofrezcan peligro alguno.
  • - los aparatos de medida incorporados al equipo de tesado, permitirán efectuar las correspondientes lecturas con una precisión del 2%. Deberán contrastarse cuando vayan a empezar a utilizarse y, posteriormente, cuantas veces sea necesario, con frecuencia mínima anual.

Se debe garantizar la protección contra la corrosión de los componentes del sistema de pretensado, durante su fabricación, transporte y almacenamiento, durante la colocación y sobre todo durante la vida útil de la estructura.

35.2 Dispositivos de anclaje y empalme de las armaduras postesas

35.2.1 Características de los anclajes

Los anclajes deben ser capaces de retener eficazmente los tendones, resistir su carga unitaria de rotura y transmitir al hormigón una carga al menos igual a la máxima que el correspondiente tendón pueda proporcionar. Para ello deberán cumplir las siguientes condiciones:

  • a) El coeficiente de eficacia de un tendón anclado será al menos igual a 0,95, tanto en el caso de tendones adherentes como no adherentes. Además de la eficacia se verificarán los criterios de no reducción de capacidad de la armadura y de ductilidad conforme a la Guía ETAG 013 elaborada por la European Organisation for Technical Approvals (EOTA).
  • b) El deslizamiento entre anclaje y armadura debe finalizar cuando se alcanza la fuerza máxima de tesado (80% de la carga de rotura del tendón). Para ello:
    • Los sistemas de anclaje por cuñas serán capaces de retener los tendones de tal forma que, una vez finalizada la penetración de cuñas, no se produzcan deslizamientos respecto al anclaje.
    • Los sistemas de anclaje por adherencia serán capaces de retener los cordones de tal forma que, una vez finalizado el tesado no se produzcan fisuras o plastificaciones anormales o inestables en la zona de anclaje,

      • a) Para garantizar la resistencia contra las variaciones de tensión, acciones dinámicas y los efectos de la fatiga, el sistema de anclaje deberá resistir 2 millones de ciclos con una variación de tensión de 80 N/mm² y una tensión máxima equivalente al 65% de la carga unitaria máxima a tracción del tendón. Además, no se admitirán roturas en las zonas de anclaje, ni roturas de más del 5% de la sección de armadura en su longitud libre.
      • b) Las zonas de anclaje deberán resistir 1,1 veces la carga de rotura del anclaje con el coeficiente de eficacia indicado en el punto a) del presente artículo.

El diseño de las placas y dispositivos de anclaje deberá asegurar la ausencia de puntos de desviación, excentricidad y pérdida de ortogonalidad entre tendón y placa.

Los ensayos necesarios para la comprobación de estas características serán los que figuran en la UNE 41184.

Los elementos que constituyen el anclaje deberán someterse a un control efectivo y riguroso y fabricarse de modo tal, que dentro de un mismo tipo, sistema y tamaño, todas las piezas resulten intercambiables. Además deben ser capaces de absorber, sin menoscabo para su efectividad, las tolerancias dimensionales establecidas para las secciones de las armaduras.

35.2.2 Elementos de empalme

Los elementos de empalme de las armaduras activas deberán cumplir las mismas condiciones exigidas a los anclajes en cuanto a resistencia y eficacia de retención.

35.3 Vainas y accesorios

35.3.1 Vainas

En los elementos estructurales con armaduras postesas es necesario disponer conductos adecuados para alojar dichas armaduras. Para ello, lo más frecuente es utilizar vainas que quedan embebidas en el hormigón de la pieza, o se recuperan una vez endurecido éste.

Deben ser resistentes al aplastamiento y al rozamiento de los tendones, permitir una continuidad suave del trazado del conducto, garantizar una correcta estanquidad en toda su longitud, no superar los coeficientes de rozamiento de proyecto durante el tesado, cumplir con las exigencias de adherencia del proyecto y no causar agresión química al tendón.

En ningún caso deberán permitir que penetre en su interior lechada de cemento o mortero durante el hormigonado. Para ello, los empalmes, tanto entre los distintos trozos de vaina como entre ésta y los anclajes, habrán de ser perfectamente estancos.

El diámetro interior de la vaina, habida cuenta del tipo y sección de la armadura que en ella vaya a alojarse, será el adecuado para que pueda efectuarse la inyección de forma correcta.

35.3.2 Tipos de vainas y criterios de selección

Los tipos de vainas más utilizados son:

  • - Vainas obtenidas con flejes metálicos corrugados enrollados helicoidalmente. Se presentan en forma de tubos metálicos con resaltos o corrugaciones en su superficie para favorecer su adherencia al hormigón y a la lechada de inyección y aumentar su rigidez transversal y su flexibilidad longitudinal. Deberán presentar resistencia suficiente al aplastamiento para que no se deformen o abollen durante su manejo en obra, bajo el peso del hormigón fresco, la acción de golpes accidentales, etc. Asimismo deberán soportar el contacto con los vibradores interiores, sin riesgo de perforación. El espesor mínimo del fleje es 0,3 mm. Cumplirán lo estipulado en las normas UNE EN 523 y UNE EN 524.

    Son las más frecuentemente utilizadas en pretensado interior para soportar presiones normales, para trazados con radios de curvatura superiores a 100 veces su diámetro interior. En elementos estructurales de pequeño espesor (losas o forjados pretensados) este tipo de vainas se pueden utilizar con sección ovalada para adaptarse mejor al espacio disponible.

  • - Vainas de fleje corrugado de plástico. Las características morfológicas son similares a las anteriores, con espesores mínimos de 1 mm. Las piezas y accesorios de material plástico deberán estar libres de cloruros (véase 37.3).

En el caso de pretensado interior, cuando se desea conseguir un aislamiento eléctrico para los tendones, bajo presiones y con radios de curvatura similares a las de fleje metálico, pueden emplearse:

  • - Tubos metálicos rígidos. Con un espesor mínimo de 2 mm, presentan características resistentes muy superiores a las vainas constituidas por fleje enrollado helicoidal y se utilizan tanto en pretensado interior como exterior. Debe tenerse en cuenta, en pretensado interior, la escasa adherencia del tubo liso con el hormigón y con la lechada.

    Admiten, por sí solas, presiones interiores superiores a 1 bar, en función de su espesor y por lo tanto son recomendadas para conseguir estanquidad total en estructuras con alturas de inyección considerables. También son apropiadas para trazados con radios de curvatura inferiores a 100 Φ (Φ = diámetro interior del tubo). Son doblados con medios mecánicos apropiados, pudiendo llegarse hasta radios mínimos en el entorno de 20 Φ siempre que se cumpla:

    • a) La tensión en el tendón en la zona curva no excede el 70% de la de rotura.
    • b) La suma del desvío angular a lo largo del tendón no excede de 3π/2 radianes, o se considera la zona de desvío (radio mínimo) como punto de anclaje pasivo, realizándose el tesado desde ambos extremos.
  • - Tubos de polietileno de alta densidad. Deben tener el espesor necesario para resistir una presión nominal interior de 0,63 N/mm² en tubos de baja presión, en PE80, y de 1 N/mm² para tubos de alta presión en PE80 ó PE100.

    Se suelen utilizar para la protección de los tendones en pretensado exterior.

  • - Tubos de goma hinchables. Deben tener la resistencia adecuada a su función y se recuperan una vez endurecido el hormigón. Para extraerlos, se desinflan y se sacan de la pieza o estructura tirando por un extremo. Pueden utilizarse incluso para elementos de gran longitud con tendones de trazado recto, poligonal o curvo.

    Salvo demostración contraria, no se recomienda este tipo de dispositivo como vaina de protección, ya que desaparece la función pantalla contra la corrosión. Está recomendada en elementos prefabricados con juntas conjugadas, estando en este caso el tubo de goma insertado dentro de las propias vainas de fleje metálico, durante el hormigonado, con el fin de garantizar la continuidad del trazado del tendón en las juntas, evitando puntos de inflexión o pequeños desplazamientos.

35.3.3 Accesorios

Los accesorios auxiliares de inyección más utilizados son:

  • - Tubo de purga o purgador: Pequeño segmento de tubo que comunica los conductos de pretensado con el exterior y que se coloca, generalmente, en los puntos altos y bajos de su trazado para facilitar la evacuación del aire y del agua del interior de dichos conductos y para seguir paso a paso el avance de la inyección. También se llama respiradero.
  • - Boquilla de inyección: Pieza que sirve para introducir el producto de inyección en los conductos en los que se alojan las armaduras activas. Para la implantación de las boquillas de inyección y tubos de purga se recurre al empleo de piezas especiales en T.
  • - Separador: Pieza generalmente metálica o de plástico que, en algunos casos, se emplea para distribuir uniformemente dentro de las vainas las distintas armaduras constituyentes del tendón.
  • - Trompeta de empalme: Es una pieza, de forma generalmente troncocónica, que enlaza la placa de reparto con la vaina. En algunos sistemas de pretensado la trompeta está integrada en la placa de reparto.
  • - Tubo matriz: Tubo, generalmente de polietileno, de diámetro exterior algo inferior al interior de la vaina, que se dispone para asegurar la suavidad del trazado.

Todos estos dispositivos deben estar correctamente diseñados y elaborados para permitir el correcto sellado de los mismos y garantizar la estanquidad bajo la presión nominal de inyección con el debido coeficiente de seguridad. A falta de especificación concreta del proveedor, estos accesorios deben resistir una presión nominal de 2 N/mm².

La ubicación de estos dispositivos y sus características estarán definidos en proyecto y será comprobada su idoneidad por el proveedor del sistema de pretensado.

35.4 Productos de inyección

35.4.1 Generalidades

Con el fin de asegurar la protección de las armaduras activas contra la corrosión, en el caso de tendones alojados en conductos o vainas dispuestas en el interior de las piezas, deberá procederse al relleno de tales conductos o vainas, utilizando un producto de inyección adecuado.

Los productos de inyección pueden ser adherentes o no, debiendo cumplir, en cada caso, las condiciones que se indican en 35.4.2 y 35.4.3.

Los productos de inyección estarán exentos de sustancias tales como cloruros, sulfuros, nitratos, etc., que supongan un peligro para las armaduras, el propio material de inyección o el hormigón de la pieza.

35.4.2 Productos de inyección adherentes

En general, estos productos estarán constituidos por lechadas o morteros de cemento conformes con 35.4.2.2, cuyos componentes deberán cumplir lo especificado en 35.4.2.1, Podrán emplearse otros materiales como productos de inyección adherentes, siempre que cumplan los requisitos de 35.4.2.2. y se compruebe que no afectan negativamente a la pasividad del acero.

35.4.2.1 Materiales componentes

Los componentes de las lechadas y morteros de inyección deberán cumplir lo especificado en los Artículos 26, 27, 28 y 29 de esta Instrucción. Además, deberán cumplir los requisitos que se mencionan a continuación, donde los componentes se expresan en masa con la excepción del agua que se puede expresar en masa o volumen. La precisión de la mezcla debe de ser de ± 2% para el cemento y los aditivos y ± 1% para el agua.

Cemento:

El cemento será Portland, del tipo CEM I. Para poder utilizar otros tipos de cementos será precisa una justificación especial.

Agua:

No debe contener más de 300 mg/l de ión cloruro ni más de 200 mg/l de ión sulfato.

Áridos:

Cuando se utilicen áridos para la preparación del material de inyección, deberán estar constituido por granos silíceos o calcáreos, exentos de iones ácidos y de partículas laminares tales como la de mica o pizarra.

Aditivos:

No pueden contener sustancias peligrosas para el acero de pretensado, especialmente tiocianatos, nitratos, formiatos y sulfuros y deben además cumplir los siguientes requisitos:

  • - contenido < 0,1%
  • - Cl- < 1 g/l de aditivo líquido
  • - El pH debe estar entre los límites definidos por el fabricante
  • - El extracto seco debe estar en un ± 5% del definido por el fabricante

35.4.2.2 Requisitos de los productos de inyección.

Las lechadas y morteros de inyección deben cumplir:

  • - el contenido en iones cloruro (Cl-) no será superior a 0.1% de la masa de cemento,
  • - el contenido en iones sulfato (SO3) no será superior a 3.5% de la masa de cemento,
  • - el contenido en ion sulfuro (S2-) no será superior a 0.01% de la masa de cemento,

    Además, las lechadas y morteros de inyección deben tener las siguientes propiedade determinadas mediante UNE-EN 445.

  • - La fluidez medida mediante el método del cono de Marsh, de 100 mm de diámetro, deb ser menor que 25 s en el rango de temperaturas especificado por el fabricante, tant inmediatamente después del amasado como 30 minutos después o hasta terminar inyección o el tiempo definido por el fabricante o prescrito por el proyectista. En el caso d lechadas tixotrópicas su fluidez se debe medir con un viscosímetro y debe esta comprendida entre 120 g/cm² y 200 g/cm².
  • - La cantidad de agua exudada después de 3 h debe ser menor que el 2% en el ensay del tubo de exudado en el rango de temperaturas definido por el fabricante.
  • - La reducción de volumen no excederá del 1%, y la expansión volumétrica eventual ser inferior al 5%. Para las lechadas fabricadas con agentes expansivos, no se admite ningun reducción de volumen.
  • - La relación agua/cemento deberá ser menor o igual que 0,44.
  • - La resistencia a compresión debe ser mayor o igual que 30 N/mm² a los 28 días.
  • - El fraguado no debe empezar antes de las 3 h en el rango de temperaturas definid por el fabricante. El final del fraguado no debe exceder de las 24 h.
  • - La absorción capilar a los 28 días debe ser menor que 1g/cm².

35.4.3 Productos de inyección no adherentes

Estos productos están constituidos por grasas, ceras, polímeros, productos bituminoso poliuretano o, en general, cualquier material adecuado para proporcionar a las armadura activas la necesaria protección sin que se produzca adherencia entre éstas y los conductos.

El fabricante debe garantizar la estabilidad física y química del producto seleccionad durante toda la vida útil de la estructura o durante el tiempo de servicio del producto, previst en el proyecto, en el caso de que éste vaya a ser repuesto periódicamente durante la vida ú de la estructura.

Para poder utilizar los productos de inyección no adherentes será preciso que esto aparezcan como parte del documento de idoneidad técnico europeo del sistema de pretensado y por tanto, conformes con la Guía ETAG 013, Anejo C.4.

Artículo 36 Piezas de entrevigado en forjados

Una pieza de entrevigado es un elemento prefabricado con función aligerante o colaborante destinada a formar parte, junto con las viguetas o nervios, la losa superior hormigonada en obra y las armaduras de obra, del conjunto resistente de un forjado.

Las piezas de entrevigado colaborantes pueden ser de cerámica o de hormigón u otro material resistente. Su resistencia a compresión no será menor que la resistencia de proyecto del hormigón vertido en obra con que se ejecute el forjado. Puede considerarse que los tabiquillos de estas piezas adheridas al hormigón forman parte de la sección resistente del forjado.

Las piezas de entrevigado aligerantes pueden ser de cerámica, hormigón, poliestireno expandido u otros materiales suficientemente rígidos. Las piezas cumplirán con las condiciones establecidas a continuación:

  • - La carga de rotura a flexión para cualquier pieza de entrevigado debe ser mayor que 1,0 kN determinada según UNE 53981 para las piezas de poliestireno expandido y según UNE 67037, para piezas de otros materiales.
  • - En piezas de entrevigado cerámicas, el valor medio de la expansión por humedad, determinado según UNE 67036, no será mayor que 0,55 mm/m, y no debe superarse en ninguna de las mediciones individuales el valor de 0,65 mm/m. Las piezas de entrevigado que superen el valor límite de expansión total podrán utilizase, no obstante, siempre que el valor medio de la expansión potencial, según la UNE 67036, determinado previamente a su puesta en obra, no sea mayor que 0,55 mm/m.
  • - El comportamiento de reacción al fuego de las piezas que estén o pudieran quedar expuestas al exterior durante la vida útil de la estructura, cumplirán con la clase de reacción al fuego que sea exigible. En el caso de edificios, deberá ser conforme con el apartado 4 de la sección SI.1 del Documento Básico DB SI «Seguridad en caso de incendio» del Código Técnico de la Edificación, en función de la zona en la que esté situado el forjado. Dicha clase deberá esta determinada conforme a la norma UNE EN 13501-1 según las condiciones finales de utilización, es decir, con los revestimientos con los que vayan a contar las piezas. Las bovedillas fabricadas con materiales inflamables deberán resguardarse de la exposición al fuego mediante capas protectoras eficaces. La idoneidad de las capas de protección deberá ser justificada empíricamente para el rango de temperaturas y deformaciones previsibles bajo la actuación del fuego de cálculo.

TÍTULO 4

DURABILIDAD

CAPÍTULO VII

DURABILIDAD

Artículo 37 Durabilidad del hormigón y de las armaduras

37.1 Generalidades

La durabilidad de una estructura de hormigón es su capacidad para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

Una estructura durable debe conseguirse con una estrategia capaz de considerar todos los posibles factores de degradación y actuar consecuentemente sobre cada una de las fases de proyecto, ejecución y uso de la estructura. Para ello, el Autor del proyecto deberá diseñar una estrategia de durabilidad que tenga en cuenta las especificaciones de este Capítulo. Alternativamente, para los procesos de corrosión de las armaduras, podrá optar por comprobar el Estado Límite de Durabilidad según lo indicado en el apartado 1 del Anejo nº 9.

Una estrategia correcta para la durabilidad debe tener en cuenta que en una estructura puede haber diferentes elementos estructurales sometidos a distintos tipos de ambiente.

37.1.1 Consideración de la durabilidad en la fase de proyecto

El proyecto de una estructura de hormigón debe incluir las medidas necesarias para que la estructura alcance la duración de la vida útil acordada según lo indicado en el Artículo 5º, en función de las condiciones de agresividad ambiental a las que pueda estar sometida. Para ello, deberá incluir una estrategia de durabilidad, acorde a los criterios establecidos en el Apartado 37.2. En el caso de que, por las características de la estructura, el Autor del proyecto considerara conveniente la estimación de la vida útil de la estructura mediante la comprobación del Estado Límite de durabilidad, podrá emplear los métodos contemplados en el Anejo nº 9 de esta Instrucción.

La agresividad a la que está sometida la estructura se identificará por el tipo de ambiente, de acuerdo con 8.2.1.

En la memoria, se justificará la selección de las clases de exposición consideradas para la estructura. Así mismo, en los planos se reflejará el tipo de ambiente para el que se ha proyectado cada elemento.

El proyecto deberá definir formas y detalles estructurales que faciliten la evacuación del agua y sean eficaces frente a los posibles mecanismos de degradación del hormigón.

Los elementos de equipamiento, tales como apoyos, juntas, drenajes, etc., pueden tener una vida más corta que la de la propia estructura por lo que, en su caso, se estudiará la adopción de medidas de proyecto que faciliten el mantenimiento y sustitución de dichos elementos durante la fase de uso.

37.1.2 Consideración de la durabilidad en la fase de ejecución

La buena calidad de la ejecución de la obra y, especialmente, del proceso de curado, tiene una influencia decisiva para conseguir una estructura durable.

Las especificaciones relativas a la durabilidad deberán cumplirse en su totalidad durante la fase de ejecución. No se permitirá compensar los efectos derivados por el incumplimiento de alguna de ellas, salvo que se justifique mediante la aplicación, en su caso, del cumplimiento del Estado Límite de durabilidad establecido en el Anejo 9.

37.2 Estrategia para la durabilidad

37.2.1 Prescripciones generales

Para satisfacer los requisitos establecidos en el Artículo 5º será necesario seguir una estrategia que considere todos los posibles mecanismos de degradación, adoptando medidas específicas en función de la agresividad a la que se encuentre sometido cada elemento.

La estrategia de durabilidad incluirá, al menos, los siguientes aspectos:

  • a) Selección de formas estructurales adecuadas, de acuerdo con lo indicado en 37.2.2.
  • b) Consecución de una calidad adecuada del hormigón y, en especial de su capa exterior, de acuerdo con indicado en 37.2.3.
  • c) Adopción de un espesor de recubrimiento adecuado para la protección de las armaduras, según 37.2.4 y 37.2.5.
  • d) Control del valor máximo de abertura de fisura, de acuerdo con 37.2.6.
  • e) Disposición de protecciones superficiales en el caso de ambientes muy agresivos, según 37.2.7.
  • f) Adopción de medidas de protección de las armaduras frente a la corrosión, conforme a lo indicado en 37.4.

37.2.2 Selección de la forma estructural

En el proyecto se definirán los esquemas estructurales, las formas geométricas y los detalles que sean compatibles con la consecución de una adecuada durabilidad de la estructura.

Se evitará el empleo de diseños estructurales que sean especialmente sensibles frente a la acción del agua y, en la medida de lo posible, se reducirá al mínimo el contacto directo entre ésta y el hormigón.

Además, se diseñarán los detalles de proyecto necesarios para facilitar la rápida evacuación del agua, previendo los sistemas adecuados para su conducción y drenaje (imbornales, conducciones, etc.). En especial, se procurará evitar el paso de agua sobre las zonas de juntas y sellados.

Se deberán prever los sistemas adecuados para evitar la existencia de superficies sometidas a salpicaduras o encharcamiento de agua.

Cuando la estructura presente secciones con aligeramientos u oquedades internas, se procurará disponer los sistemas necesarios para su ventilación y drenaje.

Salvo en obras de pequeña importancia, se deberá prever, en la medida de lo posible, el acceso a todos los elementos de la estructura, estudiando la conveniencia de disponer sistemas específicos que faciliten la inspección y el mantenimiento durante la fase de servicio, de acuerdo con lo indicado en el Capítulo XVIII de esta Instrucción.

37.2.3 Prescripciones respecto a la calidad del hormigón

Una estrategia enfocada a la durabilidad de una estructura debe conseguir una calidad adecuada del hormigón, en especial en las zonas más superficiales donde se pueden producir los procesos de deterioro.

Se entiende por un hormigón de calidad adecuada, aquel que cumpla las siguientes condiciones:

  • - Selección de materias primas acorde con lo indicado en los Artículos 26º al 35º.
  • - Dosificación adecuada, según lo indicado en el punto 37.3.1, así como en el punto 37.3.2.
  • - Puesta en obra correcta, según lo indicado en el Artículo 71º.
  • - Curado del hormigón, según lo indicado en el apartado 71.6
  • - Resistencia acorde con el comportamiento estructural esperado y congruente con los requisitos de durabilidad.
  • - Comportamiento conforme con los requisitos del punto 37.3.1.

37.2.4 Recubrimientos

El recubrimiento de hormigón es la distancia entre la superficie exterior de la armadura (incluyendo cercos y estribos) y la superficie del hormigón más cercana.

A los efectos de esta Instrucción, se define como recubrimiento mínimo de una armadura pasiva aquel que debe cumplirse en cualquier punto de la misma. Para garantizar estos valores mínimos, se prescribirá en el proyecto un valor nominal del recubrimiento rnom, definido como:

rnom= rmín+Δr

donde:

  • rnom Recubrimiento nominal
  • rmín Recubrimiento mínimo
  • Δr Margen de recubrimiento, en función del nivel de control de ejecución, y cuyo valor será

    • 0 mm en elementos prefabricados con control intenso de ejecución
    • 5 mm en el caso de elementos ejecutados in situ con nivel intenso de control de ejecución, y
    • 10 mm en el resto de los casos

El recubrimiento nominal es el valor que debe reflejarse en los planos, y que servirá para definir los separadores. El recubrimiento mínimo es el valor que se debe garantizar en cualquier punto del elemento y que es objeto de control, de acuerdo con lo indicado en el Artículo 95º.

En los casos particulares de atmósfera fuertemente agresiva o especiales riesgos de incendio, los recubrimientos indicados en el presente Artículo deberán ser aumentados.

37.2.4.1 Especificaciones respecto a recubrimientos de armaduras pasivas o activas pretesas

En el caso de las armaduras pasivas o armaduras activas pretesas, los recubrimientos mínimos deberán cumplir las siguientes condiciones:

  • a) Cuando se trata de armaduras principales, el recubrimiento deberá ser igual o superior al diámetro de dicha barra (o diámetro equivalente si se trata de un grupo de barras) y a 0,80 veces el tamaño máximo del árido, salvo que la disposición de armaduras respecto a los paramentos dificulte el paso del hormigón, en cuyo caso se tomará 1,25 veces el tamaño máximo del árido, definido según el apartado 28.3.
  • b) Para cualquier clase de armaduras pasivas (incluso estribos) o armaduras activas pretesas, el recubrimiento no será, en ningún punto, inferior a los valores mínimos recogidos en las tablas 37.2.4.1.a, 37.2.4.1.b y 37.2.4.1.c.
  • c) En el caso de elementos (viguetas o placas) prefabricados en instalación industrial fija, para forjados unidireccionales de hormigón armado o pretensado, el proyectista podrá contar, además del recubrimiento del hormigón, con el espesor de los revestimientos del forjado que sean compactos e impermeables y tengan carácter de definitivos y permanentes, al objeto de cumplir los requisitos del punto c) anterior. En estos casos, el recubrimiento real de hormigón no podrá ser nunca inferior a 15 mm. El Anejo nº 9 incluye algunas recomendaciones para evaluar la contribución a la que se refiere este punto, en el caso de emplearse morteros de revestimiento.
  • d) El recubrimiento de las barras dobladas no será inferior a dos diámetros, medido en dirección perpendicular al plano de la curva.
  • e) Cuando se trate de superficies límites de hormigonado que en situación definitiva queden embebidas en la masa del hormigón, el recubrimiento no será menor que el diámetro de la barra o diámetro equivalente cuando se trate de grupo de barras, ni que 0.8 veces el tamaño máximo del árido

Cuando por exigencias de cualquier tipo (durabilidad, protección frente a incendios o utilización de grupos de barras), el recubrimiento sea superior a 50 mm, deberá considerarse la posible conveniencia de colocar una malla de reparto en medio del espesor del recubrimiento en la zona de tracción, con una cuantía geométrica del 5 por mil del área del recubrimiento para barras o grupos de barras de diámetro (o diámetro equivalente) igual o inferior a 32 mm, y del 10 por mil para diámetros (o diámetros equivalentes) superiores a 32 mm.

En piezas hormigonadas contra el terreno, el recubrimiento mínimo será 70 mm, salvo que se haya preparado el terreno y dispuesto un hormigón de limpieza, no rigiendo en este caso lo establecido en el párrafo anterior.

Tabla 37.2.4.1.a Recubrimientos mínimos (mm) para las clases generales de exposición I y II
Clase de exposición Tipo de cemento Resistencia característica del hormigón [N/mm²] Vida útil de proyecto(tg), (años)
50 100
I Cualquiera fck ≥ 25 15 25
II a CEM I 25 ≤ fck <40 15 25
fck ≥ 40 10 20
Otros tipos de cementos o en el caso de empleo de adiciones al hormigón 25 ≤ fck <40 20 30
fck ≥ 40 15 25
II b CEM I 25 ≤ fck <40 20 30
fck ≥ 40 15 25
Otros tipos de cementos o en el caso de empleo de adiciones al hormigón 25 ≤ fck <40 25 35
fck ≥ 40 20 30
Tabla 37.2.4.1.b Recubrimiento mínimo (mm) para las clases generales de exposición III y IV
Hormigón Cemento Vida útil de proyecto (tg) (años) Clase general de exposición
IIIa IIIb IIIc IV
Armado CEM III/A, CEM III/B, CEM IV, CEM II/B- S, B- P, B- V, A- D u hormigón con adición de microsílice superior al 6% o de 50 25 30 35 35
100 30 35 40 40
Resto de cementos utilizables 50 45 40 (13) (13)
100 65 (13) (13) (13)
Pretensado CEM II/A- D o bien con adición de humo de sílice superior al 6% 50 30 35 40 40
100 35 40 45 45
Resto de cementos utilizables, según el Artículo 26° 50 65 45 (13) (13)
100 (13) (13) (13) (13)

En caso de mecanismos de deterioro distintos de la corrosión de las armaduras, se emplearán los valores de la tabla 37.2.4.1.c.

Tabla 37.2.4.1.c Recubrimientos mínimos para las clases específicas de exposición
Clase de exposición Tipo de cemento Resistencia característica del hormigón [N/mm²] Vida útil de proyecto (tg), (años)
50 100
H CEM III 25 ≤ fck <40 25 50
fck ≥ 40 15 25
Otros tipos de cemento 25 ≤ fck <40 20 35
fck ≥ 40 10 20
F CEM I I/A- D 25 ≤ fck <40 25 50
fck ≥ 40 15 35
CEM III 25 ≤ fck <40 40 75
fck ≥ 40 20 40
Otros tipos de cementos o en el caso de empleo de adiciones al hormigón 25 ≤ fck <40 20 40
fck ≥ 40 10 20
E (14) Cualquiera 25 ≤ fck <40 40 80
fck ≥ 40 20 35
Qa CEM III, CEM IV, CEM II/B- S, B- P, B- V, A- D u hormigón con adición de microsílice superior al 6% o de cenizas volantes superior al 20% - 40 55
Resto de cementos utilizables - (15) (15)
Qb, Qc Cualquiera - (16) (16)

Los valores de recubrimiento mínimo de las tablas 37.2.4.1.a, 37.2.4.1.b y 37.2.4.1.c están asociadas al cumplimiento simultáneo de las especificaciones de dosificación del hormigón contempladas en 37.3 para cada clase de exposición. En el caso de que se dispongan datos experimentales sobre la agresividad del ambiente en estructuras similares situadas en zonas próximas y con el mismo grado de exposición, o bien en el caso de que se decida adoptar en el proyecto unas características del hormigón más exigentes que las indicadas en el articulado, el Autor del proyecto podrá comprobar el cumplimiento del Estado Límite de durabilidad, de acuerdo con lo indicado en el Anejo nº 9.

En el caso de que el Autor del proyecto establezca en el mismo la adopción de medidas especiales de protección frente a la corrosión de las armaduras (protección catódica, armaduras galvanizadas o empleo de aditivos inhibidores de corrosión en el hormigón); podrá disponer unos recubrimientos mínimos reducidos para las clases generales III y IV, que se corresponderán con los indicados en este artículo para la clase general IIb., siempre que se puedan disponer las medidas necesarias para garantizar la eficacia de dichas medidas especiales durante la totalidad de la vida útil de la estructura prevista en el proyecto.

37.2.4.2 Recubrimientos de armaduras activas postesas

En el caso de las armaduras activas postesas, los recubrimientos mínimos en las direcciones horizontal y vertical (Figura 37.2.4.2) serán por lo menos iguales al mayor de los límites siguientes, y no podrán ser nunca superiores a 80 mm:

  • - 40 mm;
  • - el mayor de los valores siguientes: la menor dimensión o la mitad de la mayor dimensión de la vaina o grupos de vainas en contacto

Figura 37.2.4.2

37.2.5 Separadores

Los recubrimientos deberán garantizarse mediante la disposición de los correspondientes elementos separadores colocados en obra.

Estos calzos o separadores deberán disponerse de acuerdo con lo dispuesto en 69.8.2. Deberán estar constituidos por materiales resistentes a la alcalinidad del hormigón, y no inducir corrosión de las armaduras. Deben ser al menos tan impermeables al agua como el hormigón, y ser resistentes a los ataques químicos a que se puede ver sometido este.

Independientemente de que sean provisionales o definitivos, deberán ser de hormigón, mortero, plástico rígido o material similar y haber sido específicamente diseñados para este fin.

Si los separadores son de hormigón, éste deberá ser, en cuanto a resistencia, permeabilidad, higroscopicidad, dilatación térmica, etc., de una calidad comparable a la del utilizado en la construcción de la pieza. Análogamente, si son de mortero, su calidad deberá ser semejante a la del mortero contenido en el hormigón de la obra.

Cuando se utilicen separadores constituidos con material que no contenga cemento, aquellos deberán, para asegurar su buen enlace con el hormigón de la pieza, presentar orificios cuya sección total sea al menos equivalente al 25% de la superficie total del separador.

Se prohíbe el empleo de madera así como el de cualquier material residual de construcción, aunque sea ladrillo u hormigón. En el caso de que puedan quedar vistos, se prohíbe asimismo el empleo de materiales metálicos. En cualquier caso, los materiales componentes de los separadores no deberán tener amianto.

37.2.6 Valores máximos de la abertura de fisura

La durabilidad es, junto a consideraciones funcionales y de aspecto, uno de los criterios en los que se basa la necesidad de limitar la abertura de fisura. Los valores máximos a considerar, en función de la clase de exposición ambiental, serán los indicados en la tabla 5.1.1.2.

37.2.7 Medidas especiales de protección

En casos de especial agresividad, cuando las medidas normales de protección no se consideren suficientes, se podrá recurrir a la disposición de sistemas especiales de protección, como los siguientes:

  • - Aplicación de revestimientos superficiales con productos específicos para la protección del hormigón (pinturas o revestimientos), conformes con las normas de la serie UNEEN 1504 que les sean de aplicación.
  • - Protección de las armaduras mediante revestimientos (por ejemplo, armaduras galvanizadas).
  • - Protección catódica de las armaduras, mediante ánodos de sacrificio o por corriente impresa, según UNE-EN 12696.
  • - Armaduras de acero inoxidable, según UNE 36067.
  • - Aditivos inhibidores de la corrosión.

Las protecciones adicionales pueden ser susceptibles de tener una vida útil incluso más pequeña que la del propio elemento estructural. En estos casos, el proyecto deberá contemplar la planificación de un mantenimiento adecuado del sistema de protección.

37.3 Durabilidad del hormigón

La durabilidad del hormigón es la capacidad de comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas o químicas agresivas y proteger adecuadamente las armaduras y demás elementos metálicos embebidos en el hormigón durante la vida de servicio de la estructura.

La selección de las materias primas y la dosificación del hormigón deberá hacerse siempre a la vista de las características particulares de la obra o parte de la misma de que se trate, así como de la naturaleza de las acciones o ataques que sean de prever en cada caso.

37.3.1 Requisitos de dosificación y comportamiento del hormigón

Para conseguir una durabilidad adecuada del hormigón se deben cumplir los requisitos siguientes:

  • a) Requisitos generales:
    • - Máxima relación agua/cemento, según 37.3.2.
    • - Mínimo contenido de cemento, según 37.3.2.
  • b) Requisitos adicionales:
    • - Mínimo contenido de aire ocluido, en su caso, según 37.3.3.
    • - Utilización de un cemento resistente a los sulfatos, en su caso, según 37.3.4.
    • - Utilización de un cemento resistente al agua de mar, en su caso, según 37.3.5.
    • - Resistencia frente a la erosión, en su caso, según 37.3.6.
    • - Resistencia frente a las reacciones álcali-árido, en su caso, según 37.3.7.

37.3.2 Limitaciones a los contenidos de agua y de cemento

En función de las clases de exposición a las que vaya a estar sometido el hormigón, definido de acuerdo con 8.2.2 y 8.2.3, se deberán cumplir las especificaciones recogidas en la tabla 37.3.2.a.

En el caso de que el tipo de ambiente incluya una o más clases específicas de exposición, se procederá fijando, para cada parámetro, el criterio más exigente de entre los establecidos para las clases en cuestión.

En el caso particular de que se utilicen adiciones en la fabricación del hormigón, se podrá tener en cuenta su empleo a los efectos del cálculo del contenido de cemento y de la relación agua/cemento. A tales efectos, se sustituirá para entrar en la tabla 37.3.2.a el contenido de cemento C (kg/m³) por C+KF, así como la relación A/C por A/(C+KF) siendo F(kg/m³) el contenido de adición y K el coeficiente de eficacia de la misma.

En el caso de las cenizas volantes, se tomará un valor de K no superior a 0,20 si se emplea un cemento CEM I 32,5, ni superior a 0,40 en el caso de cementos CEM I con otras categorías resistentes superiores. La Dirección Facultativa podrá admitir, bajo su responsabilidad, valores superiores del coeficiente de eficacia pero no mayores de 0,65, siempre que ello se deduzca como una estimación centrada en mediana del valor característico real, definido como el cuantil del 5% de la distribución de valores de K. La estimación referida procederá de un estudio experimental que deberá ser validado previamente por el correspondiente organismo certificador del hormigón y que no sólo tenga en cuenta la resistencia sino también el comportamiento frente a la agresividad específica del ambiente al que va a estar sometida la estructura.

En el caso del humo de sílice, se tomará un valor de K no superior a 2, excepto en el caso de hormigones con relación agua/cemento mayor que 0,45 que vayan a estar sometidos a clases de exposición H ó F en cuyo caso para K se tomará un valor igual a 1.

En el caso de utilización de adiciones, los contenidos de cemento no podrán ser inferiores a 200, 250 ó 275 kg/m³, según se trate de hormigón en masa, armado o pretensado.

37.3.3 Impermeabilidad del hormigón

Una comprobación experimental de la consecución de una estructura porosa del hormigón suficientemente impermeable para el ambiente en el que va a estar ubicado, puede realizarse comprobando la impermeabilidad al agua del hormigón, mediante el método de determinación de la profundidad de penetración de agua bajo presión, según la UNE EN 12390-8.

Esta comprobación se deberá realizar cuando, de acuerdo con 8.2.2, las clases generales de exposición sean III ó IV, o cuando el ambiente presente cualquier clase específica de exposición.

Un hormigón se considera suficientemente impermeable al agua si los resultados del ensayo de penetración de agua cumplen simultáneamente que:

Clase de exposición ambiental Especificación para la profundidad máxima Especificación para la profundidad media
IIIa, IIIb, IV, Qa, E, H, F, Qb (en el caso de elementos en masa o armados) 50 mm 30 mm
IIIc, Qc Qb (solo en el caso de elementos pretensados) 30 mm 20 mm
Tabla 37.3.2.a Máxima relación agua/cemento y mínimo contenido de cemento
Parámetro de dosificación Tipo de hormigón CLASE DE EXPOSICIÓN
I IIa IIb IIIa IIIb IIIc IV Qa Qb Qc H F E
Máxima Relación a/c masa 0,65 - - - - - - 0,50 0,50 0,45 0,55 0,50 0,50
armado 0,65 0,60 0,55 0,50 0,50 0,45 0,50 0,50 0,50 0,45 0,55 0,50 0,50
pretensado 0,60 0,60 0,55 0,45 0,45 0,45 0,45 0,50 0,45 0,45 0,55 0,50 0,50
Mínimo contenido de cemento (kg/m³) masa 200 - - - - - - 275 300 325 275 300 275
armado 250 275 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300
pretensado 275 300 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300
Tabla 37.3.2.b Resistencias mínimas recomendadas en función de los requisitos de durabilidad (17)
Parámetro de dosificación Tipo de hormigón CLASE DE EXPOSICIÓN

I IIa IIb IIIa IIIb IIIc IV Qa Qb Qc H F E
resistencia Mínima (N/mm²) masa 20 - - - - - - 30 30 35 30 30 30
armado 25 25 30 30 30 35 30 30 30 35 30 30 30
pretensado 25 25 30 30 35 35 35 30 35 35 30 30 30

37.3.4 Resistencia del hormigón frente a la helada

Cuando un hormigón esté sometido a una clase de exposición F, se deberá introducir un contenido mínimo de aire ocluido del 4,5%, determinado de acuerdo con UNE-EN 12350-7.

37.3.5 Resistencia del hormigón frente al ataque por sulfatos

En el caso particular de existencia de sulfatos, el cemento deberá poseer la característica adicional de resistencia a los sulfatos, según la vigente instrucción para la recepción de cementos, siempre que su contenido sea igual o mayor que 600 mg/l en el caso de aguas, o igual o mayor que 3000 mg/kg, en el caso de suelos (excepto cuando se trate de agua de mar o el contenido en cloruros sea superior a 5000 mg/l, en que será de aplicación lo indicado en 37.3.6.

37.3.6 Resistencia del hormigón frente al ataque del agua de mar

En el caso de que un elemento estructural armado esté sometido a un ambiente que incluya una clase general del tipo IIIb ó IIIc, o bien que un elemento de hormigón en masa se encuentre sumergido o en zona de carrera de mareas, el cemento a emplear deberá tener la característica adicional de resistencia al agua de mar, según la vigente instrucción para la recepción de cementos

37.3.7 Resistencia del hormigón frente a la erosión

Cuando un hormigón vaya a estar sometido a una clase de exposición E, deberá procurarse la consecución de un hormigón resistente a la erosión. Para ello, se adoptarán las siguientes medidas:

  • - Contenido mínimo de cemento y relación máxima agua/cemento, según la tabla 37.3.2.a.
  • - Resistencia mínima del hormigón de 30 N/mm².
  • - El árido fino deberá ser cuarzo u otro material de, al menos, la misma dureza.
  • - El árido grueso deberá tener un coeficiente de Los Ángeles inferior a 30.
  • - No superar los contenidos de cemento que se indican a continuación para cada tamaño máximo del árido D:
    D Contenido máximo de cemento
    10 mm 400 kg/m³
    20 mm 375 kg/m³
    40 mm 350 kg/m³
  • - Curado prolongado, con duración, al menos, un 50% superior a la que se aplicará, a igualdad del resto de condiciones, a un hormigón no sometido a erosión.

37.3.8 Resistencia frente a la reactividad álcali-árido

Las reacciones álcali-árido se pueden producir cuando concurren simultáneamente la existencia de un ambiente húmedo, la presencia de un alto contenido de alcalinos en el hormigón y la utilización de áridos que contengan componentes reactivos.

A los efectos del presente artículo, se consideran ambientes húmedos aquellos cuya clase general de exposición, según 8.2.2, es diferente a I ó IIb.

Para prevenir las reacciones álcali-árido, se deben adoptar una de las siguientes medidas:

  • a) Empleo de áridos no reactivos, según 28.7.6.
  • b) Empleo de cementos con un contenido de alcalinos, expresados como óxido de sodio equivalente (0,658 K2O + Na2O) inferior al 0,60% del peso de cemento.

En el caso de no ser posible la utilización de materias primas que cumplan las prescripciones anteriores, se deberá realizar un estudio experimental específico sobre la conveniencia de adoptar una de las siguientes medidas:

  • a) Empleo de cementos con adiciones, salvo las de filler calizo, según la UNE 197-1 y la UNE 80307.
  • b) Empleo de adiciones al hormigón, según lo especificado en 30.

En estos casos, puede estudiarse también la conveniencia de adoptar un método de protección adicional por impermeabilización superficial.

37.4 Corrosión de las armaduras

Las armaduras deberán permanecer exentas de corrosión durante todo el período de vida útil de la estructura. La agresividad del ambiente en relación con la corrosión de las armaduras, viene definida por las clases generales de exposición según 8.2.2.

Para prevenir la corrosión, se deberán tener en cuenta todas las consideraciones relativas a los espesores de recubrimiento, indicadas en 37.2.4.

Con respecto a los materiales empleados, se prohíbe poner en contacto las armaduras con otros metales de muy diferente potencial galvánico, salvo en el caso de sistemas de protección catódica.

Esta Instrucción contempla la posibilidad de emplear sistemas para la protección de las armaduras frente la corrosión, de acuerdo con lo indicado en 37.2.7.

Asimismo, se recuerda la prohibición de emplear materiales componentes que contengan iones despasivantes, como cloruros, sulfuros y sulfatos, en proporciones superiores a las indicadas en los Artículos 27º, 28º, 29º y 30º.

37.4.1 Corrosión de las armaduras pasivas

Además de la limitación específica del contenido de iones cloruro para los materiales componentes, de acuerdo con el apartado 31.1, se deberá cumplir que el contenido total de cloruros al final de su vida útil, sea inferior al 0,6% del peso de cemento, en el caso de obras de hormigón armado u hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración.

37.4.2 Corrosión de las armaduras activas

En el caso de estructuras pretensadas, se prohíbe el uso de cualquier sustancia que catalice la absorción del hidrógeno por el acero.

Además de la limitación específica del contenido de iones cloruro para los materiales componentes, de acuerdo con el apartado 31.1, se deberá cumplir que el contenido total de cloruros al final de su vida útil en un hormigón pretensado no deberá superar el 0,3% del peso del cemento.

Se prohíbe la utilización de empalmes o sujeciones con otros metales distintos del acero, así como la protección catódica.

Con carácter general, no se permitirá el uso de aceros protegidos por recubrimientos metálicos. La Dirección Facultativa podrá permitir su uso cuando exista un estudio experimental que avale su comportamiento como adecuado para el caso concreto de cada obra.

37.4.3 Protección y conservación de las armaduras activas y de los anclajes

Se adoptarán las precauciones necesarias para evitar que las armaduras activas, durante su almacenamiento, colocación, o después de colocadas en obra, experimenten daños, especialmente entalladuras o calentamientos locales, que puedan modificar sus características o dar lugar a que se inicie un proceso de corrosión.

TÍTULO 5

CÁLCULO

CAPÍTULO VIII

DATOS DE LOS MATERIALES PARA EL PROYECTO

Artículo 38 Características de las armaduras

38.1 Generalidades

Las características del acero para el proyecto que se recogen en este artículo, se refieren a las propiedades de las armaduras colocadas en el elemento estructural, de acuerdo con lo indicado en el apartado 3.2.1 de la EN 1992-1-1.

38.2 Diagrama tensión-deformación característico del acero en las armaduras pasivas

Diagrama tensión-deformación característico es el que se adopta como base de los cálculos, asociado en esta Instrucción a un porcentaje del 5 por 100 de diagramas tensióndeformación más bajos.

Diagrama característico tensión-deformación del acero en tracción es aquel que tiene la propiedad de que los valores de la tensión, correspondientes a deformaciones no mayores que el 10 por 1.000, presentan un nivel de confianza del 95 por 100 con respecto a los correspondientes valores obtenidos en ensayos de tracción realizados según la UNE-EN 10080. En compresión puede adoptarse el mismo diagrama que en tracción.

A falta de datos experimentales precisos, puede suponerse que el diagrama característico adopta la forma de la figura 38.2, pudiendo tomarse este diagrama como diagrama característico si se adoptan los valores tipificados del límite elástico dados en el Artículo 32º. La rama de compresión es en todos los casos simétrica de la de tracción respecto al origen.

Figura 38.2. Diagrama característico tensión-deformación en las armaduras pasivas

38.3 Resistencia de cálculo del acero en las armaduras pasivas

Se considerará como resistencia de cálculo del acero ƒyd el valor:

siendo ƒyk el límite elástico característico y γs el coeficiente parcial de seguridad definido en el Artículo 15º.

Las expresiones indicadas son válidas tanto para tracción como para compresión.

Cuando en una misma sección coincidan aceros con diferente límite elástico, cada uno se considerará en el cálculo con su diagrama correspondiente.

38.4 Diagrama tensión-deformación de cálculo del acero en las armaduras pasivas

El diagrama tensión-deformación de cálculo del acero en las armaduras pasivas (en tracción o en compresión) se deduce del diagrama característico mediante una afinidad oblicua, paralela a la recta de Hooke, de razón 1/γs.

Cuando se utiliza el diagrama de la figura 38.2, se obtiene el diagrama de cálculo de la figura 38.4 en la que se observa que se puede considerar a partir de ƒyd una segunda rama con pendiente positiva, obtenida mediante afinidad oblicua a partir del diagrama característico, o bien una segunda rama horizontal, siendo esto último suficientemente preciso en general.

Se pueden emplear otros diagramas de cálculo simplificados, siempre que su uso conduzca a resultados que estén suficientemente avalados por la experiencia.

Figura 38.4. Diagrama tensión-deformación de cálculo en las armaduras pasivas

Se adoptará una deformación máxima del acero en tracción en el cálculo εmáx = 0,01.

38.5 Diagrama tensión-deformación característico del acero en las armaduras activas

Como diagrama tensión-deformación característico del acero en las armaduras activas (alambre, barra o cordón) puede adoptarse el que establezca su fabricante hasta la deformación εp = 0,010, como mínimo, y tal que, para una deformación dada las tensiones sean superadas en el 95% de los casos.

Si no se dispone de este diagrama garantizado, puede utilizarse el representado en la figura 38.5. Este diagrama consta de un primer tramo recto de pendiente Ep y un segundo tramo curvo, a partir de 0,7 ƒpk, definido por la siguiente expresión:

siendo Ep el módulo de deformación longitudinal definido en 38.8.

Figura 38.5. Diagrama tensión-deformación característico para armaduras activas

38.6 Resistencia de cálculo del acero en las armaduras activas

Como resistencia de cálculo del acero en las armaduras activas, se tomará:

siendo ƒpk el valor del límite elástico característico y γs el coeficiente parcial de seguridad del acero dado en el Artículo 15º.

38.7 Diagrama tensión-deformación de cálculo del acero en las armaduras activas

El diagrama tensión-deformación de cálculo del acero en las armaduras activas, se deducirá del correspondiente diagrama característico, mediante una afinidad oblicua, paralela a la recta de Hooke, de razón 1/γs (ver figura 38.7.a).

Figura 38.7.a. Diagrama tensión-deformación de cálculo en las armaduras activas

Como simplificación, a partir de ƒpd se podrá tomar σp = ƒpd (ver figura 38.7.b).

Figura 38.7.b. Diagrama tensión-deformación de cálculo en las armaduras activas

38.8 Módulo de deformación longitudinal del acero en las armaduras activas

Como módulo de deformación longitudinal del acero de las armaduras constituidas por alambres o barras se adoptará, salvo justificación experimental, el valor Ep = 200.000 N/mm².

En los cordones, se pueden adoptar como valores noval y reiterativo los que establezca el fabricante o se determinen experimentalmente. En el diagrama característico (véase 38.5) debe tomarse el valor del módulo reiterativo. Si no existen valores experimentales anteriores al proyecto puede adoptarse el valor Ep = 190.000 N/mm².

Para la comprobación de alargamiento durante el tesado se requiere utilizar el valor del módulo noval determinado experimentalmente.

38.9 Relajación del acero en las armaduras activas

La relajación ρ del acero a longitud constante, para una tensión inicial σpi = αƒmáx estando la fracción αcomprendida entre 0,5 y 0,8 y para un tiempo t, puede estimarse con la siguiente expresión:

El fabricante del acero suministrará los valores de la relajación a 120 h y a 1.000 h, para tensiones iniciales de 0,6, 0,7 y 0,8 de ƒmáx a temperatura de 20±1°C y garantizará el valor a 1.000 h para α= 0,7. Con estos valores de relajación pueden obtenerse los coeficientes K1 y K2 paraα= 0,6, 0,7 y 0,8.

Para obtener la relajación con otro valor de α puede interpolarse linealmente admitiendo paraα= 0,5; ρ = 0.

Como valor final ρf se tomará el que resulte para la vida estimada de la obra expresada en horas, o 1.000.000 de horas a falta de este dato.

Figura 38.9

38.10 Características de fatiga de las armaduras activas y pasivas

La variación de tensión máxima, debida a la carga de fatiga, debe ser inferior a los valores del límite de fatiga indicados en la tabla 38.10.

Tabla 38.10 Límite de fatiga para armaduras pasivas y activas
Tipo de armaduras Límite de fatiga ΔσD [N/mm²]
Adherencia directa Adherencia dentro de vainas de acero

Pasivas: - Barras

- Mallas electrosoldadas

150

100

-

-

Activas : - Alambres

- Cordones de 7 alambres

- Barras de pretensado

150

150

-

100

100

100

En el caso de barras dobladas, a falta de resultados experimentales específicos y representativos, el límite de fatiga indicado en la tabla 38.10 deberá disminuirse según el siguiente criterio:

donde:

  • d Diámetro de la barra.
  • D Diámetro de doblado.

En el caso de estribos verticales de diámetro menor o igual a 10 mm, no será necesaria ninguna reducción del límite de fatiga.

38.11 Características de fatiga de los dispositivos de anclaje y empalme de la armadura activa

Los dispositivos de anclaje y empalme se situarán, en la medida de lo posible, en secciones donde sea mínima la variación de tensiones.

En general, el límite de fatiga de este tipo de elementos es inferior al de las armaduras y deberá ser suministrado por el fabricante después de la realización de ensayos específicos y representativos.

Artículo 39 Características del hormigón

39.1 Definiciones

Resistencia característica de proyecto, ƒck, es el valor que se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión, como base de los cálculos. Se denomina también resistencia característica especificada o resistencia de proyecto.

Resistencia característica real de obra, ƒc real, es el valor que corresponde al cuantil del 5 por 100 en la distribución de resistencia a compresión del hormigón suministrado a la obra.

Resistencia característica estimada, ƒc est, es el valor que estima o cuantifica la resistencia característica real de obra a partir de un número finito de resultados de ensayos normalizados de resistencia a compresión, sobre probetas tomadas en obra. Abreviadamente se puede denominar resistencia característica.

El valor de la resistencia media a tracción, ƒct,m, puede estimarse, a falta de resultados de ensayos, mediante:

Si no se dispone de resultados de ensayos, podrá admitirse que la resistencia característica inferior a tracción, ƒct,k, (correspondiente al cuantil del 5 por 100) viene dada, en función de la resistencia media a tracción, ƒct,m, por la fórmula:

La resistencia media a flexotracción, ƒct,m,fl, viene dada por la siguiente expresión que es función del canto total del elemento h en mm:

En todas estas fórmulas las unidades son N y mm.

En la presente Instrucción, la expresión resistencia característica a tracción se refiere siempre, salvo que se indique lo contrario, a la resistencia característica inferior a tracción, ƒct,k.

39.2 Tipificación de los hormigones

Los hormigones se tipificarán de acuerdo con el siguiente formato (lo que deberá reflejarse en los planos de proyecto y en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares del proyecto):

T - R / C / TM / A

donde:

  • T Indicativo que será HM en el caso de hormigón en masa, HA en el caso de hormigón armado y HP en el de pretensado.
  • R Resistencia característica especificada, en N/mm².
  • C Letra inicial del tipo de consistencia, tal y como se define en 31.5.
  • TM Tamaño máximo del árido en milímetros, definido en 28.3.
  • A Designación del ambiente, de acuerdo con 8.2.1.

En cuanto a la resistencia característica especificada, se recomienda utilizar la siguiente serie:

20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100

En la cual las cifras indican la resistencia característica especificada del hormigón a compresión a 28 días, expresada en N/mm².

La resistencia de 20 N/mm² se limita en su utilización a hormigones en masa.

El hormigón que se prescriba deberá ser tal que, además de la resistencia mecánica, asegure el cumplimiento de los requisitos de durabilidad (contenido mínimo de cemento y relación agua/cemento máxima) correspondientes al ambiente del elemento estructural, reseñados en 37.3.

39.3 Diagrama tensión-deformación característico del hormigón

El diagrama tensión-deformación característico del hormigón depende de numerosas variables: edad del hormigón, duración de la carga, forma y tipo de la sección, naturaleza de la solicitación, tipo de árido, estado de humedad, etc.

Dada la dificultad de disponer del diagrama tensión-deformación característico del hormigón, aplicable al caso concreto en estudio, a efectos prácticos pueden utilizarse diagramas característicos simplificados.

39.4 Resistencia de cálculo del hormigón

Se considerará como resistencia de cálculo del hormigón en compresión el valor:

donde:

  • αcc Factor que tiene en cuenta el cansancio del hormigón cuando está sometido a altos niveles de tensión de compresión debido a cargas de larga duración. En esta Instrucción se adopta, con carácter general, el valor αcc = 1. No obstante, el Autor del Proyecto valorará la adopción de valores para αcc que sean menores que la unidad (0,85 ≤ αcc ≤ 1) en función de la relación entre las cargas permanentes y las totales o en función de las características de la estructura.
  • ƒck Resistencia característica de proyecto.
  • γc Coeficiente parcial de seguridad que adopta los valores indicados en el Artículo 15º.

Se considerará como resistencia de cálculo a tracción del hormigón, el valor:

donde:

  • αct Factor que tiene en cuenta el cansancio del hormigón cuando está sometido a altos niveles de tensión de tracción debido a cargas de larga duración. A falta de justificación experimental específica, en esta Instrucción se adopta αct = 1.
  • ƒct,k Resistencia característica a tracción.
  • γc Coeficiente parcial de seguridad que adopta los valores indicados en el Artículo 15º.

39.5 Diagrama tensión-deformación de cálculo del hormigón

Para el cálculo de secciones sometidas a solicitaciones normales, en los Estados Límite Últimos se adoptará uno de los diagramas siguientes:

  • a) Diagrama parábola rectángulo Está formado por una parábola de grado n y un segmento rectilíneo (Figura 39.5.a). El vértice de la parábola se encuentra en la abcisa εc0 (deformación de rotura del hormigón a compresión simple) y el vértice extremo del rectángulo en la abcisa εcu (deformación de rotura del hormigón en flexión). La ordenada máxima de este diagrama corresponde a una compresión igual a ƒcd.

    Figura 39.5.a. Diagrama de cálculo parábola-rectángulo

    La ecuación de esta parábola es:

    Los valores de la deformación de rotura a compresión simple, εc0, son los siguientes:

    Los valores de la deformación última, εcu, vienen dados por:

    Y el valor n que define el grado de la parábola se obtiene como:

  • b) Diagrama rectangular Está formado por un rectángulo cuya profundidad λ(x)·h, e intensidad η(x)·ƒcd dependen de la profundidad del eje neutro x (figura 39.5.b), y de la resistencia del hormigón. Sus valores son:

    Figura 39.5.b. Diagrama de cálculo rectangular

  • c) Otros diagramas de cálculo, como los parabólicos, birrectilíneos, trapezoidales, etc. Se aceptarán siempre que los resultados con ellos obtenidos concuerden, de una manera satisfactoria, con los correspondientes a los de la parábola-rectángulo o queden del lado de la seguridad.

39.6 Módulo de deformación longitudinal del hormigón

Como módulo de deformación longitudinal secante Ecm a 28 días (pendiente de la secante de la curva real σ-ε), se adoptará:

Dicha expresión es válida siempre que las tensiones, en condiciones de servicio, no sobrepasen el valor de 0,40 ƒcm, siendo ƒcm la resistencia media a compresión del hormigón a 28 días de edad.

Para cargas instantáneas o rápidamente variables, el módulo de deformación longitudinal inicial del hormigón (pendiente de la tangente en el origen) a la edad de 28 días, puede tomarse aproximadamente igual a:

Figura 39.6. Representación esquemática de la relación tenso-deformacional del hormigón

39.7 Retracción del hormigón

Para la evaluación del valor de la retracción, han de tenerse en cuenta las diversas variables que influyen en el fenómeno, en especial: el grado de humedad ambiente, el espesor o menor dimensión de la pieza, la composición del hormigón y el tiempo transcurrido desde la ejecución, que marca la duración del fenómeno.

39.8 Fluencia del hormigón

La deformación dependiente de la tensión, en el instante t, para una tensión constante σ(t0), menor que 0,45 ƒcm, aplicada en t0, puede estimarse de acuerdo con el criterio siguiente:

donde t0 y t se expresan en días.

El primer sumando del paréntesis representa la deformación instantánea para una tensión unidad, y el segundo la de fluencia, siendo

  • Ec28 Módulo de deformación longitudinal instantáneo del hormigón, tangente en el origen, a los 28 días de edad, definido en 39.6.
  • Ec,t0 Módulo de deformación longitudinal secante del hormigón en el instante t0 de aplicación de la carga, definido en 39.6.
  • φ(t,t0) Coeficiente de fluencia.

39.9 Coeficiente de Poisson

Para el coeficiente de Poisson relativo a las deformaciones elásticas bajo tensiones normales de utilización, se tomará un valor medio igual a 0,20.

39.10 Coeficiente de dilatación térmica

El coeficiente de dilatación térmica del hormigón se tomará igual a 10-5.

CAPÍTULO IX

CAPACIDAD RESISTENTE DE BIELAS, TIRANTES Y NUDOS

Artículo 40 Capacidad resistente de bielas, tirantes y nudos

40.1 Generalidades

El modelo de bielas y tirantes constituye un procedimiento adecuado para explicar el comportamiento de elementos de hormigón estructural, tanto en regiones B como en regiones D (Artículo 24º).

Los elementos de un modelo de bielas y tirantes son las bielas, los tirantes y los nudos.

Los tirantes, habitualmente, están constituidos por armaduras activas o pasivas.

Una biela puede representar un campo de compresiones de ancho uniforme, tal y como se muestra en la figura 40.1.a, o un campo de compresiones de anchura variable o con forma de abanico, tal como se muestra en la figura 40.1.b.

Figuras 40.1.a y b

Un nudo es una zona donde los campos de compresiones o las tracciones de los tirantes se intersecan.

En este artículo se exponen los criterios de comprobación de cada uno de estos elementos en Estado Límite Último.

Si bien los criterios expuestos en este Capítulo constituyen comprobaciones en Estado Límite Último que no implican la comprobación automática del Estado Límite de Fisuración, se definen aquí algunas limitaciones que, junto con los principios generales expuestos en el Artículo 24º, conducen en la práctica a un control adecuado de la fisuración.

40.2 Capacidad resistente de los tirantes constituidos por armaduras

En Estado Límite Último se supondrá que la armadura alcanza la tensión de cálculo, es decir:

Cuando no se estudien las condiciones de compatibilidad de una forma explícita, será necesario limitar la deformación máxima de los tirantes en Estado Límite Último y, con ello, se limita indirectamente la tensión de la armadura en Estado Límite de Servicio.

La capacidad resistente de un tirante constituido por armaduras puede expresarse:

As ƒyd + Ap ƒpd

donde:

  • As Sección de la armadura pasiva.
  • Ap Sección de la armadura activa.

40.3 Capacidad resistente de las bielas

La capacidad de una biela comprimida está fuertemente influida por el estado de tensiones y deformaciones transversales al campo de compresiones así como por la fisuración existente.

40.3.1 Bielas de hormigón en zonas con estados de compresión uniaxial

Este es el caso del cordón comprimido de una viga, debido a esfuerzos de flexión, y cuya capacidad resistente puede evaluarse de acuerdo con los diagramas tensión-deformación indicados en 39.5, donde la tensión máxima para el hormigón comprimido se limita al valor:

ƒ1cd = ƒcd

40.3.2 Bielas de hormigón con fisuración oblicua o paralela a la biela

En este caso, el campo de compresiones que constituye una biela de hormigón puede presentar fisuración oblicua o paralela a la dirección de las compresiones. Debido al estado tensional y de fisuración del hormigón, la capacidad resistente a compresión disminuye considerablemente.

De forma simplificada, se puede definir la capacidad resistente del hormigón en estos casos, de la siguiente forma:

  • - Cuando existen fisuras paralelas a las bielas y armadura transversal suficientemente anclada

    ƒ1cd = 0,70 ƒcd

  • - Cuando las bielas transmiten compresiones a través de fisuras de abertura controlada por armadura transversal suficientemente anclada (este es el caso del alma de vigas sometidas a cortante).

    ƒ1cd = 0,60 ƒcd

  • - Cuando las bielas comprimidas transfieren compresiones a través de fisuras de gran abertura (este es el caso de elementos sometidos a tracción o el de las alas traccionadas de secciones en T).

    ƒ1cd = 0,40 ƒcd

40.3.3 Bielas de hormigón con armaduras comprimidas

La armadura puede considerarse contribuyendo efectivamente a la capacidad resistente de las bielas cuando se sitúan en el interior del campo y en dirección paralela a las compresiones y existe armadura transversal suficiente para evitar el pandeo de estas barras.

La tensión máxima del acero comprimido podrá considerarse:

σsd,c= ƒyd

cuando sea posible establecer las condiciones de compatibilidad que así lo justifiquen, o

σsd,c = 400 N mm²

cuando no se establezcan condiciones de compatibilidad explícitas.

En este caso, la capacidad resistente de las bielas puede expresarse como:

Ac ƒ1cd + Asc σsd,c

siendo Asc el área de la armadura de la biela.

40.3.4 Bielas de hormigón confinado

La capacidad resistente de las bielas puede aumentarse si el hormigón se confina apropiadamente (figura 40.3.4). Para cargas estáticas, la resistencia del hormigón puede aumentarse multiplicando ƒ1cd por:

(1 + 1,5 αωW

donde:

donde la suma se extiende a todas las armaduras longitudinales eficazmente atadas por la armadura transversal de confinamiento y sl es la separación entre armaduras longitudinales.

Para secciones rectangulares, en las que las armaduras longitudinales atadas lateralmente están separadas una distancia sb a lo largo de la anchura y sh a lo largo de la altura de la sección, el factor αe se puede expresar por:

Para secciones con cercos circulares, αe = 1,0.

En este caso, la capacidad resistente de las bielas puede expresarse como

Figura 40.3.4.

40.3.5 Bielas con interferencias de vainas con armaduras activas

Si las bielas están atravesadas por vainas de armaduras activas, adherentes o no adherentes, y cuando la suma de los diámetros sea mayor que b/6, siendo b el ancho total de la biela, deberá reducirse el ancho a considerar en la comprobación de la capacidad resistente de acuerdo con el siguiente criterio:

b0 = b-ηΣø

donde:

  • b0 Ancho de la biela a considerar en la comprobación.
  • Σø Suma de los diámetros de las vainas, al nivel más desfavorable.
  • η Coeficiente que depende de las características de la armadura.

    • η = 0,5 para vainas con armadura activa adherente.
    • η = 1,0 para vainas con armadura activa no adherente.

40.4 Capacidad resistente de los nudos

40.4.1 Generalidades

Los nudos deben estar concebidos, dimensionados y armados de tal forma que todos los esfuerzos actuantes estén equilibrados y los tirantes convenientemente anclados.

El hormigón de los nudos puede estar sometido a estados multitensionales y esta particularidad debe ser tenida en cuenta ya que supone un aumento o disminución de su capacidad resistente.

En los nudos deben comprobarse los siguientes aspectos:

  • - Que el anclaje de los tirantes está asegurado (Artículos 69º y 70º).
  • - Que la tensión máxima del hormigón no supere su máxima capacidad resistente.

40.4.2 Nudos multicomprimidos

En nudos que conectan sólo bielas comprimidas (ver figuras 40.4.2.a y 40.4.2.b) se presenta normalmente un estado tensional multicomprimido que permite aumentar la capacidad resistente a compresión del hormigón de acuerdo con los criterios siguientes:

ƒ2cd = ƒcd

para estados biaxiales de compresión y

ƒ3cd = 3,30 ƒcd

para estados triaxiales de compresión.

Cuando se consideren estos valores de capacidad resistente a compresión del hormigón del nudo deben tenerse en cuenta las tensiones transversales inducidas, que habitualmente requieren una armadura específica.

Figura 40.4.2.a

Figura 40.4.2.b

40.4.3 Nudos con tirantes anclados

La capacidad resistente a compresión en este tipo de nudos es:

ƒ2cd = 0,70 ƒcd

CAPÍTULO X

CÁLCULOS RELATIVOS A LOS ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS

Artículo 41 Estado Límite de Equilibrio

Habrá que comprobar que, bajo la hipótesis de carga más desfavorable, no se sobrepasan los límites de equilibrio (vuelco, deslizamiento, etc.), aplicando los métodos de la Mecánica Racional y teniendo en cuenta las condiciones reales de las sustentaciones.

Ed,estab ≥ Ed,desestab

donde:

Ed,estab Valor de cálculo de los efectos de las acciones estabilizadoras.

Ed,desestab Valor de cálculo de los efectos de las acciones desestabilizadoras.

Artículo 42 Estado Límite de Agotamiento frente a solicitaciones normales

42.1. Principios generales de cálculo

42.1.1. Definición de la sección

42.1.1.1. Dimensiones de la sección

Para la obtención de la capacidad resistente de una sección, ésta se considerará con sus dimensiones reales en la fase de construcción -o de servicio- analizada, excepto en piezas de sección en T, I o similares, para las que se tendrán en cuenta las anchuras eficaces indicadas en 18.2.1.

42.1.1.2. Sección resistente

A efectos de cálculos correspondientes a los Estados Límite de Agotamiento frente a solicitaciones normales, la sección resistente de hormigón se obtiene de las dimensiones de la pieza y cumpliendo con los criterios de 40.3.5.

42.1.2. Hipótesis básicas

El cálculo de la capacidad resistente última de las secciones se efectuará a partir de las hipótesis generales siguientes:

  • a) El agotamiento se caracteriza por el valor de la deformación en determinadas fibras de la sección, definidas por los dominios de deformación de agotamiento detallados en 42.1.3.
  • b) Las deformaciones del hormigón siguen una ley plana. Esta hipótesis es válida para piezas en las que la relación entre la distancia entre puntos de momento nulo y el canto total, es superior a 2.
  • c) Las deformaciones εs de las armaduras pasivas se mantienen iguales a las del hormigón que las envuelve.

    Las deformaciones totales de las armaduras activas adherentes deben considerar, además de la deformación que se produce en la fibra correspondiente en el plano de deformación de agotamiento (ε0), la deformación producida por el pretensado y la deformación de descompresión (figura 42.1.2) según se define a continuación:

    Δε pcpp0

    donde:

    • εcp Deformación de descompresión del hormigón al nivel de la fibra de armadura considerada.
    • εp0 Predeformación de la armadura activa debida a la acción del pretensado en la fase considerada, teniendo en cuenta las pérdidas que se hayan producido.
  • d) El diagrama de cálculo tensión-deformación del hormigón es alguno de los que se definen en 39.5. No se considerará la resistencia del hormigón a tracción.

    El diagrama de cálculo tensión-deformación del acero de las armaduras pasivas es el que se define en 38.4.

    El diagrama de cálculo tensión-deformación del acero de las armaduras activas es el que se define en 38.7.

  • e) Se aplicarán a las resultantes de tensiones en la sección las ecuaciones generales de equilibrio de fuerzas y momentos. De esta forma podrá calcularse la capacidad resistente última mediante la integración de las tensiones en el hormigón y en las armaduras activas y pasivas.

Figura 42.1.2

42.1.3. Dominios de deformación

Las deformaciones límite de las secciones, según la naturaleza de la solicitación, conducen a admitir los siguientes dominios (figura 42.1.3):

  • Dominio 1: Tracción simple o compuesta en donde toda la sección está en tracción. Las rectas de deformación giran alrededor del punto A correspondiente a un alargamiento de la armadura más traccionada del 10 por 1000.
  • Dominio 2: Flexión simple o compuesta en donde el hormigón no alcanza la deformación de rotura por flexión. Las rectas de deformación giran alrededor del punto A.
  • Dominio 3: Flexión simple o compuesta en donde las rectas de deformación giran alrededor del punto B correspondiente a la deformación de rotura por flexión del hormigón εcu definida en el apartado 39.5. El alargamiento de la armadura más traccionada está comprendido entre el 10 por 1000 y εy, siendo εy, el alargamiento correspondiente al límite elástico del acero.
  • Dominio 4: Flexión simple o compuesta en donde las rectas de deformación giran alrededor del punto B. El alargamiento de la armadura más traccionada está comprendido entre εy y 0.
  • Dominio 4a: Flexión compuesta en donde todas las armaduras están comprimidas y existe una pequeña zona de hormigón en tracción. Las rectas de deformación giran alrededor del punto B.
  • Dominio 5: Compresión simple o compuesta en donde ambos materiales trabajan a compresión. Las rectas de deformación giran alrededor del punto C definido por la recta correspondiente a la deformación de rotura del hormigón por compresión, εc0 definido en el apartado 39.5.

Figura 42.1.3

42.1.4. Dimensionamiento o comprobación de secciones

A partir de las hipótesis básicas definidas en 42.1.2, es posible plantear las ecuaciones de equilibrio de la sección, que constituyen un sistema de ecuaciones no lineales.

En el caso de dimensionamiento, se conocen la forma y dimensiones de la sección de hormigón, la posición de la armadura, las características de los materiales y los esfuerzos de cálculo y son incógnitas el plano de deformación de agotamiento y la cuantía de armadura.

En el caso de comprobación, se conocen la forma y dimensiones de la sección de hormigón, la posición y cuantía de la armadura y las características de los materiales y son incógnitas el plano de deformación de agotamiento y los esfuerzos resistentes de la sección.

42.2. Casos particulares

42.2.1. Excentricidad mínima

En soportes y elementos de función análoga, toda sección sometida a una solicitación normal exterior de compresión Nd debe ser capaz de resistir dicha compresión con una excentricidad mínima, debida a la incertidumbre en la posición del punto de aplicación del esfuerzo normal, igual al mayor de los valores:

h/20 y 2 cm

Dicha excentricidad debe ser contada a partir del centro de gravedad de la sección bruta y en la dirección más desfavorable de las direcciones principales y sólo en una de ellas.

42.2.2. Efecto de confinamiento del hormigón

El hormigón confinado en compresión mejora sus condiciones de resistencia y ductilidad, aspecto este último muy importante para garantizar un comportamiento estructural que permita aprovechar, de forma óptima, toda la capacidad resistente adicional de un elemento hiperestático.

El confinamiento de la zona comprimida de hormigón puede conseguirse con una adecuada cuantía de armadura transversal, convenientemente dispuesta y anclada, de acuerdo con lo establecido en el punto 40.3.4.

42.2.3. Armaduras activas no adherentes

El incremento de tensión en las armaduras activas no adherentes depende del incremento de longitud del tendón entre los anclajes que, a su vez, depende de la deformación global de la estructura en Estado Límite Último.

42.3. Disposiciones relativas a las armaduras

42.3.1. Generalidades

Si existen armaduras pasivas en compresión, para poder tenerlas en cuenta en el cálculo será preciso que vayan sujetas por cercos o estribos, cuya separación st y diámetro øt sean:

  • st ≤ 15 ømínmín diámetro de la barra comprimida más delgada)
  • øt ≥ ¼ ømáxmáx diámetro de la armadura comprimida más gruesa)

Para piezas comprimidas, en cualquier caso, st debe ser inferior que la dimensión menor del elemento y no mayor que 30 cm.

La armadura pasiva longitudinal resistente, o la de piel, habrá de quedar distribuida convenientemente para evitar que queden zonas de hormigón sin armaduras, de forma que la distancia entre dos barras longitudinales consecutivas (s) cumpla las siguientes limitaciones:

  • s ≤30 cm.
  • s ≤tres veces el espesor bruto de la parte de la sección del elemento, alma o alas, en las que vayan situadas.

En zonas de solapo o de doblado de las barras puede ser necesario aumentar la armadura transversal.

42.3.2. Flexión simple o compuesta

En todos aquellos casos en los que el agotamiento de una sección se produzca por flexión simple o compuesta, la armadura resistente longitudinal traccionada deberá cumplir la siguiente limitación:

Salvo en el caso de forjados unidireccionales con elementos prefabricados, deberá continuarse hasta los apoyos al menos un tercio de la armadura necesaria para resistir el máximo momento positivo, en el caso de apoyos extremos de vigas; y al menos un cuarto en los intermedios. Esta armadura se prolongará a partir del eje del apoyo en una magnitud igual a la correspondiente longitud neta de anclaje (punto 69.5.1).

En forjados de viguetas armadas, la armadura longitudinal inferior se compondrá, al menos, de dos barras.

42.3.3. Compresión simple o compuesta

En las secciones sometidas a compresión simple o compuesta, las armaduras, principales en compresión A's1 y A's2 (ver figura 42.3.3) deberán cumplir las limitaciones siguientes:

Figura 42.3.3

42.3.4. Tracción simple o compuesta

En el caso de secciones de hormigón sometidas a tracción simple o compuesta, provistas de dos armaduras principales, deberán cumplirse las siguientes limitaciones:

donde P es la fuerza de pretensado descontando las pérdidas instantáneas.

42.3.5. Cuantías geométricas mínimas

En la tabla 42.3.5 se indican los valores de las cuantías geométricas mínimas que, en cualquier caso, deben disponerse en los diferentes tipos de elementos estructurales, en función del acero utilizado, siempre que dichos valores resulten más exigentes que los señalados en 42.3.2, 42.3.3 y 42.3.4.

Tabla 42.3.5. Cuantías geométricas mínimas, en tanto por 1000,

Figura 42.3.5

Detalle del nervio.

Artículo 43 Estado Límite de Inestabilidad

43.1. Generalidades

43.1.1. Definiciones

A los efectos de aplicación de este Artículo 43º se denominan:

  • - Estructuras intraslacionales aquellas cuyos nudos, bajo solicitaciones de cálculo, presentan desplazamientos transversales cuyos efectos pueden ser despreciados desde el punto de vista de la estabilidad del conjunto.
  • - Estructuras traslacionales aquellas cuyos nudos, bajo solicitaciones de cálculo, presentan desplazamientos transversales cuyos efectos no pueden ser despreciados desde el punto de vista de la estabilidad del conjunto.
  • - Soportes aislados, los soportes isostáticos, o los de pórticos en los que puede suponerse que la posición de los puntos donde se anula el momento de segundo orden no varía con el valor de la carga.
  • - Esbeltez mecánica de un soporte de sección constante, el cociente entre la longitud de pandeo lo del soporte (distancia entre puntos de inflexión de la deformada) y el radio de giro i de la sección bruta de hormigón en la dirección considerada.
  • - Esbeltez geométrica de un soporte de sección constante, el cociente entre la longitud de pandeo lo del soporte y la dimensión (b ó h) de la sección que es paralela al plano de pandeo.

Pueden considerarse como claramente intraslacionales las estructuras aporticadas provistas de muros o núcleos de contraviento, dispuestos de forma que aseguren la rigidez torsional de la estructura, que cumplan la condición:

donde:

  • Nd Carga vertical de cálculo que llega a la cimentación con la estructura totalmente cargada.
  • n Número de plantas.
  • h Altura total de la estructura, desde la cara superior de cimientos.
  • ΣEI Suma de rigideces a flexión de los elementos de contraviento en la dirección considerada, tomando para el cálculo de I, la inercia de la sección bruta.
  • k1 Constante de valor 0,62. Esta constante se debe disminuir a 0,31 si los elementos de arriostramiento han fisurado en Estado Límite Último.

43.1.2. Campo de aplicación

Este artículo concierne a la comprobación de soportes aislados, estructuras aporticadas y estructuras reticulares en general, en los que los efectos de segundo orden no pueden ser despreciados.

La aplicación de este artículo está limitada a los casos en que pueden despreciarse los efectos de torsión.

Esta Instrucción no cubre los casos en que la esbeltez mecánica de los soportes es superior a 200.

En soportes aislados, los efectos de segundo orden pueden despreciarse si la esbeltez mecánica es inferior a una esbeltez límite asociada a una pérdida de capacidad portante del soporte del 10% respecto de un soporte no esbelto. La esbeltez límite inferior λinf puede aproximarse por la siguiente expresión:

donde:

  • ηυ Axil adimensional o reducido de cálculo que solicita el soporte.

    ηυ = Nd/(Ac·ƒcd)

  • e2 Excentricidad de primer orden en el extremo del soporte con mayor momento, considerada positiva.
  • e1 Excentricidad de primer orden en el extremo del soporte con menor momento, positiva si tiene el mismo signo que e2.

    En estructuras traslacionales se tomará e1/e2 igual a 1,0.

  • h Canto de la sección en el plano de flexión considerado.
  • C Coeficiente que depende de la disposición de armaduras cuyos valores son:

    • 0,24 para armadura simétrica en dos caras opuestas en el plano de flexión.
    • 0,20 para armadura igual en las cuatro caras.
    • 0,16 para armadura simétrica en las caras laterales.

43.2. Método general

La comprobación general de una estructura, teniendo en cuenta las no linealidades geométrica y mecánica, puede realizarse de acuerdo con los principios generales indicados en 19.2. Con esta comprobación se justifica que la estructura, para las distintas combinaciones de acciones posibles, no presenta condiciones de inestabilidad global ni local, a nivel de sus elementos constitutivos, ni resulta sobrepasada la capacidad resistente de las distintas secciones de dichos elementos.

Deben considerarse en el cálculo las incertidumbres asociadas a la predicción de los efectos de segundo orden y, en particular, los errores de dimensión e incertidumbres en la posición y línea de acción de las cargas axiles.

43.3. Comprobación de estructuras intraslacionales

En las estructuras intraslacionales, el cálculo global de esfuerzos podrá hacerse según la teoría de primer orden. A partir de los esfuerzos así obtenidos, se efectuará una comprobación de los efectos de segundo orden de cada soporte considerado aisladamente, de acuerdo con 43.5.

43.4. Comprobación de estructuras traslacionales

Las estructuras traslacionales serán objeto de una comprobación de estabilidad de acuerdo con las bases generales de 43.2.

Para las estructuras usuales de edificación de menos de 15 plantas, en las que el desplazamiento máximo en cabeza bajo cargas horizontales características, calculado mediante la teoría de primer orden y con las rigideces correspondientes a las secciones brutas, no supere 1/750 de la altura total, basta comprobar cada soporte aisladamente con los esfuerzos obtenidos aplicando la teoría de primer orden y con la longitud de pandeo de acuerdo con lo indicado a continuación.

43.5. Comprobación de soportes aislados

Para soportes con esbeltez mecánica comprendida entre λinf y 100 puede aplicarse el método aproximado de 43.5.1 ó 43.5.2.

Para soportes con esbeltez mecánica comprendida entre 100 y 200 se aplicará el método general establecido en 43.2.

43.5.1. Método aproximado. Flexión compuesta recta

Para soportes de sección y armadura constante deberá dimensionarse la sección para una excentricidad total igual a la que se indica:

siendo is el radio de giro de las armaduras. Los valores de ß y de is se recogen en la tabla 43.5.1 para las disposiciones de armaduras más frecuentes.

Tabla 43.5.1

43.5.2. Método aproximado. Flexión compuesta esviada

Para elementos de sección rectangular y armadura constante se podrá realizar una comprobación separada, según los dos planos principales de simetría, si la excentricidad del axil se sitúa en la zona rayada de la figura 43.5.2.a. Esta situación se produce si se cumple alguna de las dos condiciones indicadas en la figura 43.5.2.a, donde ex y ey son las excentricidades de cálculo en la dirección de los ejes x e y, respectivamente.

Cuando no se cumplen las condiciones anteriores, se considera que el soporte se encuentra en buenas condiciones respecto al pandeo, si se cumple la siguiente condición:

donde:

  • Mxd Momento de cálculo, en la dirección x, en la sección crítica de comprobación, considerando los efectos de segundo orden.
  • Myd Momento de cálculo, en la dirección y, en la sección crítica de comprobación, considerando los efectos de segundo orden.
  • Mxu Momento máximo, en la dirección x, resistido por la sección crítica.
  • Myu Momento máximo, en la dirección y, resistido por la sección crítica.

Figura 43.5.2.a

Artículo 44 Estado Límite de Agotamiento frente a cortante

44.1. Consideraciones generales

Para el análisis de la capacidad resistente de las estructuras de hormigón frente a esfuerzos cortantes, se establece como método general de cálculo el de Bielas y Tirantes (Artículos 24º y 40º), que deberá utilizarse en todos aquellos elementos estructurales o partes de los mismos que, presentando estados planos de tensión o asimilables a tales, estén sometidos a solicitaciones tangentes según un plano conocido y no correspondan a los casos particulares tratados de forma explícita en esta Instrucción, tales como elementos lineales, placas, losas y forjados unidireccionales o asimilables (44.2).

44.2. Resistencia a esfuerzo cortante de elementos lineales, placas, losas y forjados unidireccionales o asimilables

Las prescripciones incluidas en los diferentes subapartados son de aplicación exclusivamente a elementos lineales sometidos a esfuerzos combinados de flexión, cortante y axil (compresión o tracción) y a placas, losas o forjados trabajando fundamentalmente en una dirección.

A los efectos de este artículo se consideran elementos lineales aquellos cuya distancia entre puntos de momento nulo es igual o superior a dos veces su canto total y cuya anchura es igual o inferior a cinco veces dicho canto, pudiendo ser su directriz recta o curva. Se denominan placas o losas a los elementos superficiales planos, de sección llena o aligerada, cargados normalmente a su plano medio.

44.2.1. Definición de la sección de cálculo

Para los cálculos correspondientes al Estado Límite de Agotamiento por esfuerzo cortante, las secciones se considerarán con sus dimensiones reales en la fase analizada. Excepto en los casos en que se indique lo contrario, la sección resistente del hormigón se obtiene a partir de las dimensiones reales de la pieza, cumpliendo los criterios indicados en 40.3.5.

Si en la sección considerada la anchura del alma no es constante, se adoptará cómo b0 el menor ancho que presente la sección en una altura igual a los tres cuartos del canto útil contados a partir de la armadura de tracción (figura 44.2.1.a).

Figura 44.2.1.a

44.2.2. Esfuerzo cortante efectivo

Las comprobaciones relativas al Estado Límite de Agotamiento por esfuerzo cortante pueden llevarse a cabo a partir del esfuerzo cortante efectivo Vrd dado por la siguiente expresión:

Vrd = Vd + Vpd + Vcd

donde:

  • Vd Valor de cálculo del esfuerzo cortante producido por las acciones exteriores.
  • Vpd Valor de cálculo de la componente de la fuerza de pretensado paralela a la sección en estudio.
  • Vcd Valor de cálculo de la componente paralela a la sección de la resultante de tensiones normales, tanto de compresión como de tracción en la armadura pasiva, sobre las fibras longitudinales de hormigón, en piezas de sección variable.

44.2.3. Comprobaciones que hay que realizar

El Estado Límite de Agotamiento por esfuerzo cortante se puede alcanzar, ya sea por agotarse la resistencia a compresión del alma, o por agotarse su resistencia a tracción. En consecuencia, es necesario comprobar que se cumple simultáneamente:

Vrd ≤ Vu1

Vrd ≤ Vu2

donde:

  • Vrd Esfuerzo cortante efectivo de cálculo definido en 44.2.2.
  • Vu1 Esfuerzo cortante de agotamiento por compresión oblicua en el alma.
  • Vu2 Esfuerzo cortante de agotamiento por tracción en el alma.

La comprobación del agotamiento por compresión oblicua en el alma Vrd ≤ Vu1 se realizará en el borde del apoyo y no en su eje.

En piezas sin armadura de cortante no resulta necesaria la comprobación de agotamiento por compresión oblicua en el alma.

La comprobación correspondiente al agotamiento por tracción en el alma Vrd≤Vu2 se efectúa para una sección situada a una distancia de un canto útil del borde del apoyo, excepto en el caso de piezas sin armaduras de cortante en regiones no fisuradas a flexión, para las que se seguirá lo indicado en 44.2.3.2.1.1

44.2.3.1. Obtención de Vu1

El esfuerzo cortante de agotamiento por compresión oblicua del alma se deduce de la siguiente expresión:

Figura 44.2.3.1

44.2.3.2. Obtención de Vu2

44.2.3.2.1. Piezas sin armadura de cortante

44.2.3.2.1.1. Piezas sin armadura de cortante en regiones no fisuradas (Md ≤ Mfis,d)

En piezas con zonas no fisuradas y con el alma comprimida, la resistencia a cortante debe limitarse según la resistencia a tracción del hormigón, y vale:

Esta comprobación se realizará en una sección situada a una distancia del borde del apoyo que se corresponde con la intersección del eje longitudinal de pasa por el centro de gravedad de la sección con una línea a 45º que parte del borde del apoyo.

En piezas compuestas por elementos prefabricados y hormigón vertido in situ, para determinar si la sección está fisurada o no a flexión (cálculo de Md y Mfis,d) se deberá tener en cuenta las diferentes fases constructivas, considerando en cada una de ellas las cargas actuantes, las secciones resistentes y superponiendo las tensiones correspondientes a cada fase.

En forjados unidireccionales compuestos por vigueta prefabricada pretensada y hormigón in situ formando el resto del nervio y la cabeza de compresión, el cortante último resistido será el mayor de los obtenidos mediante el presente artículo, considerando la vigueta pretensada sola, o aplicando la comprobación a cortante según el punto 44.2.3.2.1.2.

44.2.3.2.1.2. Piezas sin armadura de cortante en regiones fisuradas a flexión (Md > Mfis.d)

El esfuerzo cortante de agotamiento por tracción en el alma para piezas de hormigón convencional y de alta resistencia vale:

con un valor mínimo de:

donde:

ƒcv Resistencia efectiva del hormigón a cortante en N/mm² de valor ƒcv= ƒck con ƒcv no mayor que 15 N/mm² en el caso de control indirecto de la resistencia del hormigón, siendo ƒck la resistencia a compresión del hormigón, que a efecto de este apartado no se considerará superior a 60 N/mm².

d Canto útil de la sección referido a la armadura longitudinal de flexión siempre que ésta sea capaz de resistir el incremento de tracción producido por la interacción cortante-flexión (punto 44.2.3.4.2).

σ'cd Tensión axial media en el alma de la sección (compresión positiva).

Esta limitación no aplica al apartado 44.2.3.2.1.1 "Piezas sin armadura de cortante en regiones no fisuradas (Md ≤ Mfis,d).

Nd Axil de cálculo incluyendo la fuerza de pretensado existente en la sección en estudio. En el caso de piezas con armaduras pretesas se podrá considerar una variación lineal de la fuerza de pretensado desde el extremo de la pieza hasta una distancia igual a 1,2 veces la longitud de transferencia, lbpt (ver 44.2.3.2.1.1). En apoyos interiores de estructuras continuas con armadura activa pasante, no se considerará la contribución del axil de pretensado en el cálculo de Nd.

ρl Cuantía geométrica de la armadura longitudinal principal de tracción, pasiva y activa adherente, anclada a una distancia igual o mayor que d a partir de la sección de estudio

En el caso de forjados con vigueta pretensada prefabricada, el cortante de agotamiento por tracción en el alma será el menor de los valores obtenidos considerando por una parte el ancho mínimo del nervio pretensado y por otra el menor ancho del hormigón vertido en obra por encima de la vigueta, teniendo en cuenta que el cortante Vu2 resistido deberá ser mayor que el valor mínimo establecido en este artículo.

En el primer caso, se considerará como valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón el correspondiente a la vigueta pretensada, como tensión σ'cd la referida al área de la vigueta y como cuantía geométrica de armadura la referida a una sección de referencia de ancho b0, y canto d, siendo b0 el ancho mínimo del nervio y d el canto útil del forjado.

En el segundo caso se considerará como resistencia a compresión del hormigón la del hormigón vertido in situ, se considerará nula la tensión σ'cd y la cuantía geométrica de armadura se referirá a una sección de ancho b0 y canto d, siendo b0 el ancho mínimo del nervio en la zona del hormigón vertido in situ por encima de la vigueta.

En los forjados unidireccionales con armadura básica en celosía, puede considerarse la colaboración de la celosía (de acuerdo con el punto 44.2.3.2.2.) para la comprobación a esfuerzo cortante tomando como ancho del nervio el menor por debajo de la fibra correspondiente a una profundidad mayor o igual que 20 mm por debajo del redondo superior de la celosía. Asimismo deberá comprobarse el nervio sin la colaboración de la celosía con el menor ancho del nervio, entre 20 mm por debajo del redondo superior de la celosía y la cara superior del forjado (Figura 44.2.1.b).

44.2.3.2.2. Piezas con armadura de cortante

El esfuerzo cortante de agotamiento por tracción en el alma vale:

Vu2 = Vcu + Vsu

donde:

  • Vsu Contribución de la armadura transversal de alma a la resistencia a esfuerzo cortante.
  • Vsu= z sen α(cotg α + cotg θ) ΣAαƒyα,d

donde:

  • Aα Área por unidad de longitud de cada grupo de armaduras que forman un ángulo α con la directriz de la pieza (figura 44.2.3.1)
  • ƒyα,d Resistencia de cálculo de la armadura Aα (apartado 40.2).

    • - Para armaduras pasivas: ƒyd = σsd
    • - Para armaduras activas: ƒpyd = σpd
  • θ Ángulo entre las bielas de compresión de hormigón y el eje de la pieza (figura 44.2.3.1). Se adoptará el mismo valor que para la comprobación del cortante de agotamiento por compresión oblicua del alma (punto 44.2.3.1). Debe cumplir:

    0,5 ≤cotgθ ≤2,0

  • α Ángulo de las armaduras con el eje de la pieza (figura 44.2.3.1).
  • z Brazo mecánico. En flexión simple, y a falta de cálculos más precisos, puede adoptarse el valor aproximado z = 0,9 d. En el caso de secciones circulares solicitadas a flexión, d puede considerarse igual a 0,8·h. En caso de flexocompresión, z puede aproximarse como:

Para flexotracción, puede adoptarse z = 0,9d

En el caso de piezas armadas con cercos circulares, el valor de Vsu se multiplicará por un factor 0,85 para tener en cuenta la pérdida de eficacia de la armadura de cortante, debido a la inclinación transversal de las ramas que la conforman.

Vcu Contribución del hormigón a la resistencia a esfuerzo cortante,

con un valor mínimo de:

donde:

  • ƒcv Resistencia efectiva del hormigón a cortante en N/mm² de valor ƒcv= ƒck con ƒcv no mayor que 15 N/mm² en el caso de control indirecto del hormigón.
  • ƒck Resistencia a compresión del hormigón en N/mm². Se adoptaran valores de ƒck de hasta 100 N/mm².
  • σ'cd Tensión axial media en el alma de la sección, según lo indicado en 44.2.3.2.1.2.

    y donde:

  • θe Ángulo de referencia de inclinación de las fisuras, para el cual puede adoptarse cualquiera de los dos valores siguientes:

    • a) Método simplificado. θ e es el ángulo correspondiente a la inclinación de las fisuras en el alma de la pieza en el momento de la fisuración, deducido de la expresión:

      ƒct,m Resistencia media a tracción del hormigón (apartado 39.1).

      σxd σyd Tensiones normales de cálculo, a nivel del centro de gravedad de la sección, paralelas a la directriz de la pieza y al esfuerzo cortante Vd respectivamente. Las tensiones σxd y σyd se obtendrán a partir de las acciones de cálculo, incluido el pretensado, de acuerdo con la Teoría de la Elasticidad y en el supuesto de hormigón no fisurado y considerando positivas las tensiones de tracción.

    • b) Método general. El ángulo θe, en grados sexagesimales, puede obtenerse considerando la interacción con otros esfuerzos en Estado Límite Último cuyo valor en grados puede obtenerse por la expresión siguiente:

      θe = 29 + 7εx

donde:

εx Deformación longitudinal en el alma (figura 44.2.3.2.2), expresada en tanto por mil, y obtenida mediante la siguiente ecuación:

Figura 44.2.3.2.2

σp0 Tensión en los tendones de pretensado cuando la deformación del hormigón que la envuelve es igual a 0.

Para evaluar el valor de la deformación longitudinal del alma, εx, deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

  • a) Vrd y Md deben ser tomados como positivos y Md no se tomará menor que z·Vrd.
  • b) Nd se considera positivo de compresión.
  • c) Los valores de As y Ap son los de la armadura anclada en la sección de estudio. En caso contrario, se reducirá en proporción a su falta de longitud de anclaje.
  • d) Si la tensión de tracción puede producir la fisuración de la cabeza comprimida, se doblará el valor de εx obtenido en la ecuación.

44.2.3.3. Casos especiales de carga

Cuando se somete una viga a una carga colgada, aplicada a un nivel tal que quede fuera de la cabeza de compresión de la viga, se dispondrán las oportunas armaduras transversales, armaduras de suspensión, convenientemente ancladas, para transferir el esfuerzo correspondiente a aquella cabeza de compresión.

Por otra parte, en las zonas extremas de las piezas pretensadas, y en especial en los casos de armaduras activas pretesas ancladas por adherencia, será necesario estudiar el efecto de la introducción progresiva de la fuerza de pretensado en la pieza, valorando esta fuerza en cada sección.

44.2.3.4. Disposiciones relativas a las armaduras

44.2.3.4.1. Armaduras transversales

La separación longitudinal st entre armaduras transversales (figura 44.2.3.1) deberá cumplir las condiciones siguientes para asegurar un adecuado confinamiento del hormigón sometido a compresión oblicua:

Para barras levantadas esta separación no superará nunca el valor 0,60 d (1+cotα).

La separación transversal st,trans entre ramas de armaduras transversales deberá cumplir la condición siguiente:

st,trans ≤d ≤500 mm

Si existe armadura de compresión y se tiene en cuenta en el cálculo, los cercos o estribos cumplirán, además, las prescripciones del Artículo 42º.

En general, los elementos lineales dispondrán de armadura transversal de forma efectiva.

En todos los casos, se prolongará la colocación de cercos o estribos en una longitud igual a medio canto de la pieza, más allá de la sección en la que teóricamente dejen de ser necesarios. En el caso de apoyos, los cercos o estribos se dispondrán hasta el borde de los mismos.

Las armaduras de cortante deben formar con el eje de la viga un ángulo comprendido entre 45º y 90º, inclinadas en el mismo sentido que la tensión principal de tracción producida por las cargas exteriores, al nivel del centro de gravedad de la sección de la viga supuesta no fisurada.

Las barras que constituyen la armadura transversal pueden ser activas o pasivas, pudiendo disponerse ambos tipos de forma aislada o en combinación.

La cuantía mínima de tales armaduras debe ser tal que se cumpla la relación:

Al menos un tercio de la armadura necesaria por cortante, y en todo caso la cuantía mínima indicada, se dispondrá en forma de estribos que formen un ángulo de 90º con el eje de la viga. No obstante, en forjados unidireccionales nervados de canto no superior a 40 cm, puede utilizarse armadura básica en celosía como armadura de cortante tanto si se utiliza una zapatilla prefabricada como si el nervio es totalmente hormigonado in situ.

44.2.3.4.2. Armaduras longitudinales

Las armaduras longitudinales de flexión deberán ser capaces de soportar un incremento de tracción respecto a la producida por Md, igual a:

Esta prescripción se cumple de forma automática decalando la ley de momentos de cálculo Md una magnitud igual a:

en el sentido más desfavorable (figura 44.2.3.4.2).

En el caso de no existir armadura de cortante, se tomará Vsu = 0 en las expresiones anteriores.

Figura 44.2.3.4.2

44.2.3.5. Rasante entre alas y alma de una viga

Para el cálculo de la armadura de unión entre alas y alma de las cabezas de vigas en T, en I, en cajón o similares, se empleará en general el método de Bielas y Tirantes (Artículo 40º).

Para la determinación del esfuerzo rasante puede suponerse una redistribución plástica en una zona de la viga de longitud ar (figura 44.2.3.5.a).

Figura 44.2.3.5.a

El esfuerzo rasante medio por unidad de longitud que debe ser resistido será:

donde:

  • ar Longitud de redistribución plástica considerada. La ley de momentos en la longitud ar debe presentar variación monótona creciente o decreciente. Al menos los puntos de cambio de signo de momento deben adoptarse siempre como límites de zona ar.
  • ΔFd Variación en la distancia ar de la fuerza longitudinal actuante en la sección del ala exterior al plano P.

En ausencia de cálculos más rigurosos deberá cumplirse:

Sd ≤ Su1

Sd ≤ Su2

donde:

Su1 Esfuerzo rasante de agotamiento por compresión oblicua en el plano P.

Su1=0,5 ƒ1cd h0

donde:

ƒ1cd Resistencia a compresión del hormigón (punto 40.3.2), de valor:

  • - para alas comprimidas

    ƒ1cd = 0,60ƒcd para ƒck ≤60 N/mm²

    ƒ1cd = (0,90 - ƒck/200) ƒcd para ƒck > 60 N/mm²

  • - para alas traccionadas

    ƒ1cd = 0,40ƒcd para alas traccionadas.

h0 Espesor del ala de acuerdo con 40.3.5.

Su2 Esfuerzo rasante de agotamiento por tracción en el plano P.

Su2 = Ssu

donde:

Ssu Contribución de la armadura perpendicular al plano P a la resistencia a esfuerzo rasante.

Ssu= AP ƒyP,d

AP Armadura por unidad de longitud perpendicular al plano P (figuras 44.2.3.5.b y c).

ƒyP,d Resistencia de cálculo de la armadura AP:

ƒyP,d = σsd para armaduras pasivas

ƒyP,d = σpd para armaduras activas.

En el caso de rasante entre alas y alma combinado con flexión transversal, se calcularán las armaduras necesarias por ambos conceptos y se dispondrá la suma de ambas, pudiéndose reducir la armadura de rasante, teniendo en cuenta la compresión debida a la flexión transversal. De forma simplificada, podrá disponerse la armadura de tracción debida a la flexión transversal, complementada por la armadura suficiente para cubrir la necesaria por esfuerzo rasante.

44.2.3.6. Cortante vertical en las juntas entre placas alveolares

El esfuerzo cortante vertical por unidad de longitud en las juntas longitudinales en forjados compuestos por placas alveolares y hormigón vertido in situ, Vd (Figura 44.2.3.6), no será mayor que el esfuerzo cortante resistido Vu calculado como el menor de los valores siguientes:

Figura 44.2.3.6 Esfuerzo cortante en las juntas de losas alveolares pretensadas

donde:

  • ƒbt,d Resistencia de cálculo a tracción del hormigón de la losa prefabricada.
  • ƒct,d Resistencia de cálculo a tracción del hormigón vertido en obra.
  • Σhf Suma de los menores espesores del ala superior y del ala inferior de la losa prefabricada (figura 44.2.3.6).
  • h Altura neta de la junta.
  • ht Espesor del hormigón de la losa superior hormigonada en obra.

44.2.3.7. Punzonamiento en forjados unidireccionales

Si existen cargas concentradas importantes debe comprobarse la resistencia a punzonamiento del forjado.

Los forjados sometidos a cargas concentradas importantes, deberán disponer de losa superior hormigonada en obra y serán objeto de un estudio especial.

En las losas alveolares pretensadas sin losa superior hormigonada en obra, la carga puntual sobre la losa alveolar prefabricada no será mayor que:

siendo:

  • bw Ancho efectivo, obtenido como suma de las almas afectadas de acuerdo con la figura 44.2.3.7.
  • h Altura total de la losa.
  • ƒct,d Resistencia de cálculo a tracción del hormigón de la losa prefabricada.
  • σcpm Tensión media en el hormigón debida a la fuerza de pretensado.
  • α Coeficiente igual a [x/(1,2.lbpt)] ≤ 1

    donde:

    • x Distancia desde la sección al extremo.
    • lbpt Longitud de transferencia de la armadura activa de pretensado (punto 70.2.3).

Figura 44.2.3.7. Ancho efectivo en losas alveolares pretensadas

Para cargas concentradas de las cuales más del 50% esté actuando sobre un borde libre del forjado con un ancho de bw (véase figura 44.2.3.7.b), la resistencia resultante de la fórmula es aplicable sólo si se disponen, al menos, un alambre o cordón en el alma exterior y un refuerzo pasivo transversal. Si no se cumple alguna de estas dos condiciones, la resistencia debe dividirse por el factor 2.

Como refuerzo pasivo transversal deben disponerse chapas o barras en la parte superior del elemento con una longitud de al menos 1,20 m, perfectamente ancladas y calculadas para resistir una fuerza de tracción igual al total de la carga concentrada.

Si sobre algún alveolo existiese una carga de ancho menor que la mitad del ancho del alveolo, se calculará un segundo valor de resistencia con la fórmula anterior, pero sustituyendo h por el menor espesor del ala superior y bw por el ancho de la zona cargada. Para la comprobación debe tomarse el menor de los valores de resistencia anteriormente calculados.

Artículo 45 Estado Límite de Agotamiento por torsión en elementos lineales

45.1. Consideraciones generales

Las prescripciones incluidas en este artículo son de aplicación exclusivamente a elementos lineales sometidos a torsión pura o a esfuerzos combinados de torsión y flexión, cortante y axil.

A los efectos de este artículo se consideran elementos lineales aquellos cuya distancia entre puntos de momento nulo es igual o superior a dos veces y media su canto total y cuya anchura es igual o inferior a cuatro veces dicho canto, pudiendo ser su directriz recta o curva.

Los estados de flexión bidimensional (mx, my y mxy) en losas o placas se dimensionarán de acuerdo con el Artículo 42º, teniendo en cuenta las direcciones principales de los esfuerzos y las direcciones en que se disponga la armadura.

Cuando el equilibrio estático de una estructura dependa de la resistencia a torsión de uno o varios de los elementos de la misma, éstos deberán ser dimensionados y comprobados de acuerdo con el presente artículo. Cuando el equilibrio estático de la estructura no depende de la resistencia a torsión de uno o varios de los elementos de la misma sólo será necesario comprobar este Estado Límite en aquellos elementos cuya rigidez a torsión haya sido considerada en el cálculo de esfuerzos.

45.2. Torsión pura

45.2.1. Definición de la sección de cálculo

La resistencia a torsión de las secciones se calcula utilizando una sección cerrada de pared delgada. Así, las secciones macizas se sustituyen por secciones equivalentes de pared delgada. Las secciones de forma compleja, como secciones en T, se dividen en varias subsecciones, cada una de las cuales se modeliza como una sección equivalente de pared delgada y la resistencia total a torsión se calcula como la suma de las capacidades de las diferentes piezas. La división de la sección debe ser tal que maximice la rigidez calculada. En zonas cercanas a los apoyos no podrán considerarse como colaborantes a la rigidez a torsión de la sección aquellos elementos de la misma cuya trasmisión de esfuerzos a los elementos de apoyo no pueda realizarse de forma directa.

El espesor eficaz he de la pared de la sección de cálculo (figura 45.2.1) será:

donde:

  • A Área de la sección transversal inscrita en el perímetro exterior incluyendo las áreas huecas interiores.
  • u Perímetro exterior de la sección transversal.
  • ho Espesor real de la pared en caso de secciones huecas.
  • c Recubrimiento de las armaduras longitudinales.

Puede utilizarse un valor de he inferior a A/u, siempre que cumpla con las condiciones mínimas expresadas y que permita satisfacer las exigencias de compresión del hormigón establecidas en 45.2.2.1.

Figura 45.2.1

45.2.2. Comprobaciones que hay que realizar

El Estado Límite de Agotamiento por torsión puede alcanzarse, ya sea por agotarse la resistencia a compresión del hormigón o por agotarse la resistencia a tracción de las armaduras dispuestas. En consecuencia, es necesario comprobar que se cumple simultáneamente:

  • Td ≤Tu1
  • Td ≤Tu2
  • Td ≤Tu3

donde:

  • Td Momento torsor de cálculo en la sección.
  • Tu1 Máximo momento torsor que pueden resistir las bielas comprimidas de hormigón.
  • Tu2 Máximo momento torsor que pueden resistir las armaduras transversales.
  • Tu3 Máximo momento torsor que pueden resistir las armaduras longitudinales.

Las armaduras de torsión se suponen constituidas por una armadura transversal formada por cercos cerrados situados en planos normales a la directriz de la pieza. La armadura longitudinal estará constituida por armadura pasiva o activa paralela a la directriz de la pieza, distribuida uniformemente con separaciones no superiores a 30 cm en el contorno exterior de la sección hueca eficaz o en una doble capa en el contorno exterior y en el interior de la sección hueca eficaz o real. Al menos se situará una barra longitudinal en cada esquina de la sección real para asegurar la transmisión a la armadura transversal de las fuerzas longitudinales ejercidas por las bielas de compresión.

45.2.2.1. Obtención de Tu1

El esfuerzo torsor de agotamiento que pueden resistir las bielas comprimidas se deduce de la siguiente expresión:

45.2.2.2. Obtención de Tu2

El esfuerzo torsor que pueden resistir las armaduras transversales viene dado por:

donde:

  • At Área de las armaduras utilizadas como cercos o armadura transversal.
  • st Separación longitudinal entre cercos o barras de la armadura transversal.
  • ƒyt,d Resistencia de cálculo del acero de la armadura At (apartado 40.2).

    • - Para armaduras pasivas: ƒy t,d = σsd
    • - Para armaduras activas: ƒy t,d = σpd

45.2.2.3. Obtención de Tu3

El esfuerzo torsor que pueden resistir las armaduras longitudinales se puede calcular mediante:

donde:

  • Al Área de las armaduras longitudinales.
  • ƒyl,d Resistencia de cálculo del acero de la armadura longitudinal Al (apartado 40.2).

    • - Para armaduras pasivas: ƒy l,d = σsd
    • - Para armaduras activas: ƒy l,d = σpd
  • ue Perímetro de la línea media de la sección hueca eficaz de cálculo Ae (figura 45.2.1).

45.2.2.4. Alabeo producido por la torsión

En general pueden ignorarse en el cálculo de las piezas lineales de hormigón las tensiones producidas por la coacción del alabeo torsional.

45.2.3. Disposiciones relativas a las armaduras

La separación longitudinal entre cercos de torsión st no excederá de

y deberá cumplir las condiciones siguientes para asegurar un adecuado confinamiento del hormigón sometido a compresión oblícua:

siendo a la menor dimensión de los lados que conforman el perímetro ue.

45.3. Interacción entre torsión y otros esfuerzos

45.3.1. Método general

Se utilizará el mismo procedimiento que en torsión pura (45.2.1) para definir una sección hueca eficaz de cálculo. Las tensiones normales y tangenciales producidas por los esfuerzos actuantes sobre esta sección se calculan a través de los métodos elásticos o plásticos convencionales.

Una vez halladas las tensiones, las armaduras necesarias en cualquier pared de la sección hueca eficaz de cálculo pueden determinarse mediante las fórmulas de distribución de tensión plana. También puede determinarse la tensión principal de compresión en el hormigón. Si las armaduras deducidas de este modo no fueran factibles o convenientes, pueden cambiarse en alguna zona las tensiones deducidas por un sistema de fuerzas estáticamente equivalentes y emplear éstas en el armado. Deberán, en este caso, comprobarse las consecuencias que dicho cambio provoca en las zonas singulares como huecos o extremos de las vigas.

Las tensiones principales de compresión σcd deducidas en el hormigón, en las distintas paredes de la sección hueca eficaz de cálculo, deben cumplir:

σcd ≤ 2α ƒ1cd

donde α y ƒ1cd son los definidos en 45.2.2.1. y 40.3, respectivamente.

45.3.2. Métodos simplificados

45.3.2.1. Torsión combinada con flexión y axil

Las armaduras longitudinales necesarias para torsión y flexocompresión o flexotracción se calcularán por separado suponiendo la actuación de ambos tipos de esfuerzo de forma independiente. Las armaduras así calculadas se combinarán de acuerdo con las siguientes reglas:

  • a) En la zona traccionada debida a la flexión compuesta, las armaduras longitudinales por torsión se sumarán a las necesarias por flexión y esfuerzo axil.
  • b) En la zona comprimida debido a la flexión compuesta, cuando la tracción generada exclusivamente por el esfuerzo torsor sea mayor que el esfuerzo de compresión que actúa en esta zona debido a la flexión compuesta, se dispondrá una armadura longitudinal capaz de resistir esta diferencia. En caso contrario, debe verificarse si es necesario disponer una armadura longitudinal comprimida cuya cuantía se puede determinar mediante la siguiente expresión

    Se adoptará para la resistencia de cálculo del acero un valor no superior a 400 N/mm².

En cualquier caso, se verificará que Td ≤Tu1 conforme al punto 45.2.2.1

45.3.2.2. Torsión combinada con cortante

Los esfuerzos torsores y cortantes de cálculo concomitantes deberán satisfacer la siguiente condición para asegurar que no se producen compresiones excesivas en el hormigón:

b Anchura del elemento, igual a la anchura total para sección maciza y a la suma de las anchuras de las almas para sección cajón.

Los cálculos para el dimensionamiento de los estribos se realizarán de forma independiente, para la torsión de acuerdo con 45.2.2.2 y para el cortante con 44.2.3.2.2. En ambos cálculos se utilizará el mismo ángulo θ para las bielas de compresión. Las armaduras así calculadas se sumarán teniendo en cuenta que las de torsión deben disponerse en el perímetro exterior de la sección, lo cual no es preceptivo con las de cortante.

En el caso de un forjado unidireccional constituido por losas alveolares pretensadas, si la sección está sujeta a esfuerzos cortantes y torsores concomitantes, la capacidad a cortante Vu2n debe calcularse a partir de:

siendo:

  • Vu2n Valor neto de la resistencia a cortante
  • Vu2 Resistencia a cortante según el punto 44.2.3.2.
  • VTd Incremento de cortante producido por el momento torsor
  • Td Momento torsor de cálculo en la sección analizada
  • bw Ancho del alma exterior al nivel del centro de gravedad (véase Figura 45.3.2.2)

Figura 45.3.2.2. Esfuerzo cortante y torsor o cortante excénctrico

Artículo 46 Estado Límite de Agotamiento frente a punzonamiento

46.1. Consideraciones generales

La resistencia frente a los efectos transversales producidos por cargas o reacciones concentradas actuando en losas sin armadura transversal se comprueba utilizando una tensión tangencial nominal en una superficie crítica concéntrica a la zona cargada.

46.2. Superficie crítica de punzonamiento

La superficie o área crítica se define a una distancia igual a 2d desde el perímetro del área cargada o del soporte, siendo d el canto útil de la losa, calculado como la semisuma de los cantos útiles correspondientes a las armaduras en dos direcciones ortogonales

El área crítica se calcula como producto del perímetro crítico u1 por el canto útil d. La determinación del perímetro crítico u1 se realiza según las figuras 46.2.a, 46.2.b y 46.2.c para soportes interiores, de borde o de esquina respectivamente.

Figura 46.2.a

Figura 46.2.b

Figura 46.2.c

En otros soportes o áreas cargadas el perímetro crítico se determina a partir de su línea envolvente, según la figura 46.2.d. En el caso de que existan en la placa aberturas, huecos o aligeramientos (tales como bovedillas o casetones) situados a una distancia menor que 6d, se eliminará de u1 la zona comprendida entre las tangentes al hueco trazadas desde el centro de gravedad del pilar o área cargada, según la figura 46.2.e.

Figura 46.2.d

Figura 46.2.e

46.3. Losas sin armadura de punzonamiento

No será necesaria armadura de punzonamiento si se verifica la siguiente condición:

τsd ≤ τrd

donde:

τsd Tensión tangencial nominal de cálculo en el perímetro crítico.

Fsd,ef Esfuerzo efectivo de punzonamiento de cálculo, teniendo en cuenta el efecto del momento transferido entre losa y soporte.

Fsd,ef = ß Fsd

ß Coeficiente que tiene en cuenta los efectos de excentricidad de la carga. Cuando no existen momentos transferidos entre losa y soporte toma el valor 1,00. Simplificadamente, cuando existen momentos transferidos entre losa y soporte, ß puede tomarse igual a 1,15 en soportes interiores, 1,40 en soportes de borde y 1,50 en soportes de esquina.

Fsd Esfuerzo de punzonamiento de cálculo. Se obtendrá como la reacción del soporte, pudiendo descontarse las cargas exteriores y las fuerzas equivalentes de pretensado de sentido opuesto a dicha reacción, que actúan dentro del perímetro situado a una distancia h/2 de la sección del soporte o área cargada.

u1 Perímetro crítico definido en las figuras 46.2.a, 46.2.b, 46.2.c, 46.2.d, 46.2.e.

d Canto útil de la losa.

τrd Tensión máxima resistente en el perímetro crítico:

ƒcv Resistencia efectiva del hormigón a cortante en N/mm² de valor ƒcv= ƒck con ƒcv no mayor que 15 N/mm² en el caso de control indirecto del hormigón, siendo ƒck la resistencia a compresión del hormigón, que a efecto de este apartado no se considerará superior a 60 N/mm².

ρl Cuantía geométrica de armadura longitudinal principal de tracción de la losa, incluida la armadura activa si es adherente, calculada mediante:

siendo ρx y ρy las cuantías en dos direcciones perpendiculares. En cada dirección la cuantía a considerar es la existente en un ancho igual a la dimensión del soporte más 3d a cada lado del soporte o hasta el borde de la losa, si se trata de un soporte de borde o esquina.

σ'cd Tensión axial media en la superficie crítica de comprobación (compresión positiva). Se calculará como media de las tensiones en las dos direcciones σ'cdx y σ'cdy.

Cuando σ'cd procede del pretensado, ésta deberá evaluarse teniendo en cuenta la fuerza de pretensado que realmente llega al perímetro crítico, considerando las coacciones introducidas a la deformación de la losa por los elementos verticales.

Nd,x,Nd,y Fuerzas longitudinales en la superficie crítica, procedentes de una carga o del pretensado.

Ax, Ay Superficies definidas por los lados bx y by de acuerdo al apartado 46.2.

Ax = bx · h y Ay = by · h

46.4. Losas con armadura de punzonamiento

Cuando resulta necesaria armadura de punzonamiento deben realizarse tres comprobaciones: en la zona con armadura transversal, según 46.4.1, en la zona exterior a la armadura de punzonamiento, según 46.4.2, y en la zona adyacente al soporte o carga, según 46.4.3.

46.4.1. Zona con armadura transversal de punzonamiento

En la zona con armadura de punzonamiento se dispondrán estribos verticales o barras levantadas un ángulo α, que se calcularán de forma que se satisfaga la ecuación siguiente:

donde:

  • τsd Tensión tangencial nominal de cálculo según 46.3.
  • τrd Tensión máxima resistente en el perímetro crítico obtenida con la expresión de 46.3, pero considerando el valor real de ƒck.
  • Asw Área total de armadura de punzonamiento en un perímetro concéntrico al soporte o área cargada, en mm².
  • s Distancia en dirección radial entre dos perímetros concéntricos de armadura. (figura 46.5.a), en mm o entre el perímetro y la cara del soporte, si sólo hay uno.
  • ƒyα,d Resistencia de cálculo de la armadura Aα en N/mm², no mayor que 400 N/mm².

46.4.2. Zona exterior a la armadura de punzonamiento

En la zona exterior a la armadura de punzonamiento es necesario comprobar que no se requiere dicha armadura.

donde:

  • un,ef Perímetro definido en la figura 46.5.1.
  • ρl Cuantía geométrica de armadura longitudinal que atraviesa el perímetro un,ef calculada como se indica en 46.3.
  • ƒcv Resistencia efectiva del hormigón a cortante, según 46.3.
  • σ'cd tensión axial media en el perímetro un,ef, calculada de la misma forma que en 46.3, adoptando para Nd,x, Nd,y el valor de las fuerzas longitudinales en dicho perímetro procedentes de una carga o del pretensado.
  • Ax, Ay Superficies definidas por los lados bx y by de acuerdo a la figura 46.5.a:
  • Ax = bx · h y Ay = by · h

A la distancia en la que se comprueba esta condición se supone que el efecto del momento transferido entre soporte y losa por tensiones tangenciales ha desaparecido, por lo que Fsd,ef se computará con ß = 1 según el apartado 46.3.

46.4.3. Zona adyacente al soporte o carga

Debe comprobarse que el esfuerzo máximo de punzonamiento cumple la limitación:

donde:

  • ƒ1cd Resistencia a compresión del hormigón

  • u0 Perímetro de comprobación que, para soportes rectangulares, se tomará como:

    • a) En soportes interiores, u0 es el perímetro de la sección transversal del soporte.
    • b) En soportes de borde:

      u0 ≤ c1 + 2c2

      donde c1 y c2 son las dimensiones del soporte en la dirección del borde y en la perpendicular a la misma, respectivamente.

    • c) Para soportes de esquina:

      u0 ≤ c1 + c2

      donde c1 y c2 son las dimensiones del soporte, en la dirección del borde y en la perpendicular a la misma, respectivamente.

Figura 46.4.3. Perímetro crítico u0

Para el cálculo de Fsd,ef a partir de Fsd, se adoptarán los valores de ß establecidos en 46.3.

46.5. Disposiciones relativas a las armaduras

La armadura de punzonamiento debe definirse de acuerdo con los siguientes criterios:

  • - La armadura de punzonamiento estará constituida por cercos, horquillas verticales o barras dobladas.
  • - Las disposiciones constructivas en planta deberán cumplir las especificaciones de la figura 46.5.a.
  • - Las disposiciones constructivas en alzado deberán cumplir las especificaciones de la figura 46.5.b.
  • - La armadura de punzonamiento debe anclarse a partir del centro de gravedad del bloque comprimido y por debajo de la armadura longitudinal de tracción. El anclaje de la armadura de punzonamiento debe estudiarse cuidadosamente, sobre todo en losas de poco espesor.

Figura 46.5 a. Planta de tipos de armado de punzonamiento. Armadura necesaria y armadura adicional

Figura 46.5.b. Alzado de tipos de armado de punzonamiento

Artículo 47 Estado Límite de Agotamiento por esfuerzo rasante en juntas entre hormigones

47.1. Generalidades

El Estado Límite que se trata en este Artículo es el debido al esfuerzo rasante producido por la solicitación tangencial a la que se ve sometida una junta entre hormigones.

La tensión rasante de cálculo τr,d será evaluada en base a la variación de la resultante de los bloques de tensiones normales a lo largo de la pieza, en tracción ΔT ó en compresión ΔC. Se calculará esta variación a lo largo de la pieza en tramos de longitud correspondientes a un canto útil, a la altura de la superficie de contacto. Para obtener la tensión rasante de cálculo la variación de la resultante de los bloques (ΔC ó ΔT) se distribuirá uniformemente en la superficie de contacto correspondiente al perímetro p y a una longitud igual al canto útil de la pieza d:

donde:

p Superficie de contacto por unidad de longitud.

En piezas pretensadas se tomará como longitud de cálculo el mayor valor entre d y 0.8·h.

47.2. Resistencia a esfuerzo rasante en juntas entre hormigones

La comprobación del estado límite último a esfuerzo rasante se realizará comprobando que:

τr,d ≤ τr,u

siendo:

τr,u Tensión rasante de agotamiento correspondiente al estado límite último de resistencia a esfuerzo rasante según se indica a continuación, supuesto que el espesor medio mínimo del hormigón a cada lado de la junta de 50 mm, medido normalmente al plano de la junta, pudiéndose llegar localmente a un espesor mínimo de 30 mm.

47.2.1. Secciones sin armadura transversal

La tensión rasante de agotamiento τr,u tiene como valor

donde:

  • ß Factor que adopta los siguientes valores:

    • 0,80 en superficies de contacto rugosas de secciones compuestas en las que existe una imbricación tal que se impide el cabalgamiento de una de las partes de la sección compuesta sobre la otra, tales como las configuraciones en cola de milano, y siempre que la superficie quede abierta y rugosa tal y como se obtiene en la fabricación de viguetas con máquina ponedora.
    • 0,40 en superficies intencionadamente rugosas, con rugosidad alta.
    • 0,20 en superficies no intencionadamente rugosas, con rugosidad baja.
  • ƒck Resistencia característica a compresión del hormigón más débil de la junta.
  • ƒct,d Resistencia de cálculo a tracción del hormigón más débil de la junta.

Bajo solicitaciones de fatiga o de tipo dinámico los valores correspondientes a la contribución por cohesión entre hormigones ß(1,30 - 0,30 ƒck/25)ƒct,d se reducirán en un 50%.

Cuando existan tracciones normales a la superficie de contacto (por ejemplo, cargas colgadas en la cara inferior de una viga compuesta) la contribución por cohesión entre hormigones se considerará nula (ß ƒct,d=0).

47.2.2. Secciones con armadura transversal

47.2.2.1. Secciones con

La tensión rasante de agotamiento τr,u tiene como valor

Los valores de ß y μ se definen en la tabla 47.2.2.2

Bajo solicitaciones de fatiga o de tipo dinámico los valores correspondientes a la contribución por cohesión entre hormigones ß(1,30 - 0,30 ƒck/25)ƒct,d se reducirán en un 50%.

Cuando existan tracciones normales a la superficie de contacto (por ejemplo, cargas colgadas en la cara inferior de una viga compuesta) la contribución por cohesión entre hormigones se considerará nula (ß ƒct,d=0).

47.2.2.2. Secciones con

La tensión rasante de agotamiento τr,u tiene como valor

Tabla 47.2.2.2 Valores de los coeficientes ß y μ en función del tipo de superficie

La contribución de la armadura de cosido a la resistencia a rasante de la junta, en la sección de estudio, sólo será contabilizada si la cuantía geométrica de armadura transversal cumple:

47.3. Disposiciones relativas a las armaduras

Se define junta frágil como aquella cuya cuantía geométrica de armadura de cosido es inferior al valor dado en apartado 47.2 para poder contabilizar la contribución de la armadura de cosido, y junta dúctil como aquella en la que la cuantía de armadura de cosido es superior a este valor.

En las juntas frágiles la distribución de la armadura de cosido debe hacerse proporcional a la ley de esfuerzos cortantes. En las juntas dúctiles se puede asumir la hipótesis de redistribución de tensiones a lo largo de la junta, aunque se aconseja también distribuir la armadura de cosido proporcionalmente a la ley de esfuerzos cortantes.

En el caso de piezas solicitadas a cargas dinámicas significativas, se dispondrá siempre armadura transversal de cosido en los voladizos y en los cuartos extremos de la luz.

La separación entre armaduras transversales que cosen la superficie de contacto no será superior al menor de los valores siguientes:

  • - canto de la sección compuesta.
  • - cuatro veces la menor dimensión de las piezas que une la junta.
  • - 60 cm.

Las armaduras de cosido de la superficie de contacto deben quedar adecuadamente ancladas por ambos lados a partir de la junta.

Artículo 48 Estado Límite de Fatiga

48.1. Principios

En los elementos estructurales sometidos a acciones variables repetidas significativas puede ser necesario comprobar que el efecto de dichas acciones no compromete su seguridad durante el período de servicio previsto.

La seguridad de un elemento o detalle estructural frente a la fatiga queda asegurada si se cumple la condición general establecida en 8.1.2. La comprobación debe ser efectuada por separado para el hormigón y el acero.

En estructuras normales generalmente no suele ser necesaria la comprobación de este Estado Límite.

48.2. Comprobaciones a realizar

48.2.1. Hormigón

A los efectos de fatiga se limitarán los valores máximos de tensión de compresión, producidos, tanto por tensiones normales como por tensiones tangenciales (bielas comprimidas), debidas a las cargas permanentes y sobrecargas que producen fatiga.

Para elementos sometidos a cortante sin armadura transversal, se limitará asimismo la capacidad resistente debida al efecto de la fatiga.

Los valores máximos de tensiones de compresión y de capacidad resistente a cortante se definirán de acuerdo con la experimentación existente o, en su caso, con los criterios contrastados planteados en la bibliografía técnica.

48.2.2. Armaduras activas y pasivas

En ausencia de criterios más rigurosos, basados, por ejemplo, en la teoría de mecánica de fractura, la máxima variación de tensión, Δσsf, debida a las sobrecargas que producen fatiga (13.2), deberá ser inferior que el límite de fatiga, Δσd, definido en 38.10.

Δσsf ≤ Δσd

CAPÍTULO XI

CÁLCULOS RELATIVOS A LOS ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO

Artículo 49 Estado Límite de Fisuración

49.1. Consideraciones generales

Para las comprobaciones relativas al Estado Límite de Fisuración, los efectos de las acciones están constituidos por tensiones en las secciones (σ) o las aberturas de fisura (w) que aquéllas ocasionan, en su caso.

En general, tanto σ como w se deducen a partir de las acciones de cálculo y las combinaciones indicadas en el Capítulo III para los Estados Límite de Servicio.

Las solicitaciones se obtendrán a partir de las acciones, según lo expuesto en el Capítulo V. Las tensiones, aberturas de fisuras u otros criterios de comprobación se evaluarán según las prescripciones que se indican en los apartados siguientes.

49.2. Fisuración por solicitaciones normales

49.2.1. Aparición de fisuras por compresión

En todas las situaciones persistentes y en las situaciones transitorias bajo la combinación más desfavorable de acciones correspondiente a la fase en estudio, las tensiones de compresión en el hormigón deben cumplir:

σc ≤ 0,60 ƒck,j

donde:

  • σc Tensión de compresión del hormigón en la situación de comprobación.
  • ƒck,j Valor supuesto en el proyecto para la resistencia característica a j días (edad del hormigón en la fase considerada).

49.2.2. Estado Límite de Descompresión

Los cálculos relativos al Estado Límite de Descompresión consisten en la comprobación de que, bajo la combinación de acciones correspondiente a la fase en estudio, no se alcanza la descompresión del hormigón en ninguna fibra de la sección.

49.2.3. Fisuración por tracción. Criterios de comprobación

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

wk ≤ wmax

donde:

  • wk Abertura característica de fisura.
  • wmáx Abertura máxima de fisura definida en la tabla 5.1.1.2.

Esta comprobación sólo debe realizarse cuando la tensión en la fibra más traccionada supere la resistencia media a flexotracción ƒctm,fl de acuerdo con 39.1.

49.2.4. Método general de cálculo de la abertura de fisura

La abertura característica de fisura se calculará mediante la siguiente expresión:

wk = ß sm εsm

donde:

ß Coeficiente que relaciona la abertura media de fisura con el valor característico y vale 1,3 para fisuración producida por acciones indirectas solamente y 1,7 para el resto de los casos.

sm Separación media de fisuras, expresada en mm.

εsm Alargamiento medio de las armaduras, teniendo en cuenta la colaboración del hormigón entre fisuras.

c Recubrimiento de las armaduras traccionadas.

s Distancia entre barras longitudinales. Si s > 15Ø se tomará s = 15Ø.

En el caso de vigas armadas con n barras, se tomará s = b/n siendo b el ancho de la viga.

k1 Coeficiente que representa la influencia del diagrama de tracciones en la sección, de valor

donde ε1 y ε2 son las deformaciones máxima y mínima calculadas en sección fisurada, en los límites de la zona traccionada (figura 49.2.4.a).

Ø Diámetro de la barra traccionada más gruesa o diámetro equivalente en el caso de grupo de barras.

Ac, eficaz Área de hormigón de la zona de recubrimiento, definida en la figura 49.2.4.b, en donde las barras a tracción influyen de forma efectiva en la abertura de las fisuras.

As Sección total de las armaduras situadas en el área Ac, eficaz.

σs Tensión de servicio de la armadura pasiva en la hipótesis de sección fisurada.

Es Módulo de deformación longitudinal del acero.

Figura 49.2.4.a

k2 Coeficiente de valor 1,0 para los casos de carga instantánea no repetida y 0,5 para los restantes.

σsr Tensión de la armadura en la sección fisurada en el instante en que se fisura el hormigón, lo cual se supone que ocurre cuando la tensión de tracción en la fibra más traccionada de hormigón alcanza el valor ƒctm,fl (apartado 39.1).

Figura 49.2.4.b

Para el caso de piezas hormigonadas contra el terreno, podrá adoptarse para el cálculo del ancho de fisura, el recubrimiento nominal correspondiente a la clase de exposición, de acuerdo con la tabla 37.2.4.1.a, b, y c.

49.3. Limitación de la fisuración por esfuerzo cortante

En general, si se cumplen las indicaciones del Artículo 44º Estado Límite Último frente a Cortante, el control de la fisuración en servicio está asegurado sin comprobaciones adicionales.

49.4. Limitación de la fisuración por torsión

En general, si se cumplen las indicaciones del Artículo 45º. Estado Límite de Agotamiento por torsión en elementos lineales, el control de la fisuración en servicio está asegurado sin comprobaciones adicionales.

Artículo 50 Estado Límite de Deformación

50.1. Consideraciones generales

El Estado Límite de Deformación se satisface si los movimientos (flechas o giros) en la estructura o elemento estructural son menores que unos valores límites máximos.

La comprobación del Estado Límite de Deformación tendrá que realizarse en los casos en que las deformaciones puedan ocasionar la puesta fuera de servicio de la estructura o elemento estructural por razones funcionales, estéticas u otras.

El estudio de las deformaciones debe realizarse para las condiciones de servicio que correspondan, en función del problema a tratar, de acuerdo con los criterios de combinaciones expuestos en 13.3.

La deformación total producida en un elemento de hormigón es suma de diferentes deformaciones parciales que se producen a lo largo del tiempo por efecto de las cargas que se introducen, de la fluencia y retracción del hormigón y de la relajación de las armaduras activas.

Las flechas deberán mantenerse dentro de los límites establecidos por la reglamentación específica vigente o, en su defecto, los valores acordados por la Propiedad y el Autor del proyecto. A tal fin, el proyectista deberá dimensionar la estructura con la rigidez suficiente y, en casos extremos, exigir que se lleve a cabo un proceso constructivo que minimice la parte de la flecha total que puede dañar a los elementos no estructurales.

50.2. Elementos solicitados a flexión simple o compuesta

50.2.1. Método general

El procedimiento más general de cálculo de flechas consiste en un análisis estructural paso a paso en el tiempo, de acuerdo con los criterios del Artículo 25º, en el que, para cada instante, las deformaciones se obtienen mediante doble integración de las curvaturas a lo largo de la pieza.

50.2.2. Método simplificado

Este método es aplicable a vigas, losas de hormigón armado y forjados unidireccionales. La flecha se considera compuesta por la suma de una flecha instantánea y una flecha diferida, debida a las cargas permanentes.

50.2.2.1. Cantos mínimos

En vigas y losas de edificación, no será necesaria la comprobación de flechas cuando la relación luz/canto útil del elemento estudiado sea igual o inferior al valor indicado en la tabla 50.2.2.1.a Para vigas o losas aligeradas con sección en T, en que la relación entre la anchura del ala y del alma sea superior a 3, las esbelteces L/d deben multiplicarse por 0,8.

Tabla 50.2.2.1.a Relaciones L/d en vigas y losas de hormigón armado sometidos a flexión simple

SISTEMA ESTRUCTURAL

L/d

K Elementos fuertemente Armados: ρ=1,5% Elementos débilmente Armados ρ=0,5%

Viga simplemente apoyada.

Losa uni o bidireccional simplemente apoyada

1,00 14 20

Viga continua (18) en un extremo.

Losa unidireccional continua (18) , (19) en un solo lado

1,30 18 26

Viga continua (18) en ambos extremos.

Losa unidireccional o bidireccional continua (18) , (19)

1,50 20 30
Recuadros exteriores y de esquina en losas sin vigas sobre apoyos aislados 1,15 16 23
Recuadros interiores en losas sin vigas sobre apoyos aislados 1,20 17 24
Voladizo 0,40 6 8

3 En losas sobre apoyos aislados (pilares), las esbelteces dadas se refieren a la luz mayor.

En el caso particular de forjados de viguetas con luces menores que 7 m y de forjados de losas alveolares pretensadas con luces menores que 12 m, y sobrecargas no mayores que 4 kN/m², no es preciso comprobar si la flecha cumple con las limitaciones de 50.1, si el canto total h es mayor que el mínimo hmín dado por:

Tabla 50.2.2.1.b
Coeficientes C
Tipo de forjado Tipo de carga Tipo de tramo
Aislado Extremo Interior
Viguetas armadas Con tabiques o muros 17 21 24
Cubiertas 20 24 27
Viguetas pretensadas Con tabiques o muros 19 23 26
Cubiertas 22 26 29
Losas alveolares pretensadas (20) Con tabiques o muros 36 - -
Cubiertas 45

50.2.2.2. Cálculo de la flecha instantánea

Para el cálculo de flechas instantáneas en elementos fisurados de sección constante, y a falta de métodos más rigurosos, se podrá usar, en cada etapa de la construcción, el siguiente método simplificado:

  • 1. Se define como momento de inercia equivalente de una sección el valor Ie dado por:

    donde:

    • Ma Momento flector máximo aplicado, para la combinación característica, a la sección hasta el instante en que se evalúa la flecha.
    • Mf Momento nominal de fisuración de la sección, que se calcula mediante la expresión:

      Mf = ƒctm,fl Wb

    • ƒctm,fl Resistencia media a flexotracción del hormigón, según 39.1
    • Wb Módulo resistente de la sección bruta respecto a la fibra extrema en tracción.
    • Ib Momento de inercia de la sección bruta.
    • If Momento de inercia de la sección fisurada en flexión simple, que se obtiene despreciando la zona de hormigón en tracción y homogeneizando las áreas de las armaduras activas y pasivas multiplicándolas por el coeficiente de equivalencia.
  • 2. La flecha máxima de un elemento puede obtenerse mediante las fórmulas de Resistencia de Materiales, adoptando como módulo de deformación longitudinal del hormigón el definido en 39.6 y como momento de inercia constante para toda la pieza el que corresponde a la sección de referencia que se define a continuación:
    • a) En elementos simplemente apoyados la sección central.
    • b) En elementos en voladizo, la sección de arranque.
    • c) En vanos internos de elementos continuos

      Ie = 0,50 Iec + 0,25 Iee1 + 0,25 Iee2

      donde:

      • Iec Inercia equivalente de la sección de centro de vano.
      • Iee Inercia equivalente de la sección de apoyos.
    • d) En vanos extremos, con continuidad sólo en uno de los apoyos,

      Ie = 0,75 Iec + 0,25 Iee

Para el cálculo de flechas instantáneas en elementos no fisurados de sección constante se utilizará la inercia bruta de la sección.

50.2.2.3. Cálculo de la flecha diferida

Las flechas adicionales diferidas, producidas por cargas de larga duración, resultantes de las deformaciones por fluencia y retracción, se pueden estimar, salvo justificación más precisa, multiplicando la flecha instantánea correspondiente por el factor λ.

donde:

ρ' Cuantía geométrica de la armadura de compresión As' referida al área de la sección útil, b0 d, en la sección de referencia.

ξ Coeficiente función de la duración de la carga que se toma de los valores indicados seguidamente:

  • 5 o más años 2,0
  • 1 año 1,4
  • 6 meses 1,2
  • 3 meses 1,0
  • 1 mes 0,7
  • 2 semanas 0,5

Para edad j de carga y t de cálculo de la flecha, el valor de ξ a tomar en cuenta para el cálculo de λ es ξ(t) - ξ(j).

En el caso de que la carga se aplique por fracciones P1, P2..., Pn, se puede adoptar como valor de ξ el dado por:

ξ = (ξ1P1 + ξ2P2 + ... + ξnPn)/(P1 + P2 + ... + Pn)

50.3. Elementos solicitados a torsión

El giro de las piezas o elementos lineales sometidos a torsión podrá deducirse por integración simple de los giros por unidad de longitud deducidos de la expresión:

donde:

  • T Torsor de servicio.
  • Ec Módulo de deformación longitudinal secante definido en 39.6.
  • Ij Momento de inercia a torsión de la sección bruta de hormigón.

50.4. Elementos solicitados a tracción pura

Las deformaciones en elementos sometidos a tracción pura pueden calcularse multiplicando el alargamiento medio unitario de las armaduras εsm, obtenido de acuerdo con 49.2.4, por la longitud del elemento.

Artículo 51 Estado Límite de Vibraciones

51.1. Consideraciones generales

Las vibraciones pueden afectar al comportamiento en servicio de las estructuras por razones funcionales. Las vibraciones pueden causar incomodidad en sus ocupantes o usuarios, pueden afectar al funcionamiento de equipos sensibles a este tipo de fenómenos, entre otros efectos.

51.2. Comportamiento dinámico

En general, para cumplir el Estado Límite de Vibraciones debe proyectarse la estructura para que las frecuencias naturales de vibración se aparten suficientemente de ciertos valores críticos.

TÍTULO 6

ELEMENTOS ESTRUCTURALES

CAPÍTULO XII

ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Artículo 52 Elementos estructurales de hormigón en masa

52.1 Ámbito de aplicación

Se considerarán elementos estructurales de hormigón en masa los construidos con hormigón sin armaduras y los que tienen armaduras sólo para reducir los efectos de la fisuración, generalmente en forma de mallas junto a los paramentos.

No es aplicable este capítulo, salvo con carácter subsidiario, a aquellos elementos estructurales de hormigón en masa que tengan su normativa específica.

52.2 Hormigones utilizables

Para elementos de hormigón en masa se podrán utilizar los hormigones definidos en 39.2.

52.3 Acciones de cálculo

Las acciones de cálculo combinadas aplicables en los Estados Límite Últimos son las indicadas en el Artículo 13º.

52.4 Cálculo de secciones a compresión

En una sección de un elemento de hormigón en masa en la que actúa solamente un esfuerzo normal de compresión, con valor de cálculo Nd (positivo), aplicado en un punto G, con excentricidad de componentes (ex, ey), respecto a un sistema de ejes cobaricéntricos (caso a; figura 52.4.a), se considerará Nd aplicado en el punto virtual G1(e1x, e1y), que será el que resulte más desfavorable de los dos siguientes:

G1x (ex + exa, ey) ó G1y (ex, ey + eya)

donde:

  • hx y hy Dimensiones máximas en dichas direcciones.
  • exa = 0,05hx ≥ 2 cm.
  • eya = 0,05hy ≥ 2 cm

La tensión resultante σd se calcula admitiendo una distribución uniforme de tensiones en una parte de la sección, denominada sección eficaz, de área Ae (caso b; figura 52.4.a), delimitada por una recta secante y cuyo baricentro coincide con el punto de aplicación virtual G1 del esfuerzo normal y considerando inactiva el resto de la sección.

La condición de seguridad es:

Figura 52.4.a

52.5 Cálculo de secciones a compresión y esfuerzo cortante

En una sección de un elemento de hormigón en masa en la que actúa un esfuerzo oblicuo de compresión, con componentes en valor de cálculo Nd y Vd (positivas) aplicado en el punto G, se determina el punto de aplicación virtual G1, y el área eficaz Ae, como en 52.4. Las condiciones de seguridad son:

52.6 Consideración de la esbeltez

En un elemento de hormigón en masa sometido a compresión, con o sin esfuerzo cortante, los efectos de primer orden que produce Nd se incrementan con efectos de segundo orden a causa de su esbeltez (52.6.3). Para tenerlos en cuenta se considerará Nd actuando en un punto G2 que resulta de desplazar G1 (52.4) una excentricidad ficticia definida en 52.6.4.

52.6.1 Anchura virtual

Como anchura virtual bv, de la sección de un elemento se tomará: bv=2c, siendo c la mínima distancia del baricentro de la sección (figura 52.6.1) a una recta rasante a su perímetro.

Figura 52.6.1

52.6.2 Longitud de pandeo

Como longitud de pandeo lo de un elemento se toma: lo=ßl, siendo l la altura del elemento entre base y coronación, y ß=ßoζ el factor de esbeltez, con ßo=1 en elementos con coronación arriostrada horizontalmente y ßo=2 en elementos con coronación sin arriostrar. El factor ζ tiene en cuenta el efecto del arriostramiento por muros transversales, siendo:

donde:

s Separación entre muros de arriostramiento.

En pilares u otros elementos exentos se toma ζ = 1.

52.6.3 Esbeltez

La esbeltez λ de un elemento de hormigón en masa se determina por la expresión:

52.6.4 Excentricidad ficticia

El efecto de pandeo de un elemento con esbeltez λ se considera equivalente al que se produce por la adición de una excentricidad ficticia ea en dirección del eje y paralelo a la anchura virtual bv de la sección de valor:

donde:

  • Ec Módulo instantáneo de deformación secante del hormigón en N/mm² a la edad de 28 días (39.6).
  • e1 Excentricidad determinante (figura 52.6.4), que vale:

    • - Elementos con coronación arriostrada horizontalmente: el máximo valor de e1y en la abscisa z0.

    • - Elementos con coronación no arriostrada: el valor de e1y en la base.

El elemento se calcula en la abscisa zo con excentricidad de componentes (e1x, e1 + ea) y en cada extremo con su correspondiente excentricidad (e1x, e1y).

Figura 52.6.4

Artículo 53 Vigas

Las vigas sometidas a flexión se calcularán de acuerdo con el Artículo 42º o las fórmulas simplificadas del Anejo nº 7, a partir de los valores de cálculo de las resistencias de los materiales (Artículo 15º) y de los valores mayorados de las acciones combinadas (Artículo 13º). Si la flexión está combinada con esfuerzo cortante, se calculará la pieza frente a este último esfuerzo con arreglo al Artículo 44º y con arreglo al Artículo 45º si existe, además, torsión. Para piezas compuestas se comprobará el Estado Límite de Rasante (Artículo 47º).

Asimismo se comprobarán los Estados Límite de Fisuración, Deformación y Vibraciones, cuando sea necesario, según los Artículos 49º, 50º y 51º, respectivamente.

Cuando se trate de vigas en T o de formas especiales, se tendrá presente el punto 18.2.1.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

Artículo 54 Soportes

Los soportes se calcularán, frente a solicitaciones normales, de acuerdo con el Artículo 42º o las fórmulas simplificadas del Anejo nº 7, a partir de los valores de cálculo de las resistencias de los materiales (Artículo 15º) y de los valores mayorados de las acciones combinadas (Artículo 13º). Cuando la esbeltez del soporte sea apreciable, se comprobará el Estado Límite de Inestabilidad (Artículo 43º). Si existe esfuerzo cortante, se calculará la pieza frente a dicho esfuerzo con arreglo al Artículo 44º y con arreglo al Artículo 45º si existe, además, torsión.

Cuando sea necesario se comprobará el Estado Límite de Fisuración de acuerdo con el Artículo 49º.

Los soportes ejecutados en obra deberán tener su dimensión mínima mayor o igual a 25 cm.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

La armadura principal estará formada, al menos, por cuatro barras, en el caso de secciones rectangulares y por seis barras en el caso de secciones circulares siendo la separación entre dos consecutivas de 35 cm como máximo. El diámetro de la barra comprimida más delgada no será inferior a 12 mm. Además, tales barras irán sujetas por cercos o estribos con las separaciones máximas y diámetros mínimos de la armadura transversal que se indican en 42.3.1.

En soportes circulares los estribos podrán ser circulares o adoptar una distribución helicoidal.

Artículo 55 Placas, losas y forjados bidireccionales

55.1 Placas, losas y forjados bidireccionales sobre apoyos continuos

Este Artículo se refiere a placas, losas planas y forjados bidireccionales de hormigón armado y pretensado sustentados sobre apoyos continuos.

Salvo justificación en contrario, el canto total de la placa, losa o forjado no será inferior a l/40 u 8 cm, siendo l la luz correspondiente al vano más pequeño.

Para el análisis estructural deben seguirse las indicaciones del Artículo 22º.

Para la comprobación de los distintos Estados Límite se estudiarán las diferentes combinaciones de acciones de cálculo, de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 13º.

Se comprobará el Estado Límite Último de Agotamiento por tensiones normales de acuerdo con el Artículo 42º, considerando un esfuerzo de flexión equivalente que tenga en cuenta el efecto producido por los momentos flectores y torsores existentes en cada punto de la losa.

Se comprobará el Estado Límite de Cortante de acuerdo con las indicaciones del Artículo 44º.

Asimismo, siempre que sea necesario, se comprobarán los Estados Límite de Fisuración, Deformación y Vibraciones, de acuerdo con los Artículos 49º, 50º y 51º, respectivamente.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

Para losas rectangulares apoyadas en dos bordes se dispondrá, en cualquier caso, una armadura transversal paralela a la dirección de los apoyos calculada para resistir un momento igual al 25% del momento principal.

55.2 Placas, losas y forjados bidireccionales sobre apoyos aislados

Este Artículo se refiere a las estructuras constituidas por placas macizas o aligeradas con nervios en dos direcciones perpendiculares, de hormigón armado, que no poseen, en general, vigas para transmitir las cargas a los apoyos y descansan directamente sobre soportes con o sin capitel.

Salvo justificación especial, en el caso de placas de hormigón armado, el canto total de la placa no será inferior a los valores siguientes:

  • - Placas macizas de espesor constante, L/32
  • - Placas aligeradas de espesor constante, L/28

siendo L la mayor dimensión del recuadro.

La separación entre ejes de nervios no superará los 100 cm y el espesor de la capa superior no será inferior a 5 cm y deberá disponerse en la misma una armadura de reparto en malla.

Para el análisis estructural deben seguirse las indicaciones del Artículo 22º.

Para la comprobación de los distintos Estados Límite se estudiarán las diferentes combinaciones de acciones ponderadas, de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 13º.

Se comprobará el Estado Límite Último de Agotamiento frente a tensiones normales de acuerdo con el Artículo 42º, considerando un esfuerzo de flexión equivalente que tenga en cuenta el efecto producido por los momentos flectores y torsores existentes en cada punto de la losa.

Se comprobará el Estado Límite de Agotamiento frente a cortante de acuerdo con las indicaciones del Artículo 44º. En particular, deberán ser comprobados los nervios en su entrega al ábaco y los elementos de borde, vigas o zunchos.

Se comprobará el Estado Límite de Agotamiento por torsión en vigas y zunchos de borde de acuerdo con las indicaciones del Artículo 45º.

Se comprobará el Estado Límite de Punzonamiento de acuerdo con las indicaciones del Artículo 46º.

Asimismo, siempre que sea necesario, se comprobarán los Estados Límite de Fisuración, Deformación y Vibraciones, de acuerdo con los Artículos 49º, 50º y 51º, respectivamente.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en el Artículo 69º, para armaduras pasivas.

Artículo 56 Láminas

Salvo justificación en contrario, no se construirán láminas con espesores de hormigón menores que los siguientes:

  • - Láminas plegadas: 9 cm.
  • - Láminas de simple curvatura: 7 cm.
  • - Láminas de doble curvatura: 5 cm.

Salvo justificación especial, se cumplirán las siguientes disposiciones:

  • a) Las armaduras de la lámina se colocarán en posición rigurosamente simétrica, respecto a la superficie media de la misma.
  • b) La cuantía mecánica en cualquier sección de la lámina cumplirá la limitación:

    en la que ƒcd es la resistencia de cálculo del hormigón a compresión, expresada en N/mm².

  • c) La distancia entre armaduras principales no será superior a:
    • - Tres veces el espesor de la lámina, si se dispone una malla en la superficie media.
    • - Cinco veces el espesor de la lámina, si se disponen mallas junto a los dos paramentos.
  • d) Los recubrimientos de las armaduras cumplirán las condiciones generales exigidas en 37.2.4.

    Para el análisis estructural de láminas deben seguirse las indicaciones del Artículo 23º.

    Para la comprobación de los distintos Estados Límite se estudiarán las diferentes combinaciones de acciones ponderadas de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 13º.

    Se comprobará el Estado Límite Último de tensiones normales de acuerdo con el Artículo 42º, teniendo en cuenta los esfuerzos axiles y un esfuerzo de flexión biaxial, en cada punto de la lámina.

    Se comprobará el Estado Límite de Cortante de acuerdo con las indicaciones del Artículo 44º.

    Se comprobará el Estado Límite de Punzonamiento de acuerdo con las indicaciones del Artículo 46º.

    Asimismo, siempre que sea necesario, se comprobará el Estado Límite de Fisuración de acuerdo con el Artículo 49º.

    La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

Artículo 57 Muros

Los muros sometidos a flexión se calcularán de acuerdo con el Artículo 42º o las fórmulas simplificadas del Anejo nº 7, a partir de los valores de cálculo de la resistencia de los materiales y los valores de cálculo de las acciones combinadas (Artículo 13º). Si la flexión está combinada con esfuerzo cortante, se calculará la pieza frente a este esfuerzo con arreglo al Artículo 44º.

Asimismo se comprobará el Estado Límite de Fisuración de acuerdo con el Artículo 49º.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

Artículo 58 Elementos de cimentación

58.1 Generalidades

Las disposiciones del presente Artículo son de aplicación directa en el caso de zapatas y encepados que cimentan soportes aislados o lineales, aunque su filosofía general puede ser aplicada a elementos combinados de cimentación.

El presente Artículo recoge también el caso de elementos de cimentación continuos para varios soportes (losas de cimentación).

Por último se incluyen también las vigas de atado, pilotes y zapatas de hormigón en masa.

58.2 Clasificación de las cimentaciones de hormigón estructural

Los encepados y zapatas de cimentación pueden clasificarse en rígidos y flexibles.

58.2.1 Cimentaciones rígidas

Dentro del grupo de cimentaciones rígidas se encuentran:

  • - Los encepados cuyo vuelo v en la dirección principal de mayor vuelo es menor que 2h. (figura 58.2.1.a).
  • - Las zapatas cuyo vuelo v en la dirección principal de mayor vuelo es menor que 2h. (figura 58.2.1.b).
  • - Los pozos de cimentación.
  • - Los elementos masivos de cimentación: contrapesos, muros masivos de gravedad, etc.

Figura 58.2.1.a

Figura 58.2.1.b

En las cimentaciones de tipo rígido, la distribución de deformaciones es no lineal a nivel de sección, y, por tanto, el método general de análisis más adecuado es el de bielas y tirantes, indicado en los Artículos 24º y 40º.

58.2.2 Cimentaciones flexibles

Dentro del grupo de cimentaciones flexibles se encuentran:

  • - Los encepados cuyo vuelo v en la dirección principal de mayor vuelo es mayor que 2h. (figura 58.2.1.a).
  • - Las zapatas cuyo vuelo v en la dirección principal de mayor vuelo es mayor que 2h. (figura 58.2.1.b).
  • - Las losas de cimentación.

En las cimentaciones de tipo flexible la distribución de deformaciones a nivel de sección puede considerarse lineal, y es de aplicación la teoría general de flexión.

58.3 Criterios generales de proyecto

Los elementos de cimentación se dimensionarán para resistir las cargas actuantes y las reacciones inducidas. Para ello será preciso que las solicitaciones actuantes sobre el elemento de cimentación se transmitan íntegramente al terreno o a los pilotes en que se apoya.

Para la definición de las dimensiones de la cimentación y la comprobación de las tensiones del terreno o las reacciones de los pilotes, se considerarán las combinaciones pésimas transmitidas por la estructura, teniendo en cuenta los efectos de segundo orden en el caso de soportes esbeltos, el peso propio del elemento de cimentación y el del terreno que gravita sobre él, todos ellos con sus valores característicos.

Para la comprobación de los distintos Estados Límite Últimos del elemento de cimentación, se considerarán los efectos de las tensiones del terreno o reacciones de los pilotes, obtenidos para los esfuerzos transmitidos por la estructura para las combinaciones pésimas de cálculo, teniendo en cuenta los efectos de segundo orden en el caso de soportes esbeltos, y la acción de cálculo del peso propio de la cimentación, cuando sea necesario, y el del terreno que gravita sobre ésta.

58.4 Comprobación de elementos y dimensionamiento de la armadura

58.4.1 Cimentaciones rígidas

En este tipo de elementos no es aplicable la teoría general de flexión y es necesario definir un modelo de bielas y tirantes, de acuerdo con los criterios indicados en el Artículo 24º, y dimensionar la armadura y comprobar las condiciones en el hormigón, de acuerdo con los requisitos establecidos en el Artículo 40º.

Para cada caso debe plantearse un modelo que permita establecer el equilibrio entre las acciones exteriores que transmite la estructura, las debidas al peso de tierra existente sobre las zapatas, encepados, etc; y las tensiones del terreno o reacciones de los pilotes.

58.4.1.1 Zapatas rígidas

Para zapatas rectangulares sometidas a flexocompresión recta, siempre que se pueda despreciar el efecto del peso de la zapata y de las tierras situadas sobre ésta, el modelo a utilizar es el representado en la figura 58.4.1.1.a.

La armadura principal se obtendrá para resistir la tracción Td indicada en el modelo, que resulta:

con ƒyd ≤400 N/mm² (40.2), donde R1d es la resultante de las tensiones del trapecio sombreado en el ancho de la zapata, y x1, la distancia del centro de gravedad del trapecio a la línea de carga de N1d y siendo el significado del resto de las variables el representado en la figura 58.4.1.1.a y las tensiones σ1d y σ2d las obtenidas teniendo en cuenta sólo las cargas transmitidas por la estructura. Esta armadura se dispondrá, sin reducción de sección, en toda la longitud de la zapata y se anclará según los criterios establecidos en el Artículo 69º. El anclaje mediante barras transversales soldadas es especialmente recomendable en este caso.

La comprobación de la resistencia de los nudos del modelo debe realizarse según lo indicado en el apartado 40.4.

Por otra parte, la comprobación de los nudos supone implícitamente la comprobación de las bielas.

Figura 58.4.1.1.a

58.4.1.2 Encepados rígidos

La armadura necesaria se determinará a partir de las tracciones de los tirantes del modelo adoptado para cada encepado. Para los casos más frecuentes, en los apartados siguientes, se indican distintos modelos y las expresiones que permiten determinar las armaduras.

La comprobación de la resistencia del hormigón en nudos debe realizarse según lo indicado en el apartado 40.4.

Por otra parte, la comprobación de los nudos supone implícitamente la comprobación de las bielas.

58.4.1.2.1 Encepados sobre dos pilotes

58.4.1.2.1.1 Armadura principal

La armadura se proyectará para resistir la tracción de cálculo Td de la figura 58.4.1.2.1.1.a, que puede tomarse como:

con ƒyd ≤400 N/mm² (40.2) y donde Nd corresponde al axil de cálculo del pilote más cargado.

La armadura inferior se colocará, sin reducir su sección, en toda la longitud del encepado. Esta armadura se anclará, por prolongación recta o en ángulo recto, o mediante barras transversales soldadas, a partir de planos verticales que pasen por el eje de cada pilote (figura 58.4.1.2.1.1.b).

Figura 58.4.1.2.1.1.a

Figura 58.4.1.2.1.1.b

58.4.1.2.1.2 Armadura secundaria

En los encepados sobre dos pilotes la armadura secundaria consistirá en:

  • - Una armadura longitudinal dispuesta en la cara superior del encepado y extendida, sin escalonar, en toda la longitud del mismo. Su capacidad mecánica no será inferior a 1/10 de la capacidad mecánica de la armadura inferior.
  • - Una armadura horizontal y vertical dispuesta en retícula en las caras laterales. La armadura vertical consistirá en cercos cerrados que aten a la armadura longitudinal superior e inferior. La armadura horizontal consistirá en cercos cerrados que aten a la armadura vertical antes descrita (figura 58.4.1.2.1.2.a). La cuantía de estas armaduras, referida al área de la sección de hormigón perpendicular a su dirección, será, como mínimo, del 4‰. Si el ancho supera a la mitad del canto, la sección de referencia se toma con un ancho igual a la mitad del canto.

Con una concentración elevada de armadura es conveniente aproximar más, en la zona de anclaje de la armadura principal, los cercos verticales que se describen en este apartado, a fin de garantizar el zunchado de la armadura principal en la zona de anclaje (figura 58.4.1.2.1.2.b).

Figura 58.4.1.2.1.2.a

Figura 58.4.1.2.1.2.b

58.4.1.2.2 Encepados sobre varios pilotes

La armadura correspondiente a encepados sobre varios pilotes puede clasificarse en:

  • - Armadura principal

    Se sitúa en bandas sobre los pilotes (figura 58.4.1.2.2.a). Se define como banda o faja una zona cuyo eje es la línea que une los centros de los pilotes, y cuyo ancho es igual al diámetro del pilote más dos veces la distancia entre la cara superior del pilote y el centro de gravedad de la armadura del tirante (figura 58.4.1.2.2.b).

  • - Armadura secundaria:

    Se sitúa entre las bandas (figura 58.4.1.2.2.1.a)

  • - Armadura secundaria vertical:

    Se sitúa a modo de cercos, atando la armadura principal de bandas (figura 58.4.1.2.2.b)

Figura 58.4.1.2.2.a

Figura 58.4.1.2.2.b

58.4.1.2.2.1 Armadura principal y secundaria horizontal

La armadura principal inferior se colocará en bandas o fajas sobre los pilotes. Esta armadura se dispondrá de tal forma que se consiga un anclaje de la misma a partir de un plano vertical que pase por el eje de cada pilote.

Se dispondrá, además, una armadura secundaria en retícula cuya capacidad mecánica en cada sentido no será inferior a 1/4 de la capacidad mecánica de las bandas o fajas.

En el caso de encepados sobre tres pilotes colocados según los vértices de un triángulo equilátero, con el pilar situado en el baricentro del triángulo, la armadura principal entre cada pareja de pilotes puede obtenerse a partir de la tracción Td dada por la expresión:

con ƒyd ≤400 N/mm² (40.2) y donde:

  • Nd Axil de cálculo del pilote más cargado (figura 58.4.1.2.2.1.a).
  • d Canto útil del encepado (figura 58.4.1.2.2.1.a).

En el caso de encepados de cuatro pilotes con el pilar situado en el centro del rectángulo o cuadrado, la tracción correspondiente a cada banda puede obtenerse a partir de las expresiones siguientes:

con ƒyd ≤400 N/mm² y donde:

  • Nd Axil de cálculo del pilote más cargado (figura 58.4.1.2.2.1.b).
  • d Canto útil del encepado (figura 58.4.1.2.2.1.b).

En el caso de cimentaciones continuas sobre un encepado lineal, la armadura principal se situará perpendicularmente al muro, calculada con la expresión del punto 58.4.1.2.1, mientras que en la dirección paralela al muro, el encepado y el muro se calcularán como viga (que en general será de gran canto) soportada por los pilotes (figura 58.4.1.2.2.1.c).

Figura 58.4.1.2.2.1.a

Figura 58.4.1.2.2.1.b

Figura 58.4.1.2.2.1.c

58.4.1.2.2.2 Armadura secundaria vertical

Para resistir las tracciones debidas a la dispersión del campo de compresiones se dispondrá una armadura secundaria vertical, figura 58.4.1.2.2.2, que tendrá una capacidad mecánica total no inferior al valor Nd/1,5n, con n≥3, siendo:

  • Nd Axil de cálculo del soporte
  • n Número de pilotes

Figura 58.4.1.2.2.2

58.4.2 Cimentaciones flexibles

En este tipo de cimentaciones es de aplicación la teoría general de flexión.

58.4.2.1 Zapatas y encepados flexibles

Salvo que se realice un estudio preciso de interacción suelo-cimiento, se podrán utilizar los criterios simplificados que se describen a continuación.

58.4.2.1.1 Cálculo a flexión

La sección de referencia que se considerará para el cálculo a flexión, se define como se indica a continuación: es plana, perpendicular a la base de la zapata o encepado y tiene en cuenta la sección total de la zapata o encepado. Es paralela a la cara del soporte o del muro y está situada detrás de dicha cara a una distancia igual a 0,15a, siendo a la dimensión del soporte o del muro medida ortogonalmente a la sección que se considera.

El canto útil de esta sección de referencia se tomará igual al canto útil de la sección paralela a la sección S1 situada en la cara del soporte o del muro (figura 58.4.2.1.1.a).

En todo lo anterior se supone que el soporte o el muro son elementos de hormigón. Si no fuera así, la magnitud 0,15a se sustituirá por:

  • - 0,25a, cuando se trate de muros de ladrillo o mampostería.
  • - La mitad de la distancia entre la cara del soporte y el borde de la placa de acero, cuando se trate de soportes metálicos sobre placas de reparto de acero.

Figura 58.4.2.1.1.a

El momento máximo que se considerará en el cálculo de las zapatas y encepados flexibles, es el que se produce en la sección de referencia S1 definida en el apartado anterior (figura 58.4.2.1.1.b).

Figura 58.4.2.1.1.b

La armadura necesaria en la sección de referencia se hallará con un cálculo hecho a flexión simple, de acuerdo con los principios generales de cálculo de secciones sometidas a solicitaciones normales que se indican en el Artículo 42º.

En zapatas y encepados flexibles, corridos y trabajando en una sola dirección, y en elementos de cimentación cuadrados y trabajando en dos direcciones, la armadura se podrá distribuir uniformemente en todo el ancho de la cimentación.

En elementos de cimentación rectangulares, trabajando en dos direcciones, la armadura paralela al lado mayor de la cimentación, de longitud a', se podrá distribuir uniformemente en todo el ancho b' de la base de la cimentación. La armadura paralela al lado menor b' se deberá colocar de tal forma que una fracción del área total As igual a 2b'/(a'+b') se coloque uniformemente distribuida en una banda central, coaxial con el soporte, de anchura igual a b'. El resto de la armadura se repartirá uniformemente en las dos bandas laterales resultantes.

Este ancho de la banda b' no será inferior a a+2h, donde:

  • a Lado del soporte o del muro paralelo al lado mayor de la base de la cimentación.
  • h Canto total de la cimentación.

Si b' fuese menor que a+2h, se sustituirá b' por a+2h (figura 58.4.2.1.1.c).

La armadura calculada deberá estar anclada según el más desfavorable de los dos criterios siguientes:

  • - La armadura estará anclada según las condiciones del Artículo 69º desde una sección S2 situada a un canto útil de la sección de referencia S1.
  • - La armadura se anclará a partir de la sección S3 (figura 58.4.2.1.1.d) para una fuerza:

    Figura 58.4.2.1.1.c

    Figura 58.4.2.1.1.d

58.4.2.1.2 Cálculo a tensiones tangenciales

La resistencia a tensiones tangenciales en las zapatas y encepados flexibles, en la proximidad de cargas o reacciones concentradas (soportes y pilotes), se comprobará a cortante como elemento lineal y a punzonamiento.

La zapata o encepado se debe comprobar a cortante de acuerdo con lo establecido en el Artículo 44º, en la sección de referencia S2.

La sección de referencia S2 se situará a una distancia igual al canto útil, contado a partir de la cara del soporte, muro, pedestal o a partir del punto medio de la cara del soporte y el borde de la placa de acero, cuando se trata de soportes metálicos sobre placas de reparto de acero. Esta sección de referencia es plana, perpendicular a la base de la zapata o encepado y tiene en cuenta la sección total de dicho elemento de cimentación.

Se comprobará el Estado Límite de punzonamiento según el Artículo 46º.

58.4.2.1.3 Comprobación a fisuración

Siempre que sea necesario, se comprobará el Estado Límite de Fisuración de acuerdo con el Artículo 49º.

58.4.2.2 Losas de cimentación

Este apartado se refiere a elementos superficiales (losas) de hormigón armado o pretensado para la cimentación de varios soportes.

Para la obtención de esfuerzos pueden utilizarse los modelos que se describen en el Artículo 22º.

Para la comprobación de los distintos Estados Límite se estudiarán las diferentes combinaciones de acciones ponderadas de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 13º.

Se comprobará el Estado Límite Último de tensiones normales de acuerdo con el Artículo 42º, considerando un esfuerzo de flexión equivalente que tenga en cuenta el efecto producido por los momentos flectores y torsores existentes en cada punto de la losa.

Se comprobará el Estado Límite de Agotamiento frente a cortante de acuerdo con las indicaciones del Artículo 44º.

Se comprobará el Estado Límite de Punzonamiento de acuerdo con las indicaciones del Artículo 46º.

Asimismo, siempre que sea necesario, se comprobará el Estado Límite de Fisuración, de acuerdo con el Artículo 49º.

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en los Artículos 69º, para las armaduras pasivas, y 70º, para las armaduras activas.

58.5 Vigas de centrado y atado

Las vigas centradoras son elementos lineales que pueden utilizarse para resistir excentricidades de construcción o momentos en cabeza de los pilotes, en el caso de encepados de uno o dos pilotes, cuando éstos no tengan capacidad resistente específica para estas acciones, o en zapatas excéntricas.

Las vigas de atado son elementos lineales de unión de cimentaciones superficiales o profundas, necesarias especialmente para cimentaciones en zonas sísmicas.

En general estos elementos cumplirán los requisitos indicados para vigas en el Artículo 53º.

58.6 Pilotes

La comprobación de un pilote es análoga a la de un soporte, Artículo 54º, en que el terreno impide, al menos parcialmente, el pandeo.

Se considerará, en cualquier caso, una excentricidad mínima definida de acuerdo con las tolerancias.

Para el dimensionamiento de los pilotes hormigonados in situ, sin camisa de chapa, se utilizará un diámetro de cálculo dcal igual a 0,95 veces el diámetro nominal del pilote, dnom cumpliendo con las siguientes condiciones:

dnom - 50 mm ≤ dcal = 0,95 dnom ≤ dnom - 20 mm

58.7 Zapatas de hormigón en masa

El canto y el ancho de una zapata de hormigón en masa, apoyada sobre el terreno, vendrán determinados de forma que no se sobrepasen los valores de las resistencias virtuales de cálculo del hormigón a tracción y a esfuerzo cortante.

La sección de referencia S1, que se considerará para el cálculo a flexión, se define como a continuación se indica:

Es plana, perpendicular a la base de la zapata y tiene en cuenta la sección total de la zapata. Es paralela a la cara del soporte o del muro y está situada detrás de dicha cara a una distancia igual a 0,15a, siendo a la dimensión del soporte o del muro medido ortogonalmente a la sección que se considera. El canto total h de esta sección de referencia se tomará igual al canto total de la sección paralela a la sección S1 situada en la cara del soporte o del muro. En todo lo anterior se supone que el soporte o el muro es un elemento de hormigón; si no fuera así la magnitud 0,15a se sustituirá por:

  • - 0,25a, cuando se trate de muros de mampostería.
  • - La mitad de la distancia entre la cara de la columna y el borde de la placa de acero, cuando se trate de soportes metálicos sobre placas de apoyo de acero.

La sección de referencia que se considerará para el cálculo a cortante, se situará a una distancia igual al canto contada a partir de la cara del soporte, muro, pedestal o a partir del punto medio entre la cara de la columna y el borde de la placa de acero, cuando se trate de soportes metálicos sobre placas de reparto de acero. Esta sección de referencia es plana, perpendicular a la base de la zapata y tiene en cuenta la sección total de dicha zapata.

La sección de referencia que se considerará para el cálculo a punzonamiento será perpendicular a la base de la zapata y estará definida de forma que su perímetro sea mínimo y no esté situada más cerca que la mitad del canto total de la zapata, del perímetro del soporte, muro o pedestal.

El momento flector mayorado y el esfuerzo cortante mayorado, en la correspondiente sección de referencia, han de producir unas tensiones de tracción por flexión y unas tensiones tangenciales medias cuyo valor ha de ser inferior a la resistencia virtual de cálculo del hormigón a flexotracción y a esfuerzo cortante.

El cálculo a flexión se hará en la hipótesis de un estado de tensión y deformación plana y en el supuesto de integridad total de la sección, es decir, en un hormigón sin fisurar.

Se comprobará la zapata a esfuerzo cortante y a punzonamiento, en las secciones de referencia antes definidas, estando regida la resistencia a cortante por la condición más restrictiva.

Se tomará como resistencia de cálculo del hormigón a tracción y a esfuerzo cortante el valor fct,d dado en el Artículo 52º.

A efectos de la comprobación a punzonamiento se tomará el valor 2fct,d.

58.8 Dimensiones y armaduras mínimas de zapatas, encepados y losas de cimentación

58.8.1 Cantos y dimensiones mínimos

El canto mínimo en el borde de las zapatas de hormigón en masa no será inferior a 35 cm.

El canto total mínimo en el borde de los elementos de cimentación de hormigón armado no será inferior a 25 cm si se apoyan sobre el terreno, ni a 40 cm si se trata de encepados sobre pilotes. Además, en este último caso el espesor no será, en ningún punto, inferior al diámetro del pilote.

La distancia existente entre cualquier punto del perímetro del pilote y el contorno exterior de la base del encepado no será inferior a 25 cm.

58.8.2 Disposición de armadura

La armadura longitudinal debe satisfacer lo establecido en el Artículo 42º. La cuantía mínima se refiere a la suma de la armadura de la cara inferior, de la cara superior y de las paredes laterales, en la dirección considerada.

La armadura dispuesta en las caras superior, inferior y laterales no distará más de 30 cm.

58.8.3 Armadura mínima vertical

En las zapatas y encepados flexibles no será preciso disponer armadura transversal, siempre que no sea necesaria por el cálculo y se ejecuten sin discontinuidad en el hormigonado.

Si la zapata o el encepado se comporta esencialmente como una viga ancha y se calcula como elemento lineal, de acuerdo con 58.4.2.1.2.1, la armadura transversal deberá cumplir con lo establecido en el Artículo 44º.

Si la zapata o el encepado se comporta esencialmente actuando en dos direcciones y se calcula a punzonamiento, de acuerdo con 58.4.2.1.2.2, la armadura transversal deberá cumplir con lo establecido en el Artículo 46º.

Artículo 59 Estructuras construidas con elementos prefabricados

59.1 Aspectos aplicables a estructuras construidas con elementos prefabricados en general

59.1.1 Generalidades

Este artículo recoge algunos aspectos específicos de aplicación a las estructuras construidas parcial o totalmente con elementos prefabricados de hormigón.

En el proyecto de estructuras y elementos prefabricados, dado el carácter evolutivo de su construcción, deben considerarse, tanto en el análisis de esfuerzos como en las comprobaciones de Estados Límite: (1) las situaciones transitorias, (2) los apoyos provisionales y definitivos y (3) las conexiones entre distintas piezas.

Se consideran situaciones transitorias en la construcción de estructuras prefabricadas el desmoldeo de los elementos, su manipulación y transporte hasta el acopio, su acopio, su transporte hasta la obra, colocación y, finalmente, su conexión.

En caso que durante alguna de las situaciones transitorias se produzcan acciones dinámicas, éstas deberán tenerse en cuenta.

59.1.2 Análisis estructural

En el análisis deberá considerarse:

  • - La evolución de la geometría, las condiciones de apoyo de cada pieza y las propiedades de los materiales en cada etapa y la interacción de cada pieza con otros elementos.
  • - La influencia en el sistema estructural del comportamiento entre conexiones de los elementos, y en especial su resistencia y deformación.
  • - Las incertidumbres en las condiciones de transmisión de esfuerzos entre elementos debidas a las imperfecciones geométricas en las piezas, en su posicionamiento y en sus apoyos.

En zonas no sísmicas podrá tenerse en cuenta el efecto beneficioso de la deformación horizontal impedida causada por la fricción entre la pieza y su elemento de soporte; siempre y cuando

  • - La estabilidad global de la estructura no dependa exclusivamente de dicha fricción.
  • - El sistema de apoyos impida la acumulación de deslizamientos irreversibles causados por comportamientos asimétricos bajo acciones cíclicas, como puede ser el caso de los ciclos térmicos en los extremos de vigas biapoyadas.
  • - No exista la posibilidad de una carga de impacto.

Los efectos de los movimientos horizontales deben ser tenidos en cuenta en el diseño resistente de la estructura y de la integridad de las conexiones.

59.1.3 Conexión y apoyo de elementos prefabricados

59.1.3.1 Materiales

Los materiales para conexión y soporte de elementos deben ser:

  • - Estables y durables en toda la vida útil de la estructura.
  • - Física y químicamente compatibles.
  • - Protegidos contra posibles agresiones de naturaleza física o química.
  • - Resistentes al fuego para garantizar la resistencia al fuego del conjunto de la estructura.

Los aparatos de apoyo deben tener unas propiedades resistentes y deformacionales acordes con las previstas en proyecto.

Los conectores metálicos deberán resistir la corrosión o estar protegidos contra ella, salvo que su exposición ambiental sea no agresiva. Si su inspección es posible podrá utilizarse el empleo de películas protectoras.

59.1.3.2 Diseño de conexiones

Las conexiones tienen que poder resistir los efectos debidos a las acciones consideradas en el proyecto y ser capaces de acomodarse a los movimientos y deformaciones previstos para garantizar un buen comportamiento resistente de la estructura.

Deben evitarse posibles daños en el hormigón en los extremos de los elementos, como el salto del recubrimiento, la fisuración por hendimiento, etc. Para ello deberá tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

  • - Movimientos relativos entre elementos
  • - Imperfecciones
  • - Solicitaciones y tipo de unión
  • - Facilidad de ejecución
  • - Facilidad de inspección

La verificación de la resistencia y la rigidez de las conexiones debe basarse en el análisis asistido, si existen dudas, por ensayos.

59.1.3.3 Conexiones a compresión

En uniones a compresión se puede despreciar el esfuerzo cortante si éste es inferior al 10% de la fuerza de compresión.

En general, se dispondrán materiales de apoyo, tales como mortero, hormigón o polímeros, entre las caras de los elementos en contacto. En tal caso debe impedirse el movimiento relativo entre las superficies de apoyo durante su endurecimiento. Excepcionalmente se podrán ejecutar apoyos a hueso (sin materiales interpuestos), siempre y cuando esté garantizada la calidad y perfección de las superficies y las tensiones medias en las superficies de contacto no superen 0,3 fcd.

Figura 59.1.3.1.a

Figura 59.1.3.1.b

En los apoyos a compresión deberán considerarse los efectos de las cargas concentradas (figura 59.1.3.1.a) y de la expansión de los materiales blandos (figura 59.1.3.1.b) que generan tensiones transversales de tracción en el hormigón que deben resistirse mediante armaduras dispuestas ad hoc. Para el primero de estos fenómenos se cumplirán las prescripciones del Artículo 61º, mientras que para el segundo, las necesidades de armadura de refuerzo pueden evaluarse mediante la expresión:

As = 0,25(t/h)Nd / ƒyd

donde:

  • As Sección de la armadura a disponer en cada superficie.
  • t Espesor del aparato de apoyo de material blando.
  • h Dimensión del aparto de apoyo en la dirección del refuerzo.
  • Nd Esfuerzo axil de compresión en el apoyo.

59.1.3.4 Conexiones de cortante

Para transferir el cortante en una interfaz entre dos hormigones, como el de un elemento prefabricado con hormigón in situ, se aplicará lo prescrito en el Artículo 47º.

59.1.3.5 Conexiones a flexión y a tracción

La armadura debe ser continua a través de la conexión y debe estar anclada en el elemento adyacente. Esta continuidad puede conseguirse a través de:

  • - Solapo de barras.
  • - Inyección de mortero de las vainas donde se insertan las armaduras de continuidad.
  • - Soldeo de barras o de placas.
  • - Pretensado.
  • - Otros dispositivos mecánicos como tornillería.

59.1.3.6 Juntas a media madera

Para el proyecto y comprobación de este tipo de elementos deberá tenerse en cuenta lo indicado en el Apartado 64.2.

59.1.3.7 Anclaje de las armaduras en los apoyos

La disposición de armadura en los elementos de apoyo y en los apoyados debe garantizar el anclaje, teniendo en cuenta las desviaciones geométricas, tal como indica la figura 59.1.3.8.2.b.

59.1.3.8 Consideraciones para el apoyo de piezas prefabricadas

59.1.3.8.1 Generalidades

Deberá asegurarse el correcto funcionamiento de los aparatos de apoyo mediante el adecuado armado de los elementos adyacentes, la limitación de las presiones de apoyo y la adopción de medidas orientadas a permitir o restringir los movimientos.

En el cálculo de elementos en contacto con apoyos que no permiten deslizamientos o rotaciones sin una coacción significativa, deberá tenerse en cuenta las acciones debidas a la fluencia, retracción, temperatura, desalineaciones y desplomes. Los efectos de estas acciones pueden requerir la disposición de armadura transversal en los elementos de soporte y soportados, o bien, armadura de continuidad para el atado de estos elementos. Además, estas acciones pueden influir en el cálculo de la armadura principal de estos elementos.

Los aparatos de apoyo deberán calcularse y proyectarse para asegurar su correcto posicionamiento teniendo en cuenta posibles desviaciones o tolerancias en la producción y ensamblaje.

59.1.3.8.2 Apoyos para elementos conectados entre sí (no aislados)

La longitud equivalente de un apoyo simple como el de la figura 59.1.3.8.2.a puede calcularse como:

donde:

a1 Longitud neta del aparato de apoyo no menor que el valor mínimo de la tabla 59.1.3.8.2.1, que da lugar a una presión de apoyo σEd.

donde:

  • Nd Valor de cálculo de la fuerza a resistir en el apoyo.
  • b1 Anchura neta del apoyo (figura 59.1.3.8.2.a)
  • ƒRd Resistencia de cálculo del apoyo. A falta de especificaciones más precisas puede adoptarse para la resistencia del apoyo el valor 0,4 ƒcd en el caso de apoyos en seco (sin material de nivelación) o la resistencia del mortero o elemento de nivelación intermedio, nunca superior al 85% de la menor de las resistencias de cálculo del hormigón de los elementos en contacto. En el caso de apoyos lineales de elementos superficiales, como losas alveolares, se estará a lo dispuesto en 59.2.3.3.
  • a2 Distancia considerada no efectiva que se encuentra entre el borde exterior del elemento de apoyo y el borde del elemento, de acuerdo con la figura 59.1.3.8.2.a y la tabla 59.1.3.8.2.2.
  • a3 Distancia equivalente a a2 en el elemento soportado, de acuerdo con la figura 59.1.3.8.2.a y la tabla 59.1.3.8.2.3.
  • Δa2 Tolerancia en las desviaciones de la distancia entre los elementos de soporte, de acuerdo con la tabla 59.1.3.8.2.4.
  • Δa3 Tolerancia en las desviaciones de la longitud del elemento soportado, Δa3 = ln/2500.

Tabla 59.1.3.8.2.1. Valores mínimos de a1 en mm.

Tensión relativa en el apoyo σEd / fcd
Tipo de apoyo ≤ 0,15 0,15 - 0,4 > 0,4
Apoyos en línea (forjados, cubiertas) 25 30 40
Forjados nervados, viguetas y correas 55 70 80
Apoyos concentrados (vigas) 90 110 140
Tabla 59.1.3.8.2.2. Valores de la distancia de a2, en mm, que se asume como no efectiva desde el paramento exterior del elemento de apoyo.

Tensión relativa en el apoyo σEd / fcd
Material y tipo de apoyo ≤ 0,15 0,15 - 0,4 > 0,4
Acero

lineal

concentrado

0

5

0

10

10

15

Hormigón armado fck ≥ 30 N/mm²

lineal

concentrado

5

10

10

15

15

25

Hormigón en masa o armado fck < 30 N/mm²

lineal

concentrado

10

20

15

25

25

35

Tabla 59.1.3.8.2.3. Valores de la distancia de a3, en mm, que se asume como no efectiva desde el paramento exterior del elemento apoyado.
Disposición de armado Apoyo
Lineal Concentrado
Barras continuas sobre el apoyo 0 0
Barras rectas, doblado horizontal, cercanos al extremo del elemento 5 15, pero no menor que el recubrimiento
Tendones o barras rectas, expuestas en el extremo del elemento 5 15
Doblado vertical de las barras 15 Recubrimiento + radio interior de doblado
Tabla 59.1.3.8.2.4. Tolerancia Δa2 en la geometría de la luz libre entre los paramentos de apoyo. L = luz en mm.
Material de apoyo a2
Acero y hormigón prefabricado 10 ≤ L / 1200 ≤ 30 mm
Hormigón in situ 15 ≤ L / 1200 + 5 ≤ 40 mm

La longitud neta del aparato de apoyo a1 está condicionada por las distancias al mismo desde los extremos del elemento de apoyo y del elemento soportado, respectivamente, que deben cumplir las condiciones siguientes:

di ≥ ci + Δai con barras ancladas mediante doblado horizontal.

di ≥ ci + Δai + ri con barras ancladas mediante doblado vertical.

donde:

  • ci Recubrimiento nominal de la armadura.
  • Δai Tolerancia para la imperfección
  • ri Radio de doblado.

Figura 59.1.3.8.2.b Ejemplo de detalle de armado en un apoyo

59.1.3.8.3 Apoyos para elementos aislados

La longitud equivalente debe ser 20 mm mayor que la que correspondería al elemento no aislado.

59.1.4 Cálices

59.1.4.1 Generalidades

Los cálices deben ser capaces de transferir los esfuerzos axiles, cortantes y momentos flectores del pilar a la cimentación.

59.1.4.2 Cálices con llaves en su superficie

Aquellos cálices que presentan llaves pueden considerarse que actúan monolíticamente con el pilar.

En caso que las llaves sean capaces de resistir la transferencia de tensiones tangenciales entre el pilar y la cimentación, la comprobación a punzonamiento se realizará de igual manera que si el pilar y la cimentación fueran monolitícos, de acuerdo con el Artículo 46º y tal como se presenta en la figura 59.1.4.2.

59.1.4.3 Cálices con superficies lisas

En este caso se supone que el axil y los momentos de solicitación se transmiten del pilar a la cimentación mediante el sistema de fuerzas F1, F2 y F3 y las correspondientes fuerzas de rozamiento a través del hormigón de relleno tal como se presenta en la figura 59.1.4.3.

Figura 59.1.4.2

Figura 59.1.4.3

En estas uniones se exige que el empotramiento del pilar dentro del cáliz sea mayor que 1,2 veces el canto del pilar (l ≥ 1,2 h).

El coeficiente de rozamiento no puede ser mayor que μ = 0,3.

59.1.5 Sistemas de atado

En elementos planos cargados en su plano como son las paredes y los forjados actuando como diafragmas, la interacción entre los distintos elementos que los componen puede obtenerse atando los elementos mediante zunchos perimetrales y/o vigas interiores de atado.

59.2 Forjados unidireccionales con viguetas o losas alveolares

Este Artículo se refiere a los forjados unidireccionales constituidos por viguetas o losas alveolares prefabricados y en su caso, con piezas de entrevigado, hormigón vertido in situ y armadura colocada en obra, sometidos a flexión esencialmente.

Para la comprobación de los distintos Estados Límite se estudiarán las diferentes combinaciones de acciones ponderadas, de acuerdo con los criterios expuestos en el Artículo 13º. Se comprobará el Estado Límite Último de Agotamiento por tensiones normales de acuerdo con lo el Artículo 42º. Si la flexión está combinada con esfuerzo cortante, se comprobará el Estado Límite Último de Cortante de acuerdo con las indicaciones del Artículo 44º. En el caso de existir momento torsor se comprobará el Estado Límite Último de Agotamiento por torsión de elementos lineales de acuerdo con el Artículo 45º.

En forjados de losas alveolares sin losa superior hormigonada en obra, si existen cargas concentradas se verificará el Estado Límite de Punzonamiento según Artículo 46º. Tanto en forjados con viguetas armadas o pretensadas como en los forjados de losas alveolares con losa superior hormigonada en obra debe verificarse el Estado Límite de Rasante con arreglo al Artículo 47º.

Se comprobarán los Estados Límite de Fisuración, Deformación y Vibraciones, cuando sea necesario, según los artículos 49º, 50º y 51º, respectivamente.

La separación máxima entre sopandas, en su caso, se determinará teniendo en cuenta que, durante la fase de hormigonado en obra, la acción característica de ejecución sobre las viguetas o losas es el peso propio total del forjado y una sobrecarga de ejecución no menor que 1 kN/m²; Las solicitaciones podrán obtenerse mediante un cálculo lineal, en la hipótesis de rigidez constante de la vigueta o losa, tomando como luz de cálculo de cada tramo La la distancia entre los apoyos extremos de las viguetas y los ejes de sopandas (figura 59.2).

Figura 59.2

Además, en las viguetas de hormigón pretensado y losas alveolares pretensadas se cumplirán que bajo la acción de las cargas de ejecución de cálculo y bajo el efecto del pretensado después de la transferencia, deducidas todas las pérdidas hasta la fecha de ejecución del forjado, (adoptando los coeficientes de seguridad correspondientes a los Estados Límite de Servicio correspondientes a una situación transitoria, de acuerdo con 12.2), no se superarán las siguientes limitaciones de tensiones:

  • a) sobre las sopandas, la tensión de compresión máxima en la fibra inferior de la vigueta o placa alveolar no superará el 60% de la resistencia característica a compresión del hormigón y en la fibra superior no se superará la resistencia a flexotracción, definida en 39.1.
  • b) en los vanos, la tensión de compresión máxima en la fibra superior de la vigueta o placa alveolar no superará el 60% de la resistencia característica a compresión del hormigón y en la fibra inferior no se superará el estado de descompresión (tensión de tracción nula).

La disposición de armaduras se ajustará a lo prescrito en el Artículo 69º, para las armaduras pasivas y en el Artículo 70º para las armaduras activas.

En el Anejo nº 12 se contemplan disposiciones de armaduras, aspectos constructivos y de cálculo específicos de este tipo de forjados.

59.2.1. Condiciones geométricas

La sección transversal del forjado cumplirá los requisitos siguientes (figura 59.2.1):

  • a) disponer de una losa superior hormigonada en obra, cuyo espesor mínimo ho, será de 40 mm sobre viguetas, piezas de entrevigado cerámicas o de hormigón y losas alveolares pretensadas y 50 mm sobre piezas de entrevigado de otro tipo o sobre cualquier tipo de pieza de entrevigado en el caso de zonas con aceleración sísmica de cálculo mayor que 0,16 g

    En forjados de losas alveolares pretensadas, excepto cuando existan acciones laterales importantes o cargas concentradas importantes, puede prescindirse de la losa superior hormigonada en obra siempre que se justifique adecuadamente el cumplimiento de los Estados Límite Últimos y de Servicio. En este caso, para asegurar el trabajo conjunto de las losas y la transmisión transversal de cargas (sobre todo cuando existan cargas puntuales o lineales), se dispondrá un atado en la zona de unión de las losas a las vigas principales o muros.

  • b) el perfil de la pieza de entrevigado será tal que a cualquier distancia c de su eje vertical de simetría, el espesor de hormigón de la losa superior hormigonada en obra no será menor que c/8 en el caso de piezas de entrevigado colaborante y c/6 en el caso de piezas de entrevigado aligerantes
  • c) en el caso de forjados de viguetas sin armaduras transversales de conexión con el hormigón vertido en obra, el perfil de la pieza de entrevigado dejará a ambos lados de la cara superior de la vigueta un paso de 30 mm, como mínimo.

    Figura 59.2.1 Condiciones geométricas de los forjados

  • d) en el caso de losas alveolares pretensadas, el espesor mínimo de las almas, del ala superior y del ala inferior, debe ser mayor que cualquiera de los valores siguientes:
    • √2h, siendo h el canto total de la pieza prefabricada, en mm.
    • 20 mm.
    • resultado de sumar 10 mm al tamaño máximo del árido.
  • e) En forjados de losas alveolares pretensadas, la forma de la junta entre las mismas será la adecuada para permitir el paso de hormigón de relleno, con el fin de crear un núcleo capaz de transmitir el esfuerzo cortante entre losas colaterales y para, en el caso de situar en ella armaduras, facilitar su colocación y asegurar una buena adherencia. El ancho de la junta en su parte superior no será menor que 30 mm y si en el interior de la misma se disponen barras de atado longitudinales, el ancho de la junta al nivel de la barra debe ser mayor o igual que el mayor de los dos siguientes valores:
    • ø + 20 mm
    • ø + 2 D

      con D y ø expresados en mm.

    Cuando la junta longitudinal deba resistir un esfuerzo cortante vertical, la superficie debe estar provista de, al menos, una ranura de tamaño adecuado con respecto a la resistencia del hormigón de relleno. En cualquier caso, la altura de la ranura debe ser mayor o igual a 35 mm, su profundidad (o ancho máximo) será mayor o igual a 10 mm y la distancia entre la parte superior de la ranura y la superficie superior de la losa alveolar pretensada será mayor o igual a 30 mm.

59.2.2. Armadura de reparto

En la losa superior de hormigón vertido en obra, se dispondrá una armadura de reparto, con separaciones entre elementos longitudinales y transversales no mayores que 350 mm, de al menos 4 mm de diámetro en dos direcciones, perpendicular y paralela a los nervios, y cuya cuantía será como mínimo la establecida en la tabla 42.3.5.

El diámetro mínimo de la armadura de reparto será 5 mm si ésta se tiene en cuenta a efectos de comprobación de los Estados Límite Últimos.

En el caso de losas alveolares pretensadas sin losa superior hormigonada en obra, para asegurar el trabajo conjunto de las losas y la transmisión transversal de cargas (sobre todo cuando existan cargas puntuales o lineales), se dispondrá un atado en la zona de unión de las losas a las vigas principales o muros.

59.2.3. Enlaces y apoyos

59.2.3.1. Generalidades

En todo apoyo debe comprobarse que la capacidad a tracción de la armadura introducida en el apoyo es mayor que los esfuerzos producidos en la hipótesis de formación de una fisura arrancando de la cara del apoyo con inclinación de 45°.

59.2.3.2. Apoyos de forjados de viguetas

Los nervios de un forjado pueden enlazarse a la cadena de atado de un muro o a una viga de canto netamente mayor que el del forjado, denominándose apoyo directo, o a una viga plana, cabeza de viga mixta, brochal, del mismo canto que el forjado denominándose apoyo indirecto. En el Anejo nº 12 se muestran esquemas de apoyos frecuentes así como valores de las longitudes de entrega de elementos y longitudes de solapo de armaduras salientes para garantizar el correcto funcionamiento del enlace.

59.2.3.3. Apoyos de forjado de losas alveolares pretensadas

Los apoyos pueden ser directos e indirectos.

  • a) Los apoyos directos de las losas alveolares pretensadas en vigas o muros deben hacerse sobre una capa de mortero fresco de al menos 15 mm de espesor, sobre bandas de material elastomérico o sobre apoyos individuales situados bajo cada nervio de la losa (figura 59.2.3.3.a). No se permite apoyar directamente las losas alveolares pretensadas sobre ladrillo, debiendo realizarse zunchos de hormigón armado para el apoyo.

    Figura 59.2.3.3.a Apoyos directos de losas alveolares

    Debe comprobarse que en ningún caso, el valor de cálculo de la presión de apoyo, supuesta una entrega igual a la nominal menos 20 mm, supera 0,4 f., del menor de los dos hormigones en contacto, en caso de apoyo con mortero, o el menor valor de 0,85 f cc, y la resistencia de cálculo del material elastomérico, en caso de disponer este elemento.

  • b) Los apoyos indirectos pueden realizarse con o sin apuntalado de la losa alveolar pretensada. Las figuras 59.2.3.3 b y c (estas figuras no existen) muestran apoyos indirectos sin y con apuntalado.

    En el Anejo nº 12 se incluyen valores de la entrega mínima nominal de las losas alveolares, en función del tipo de apoyo (directo e indirecto) y de las condiciones del mismo, que permiten garantizar el correcto funcionamiento del enlace

59.2.4. Disposición de las armaduras en los forjados

En las viguetas armadas, la armadura básica se dispondrá en toda su longitud de acuerdo con el punto 42.3.2. La armadura complementaria inferior podrá disponerse solamente en parte de su longitud. Dicha armadura complementaria deberá disponerse de forma simétrica respecto al punto medio de la vigueta.

La armadura activa situada en la zona inferior de una vigueta pretensada estará constituida, al menos, por dos armaduras dispuestas en el mismo plazo horizontal y en posición simétrica respecto al plano vertical medio. En losas alveolares pretensadas la distancia entre las armaduras será menor que 400 mm y que dos veces el canto de la pieza.

En cuanto al armado superior a colocar en obra, en los apoyos de los forjados de viguetas se colocará, como armadura para los momentos negativos, al menos una barra sobre cada vigueta. En el caso de que haya que colocar más de dos por nervio, se distribuirán sobre la línea de apoyo para facilitar que el hormigón rellene bien el nervio, anclándose adecuadamente en ambos lados del mismo.

En los apoyos exteriores de vano extremo se dispondrá una armadura superior capaz de resistir un momento flector, al menos igual a la cuarta parte del momento máximo del vano. Tal armadura se extenderá desde la cara exterior del apoyo en una longitud no menor que el décimo de la luz más el ancho del apoyo. En el extremo exterior la armadura se prolongará en patilla con la longitud de anclaje necesaria.

En los forjados de losas alveolares pretensadas sin losa superior hormigonada en obra se dispondrá, cuando sea necesaria, la armadura superior en los alvéolos que habrán sido preparados adecuadamente eliminando el hormigón de la parte superior en una longitud igual o mayor que la de las barras y posteriormente rellenos (figura 59.2.4.a).

Figura 59.2.4.a Armadura superior en losas alveolares pretensadas

59.3 Otros tipos de forjados construidos con elementos prefabricados

En el caso de forjados construidos con elementos prefabricados diferentes de los contemplados en el apartado 59.2, tales como piezas en sección en π, en artesa o con prelosas prefabricadas, se prestará especial atención al análisis estructural, que deberá tener en cuenta el esquema estructural, las cargas, los apoyos, y las características de los materiales en las sucesivas fases constructivas, durante la manipulación, el transporte y el montaje, y demás aspectos contemplados en el apartado 59.1 de esta Instrucción.

Artículo 60 Elementos estructurales para puentes

60.1. Tableros

60.1.1. Consideraciones generales

Este artículo es aplicable a los tableros de puentes de hormigón estructural más habituales, como son los tableros constituidos por vigas prefabricadas, los tableros losa, los tableros nervados y los tableros de sección cajón.

Las acciones a considerar para el cálculo de los tableros, así como sus valores característicos, representativos y de cálculo, y las combinaciones a realizar para la comprobación de los diversos Estados Límite Últimos y de Servicio, serán las establecidas por la reglamentación específica vigente o en su defecto las indicadas en esta Instrucción.

Para la determinación de los efectos de dichas acciones, se modelizará la estructura y se realizarán los análisis necesarios, de acuerdo con lo indicado en el Capítulo V.

Las características geométricas y de los materiales que se han de considerar para la comprobación de los Estados Límite Últimos serán las indicadas en el Capítulo IV y en el Capítulo VIII.

Deberá garantizarse la resistencia y estabilidad de la estructura en todas las fases intermedias de construcción, así como en el estado definitivo de servicio de la misma. Para obtener esta garantía, deberán realizarse las comprobaciones de los Estados Límite Últimos y de Servicio relevantes, en cada una de las fases de comprobación adoptadas. En el caso de elementos pretensados, se realizarán las comprobaciones que correspondan tanto en la fase de transferencia del pretensado como el instante inicial de puesta en servicio y a largo plazo.

En estructuras evolutivas deberá evaluarse la importancia de la redistribución de esfuerzos y de tensiones a lo largo del tiempo, debido a fenómenos reológicos. En aquellos casos en que este tipo de fenómenos resulte significativo deberá realizarse su análisis de acuerdo con el Artículo 25º.

Las comprobaciones correspondientes al Estado Límite Último de Agotamiento frente a Solicitaciones Normales del tablero se realizarán de acuerdo con el Artículo 42º o con las fórmulas simplificadas del Anejo nº 7, cuando sean aplicables. Para la comprobación y el dimensionamiento de los distintos elementos frente al Estado Límite Último de Agotamiento por Esfuerzo Cortante, se seguirán las indicaciones del Artículo 44º. En los elementos lineales en los que las torsiones puedan ser significativas, deberá realizarse la comprobación del Estado Límite Último de Agotamiento por Torsión según lo indicado en el Artículo 45º.

Las comprobaciones de los Estados Límite de Servicio de fisuración, deformaciones y vibraciones se realizarán, cuando sea necesario, de acuerdo con los Artículos 49º, 50º y 51º.

El dimensionamiento de las zonas de introducción del pretensado se realizará de acuerdo con las indicaciones del Artículo 61º.

60.1.2. Tableros constituidos por vigas prefabricadas

Deberán tenerse en cuenta en la comprobación o en el dimensionamiento de los elementos del tablero las distintas fases de construcción del mismo, considerando adecuadamente tanto las cargas actuantes como la configuración estructural, el sistema de apoyos y las secciones resistentes en cada fase constructiva.

En el caso de vigas en doble T, artesa o similares, deberán tenerse en cuenta las indicaciones del Artículo 18º, a efectos de determinación de los anchos eficaces del ala a considerar en cada situación.

La unión entre las vigas prefabricadas y la losa-forjado deberá realizarse de acuerdo con las prescripciones del Artículo 47º.

En la losa-forjado deberán realizarse las comprobaciones de punzonamiento frente a la actuación de las cargas concentradas del vehículo pesado de acuerdo con el Artículo 46º.

En el caso de tableros isostáticos, dada su discontinuidad en la zona de apoyos, deben comprobarse, de forma especialmente cuidadosa, las deformaciones del tablero de acuerdo con el Artículo 50º, para evitar un quiebro en la plataforma debido al giro relativo entre los dos tableros en la zona de apoyos. Deberán tenerse en cuenta las deformaciones instantáneas y diferidas que se producen a lo largo de la historia de las vigas y, en particular, durante los plazos transcurridos entre la fabricación de las mismas y su incorporación a la estructura.

Cuando por razones de comodidad de rodadura se desee minimizar el número de juntas transversales de la calzada, ello podrá conseguirse bien mediante una losa de continuidad entre tableros, bien disponiendo una articulación entre las losas de compresión de los tableros con pasadores. En el primero de los casos se dará continuidad a la losaforjado sobre los extremos de las vigas prefabricadas debiendo desconectarse aquélla de éstas en una determinada longitud Ld (figura 60.1.2). A efectos del dimensionamiento de dicha zona, deberán tenerse en cuenta no sólo las acciones locales, sino también los esfuerzos inducidos por las deformaciones impuestas al elemento por el giro relativo entre los extremos de ambos tableros.

En el caso de disponerse rótula de continuidad con armadura pasante, esta armadura deberá ser de acero inoxidable corrugado, por razones de durabilidad.

Figura 60.1.2

En el caso de disponer apoyos a media madera en los elementos prefabricados, dichas regiones tipo D deberán ser comprobadas y dimensionadas utilizando los modelos de bielas y tirantes indicados en el Artículo 59º. El dimensionamiento de las zonas de introducción del pretensado se realizará de acuerdo con las indicaciones del Artículo 62º. En el caso de secciones en artesa o similares, que dispongan de diafragmas, éstos se dimensionarán de acuerdo con el apartado 60.5.

60.1.3. Tableros losa

Aquellos tableros en los que la relación entre el ancho del núcleo y la luz sea inferior a 0,25, podrán considerarse como elementos lineales a efectos de cálculo de esfuerzos y de comprobación de los Estados Límite. En caso contrario deberá considerarse el trabajo bidimensional del tablero como losa.

La unión entre el núcleo de la losa y los voladizos, si éstos existen, deberá dimensionarse de acuerdo con las prescripciones del punto 44.2.3.5.

En los voladizos y en las zonas sobre los aligeramientos, en el caso de que existan, deberán realizarse las comprobaciones de punzonamiento frente a la actuación de las ruedas del vehículo pesado de acuerdo con el Artículo 46º.

En el caso de losas pretensadas, el dimensionamiento de las zonas de introducción del pretensado se realizará de acuerdo con las indicaciones del Artículo 62º.

60.1.4. Tableros nervados

Deberán tenerse en cuenta las indicaciones del Artículo 18º, a efectos de determinación de los anchos eficaces del ala a considerar en cada situación.

La unión entre los nervios y la losa superior deberá realizarse de acuerdo con las prescripciones del punto 44.2.3.5, tanto en las secciones horizontales de unión como en las verticales.

En la losa superior deberán realizarse las comprobaciones de punzonamiento frente a la actuación de las cargas concentradas del vehículo pesado de acuerdo con el Artículo 46º.

El dimensionamiento de las zonas de introducción del pretensado se realizará de acuerdo con las indicaciones del Artículo 62º. En el caso de que se dispongan diafragmas en las secciones de apoyo, éstos se dimensionarán de acuerdo con el apartado 60.5.

60.1.5. Tableros de sección cajón

Deberán tenerse en cuenta las indicaciones del Artículo 18º, a efectos de determinación de los anchos eficaces del ala a considerar en cada situación.

La unión entre las diversas losas que forman el cajón deberá realizarse de acuerdo con las prescripciones del punto 44.2.3.5, tanto en las secciones horizontales de unión como en las verticales.

En la losa superior y en los voladizos deberán realizarse las comprobaciones de punzonamiento frente a la actuación de las cargas concentradas del vehículo pesado de acuerdo con el Artículo 46º.

El dimensionamiento de las zonas extremas de introducción del pretensado se realizará de acuerdo con las indicaciones del Artículo 62º. Los diafragmas de apoyo se comprobarán y dimensionarán utilizando los modelos incluidos en el apartado 60.5.

60.2. Pilas

Este artículo se refiere a pilas compuestas, para cada línea de apoyo, por uno o varios fustes de sección transversal maciza o hueca, con o sin un cabecero superior para apoyo del tablero y cuya cimentación puede realizarse mediante zapatas o encepados individuales para cada fuste o únicos para todos los fustes de la línea de apoyo.

En el caso de fustes con sección transversal en cajón, formados por una serie de tabiques planos, el espesor de los mismos no será inferior a 1/30 de la dimensión transversal de cada tabique. En estos casos, deberán tenerse en cuenta en el cálculo de los tabiques, las flexiones transversales inducidas por los posibles empujes diferenciales entre el interior y el exterior debidos al terreno, agua, etc.

Para el dimensionamiento de las regiones D, correspondientes a las zonas de apoyo, se seguirán las indicaciones contenidas en el Artículo 61º.

Para el dimensionamiento y comprobación de los fustes deberá determinarse la longitud de pandeo y, a partir de ella, la esbeltez mecánica de cada fuste considerando sus vinculaciones reales con el tablero.

Aquellas pilas cuyos fustes presenten una esbeltez mecánica λ inferior a 100, pueden considerarse como elementos aislados y dimensionarse frente al Estado Límite Último de Inestabilidad, de acuerdo con el procedimiento indicado en 43.5.

El cálculo de las cargas horizontales que actúan en la cabeza de cada pila, originadas por deformaciones y cargas procedentes del tablero, puede hacerse suponiendo un comportamiento lineal de la globalidad de la estructura, sin considerar los efectos de segundo orden.

En pilas de gran esbeltez (λ > 100), una vez realizado el reparto entre pilas de las cargas transmitidas por el tablero por métodos lineales, debe obtenerse los esfuerzos mediante análisis no lineal, geométrica y mecánicamente, de acuerdo con el Artículo 21º. En general será suficiente analizar la pila como elemento aislado, considerando sus vinculaciones reales al tablero. Sin embargo, en casos muy especiales puede ser conveniente realizar un cálculo de la estructura completa.

Para la comprobación y dimensionamiento de las cimentaciones se seguirán las prescripciones contenidas en el Artículo 58º.

60.3. Estribos

Este artículo se refiere a estribos cerrados, estribos abiertos y sillas-cargadero. Los estribos deben resistir las acciones transmitidas por el tablero y sostener las tierras de los terraplenes de acceso a la estructura. El contacto con el terreno es un condicionante importante de la durabilidad de este tipo de elementos, por lo que deberán tenerse en cuenta, de forma especialmente cuidadosa, las prescripciones del Capítulo VII (Artículo 37º).

En la comprobación o dimensionamiento de los elementos de un estribo deberán considerarse las distintas fases de construcción del mismo.

En general, salvo que se adopten medidas especiales que lo garanticen, no podrá contarse en el dimensionamiento de los diversos elementos de un estribo con la colaboración del empuje pasivo o al reposo de los posibles rellenos exteriores al mismo.

Para la comprobación y dimensionamiento de las cimentaciones, se seguirán las prescripciones contenidas en el Artículo 58º.

Los dinteles o cargaderos de un estribo abierto, en general, podrán considerarse como estructuras planas. Para la comprobación y dimensionamiento de las cimentaciones se seguirán las indicaciones del Artículo 58º.

Los estribos de tipo silla-cargadero pueden considerarse, a efectos de cálculo y dimensionamiento, como una cimentación directa de las cargas transmitidas por el tablero a través de los apoyos. Para su comprobación y dimensionamiento se seguirán las prescripciones contenidas en el Artículo 58º.

60.4. Zonas de anclaje

Las zonas de anclaje del pretensado deberán proyectarse de acuerdo con el Artículo 62º.

60.5. Diafragmas en tableros

La función de los diafragmas objeto de este artículo es la de transferir las cargas desde el tablero a las pilas o estribos.

Las características geométricas de los diafragmas han de ser tales que aseguren el flujo de fuerzas desde el tablero hasta los apoyos situados en esa sección transversal.

Los diafragmas del tablero situados en las secciones transversales coincidentes con el apoyo en pilas o estribos, se diseñarán para transmitir, además de los cortantes de eje vertical, el cortante de eje horizontal y, en su caso, el efecto de la torsión a las pilas o estribos (si el tablero está apoyado en esa sección mediante más de un aparato de apoyo).

El diseño de los diafragmas tendrá en cuenta la posible excentricidad de las reacciones y la consecuente flexión en el diafragma, cuando en alguna situación el plano central del diafragma no coincida con el eje de apoyos.

Los diafragmas se proyectarán tanto para las situaciones de apoyo definitivas como para las situaciones provisionales, durante la construcción o para las operaciones de sustitución de apoyos.

En general, los diafragmas constituyen regiones D generalizadas donde es de aplicación el método de bielas y tirantes. Además de las armaduras obtenidas del modelo general de bielas y tirantes, será necesario disponer la armadura de carga concentrada en la zona situada sobre los apoyos.

Para el control de la fisuración se dispondrán en cada cara del diafragma una malla de armadura con separación igual o inferior a 0,30 m y en una cuantía geométrica mínima del 0,15% en cada cara y dirección.

Los diafragmas en los que el apoyo de las almas del tablero se realiza directamente sobre los aparatos de apoyo en pilas, tendrán un espesor mínimo de 0,50 m.

Los diafragmas para apoyo no directo de almas del tablero en los aparatos de apoyo, tendrán un espesor mínimo igual a dos veces el ancho de las almas que apoyan en él.

En el caso de uniones monolíticas pila-tablero mediante diafragmas, el espesor de éstos será como mínimo igual al espesor de las caras de las pilas situadas en su prolongación.

Artículo 61 Cargas concentradas sobre macizos

61.1 Generalidades

Una carga concentrada aplicada sobre un macizo constituye una región D.

Por tratarse de una región D, el método general de análisis es el indicado en el Artículo 24º. Las comprobaciones de bielas, tirantes y nudos así como las propiedades de los materiales a considerar serán las indicadas en el Artículo 40º.

El modelo de celosía equivalente, en el caso de carga centrada de la figura 61.1.a, es el indicado en la figura 61.1.b.

Figura 61.1.a

Figura 61.1.b

61.2 Comprobación de nudos y bielas

La fuerza máxima de compresión que puede actuar en Estado Límite Último sobre una superficie restringida, figura 61.1.a, de área Ac1, situada concéntrica y homotéticamente sobre otra área Ac, supuesta plana, puede ser calculada por la fórmula:

siempre y cuando el elemento sobre el que actúe la carga no presente huecos internos y que su espesor h sea h≥2Ac/u, siendo u el perímetro de Ac.

Si las dos superficies Ac y Ac1 no tienen el mismo centro de gravedad, se sustituirá el contorno de Ac por un contorno interior, homotético de Ac1 y limitando un área Ac' que tenga su centro de gravedad en el punto de aplicación del esfuerzo N, aplicando a las áreas Ac1 y Ac' las fórmulas arriba indicadas.

61.3 Armaduras transversales

Los tirantes Td indicados en la figura 61.1.b se dimensionarán para la tracción de cálculo indicada en las siguientes expresiones.

61.4 Criterios de disposición de armadura

Las armaduras correspondientes deberán disponerse en una distancia comprendida entre 0,1a y a y 0,1b y b, respectivamente. Estas distancias se medirán perpendicularmente a la superficie Ac.

Será preferible el empleo de cercos que mejoren el confinamiento del hormigón.

Artículo 62 Zonas de anclaje

El anclaje de las armaduras activas constituye una región D en la que la distribución de deformaciones es no lineal a nivel sección. Es, por tanto, de aplicación para su estudio el método general de los Artículos 24º y 40º o el resultado de estudios experimentales.

Si se trata de piezas, tales como vigas, en cuyos extremos pueden combinarse los esfuerzos debidos a los anclajes y los producidos por las reacciones de apoyo y esfuerzo cortante, es necesario considerar dicha combinación teniendo en cuenta además que, en el caso de armaduras pretesas, el pretensado produce el efecto total solamente a partir de la longitud de transmisión.

Artículo 63 Vigas de gran canto

63.1 Generalidades

Se consideran como vigas de gran canto las vigas rectas generalmente de sección constante y cuya relación entre la luz, l, y el canto total h, es inferior a 2, en vigas simplemente apoyadas, ó a 2,5 en vigas continuas.

En las vigas de gran canto, se considerará como luz de un vano:

  • - La distancia entre ejes de apoyos, si esta distancia no sobrepasa en más de un 15 por ciento a la distancia libre entre paramentos de apoyos.
  • - 1,15 veces la luz libre en caso contrario.

En este tipo de elementos no son de aplicación las hipótesis de Bernouilli-Navier, debiendo utilizarse para su proyecto el método indicado por los Artículos 24º y 40º.

63.2 Anchura mínima

La anchura mínima está limitada por el valor máximo de la compresión de los nudos y bielas según los criterios expresados en el Artículo 40º. El posible pandeo fuera de su plano de los campos de compresiones deberá analizarse, cuando sea necesario, según el Artículo 43º.

63.3 Vigas de gran canto simplemente apoyadas

63.3.1 Dimensionamiento de la armadura

En el caso de carga uniformemente distribuida aplicada en la cara superior, el modelo es el indicado en la figura 63.3.1.a y la armadura principal se calculará tomando como posición del brazo mecánico z≤0,6l y z≤0,67h, y para una fuerza de tracción igual a:

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

La comprobación del nudo de apoyo se realizará de acuerdo con el modelo de la figura 63.3.1.a

Figura 63.3.1.a

Figura 63.3.1.b

Figura 63.3.1.c

Además de la armadura principal correspondiente a Td, se dispondrá una armadura mínima de 0,1% de cuantía en cada dirección y cada cara del elemento.

Se prestará especial atención al anclaje de la armadura principal (ver figura 63.3.1.c), que deberá tener una longitud de anclaje desde el eje del apoyo hacia el extremo de la pieza.

Si fuese necesario, se dispondrá una armadura adicional en apoyos según el Artículo 61º.

63.3.2 Comprobación de nudos y bielas

Para realizar la comprobación de nudos y bielas, basta con comprobar que la tensión en el hormigón en el nudo de apoyo sea:

donde:

  • σc y σc2 compresiones a la entrada del nudo (figura 63.3.1.b)
  • ƒ2cd Resistencia a compresión del hormigón.

    ƒ2cd = 0,70 ƒcd

63.4 Vigas de gran canto continuas

En el caso de vigas continuas de vanos de igual longitud con carga uniformemente distribuida aplicada en la cara superior, el modelo es el indicado en las figuras 63.4.a y b.

Figura 63.4.a

Figura 63.4.b

63.4.1 Dimensionamiento de la armadura

Según los modelos anteriores para vigas continuas de vanos iguales, la armadura en la zona de apoyos intermedios se proyectará para una fuerza de tracción:

T2d = 0,20 pdl = As ƒyd

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

La armadura inferior de vanos extremos se proyectará para una fuerza igual a:

T1d = 0,16 pdl = As ƒyd

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

La armadura inferior de vanos intermedios se proyectará para una fuerza igual a:

T1d = 0,09 pdl = As ƒyd

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

Además de la armadura principal indicada en el párrafo anterior, se dispondrá una armadura mínima de 0,1% de cuantía en cada dirección y cada cara del elemento.

En los apoyos extremos se prestará especial cuidado al anclaje de la armadura (ver figura 63.3.1.c), que deberá tener una longitud de anclaje desde el eje de apoyo hacia el extremo de la pieza.

Si fuese necesario se dispondrá una armadura adicional en apoyo según el Artículo 61º.

63.4.2 Comprobación de nudos y bielas

La comprobación de nudos y bielas se satisface si se comprueba la compresión localizada en apoyos.

Figura 63.4.2

Artículo 64 Ménsulas cortas y apoyos a media madera

64.1 Ménsulas cortas

64.1.1 Definición

Se definen como ménsulas cortas aquellas ménsulas cuya distancia a, entre la línea de acción de la carga vertical principal y la sección adyacente al soporte, es menor o igual que el canto útil d, en dicha sección (figura 64.1.1).

El canto útil d1 medido en el borde exterior del área donde se aplica la carga, será igual o mayor que 0,5d.

Figura 64.1.1

64.1.2 Comprobación del elemento y dimensionamiento de las armaduras

Por tratarse de una región D, el método general de análisis será el indicado en el Artículo 24º.

Las comprobaciones de bielas, tirantes y nudos y las propiedades de los materiales a considerar serán las indicadas en el Artículo 40º.

64.1.2.1 Comprobación de nudos y bielas y diseño de la armadura

El modelo de celosía equivalente podrá ser el indicado en la figura 64.1.2.

El ángulo θ de inclinación de las compresiones oblicuas (bielas), podrá, de acuerdo con las condiciones geométricas y de ejecución, adoptar los siguientes valores:

  • cotg θ = 1,4 si se hormigona la ménsula monolíticamente con el pilar. Podrá adoptarse valores distintos de cotg θ y nunca superiores a 2,0 previa justificación mediante estudios teóricos o experimentales adecuados.
  • cotg θ = 1,0 si se hormigona la ménsula sobre el hormigón del pilar endurecido
  • cotg θ = 0,6 para el caso anterior, pero con rugosidad débil de la superficie del hormigón endurecido.

El canto útil d de la ménsula (figuras 64.1.1 y 64.1.2) cumplirá la condición siguiente:

64.1.2.1.1 Dimensionamiento de la armadura

La armadura principal As (figura 64.1.2.1.1) se dimensionará para una tracción de cálculo:

T1d = Fvd tgθ + Fhd = As ƒyd

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

Se dispondrán cercos horizontales (Ase) uniformemente distribuidos para absorber una tracción total.

T2d = 0,20 Fvd = Ase ƒyd

con ƒyd ≤ 400 N/mm² (40.2).

Figura 64.1.2.1.1

64.1.2.1.2 Comprobación de nudos y bielas

Cumpliendo las condiciones geométricas de 64.1.2.1 basta con comprobar la compresión localizada en el apoyo (nudo 1, figura 64.1.2).

σc ≤ f1cd

σc1 ≤ f1cd

donde:

  • σc, σc1 compresiones en el hormigón según figura 64.1.2.
  • ƒ1cd Resistencia a compresión del hormigón.

    ƒ1cd = 0,70 ƒcd

64.1.2.1.3 Anclaje de las armaduras

Tanto la armadura principal como las armaduras secundarias deberán estar convenientemente ancladas en el extremo de la ménsula.

64.1.3 Cargas colgadas

Si una ménsula corta está sometida a una carga colgada por medio de una viga, (figura 64.1.3.a) deberán estudiarse distintos sistemas de biela-tirante según los Artículos 24º y 40º.

En cualquier caso, deberá disponerse una armadura horizontal próxima a la cara superior de la ménsula.

Figura 64.1.3.a

64.2 Apoyos a media madera

Las soluciones de apoyo de este tipo son, en general, puntos conflictivos en donde se concentran problemas de fisuración y degradación del hormigón, por lo que se evitará su empleo siempre que sea posible.

En el caso de que se utilicen soluciones de este tipo, se deberá tener cuenta la necesaria sustitución de apoyos y, consecuentemente, esta situación de carga.

Los apoyos de vigas a media madera constituyen una región tipo D, tanto por la existencia de una discontinuidad geométrica asociada a un cambio brusco de sección, como por la presencia de la carga concentrada del apoyo por lo que resulta de aplicación el método de bielas y tirantes. En el caso de elementos pretensados la complejidad del sistema aumenta debido a la presencia de fuerzas en los anclajes de pretensado.

Artículo 65 Elementos con empuje al vacío

En aquellos elementos en los que se produce un cambio en la dirección de las fuerzas debido a la geometría del elemento, pueden aparecer tracciones transversales que es necesario absorber con armadura para evitar la rotura del recubrimiento (ver figura 65).

El diseño de la armadura de atado puede realizarse, en términos generales, a partir de las indicaciones de los Artículos 24º y 40º.

TÍTULO 7

EJECUCIÓN

CAPÍTULO XIII

EJECUCIÓN

Artículo 66 Criterios generales para la ejecución de la estructura

66.1. Adecuación del proceso constructivo al proyecto

La ejecución de una estructura de hormigón comprende una serie de procesos que deberán realizarse conforme a lo establecido en el proyecto o, en su defecto, en esta Instrucción. En particular, se prestará especial atención a la adecuación de los procedimientos y las secuencias de ejecución de la obra respecto al proceso constructivo contemplado en el proyecto.

Cualquier modificación de los procesos de ejecución respecto a lo previsto en el proyecto, deberá ser previamente aprobada por la Dirección Facultativa.

66.1.1. Acciones del proceso durante la ejecución

Los procesos para la construcción de cada nuevo elemento durante la obra, pueden modificar las acciones actuantes y el comportamiento mecánico de la parte de estructura ya construida.

Además, algunos procesos, como el descimbrado, el pretensado, etc., pueden introducir acciones que deberán haber sido contempladas en el proyecto, de acuerdo con lo indicado en el Capítulo III de esta Instrucción.

66.2. Gestión de los acopios de materiales en la obra

El Constructor deberá disponer de un sistema de gestión de los materiales, productos y elementos que se vayan a colocar en la obra, de manera que se asegure la trazabilidad de los mismos. Dicho sistema de gestión deberá presentar, al menos, las siguientes características:

  • - disponer de un registro de suministradores de la obra, con identificación completa de los mismos y de los materiales y productos suministrados,
  • - disponer de un sistema de almacenamiento de los acopios en la obra que permita mantener, en su caso, la trazabilidad de cada una de las partidas o remesas que llegan a la obra,
  • - disponer de un sistema de registro y seguimiento de las unidades ejecutadas que relacione éstas con las partidas de productos utilizados y, en su caso, con las remesas empleadas en las mismas, de manera que se pueda mantener la trazabilidad durante la ejecución de la obra, de acuerdo con el nivel de control de la ejecución definido en el proyecto

66.3. Consideraciones de carácter medioambiental y de contribución a la sostenibilidad

Sin perjuicio del cumplimiento de la legislación de protección ambiental vigente, la Propiedad podrá establecer que la ejecución de la estructura tenga en cuenta una serie de consideraciones de carácter medioambiental, al objeto de minimizar los potenciales impactos derivados de dicha actividad. En su caso, dicha exigencia debería incluirse en un Anejo de evaluación ambiental de la estructura, que formará parte del proyecto. En caso de que el proyecto no contemplara este tipo de exigencias para la fase de ejecución, la Propiedad podrá obligar a su cumplimiento mediante la introducción de las cláusulas correspondientes en el contrato con el Constructor.

En particular, el sistema de gestión medioambiental de la ejecución deberá contemplar, al menos, los aspectos contemplados en el Artículo 77º e identificar las correspondientes buenas prácticas medioambientales a seguir durante la ejecución de la obra. En el caso de que el proyecto haya establecido exigencias relativas a la contribución de la estructura a la sostenibilidad, de acuerdo con el Anejo nº 13 de esta Instrucción, la ejecución deberá ser coherente con dichas exigencias.

En el caso de que algunas de las unidades de obra sean subcontratadas, el Constructor, entendido éste como el contratista principal, deberá velar para que se observe el cumplimiento de las consideraciones medioambientales en la totalidad de la obra.

Artículo 67 Actuaciones previas al comienzo de la ejecución

Antes del inicio de la ejecución de la estructura, la Dirección Facultativa velará para que el Constructor efectúe las actuaciones siguientes:

  • - depósito en las instalaciones de la obra del correspondiente libro de órdenes, facilitado por la Dirección Facultativa;
  • - identificación de suministradores inicialmente previsto, así como del resto de agentes involucrados en la obra, reflejando sus datos en el correspondiente directorio que deberá estar permanentemente actualizado hasta la recepción de la obra;
  • - comprobación de la existencia de la documentación que avale la idoneidad técnica de los equipos previstos para su empleo durante la obra como, por ejemplo, los certificados de calibración o la definición de los parámetros óptimos de soldeo de los equipos de soldadura;
  • - en caso de que se pretenda realizar soldaduras para la elaboración de las armaduras en la obra, se comprobará la existencia de personal soldador con la cualificación u homologación suficiente, conforme a las exigencias de esta Instrucción.

Además, el Constructor deberá comprobar la conformidad de la documentación previa de cada uno de los productos antes de su utilización, de acuerdo con los criterios establecidos por esta Instrucción.

Asimismo, con carácter previo al inicio de la ejecución, el Constructor deberá comprobar que no hay constancia documental de modificaciones sustanciales que puedan conllevar alteraciones respecto a la estructura de hormigón proyectada inicialmente como, por ejemplo, como consecuencia de la ubicación de nuevas instalaciones.

Al objeto de conseguir la trazabilidad de los materiales y productos empleados en la obra, el Constructor deberá definir e implantar un sistema de gestión de las partidas y remesas recibidas en la obra, así como de los correspondientes acopios en obra.

Artículo 68 Procesos previos a la colocación de las armaduras

68.1. Replanteo de la estructura

A medida que se desarrolla el proceso de ejecución de la estructura, el Constructor velará para que los ejes de los elementos, las cotas y la geometría de las secciones de cada uno de elementos estructurales, sean conformes con lo establecido en el proyecto, teniendo para ello en cuenta las tolerancias establecidas en el mismo o, en su defecto, en el Anejo nº 11 de esta Instrucción.

68.2. Cimbras y apuntalamientos

Antes de su empleo en la obra, el Constructor deberá disponer de un proyecto de la cimbra en el que, al menos, se contemplen los siguientes aspectos:

  • - justifique su seguridad, así como limite las deformaciones de la misma antes y después del hormigonado,
  • - contenga unos planos que definan completamente la cimbra y sus elementos, y
  • - contenga un pliego de prescripciones que indique las características que deben cumplir, en su caso, los perfiles metálicos, los tubos, las grapas, los elementos auxiliares y cualquier otro elemento que forme parte de la cimbra.

Además, el Constructor deberá disponer de un procedimiento escrito para el montaje y desmontaje de la cimbra o apuntalamiento, en el que se especifiquen los requisitos para su manipulación, ajuste, contraflechas, carga, desenclavamiento y desmantelamiento. Se comprobará también que, en el que caso que fuera preciso, existe un procedimiento escrito para la colocación del hormigón, de forma que se logre limitar las flechas y los asentamientos.

Además, la Dirección Facultativa dispondrá de un certificado, facilitado por el Constructor y firmado por persona física, en el que se garantice que los elementos empleados realmente en la construcción de la cimbra cumplen las especificaciones definidas en el correspondiente pliego de prescripciones técnicas particulares de su proyecto.

En el caso de hormigón pretensado, las cimbras deberán resistir adecuadamente la redistribución de cargas que se origina durante el tesado de las armaduras como consecuencia de la transferencia de los esfuerzos de pretensado al hormigón.

En el caso de estructuras de edificación, las cimbras se realizarán preferentemente, de acuerdo con lo indicado en EN 12812. Se dispondrán durmientes de reparto para el apoyo de los puntales, cuando se transmita carga al terreno o a forjados aligerados y en el caso de dichos durmientes descansen directamente sobre el terreno, habrá que cerciorase de que no puedan asentar en él. Las cimbras deberán estabilizarse en las dos direcciones para que el apuntalado sea capaz de resistir los esfuerzos horizontales que pueden producirse durante la ejecución de los forjados, para lo que podrán emplearse cualquiera de los siguientes procedimientos:

  • - arriostramiento de los puntales en ambas direcciones, por ejemplo con tubos o abrazaderas, de forma que el apuntalado sea capaz de resistir los mencionados esfuerzos horizontales y, al menos, el 2% de las cargas verticales soportadas contando entre ellas la sobrecarga de construcción,
  • - transmisión de los esfuerzos a pilares o muros, en cuyo caso deberá comprobarse que dichos elementos tienen la capacidad resistente y rigidez suficientes, o
  • - disposición de torres de cimbra en ambas direcciones a las distancias adecuadas.

Cuando los forjados tengan un peso propio mayor que 5 kN/m² o cuando la altura de los puntales sea mayor que 3,5 m, se realizará un estudio detallado de los apuntalados, que deberá figurar en el proyecto de la estructura.

Para los forjados, las sopandas se colocarán a las distancias indicadas en los planos de ejecución del forjado de acuerdo con lo indicado en el apartado 59.2.

En los forjados de viguetas armadas se colocarán los apuntalados nivelados con los apoyos y sobre ellos se colocarán las viguetas. En los forjados de viguetas pretensadas se colocarán las viguetas ajustando a continuación los apuntalados. Los puntales deberán poder transmitir la fuerza que reciban y, finalmente, permitir el desapuntalado con facilidad.

En el caso de puentes, deberá asegurarse que las deformaciones de la cimbra durante el proceso de hormigonado no afecten de forma negativa a otras partes de la estructura ejecutadas previamente. Además, el Anejo 24 recoge unas recomendaciones relativas a elementos auxiliares de obra para la construcción de este tipo de estructuras.

68.3. Encofrados y moldes

Los encofrados y moldes deben ser capaces de resistir las acciones a las que van a estar sometidos durante el proceso de construcción y deberán tener la rigidez suficiente para asegurar que se van a satisfacer las tolerancias especificadas en el proyecto. Además, deberán poder retirarse sin causar sacudidas anormales, ni daños en el hormigón.

Con carácter general, deberán presentar al menos las siguientes características:

  • - estanqueidad de las juntas entre los paneles de encofrado o en los moldes, previendo posibles fugas de agua o lechada por las mismas.
  • - resistencia adecuada a las presiones del hormigón fresco y a los efectos del método de compactación,
  • - alineación y en su caso, verticalidad de los paneles de encofrado, prestando especial interés a la continuidad en la verticalidad de los pilares en su cruce con los forjados en el caso de estructuras de edificación.
  • - mantenimiento de la geometría de los paneles de moldes y encofrados, con ausencia de abolladuras fuera de las tolerancias establecidas en el proyecto o, en su defecto, por esta Instrucción
  • - limpieza de la cara interior de los moldes, evitándose la existencia de cualquier tipo de residuo propio de las labores de montaje de las armaduras, tales como restos de alambre, recortes, casquillos, etc.
  • - mantenimiento, en su caso, de las características que permitan texturas específicas en el acabado del hormigón, como por ejemplo, bajorrelieves, impresiones, etc.

Cuando sea necesario el uso de encofrados dobles o encofrados contra el terreno natural, como por ejemplo, en tableros de puente de sección cajón, cubiertas laminares, etc. deberá garantizarse la operatividad de las ventanas por las que esté previsto efectuar las operaciones posteriores de vertido y compactación del hormigón.

En el caso de elementos pretensados, los encofrados y moldes deberán permitir el correcto emplazamiento y alojamiento de las armaduras activas, sin merma de la necesaria estanqueidad.

En elementos de gran longitud, se adoptarán medidas específicas para evitar movimientos indeseados durante la fase de puesta en obra del hormigón.

En los encofrados susceptibles de movimiento durante la ejecución, como por ejemplo, en encofrados trepantes o encofrados deslizantes, la Dirección Facultativa podrá exigir que el Constructor realice una prueba en obra sobre un prototipo, previa a su empleo real en la estructura, que permita evaluar el comportamiento durante la fase de ejecución. Dicho prototipo, a juicio de la Dirección Facultativa, podrá formar parte de una unidad de obra.

Los encofrados y moldes podrán ser de cualquier material que no perjudique a las propiedades del hormigón. Cuando sean de madera, deberán humedecerse previamente para evitar que absorban el agua contenida en el hormigón. Por otra parte, las piezas de madera se dispondrán de manera que se permita su libre entumecimiento, sin peligro de que se originen esfuerzos o deformaciones anormales. No podrán emplearse encofrados de aluminio, salvo que pueda facilitarse a la Dirección Facultativa un certificado, elaborado por una entidad de control, de que los paneles empleados han sido sometidos con anterioridad a un tratamiento de protección superficial que evite la reacción con los álcalis del cemento.

68.4. Productos desencofrantes

El Constructor podrá seleccionar los productos empleados para facilitar el desencofrado o desmoldeo, salvo indicación expresa de la Dirección Facultativa. Los productos serán de la naturaleza adecuada y deberán elegirse y aplicarse de manera que no sean perjudiciales para las propiedades o el aspecto del hormigón, que no afecten a las armaduras o los encofrados, y que no produzcan efectos perjudiciales para el medioambiente.

No se permitirá la aplicación de gasóleo, grasa corriente o cualquier otro producto análogo.

Además, no deberán impedir la posterior aplicación de revestimientos superficiales, ni la posible ejecución de juntas de hormigonado.

Previamente a su aplicación, el Constructor facilitará a la Dirección Facultativa un certificado, firmado por persona física, que refleje las características del producto desencofrante que se pretende emplear, así como sus posibles efectos sobre el hormigón.

Se aplicarán en capas continuas y uniformes sobre la superficie interna del encofrado o molde, debiéndose verter el hormigón dentro del período de tiempo en el que el producto sea efectivo según el certificado al que se refiere el párrafo anterior.

Artículo 69 Procesos de elaboración, armado y montaje de las armaduras

A los efectos de esta Instrucción se define como:

  • - ferralla conjunto de los procesos de transformación del acero corrugado, suministrado en barras o rollos, según el caso, que tienen por finalidad la elaboración de armaduras pasivas y que, por lo tanto, incluyen las operaciones de corte, doblado, soldadura, enderezado, etc.
  • - armado proceso por el que se proporciona la disposición geométrica definitiva a la ferralla, a partir de armaduras elaboradas o de mallas electrosoldadas,
  • - montaje proceso de colocación de la ferralla armada en el encofrado, conformando la armadura pasiva, para lo que deberá prestarse especial atención a la disposición de separadores y cumplimiento de las exigencias de recubrimientos del proyecto, así como lo establecido al efecto en esta instrucción.

La ferralla armada, conforme con 33.2, podrá ser realizada, mediante la aplicación de los procesos a los que se refiere el apartado 69.3, tanto en una instalación de ferralla industrializada ajena a la obra, como directamente por el Constructor en la propia obra.

Los productos de acero que se empleen para la elaboración de las armaduras pasivas deberán cumplir las exigencias establecidas para los mismos en el Artículo 32º. Asimismo, podrán también fabricarse armaduras, a partir de la transformación de mallas electrosoldadas, para lo que éstas deberán ser conformes con lo establecido para las mismas en esta Instrucción.

69.1. Suministro de productos de acero para armaduras pasivas

69.1.1. Suministro del acero

Cada partida de acero se suministrará acompañado de la correspondiente hoja de suministro, que deberán incluir su designación y cuyo contenido mínimo deberá ser conforme con lo indicado en el Anejo nº 21.

Cuando esté en vigor el marcado CE, la identificación del acero incluido en cada partida, se efectuará de conformidad con lo contemplado para la misma en la correspondiente versión de UNE EN 10080. Mientras no esté en vigor el marcado CE para los productos de acero, cada partida de acero deberá acompañarse de una declaración del sistema de identificación que haya empleado el fabricante, de entre los que permite la UNE EN 10.080 que, preferiblemente, estará inscrito en la Oficina de Armonización del Mercado Interior, de conformidad con el Reglamento 40/94 del Consejo de la Unión Europea, de 20 de diciembre de 1993, sobre la marca comunitaria (http://oami.europa.eu).

La clase técnica se especificará por cualquiera de los métodos incluidos en el apartado 10 de la UNE EN 10080 (como por ejemplo, mediante un código de identificación del tipo de acero mediante engrosamientos u omisiones de corrugas o grafilas). Además, las barras corrugadas o los alambres, en su caso, deberán llevar grabadas las marcas de identificación establecidas en el referido apartado y que incluyen información sobre el país de origen y el fabricante.

En el caso de que el producto de acero corrugado sea suministrado en rollo o proceda de operaciones de enderezado previas a su suministro, deberá indicarse explícitamente en la correspondiente hoja de suministro.

En el caso de barras corrugadas en las que, dadas las características del acero, se precise de procedimientos especiales para el proceso de soldadura, adicionales o alternativos a los contemplados en esta Instrucción, el fabricante deberá indicarlos.

69.1.2. Suministro de las mallas electrosoldadas y armaduras básicas electrosoldadas en celosía

Cada paquete de mallas electrosoldadas o armaduras básicas electrosoldadas en celosía debe llegar al punto de suministro (obra, taller de ferralla o almacén) con una hoja de suministro que incorpore, al menos, la información a la que se refiere el Anejo nº 21.

Así mismo, cada partida deberá acompañarse, mientras no esté en vigor el marcado CE para los productos de acero, de una declaración del sistema de identificación que haya empleado el fabricante, de entre los que permite la UNE EN 10.080, que, preferiblemente, estará inscrito en la Oficina de Armonización del Mercado Interior, de conformidad con el Reglamento 40/94 del Consejo de la Unión Europea, de 20 de diciembre de 1993, sobre la marca comunitaria (http://oami.europa.eu).

Además, a partir de la entrada en vigor del marcado CE y según lo establecido en la Directiva 89/106/CEE, deberán suministrarse acompañados de la correspondiente documentación relativa al citado marcado CE, conforme con lo establecido en el Anejo ZA de UNE EN 10080.

Las clases técnicas se especificarán según el apartado 10 de UNE EN 10080 y consistirán en códigos de identificación de los tipos de acero empleados en la malla mediante los correspondientes engrosamientos u omisiones de corrugas o grafilas. Además, las barras corrugadas o los alambres, en su caso, deberán llevar grabadas las marcas de identificación establecidas en el referido apartado y que incluyen información sobre el país de origen y el fabricante.

69.2. Instalaciones de ferralla

69.2.1. Generalidades

La elaboración de armaduras mediante procesos de ferralla requiere disponer de unas instalaciones que permitan desarrollar, al menos, las siguientes actividades:

  • - almacenamiento de los productos de acero empleados,
  • - proceso de enderezado, en el caso de emplearse acero corrugado suministrado en rollo
  • - procesos de corte, doblado, soldadura y armado, según el caso.

Al objeto de garantizar la trazabilidad de los productos de acero empleados en las instalaciones industriales de ferralla ajenas a la obra, la Dirección Facultativa podrá recabar evidencias sobre la misma.

Además, la instalación de ferralla deberá tener implantado un sistema de control de la producción que incluya ensayos e inspecciones sobre las armaduras elaboradas y ferralla armada, de acuerdo con 69.2.4, para lo que deberá disponer de un laboratorio de autocontrol, propio o contratado.

En el caso de instalaciones de ferralla en obra, la recepción de los productos de acero será responsabilidad de la Dirección Facultativa y los ensayos correspondientes se efectuarán por el laboratorio de control de la obra.

69.2.2. Maquinaria

En el caso de acero corrugado suministrado en rollo, el enderezado se efectuará con máquinas específicamente fabricadas para ello, y que permitan el desarrollo de procedimientos de enderezado de forma que no se alteren las características mecánicas y geométricas del material hasta provocar el incumplimiento de las exigencias establecidas por esta Instrucción. No podrán emplearse máquinas dobladoras para efectuar el enderezado.

Las operaciones de corte podrán realizarse mediante cizallas manuales o máquinas automáticas de corte. En este último caso, debe ser posible la programación de la máquina para adaptarse a las dimensiones establecidas en el correspondiente proyecto. No podrán utilizarse otros equipos que puedan provocar alteración relevante de las propiedades físicometalúrgicas del material como por ejemplo, el corte con sopletes.

El doblado se efectuará mediante máquinas dobladoras manuales o automatizadas, que tengan la suficiente versatilidad para emplear los mandriles que permitan cumplir los radios de doblado que establece esta Instrucción en función del diámetro de la armadura.

La soldadura se efectuará con cualquier equipo que permita la realización de la misma por arco manual, por arco con gas de protección o mediante soldadura eléctrica por puntos, de acuerdo con UNE 36832.

También se podrán emplear otras máquinas auxiliares para la elaboración de las armaduras como, por ejemplo, para la disposición automática de estribos.

69.2.3. Almacenamiento y gestión de los acopios

Las instalaciones de ferralla dispondrán de áreas específicas para el almacenamiento de las partidas de productos de acero recibidos y de las remesas de armadura o ferralla fabricadas, a fin de evitar posibles deterioros o contaminaciones de las mismas, preferiblemente en zonas protegidas de la intemperie.

Se dispondrá de un sistema, preferentemente informatizado, para la gestión de los acopios que permita, en cualquier caso, conseguir la trazabilidad hasta el fabricante del acero empleado, para cualquiera de los procesos desarrollados en la instalación de ferralla.

No deberá emplearse cualquier acero que presente picaduras o un nivel de oxidación excesivo que pueda afectar a sus condiciones de adherencia. Se entiende que se cumplen dichas condiciones cuando la sección afectada es inferior al uno por ciento de la sección inicial.

69.2.4. Control de producción

Las instalaciones industriales de ferralla ajenas a la obra deberán tener implantado un sistema de control de producción que contemple la totalidad de los procesos que se lleven a cabo. Dicho control de producción incluirá, al menos, los siguientes aspectos:

  • a) control interno de cada uno de los procesos de ferralla,
  • b) ensayos e inspecciones para el autocontrol de las armaduras elaboradas o, en su caso, de la ferralla armada,
  • c) documento de autocontrol, en el que se recojan por escrito los tipos de comprobaciones, frecuencias de realización y los criterios de aceptación de la producción, y
  • d) registro en el que se archiven y documenten todas las comprobaciones efectuadas en el control de producción.

El autocontrol de los procesos, al que se refiere el punto b), incluirá como mínimo las siguientes comprobaciones:

  • - Validación del proceso de enderezado, mediante la realización de ensayos de tracción para cada máquina enderezadora. Para un diámetro de cada una de las series (fina, media o gruesa), según UNE EN 10080, con las que trabaja la máquina, se efectuará dos ensayos bimestrales por cada máquina, sobre muestras tomadas antes y después del proceso. En el caso de emplearse únicamente acero en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, se hará un único ensayo mensual, independientemente del número de series y máquinas utilizadas. Se irán alternando consecutivamente los diámetros hasta ensayar la totalidad de los diámetros utilizados por cada máquina, debiéndose cumplir las especificaciones indicadas en 69.3.2
  • - Validación del proceso de corte, mediante la realización de determinaciones dimensionales sobre armaduras una vez cortadas. Se efectuarán al menos cinco medidas semanales correspondientes a cada máquina, en el caso de tratarse de corte automático o para cada operador, en el caso de corte manual. Las medidas obtenidas deberán estar dentro de las tolerancias establecidas por el proyecto o, en su defecto, por esta Instrucción.
  • - Validación del proceso de doblado, con periodicidad semanal sobre cada máquina, mediante la aplicación de plantillas de doblado sobre, al menos, cinco armaduras correspondientes a cada máquina.
  • - Validación del proceso de soldadura, ya sea resistente o no resistente, mediante la realización con carácter trimestral de las comprobaciones establecidas en el apartado 7.1 de la UNE 36832.

En el caso de que las armaduras se elaboren en la obra, el Constructor deberá efectuar un autocontrol equivalente al definido anteriormente para las instalaciones industriales ajenas a la obra.

69.3. Criterios generales para los procesos de ferralla

69.3.1. Despiece

En el caso de las armaduras elaboradas o, en su caso, de la ferralla armada conforme a lo indicado en 33.2, se prepararán unas planillas de despiece de armaduras de acuerdo con los planos del proyecto, firmadas por una persona física responsable del mismo en la instalación de ferralla, deberán reflejar la geometría y características específicas de cada una de las diferentes formas, con indicación de la cantidad total de armaduras iguales a fabricar, así como la identificación de los elementos a los que están destinadas.

En ningún caso, las formas de despiece podrán suponer una disminución de las secciones de armadura establecidas en el proyecto.

En el caso de que el proyecto defina una distribución de formas específica, el despiece desarrollado en la instalación de ferralla deberá respetarla, salvo que la Dirección Facultativa o, en su caso la entidad de control de calidad, autorice por escrito otra disposición alternativa de formas de armado.

En otros casos, la instalación de ferralla podrá definir el despiece que considere más adecuado, cumpliendo lo establecido en el proyecto. El despiece será presentado previamente a la Dirección Facultativa que, en su caso, podrá modificarlo en un plazo que se acordará al inicio de la obra y que se recomienda que no sea superior a una semana.

Debe evitarse el empleo simultáneo de aceros con diferente designación. No obstante, cuando no exista peligro de confusión, podrán utilizarse en un mismo elemento dos tipos diferentes de acero para las armaduras pasivas: uno para la armadura principal y otro para los estribos. En aquellos casos excepcionales en los que no sea posible evitar que en la misma sección, se coloquen para la misma función estructural dos aceros que tengan diferente límite, se estará a lo dispuesto en 38.3.

En el caso de vigas y elementos análogos sometidos a flexión, las barras que se doblen deberán ir convenientemente envueltas por cercos o estribos en la zona del codo. Esta disposición es siempre recomendable, cualquiera que sea el elemento de que se trate. En estas zonas, cuando se doblen simultáneamente muchas barras, resulta aconsejable aumentar el diámetro de los estribos o disminuir su separación.

69.3.2. Enderezado

Cuando se utilicen productos de acero suministrados en rollo, deberá procederse a su enderezado al objeto de proporcionarle una alineación recta. Para ello, se emplearán máquinas fabricadas específicamente para este propósito y que cumplan lo indicado en 69.2.2.

Como consecuencia del proceso de enderezado, la máxima variación que se produzca para la deformación bajo carga máxima deberá ser inferior al 2,5%. Considerando que los resultados pueden verse afectados por el método de preparación de la muestra para su ensayo, que deberá hacerse conforme a lo indicado en el Anejo 23, pueden aceptarse procesos que presenten variaciones de εmáx que sean superiores al valor indicado en un 0,5%, siempre que se cumplan los valores de especificación de la armadura recogidos en el artículo 33º. Además, la variación de altura de corruga deberá ser inferior a 0,10 mm, en el caso de diámetros superiores a 20 mm e inferiores a 0,05 mm en el resto de los casos.

69.3.3. Corte

Las barras, alambres y mallas empleados para la elaboración de las armaduras se cortarán ajustándose a los planos e instrucciones del proyecto, mediante procedimientos manuales (cizalla, etc.) o maquinaria específica de corte automático.

El proceso de corte no deberá alterar las características geométricas o mecánicas de los productos de acero empleados.

69.3.4. Doblado

Las armaduras pasivas se doblarán previamente a su colocación en los encofrados y ajustándose a los planos e instrucciones del proyecto. Esta operación se realizará a temperatura ambiente, mediante dobladoras mecánicas, con velocidad constante, y con la ayuda de mandriles, de modo que la curvatura sea constante en toda la zona. Excepcionalmente, en el caso de barras parcialmente hormigonadas, podrá admitirse el doblado en obra por procedimientos manuales.

No se admitirá el enderezamiento de codos, incluidos los de suministro, salvo cuando esta operación pueda realizarse sin daño, inmediato o futuro, para la barra correspondiente. Asimismo, no debe doblarse un número elevado de barras en una misma sección de la pieza, con objeto de no crear una concentración de tensiones en el hormigón que pudiera llegar a ser peligrosa.

Si resultase imprescindible realizar desdoblados en obra, como por ejemplo en el caso de algunas armaduras en espera, éstos se realizarán de acuerdo con procesos o criterios de ejecución contrastados, debiéndose comprobar que no se han producido fisuras o fracturas en las mismas. En caso contrario, se procederá a la sustitución de los elementos dañados. Si la operación de desdoblado se realizase en caliente, deberán adoptarse las medidas adecuadas para no dañar el hormigón con las altas temperaturas.

El diámetro mínimo de doblado de una barra ha de ser tal que evite compresiones excesivas y hendimiento del hormigón en la zona de curvatura de la barra, debiendo evitarse fracturas en la misma originadas por dicha curvatura. Para ello, salvo indicación en contrario del proyecto, se realizará con mandriles de diámetro no inferior a los indicados en la tabla 69.3.4.

Tabla 69.3.4 Diámetro mínimo de los mandriles
Acero Ganchos, patillas y gancho en U (ver figura 69.5.1.1) Barras dobladas y otras barras curvadas
Diámetro de la barra en mm Diámetro de la barra en mm
ø < 20 ø ≥ 20 ø ≤ 25 ø > 25  

B 400 S

B400SD

4 ø 7 ø 10 ø 12 ø

B 500 S

B 500 SD

4 ø 7 ø 12 ø 14 ø

Los cercos o estribos de diámetro igual o inferior a 12 mm podrán doblarse con diámetros inferiores a los anteriormente indicados con tal de que ello no origine en dichos elementos un principio de fisuración. Para evitar esta fisuración, el diámetro empleado no deberá ser inferior a 3 veces el diámetro de la barra, ni a 3 centímetros.

En el caso de las mallas electrosoldadas rigen también las limitaciones anteriores siempre que el doblado se efectúe a una distancia igual o superior a cuatro diámetros contados a partir del nudo, o soldadura, más próximo. En caso contrario el diámetro mínimo de doblado no podrá ser inferior a 20 veces el diámetro de la armadura.

69.4. Armado de la ferralla

69.4.1. Distancia entre barras de armaduras pasivas

El armado de la ferrralla será conforme a las geometrías definidas para la misma en el proyecto, disponiendo armaduras que permitan un correcto hormigonado de la pieza de manera que todas las barras o grupos de barras queden perfectamente envueltas por el hormigón, y teniendo en cuenta, en su caso, las limitaciones que pueda imponer el empleo de vibradores internos.

Cuando las barras se coloquen en capas horizontales separadas, las barras de cada capa deberán situarse verticalmente una sobre otra, de manera que el espacio entre las columnas de barras resultantes permita el paso de un vibrador interno.

Las prescripciones que siguen son aplicables a las obras ordinarias hormigonadas in situ. Cuando se trate de obras provisionales, o en los casos especiales de ejecución (por ejemplo, elementos prefabricados), se podrá valorar, en función de las circunstancias que concurran en cada caso, la disminución de las distancias mínimas que se indican en los apartados siguientes previa justificación especial.

69.4.1.1. Barras aisladas

La distancia libre, horizontal y vertical, entre dos barras aisladas consecutivas, salvo lo indicado en 69.4.1, será igual o superior al mayor de los tres valores siguientes:

  • - 20 milímetros salvo en viguetas y losas alveolares pretensadas donde se tomarán 15 mm;
  • - el diámetro de la mayor;
  • - 1,25 veces el tamaño máximo del árido (ver 28.3).

69.4.1.2. Grupos de barras

Se llama grupo de barras a dos o más barras corrugadas puestas en contacto longitudinalmente.

Como norma general, se podrán colocar grupos de hasta tres barras como armadura principal. Cuando se trate de piezas comprimidas, hormigonadas en posición vertical, y cuyas dimensiones sean tales que no hagan necesario disponer empalmes en las armaduras, podrán colocarse grupos de hasta cuatro barras.

En los grupos de barras, para determinar las magnitudes de los recubrimientos y las distancias libres a las armaduras vecinas, se considerará como diámetro de cada grupo el de la sección circular de área equivalente a la suma de las áreas de las barras que lo constituyan.

Los recubrimientos y distancias libres se medirán a partir del contorno real del grupo.

En los grupos, el número de barras y su diámetro serán tales que el diámetro equivalente del grupo, definido en la forma indicada en el párrafo anterior, no sea mayor que 50 mm, salvo en piezas comprimidas que se hormigonen en posición vertical en las que podrá elevarse a 70 mm la limitación anterior. En las zonas de solapo el número máximo de barras en contacto en la zona del empalme será de cuatro.

69.4.2. Operaciones de pre-armado

En ocasiones, puede ser adecuado el uso de sistemas que faciliten el armado posterior de la ferralla, como por ejemplo, mediante la disposición adicional de barras o alambres auxiliares para posibilitar la disposición automática de estribos. En ningún caso, dicho elementos adicionales (barras, alambres, etc) podrán tenerse en cuenta como sección de armadura.

Además, dichos elementos adicionales deberán cumplir las especificaciones establecidas en esta Instrucción para los recubrimientos mínimos, al objeto de evitar posteriores problemas de corrosión de los propios elementos auxiliares.

69.4.3. Operaciones de armado

69.4.3.1. Consideraciones generales sobre el armado

El armado de la ferralla puede realizarse en instalación industrial ajena a la obra o como parte del montaje de la armadura en la propia obra y se efectuará mediante procedimientos de atado con alambre o por aplicación de soldadura no resistente.

En cualquier caso, debe garantizarse el mantenimiento del armado durante las operaciones normales de su montaje en los encofrados así como durante el vertido y compactación del hormigón. En el caso de ferralla armada en una instalación ajena a la obra, deberá garantizarse también el mantenimiento de su armado durante su transporte hasta la obra.

El atado se realizará con alambre de acero mediante herramientas manuales o atadoras mecánicas. Tanto la soldadura no resistente, como el atado por alambre podrán efectuarse mediante uniones en cruz o por solape.

Con carácter general, las barras de la armadura principal deben pasar por el interior de la armadura de cortante, pudiendo adoptarse otras disposiciones cuando así se justifique convenientemente durante la fase de proyecto.

La disposición de los puntos de atado cumplirá las siguientes condiciones en función del tipo de elemento:

  • a) Losas y placas:
    • - se atarán todos los cruces de barras en el perímetro de la armadura;
    • - cuando las barras de la armadura principal tengan un diámetro no superior a 12 mm, se atarán en resto del panel los cruces de barras de forma alternativa, al tresbolillo. Cuando dicho diámetro sea superior a 12 mm, los cruces atados no deben distanciarse más de 50 veces el diámetro, disponiéndose uniformemente de forma aleatoria.
  • b) Pilares y vigas:
    • - se atarán todos los cruces de esquina de los estribos con la armadura principal;
    • - cuando se utilice malla electrosoldada doblada formando los estribos o armadura de pre-armado para la disposición automática de estribos, la armadura principal debe atarse en las esquinas a una distancia no superior a 50 veces el diámetro de la armadura principal;
    • - las barras de armadura principal que no estén ubicadas en las esquinas de los estribos, deben atarse a éstos a distancias no superiores a 50 veces el diámetro de la armadura principal;
    • - en el caso de estribos múltiples formados por otros estribos simples, deberán atarse entre sí.

  • c) Muros:
    • - se atarán las barras en sus intersecciones de forma alternativa, al tresbolillo.

69.4.3.2. Consideraciones específicas sobre la soldadura no resistente

La soldadura no resistente podrá efectuarse por alguno de los siguientes procedimientos:

  • - soldadura por arco manual con electrodo revestido,
  • - soldadura semiautomática por arco con protección gaseosa,
  • - soldadura por puntos mediante resistencia eléctrica.

Las características de los electrodos a emplear en los procedimientos a) y b), serán las indicadas en la norma UNE 36832. En cualquier caso, los parámetros del proceso deberán establecerse mediante la realización de ensayos previos.

Además, deben tenerse en cuenta los siguientes criterios:

  • - las superficies a soldar deberán estar correctamente preparadas y libres de óxido, humedad, grasa o cualquier tipo de suciedad,
  • - las barras a unir tendrán que encontrarse a una temperatura superior a 0°C en la zona de soldadura y deben protegerse, en su caso, para evitar enfriamientos rápidos después de la soldadura, y
  • - no se deben realizar soldaduras bajo condiciones climatológicas adversas tales como lluvia, nieve o con vientos intensos. En caso de necesidad, se podrán utilizar pantallas o elementos de protección similares.

69.5. Criterios específicos para el anclaje y empalme de las armaduras

69.5.1. Anclaje de las armaduras pasivas

69.5.1.1. Generalidades

Las longitudes básicas de anclaje (lb), definidas en 69.5.1.2, dependen, entre otros factores, de las propiedades de adherencia de las barras y de la posición que éstas ocupan en la pieza de hormigón.

Atendiendo a la posición que ocupa la barra en la pieza, se distinguen los siguientes casos:

  • - Posición I, de adherencia buena, para las armaduras que durante el hormigonado forman con la horizontal un ángulo comprendido entre 45° y 90° o que en el caso de formar un ángulo inferior a 45°, están situadas en la mitad inferior de la sección o a una distancia igual o mayor a 30 cm de la cara superior de una capa de hormigonado.
  • - Posición II, de adherencia deficiente, para las armaduras que, durante el hormigonado, no se encuentran en ninguno de los casos anteriores.
  • - En el caso de que puedan existir efectos dinámicos, las longitudes de anclaje indicadas en 69.5.1.2 se aumentarán en 10 ø.

La longitud neta de anclaje definida en 69.5.1.2 y 69.5.1.4 no podrá adoptar valores inferiores al mayor de los tres siguientes:

  • - a) 10 ø;
  • - b) 150 mm;
  • - c) la tercera parte de la longitud básica de anclaje para barras traccionadas y los dos tercios de dicha longitud para barras comprimidas.

Figura 69.5.1.1

Los anclajes extremos de las barras podrán hacerse por los procedimientos normalizados indicados en la figura 69.5.1.1, o por cualquier otro procedimiento mecánico garantizado mediante ensayos, que sea capaz de asegurar la transmisión de esfuerzos al hormigón sin peligro para éste.

Deberá continuarse hasta los apoyos al menos un tercio de la armadura necesaria para resistir el máximo momento positivo, en el caso de apoyos extremos de vigas; y al menos un cuarto en los intermedios. Esta armadura se prolongará a partir del eje del aparato de apoyo en una magnitud igual a la correspondiente longitud neta de anclaje.

69.5.1.2. Anclaje de barras corrugadas

Este apartado se refiere a las barras corrugadas que cumplan con los requisitos reglamentarios que para ella se establecen en el Artículo 32º.

La longitud básica de anclaje en prolongación recta en posición I, es la necesaria para anclar una fuerza Asfyd de una barra suponiendo una tensión de adherencia constante τbd,, de tal manera que se satisfaga la siguiente ecuación de equilibrio:

donde τbd depende de numerosos factores, entre ellos el diámetro de la armadura, las características resistentes del hormigón y de la propia longitud de anclaje.

Si las características de adherencia de la barra están certificadas a partir del ensayo de la viga, descrito en el anejo C de la UNE EN 10080, el valor de τbd es el que consta en las expresiones del apartado 32.2 de esta Instrucción, y la longitud básica de anclaje resultante, obtenida de forma simplificada es:

  • - Para barras en posición I:

  • - Para barras en posición II:

donde:

ø Diámetro de la barra, en mm.

m Coeficiente numérico, con los valores indicados en la tabla 69.5.1.2.a en función del tipo de acero, obtenido a partir de los resultados experimentales realizados con motivo del ensayo de adherencia de las barras.

fyk Límite elástico garantizado del acero, en N/mm².

lbI y lbII Longitudes básicas de anclaje en posiciones I y II, respectivamente, en mm.

Tabla 69.5.1.2.a
Resistencia característica del hormigón (N/mm²) m

B 400 S

B400SD

B 500 S

B 500SD

25 1,2 1,5
30 1,0 1,3
35 0,9 1,2
40 0,8 1,1
45 0,7 1,0
≥50 0,7 1,0

En el caso de que las características de adherencia de las barras se comprueben a partir de la geometría de corrugas conforme a lo establecido en el método general definido en el apartado 7.4 de la UNE EN 10080, el valor de τbd es:

τbd = 2,25η1 η2 fctd

donde:

fctd Resistencia a tracción de cálculo de acuerdo con el apartado 39.4. A efectos de cálculo no se adoptará un valor superior al asociado a un hormigón de resistencia característica 60 N/mm² excepto si se demuestra mediante ensayos que la resistencia media de adherencia puede resultar mayor que la obtenida con esta limitación.

η1 Coeficiente relacionado con la calidad de la adherencia y la posición de la barra durante el hormigonado.

η1 = 1,0 para adherencia buena

η1 = 0,7 para cualquier otro caso.

η2 Coeficiente relacionado con el diámetro de la barra:

La longitud neta de anclaje se define como:

donde:

ß Factor de reducción definido en la tabla 69.5.1.2.b.

σsd Tensión de trabajo de la armadura que se desea anclar, en la hipótesis de carga más desfavorable, en la sección desde la que se determinará la longitud de anclaje.

As Armadura necesaria por cálculo en la sección a partir de la cual se ancla la armadura

As,real Armadura realmente existente en la sección a partir de la cual se ancla la armadura

Tabla 69.5.1.2.b. Valores de ß
Tipo de anclaje Tracción Compresión
Prolongación recta -1 1
Patilla, gancho y gancho en U 0,7 (21) 1
Barra transversal soldada 0,7 0,7

69.5.1.3. Reglas especiales para el caso de grupos de barras

Siempre que sea posible, los anclajes de las barras de un grupo se harán por prolongación recta.

Cuando todas las barras del grupo dejan de ser necesarias en la misma sección, la longitud de anclaje de las barras será como mínimo:

  • 1,3 lb para grupos de 2 barras
  • 1,4 lb para grupos de 3 barras
  • 1,6 lb para grupos de 4 barras

siendo lb la longitud de anclaje correspondiente a una barra aislada.

Cuando las barras del grupo dejan de ser necesarias en secciones diferentes, a cada barra se le dará la longitud de anclaje que le corresponda según el siguiente criterio:

  • - 1,2 lb si va acompañada de 1 barra en la sección en que deja de ser necesaria;
  • - 1,3 lb si va acompañada de 2 barras en la sección en que deja de ser necesaria;
  • - 1,4 lb si va acompañada de 3 barras en la sección en que deja de ser necesaria;

teniendo en cuenta que, en ningún caso los extremos finales de las barras pueden distar entre sí menos de la longitud lb (figura 69.5.1.3).

Figura 69.5.1.3

69.5.1.4. Anclaje de mallas electrosoldadas

La longitud neta de anclaje de las mallas corrugadas se determinará de acuerdo con la fórmula:

siendo lb el valor indicado en las fórmulas dadas en 69.5.1.2.

Si en la zona de anclaje existe al menos una barra transversal soldada, la longitud neta de anclaje se reducirá en un 30 por 100.

En todo caso, la longitud neta de anclaje no será inferior a los valores mínimos indicados en 69.5.1.2.

69.5.2. Empalme de las armaduras pasivas

69.5.2.1. Generalidades

Los empalmes entre barras deben diseñarse de manera que la transmisión de fuerzas de una barra a la siguiente quede asegurada, sin que se produzcan desconchados o cualquier otro tipo de daño en el hormigón próximo a la zona de empalme.

No se dispondrán más que aquellos empalmes indicados en los planos y los que autorice el Director de Obra. Se procurará que los empalmes queden alejados de las zonas en las que la armadura trabaje a su máxima carga.

Los empalmes podrán realizarse por solapo o por soldadura. Se admiten también otros tipos de empalme, con tal de que los ensayos con ellos efectuados demuestren que esas uniones poseen permanentemente una resistencia a la rotura no inferior a la de la menor de las 2 barras empalmadas, y que el deslizamiento relativo de las armaduras empalmadas no rebase 0,1 mm, para cargas de servicio (situación poco probable).

Como norma general, los empalmes de las distintas barras en tracción de una pieza, se distanciarán unos de otros de tal modo que sus centros queden separados, en la dirección de las armaduras, una longitud igual o mayor a lb (figura 69.5.2.1).

Figura 69.5.2.1

69.5.2.2. Empalmes por solapo

Este tipo de empalmes se realizará colocando las barras una al lado de otra, dejando una separación entre ellas de 4ø como máximo. Para armaduras en tracción esta separación no será menor que la prescrita en 69.4.1.

La longitud de solapo será igual a:

ls = α lb,neta

siendo lb,neta el valor de la longitud neta de anclaje definida en 69.5.1.2, y α el coeficiente definido en la tabla 69.5.2.2, función del porcentaje de armadura solapada en una sección respecto a la sección total de acero de esa misma sección, de la distancia transversal entre empalmes (según se define en la figura 69.5.2.2) y del tipo de esfuerzo de la barra.

Figura 69.5.2.2

Tabla 69.5.2.2 Valores de α
Distancia entre los empalmes más próximos (figura 69.5.2.2.a) Porcentaje de barras solapadas trabajando a Tracción, con relación a la sección total de acero Barras solapadas trabajando normalmente a compresión en cualquier porcentaje
20 25 33 5 >50
a ≤ 10 ø 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 1,0
a > 10 ø 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,0

Para barras de diámetro mayor que 32 mm, sólo se admitirán los empalmes por solapo si, en cada caso y mediante estudios especiales, se justifica satisfactoriamente su correcto comportamiento.

En la zona de solapo deberán disponerse armaduras transversales con sección igual o superior a la sección de la mayor barra solapada.

69.5.2.3. Empalmes por solapo de grupos de barras

Para el empalme por solapo de un grupo de barras, se añadirá una barra suplementaria en toda la zona afectada por los empalmes de diámetro igual al mayor de las que forman el grupo. Cada barra se colocará enfrentada a tope a aquélla que va a empalmar. La separación entre los distintos empalmes y la prolongación de la barra suplementaria será de 1,2 lb ó 1,3 lb según sean grupos de dos o tres barras (figura 69.5.2.3).

Se prohíbe el empalme por solapo en los grupos de cuatro barras.

Figura 69.5.2.3

69.5.2.4. Empalmes por solapo de mallas electrosoldadas

Se consideran dos posiciones de solapo, según la disposición de las mallas: acopladas (figura 69.5.2.4.a) y superpuestas o en capas (figuras 69.5.2.4.b y 69.5.2.4.c).

  • A) Solapo de mallas acopladas: La longitud del solapo será α lb,neta, siendo lb,neta el valor dado en 69.5.1.4 y α el coeficiente indicado en la tabla 69.5.2.2.

    Para cargas predominantemente estáticas, se permite el solapo del 100 por 100 de la armadura en la misma sección. Para cargas dinámicas sólo se permite el solapo del 100 por 100, si toda la armadura está dispuesta en una capa; y del 50 por 100 en caso contrario. En este último caso, los solapos se distanciarán entre sí la longitud lb,neta.

  • B) Solapo de mallas superpuestas: La longitud del solapo será de 1,7 lb cuando la separación entre elementos solapados sea superior a 10ø, aumentando a 2,4 lb cuando dicha separación sea inferior a 10ø.

En todos los casos, la longitud mínima del solapo no será inferior al mayor de los siguientes valores:

  • a) 15ø
  • b) 200 mm

Se procurará situar los solapos en zonas donde las tensiones de la armadura no superen el 80 por 100 de las máximas posibles. La proporción de elementos que pueden ser solapados será del 100 por 100 si se dispone una sola capa de mallas, y del 60 por 100 si se disponen varias capas. En este caso, la distancia mínima entre solapos deberá ser de 1,5lb. Con barras dobles de ø>8,5 mm, sólo se permite solapar, como máximo, el 60 por 100 de la armadura.

Figura 69.5.2.4

69.5.2.5. Empalmes por soldadura resistente

Los empalmes por soldadura resistente deberán realizarse de acuerdo con los procedimientos de soldadura descritos en la UNE 36832, y ejecutarse por operarios debidamente cualificados.

Las superficies a soldar deberán encontrarse secas y libres de todo material que pudiera afectar a la calidad de la soldadura y serán también de aplicación general todos los criterios indicados para la soldadura no resistente en el punto 69.4.3.2.

Queda expresamente prohibida la soldadura de armaduras galvanizadas o con recubrimientos epoxídicos.

No podrán disponerse empalmes por soldadura en los tramos de fuerte curvatura del trazado de las armaduras.

Las soldaduras a tope de barras de distinto diámetro podrán realizarse siempre que la diferencia entre diámetros sea inferior a 3 milímetros.

No se podrán realizar soldaduras en períodos de intenso viento, cuando esté lloviendo o nevando, a menos que se adopten las debidas precauciones, tales como la disposición de pantallas o cubiertas protectoras, y se proteja adecuadamente la soldadura para evitar un enfriamiento rápido. Bajo ninguna circunstancia se llevará a cabo una soldadura sobre una superficie que se encuentre a una temperatura igual o inferior a 0°C inmediatamente antes de soldar.

69.5.2.6. Empalmes mecánicos

Los empalmes realizados mediante dispositivos mecánicos de unión deberán realizarse de acuerdo con las especificaciones del proyecto y los procedimientos indicados por los fabricantes.

Los requisitos exigibles a estos tipos de unión tienen como objetivo garantizar que el comportamiento de la zona de empalme, tanto en servicio como en agotamiento, sea similar a la del que tendría aisladamente cada una de las barras unidas.

A este respecto se exige que los dispositivos de empalme:

  • - tengan, al menos, la misma capacidad resistente que la menor de las barras que se empalman.
  • - no presenten un desplazamiento relativo mayor que 0,1 mm bajo la tensión de servicio.
  • - unan barras del mismo diámetro o, en su defecto, de diámetros consecutivos en la serie de diámetros y siempre que la diferencia entre los diámetros de las barras empalmadas sea menor o igual que 5 mm.
  • - después de aplicar una tracción en las barras correspondiente al 60% de la carga unitaria de rotura garantizada de la barra más fina, el alargamiento residual del dispositivo de empalme deberá ser menor o igual que 0,1 mm.

En este tipo de uniones no se exige añadir armadura transversal suplementaria ni aumentar los recubrimientos (aunque a estos últimos efectos se tomará como diámetro de la armadura el del empalme o manguito), ya que no se somete al hormigón a solicitaciones adicionales. Por ello, se permite concentrar la totalidad de estos empalmes en una misma sección, siempre que no afecte a la colocación del hormigón.

69.6. Suministro de las armaduras elaboradas y ferralla armada

Las armaduras elaboradas y, en su caso, la ferralla armada, deberán suministrarse exentas de pintura, grasa o cualquier otra sustancia nociva que pueda afectar negativamente al acero, al hormigón o a la adherencia entre ambos.

Se suministrarán a la obra acompañadas de las correspondientes etiquetas que permitan la identificación inequívoca de la trazabilidad del acero, de sus características y de la identificación del elemento al que están destinadas, de acuerdo con el despiece al que hace referencia el punto 69.3.1.

Además, deberán ir acompañadas de la documentación a la que se hace referencia en el Artículo 88º de esta Instrucción.

69.7. Transporte y almacenamiento

Tanto durante su transporte como durante su almacenamiento las armaduras elaboradas, la ferralla armada o, en su caso, las barras o los rollos de acero corrugado, deberán protegerse adecuadamente contra la lluvia, la humedad del suelo y de la eventual agresividad de la atmósfera ambiente. Hasta el momento de su elaboración, armado o montaje se conservarán debidamente clasificadas para garantizar la necesaria trazabilidad.

69.8. Montaje de las armaduras

69.8.1. Generalidades

La ferralla armada se montará en obra exenta de pintura, grasa o cualquier otra sustancia nociva que pueda afectar negativamente al acero, al hormigón o a la adherencia entre ambos.

En el caso de que el acero de las armaduras presente un nivel de oxidación excesivo que pueda afectar a sus condiciones de adherencia, se comprobará que éstas no se han visto significativamente alteradas. Para ello, se procederá a un cepillado mediante cepillo de púas de alambre y se comprobará que la pérdida de peso de la armadura no excede del 1% y que las condiciones de adherencia se encuentra dentro de los límites prescritos en 32.2.

Las armaduras se asegurarán en el interior de los encofrados o moldes contra todo tipo de desplazamiento, comprobándose su posición antes de proceder al hormigonado.

Los cercos de pilares o estribos de las vigas se sujetarán a las barras principales mediante simple atado u otro procedimiento idóneo, prohibiéndose expresamente la fijación mediante puntos de soldadura cuando la ferralla ya esté situada en el interior de los moldes o encofrados.

69.8.2. Disposición de separadores

La posición especificada para las armaduras pasivas y, en especial los recubrimientos nominales indicados en 37.2.4, deberán garantizarse mediante la disposición de los correspondientes elementos (separadores o calzos) colocados en obra. Estos elementos cumplirán lo dispuesto en 37.2.5, debiéndose disponer de acuerdo con las prescripciones de la tabla 69.8.2.

Tabla 69.8.2 Disposición de separadores
Elemento Distancia máxima
Elementos superficiales horizontales (losas, forjados, zapatas y losas de cimentación, etc.) Emparrillado inferior 50 ø ≤ 100 cm
Emparrillado superior 50 ø ≤ 50 cm
Muros Cada emparrillado 50 ø ó 50 cm
Separación entre emparrillados 100 cm
Vigas (22)

100 cm
Soportes (22)

100 ø ≤ 200 cm
ø Diámetro de la armadura a la que se acople el separador.

Artículo 70 Procesos de colocación y tesado de las armaduras activas

70.1. Sistemas de aplicación del pretensado

70.1.1. Generalidades

Según su forma de colocación en las piezas, se distinguen tres tipos de armaduras activas:

  • a) armaduras adherentes;
  • b) armaduras en vainas o conductos inyectados adherentes;
  • c) armaduras en vainas o conductos inyectados no adherentes.

A los efectos de esta Instrucción, se entiende por aplicación del pretensado al conjunto de procesos desarrollados durante la ejecución de la estructura con la finalidad de colocar y tesar las armaduras activas, independientemente de que se trate de armaduras pretesas o postesas. Todos los elementos que compongan el sistema, deberá cumplir lo establecido al efecto para los mismos en el Capítulo VI de esta Instrucción.

No podrán utilizarse, en un mismo tendón, aceros de pretensado de diferentes características, a no ser que se demuestre que no existe riesgo alguno de corrosión electrolítica en tales aceros

En el momento de su puesta en obra, las armaduras activas deberán estar bien limpias, sin trazas de óxido, grasa, aceite, pintura, polvo, tierra o cualquier otra materia perjudicial para su buena conservación o su adherencia. No presentarán indicios de corrosión, defectos superficiales aparentes, puntos de soldadura, pliegues o dobleces.

Se prohíbe el enderezamiento en obra de las armaduras activas.

70.1.2. Equipos para la aplicación del pretensado

En el caso de la aplicación de armaduras activas postesas, los equipos y sistemas para su aplicación deberán disponer de marcado CE, en el ámbito de la Directiva 89/106/CEE, de acuerdo con lo indicado en el correspondiente Documento de Idoneidad Técnica Europeo (DITE) que satisfaga los requisitos de la Guía ETAG 013.

En el caso de armaduras pretesas ancladas por adherencia, el tesado deberá efectuarse en bancos específicos, mediante dispositivos debidamente experimentados y tarados.

70.2. Procesos previos al tesado de las armaduras activas

70.2.1. Suministro y almacenamiento de elementos de pretensado

70.2.1.1. Unidades de pretensado

Los alambres se suministrarán en rollos cuyo diámetro interior no será inferior a 225 veces el del alambre y, al dejarlos libres en una superficie plana, presentarán una flecha no superior a 25 mm en una base de 1 m, en cualquier punto del alambre.

Los rollos suministrados no contendrán soldaduras realizadas después del tratamiento térmico anterior al trefilado.

Las barras se suministrarán en trozos rectos.

Los cordones de 2 ó 3 alambres se suministrarán en rollos cuyo diámetro interior será igual o superior a 600 mm.

Los cordones de 7 alambres se suministrarán en rollos, bobinas o carretes que, salvo acuerdo en contrario, contendrán una sola longitud de fabricación de cordón; y el diámetro interior del rollo o del núcleo de la bobina o carrete no será inferior a 750 mm.

Los cordones presentarán una flecha no superior a 20 mm en una base de 1 m, en cualquier punto del cordón, al dejarlos libres en una superficie plana.

Las armaduras activas se suministrarán protegidas de la grasa, humedad, deterioro, contaminación, etc., asegurando que el medio de transporte tiene la caja limpia y el material está cubierto con lona.

Las unidades de pretensado, así como los sistemas para su aplicación deberán suministrarse a la obra acompañados de la documentación a la que hace referencia el punto 90.4.1.

Para eliminar los riesgos de oxidación o corrosión, el almacenamiento de las unidades de pretensado se realizará en locales ventilados y al abrigo de la humedad del suelo y paredes. En el almacén se adoptarán las precauciones precisas para evitar que pueda ensuciarse el material o producirse cualquier deterioro de los aceros debido a ataque químico, operaciones de soldadura realizadas en las proximidades, etc.

Antes de almacenar las armaduras activas, se comprobará que están limpias, sin manchas de grasa, aceite, pintura, polvo, tierra o cualquier otra materia perjudicial para su buena conservación y posterior adherencia. Además, deberán almacenarse cuidadosamente clasificadas según sus tipos, clases y los lotes de que procedan.

El estado de superficie de todos los aceros podrá ser objeto de examen en cualquier momento antes de su uso, especialmente después de un prolongado almacenamiento en obra o taller, con el fin de asegurarse de que no presentan alteraciones perjudiciales.

70.2.1.2. Dispositivos de anclaje y empalme

Los dispositivos de anclaje y empalme se colocarán en las secciones indicada en el proyecto y deberán ser conformes con lo indicado específicamente para cada sistema en la documentación que compaña al Documento de Idoneidad Técnica Europeo (DITE) del sistema.

Los anclajes y los elementos de empalmes deben entregarse convenientemente protegidos para que no sufran daños durante su transporte, manejo en obra y almacenamiento.

El fabricante o suministrador de los anclajes justificará y garantizará sus características, mediante un certificado expedido por un laboratorio especializado e independiente del fabricante, precisando las condiciones en que deben ser utilizados. En el caso de anclajes por cuñas, deberá hacer constar, especialmente, la magnitud del movimiento conjunto de la armadura y la cuña, por ajuste y penetración.

Deberán estar acompañados con la documentación correspondiente que permita identificar el material de procedencia y los tratamientos realizados al mismo.

Deberán guardarse convenientemente clasificados por tamaños y se adoptarán las precauciones necesarias para evitar su corrosión o que puedan ensuciarse o entrar en contacto con grasas, aceites no solubles, pintura o cualquier otra sustancia perjudicial.

Cada partida de dispositivos de anclaje y empalme que se suministren a la obra deberá ir acompañada de la documentación del marcado CE del sistema de pretensado correspondiente.

70.2.1.3. Vainas y accesorios de pretensado

Las características de las vainas y accesorios de pretensado deben ser conformes con con lo indicado específicamente para cada sistema en la documentación que compaña al Documento de Idoneidad Técnica Europeo (DITE) del sistema.

El suministro y almacenamiento de las vainas y sus accesorios se realizará adoptando precauciones análogas a las indicadas para las armaduras. El nivel de corrosión admisible debe ser tal que los coeficientes de rozamiento no se vean alterados. Por lo tanto se adoptarán las medidas adecuadas de protección provisional contra la corrosión.

70.2.1.4. Productos de inyección

El producto debe ser entregado ensacado o en contenedores con la identificación e instrucciones para su uso (tipo de producto, seguridad de manipulación,...) elaboradas por su fabricante.

Se debe comprobar la compatibilidad y adecuación cuando se utilicen varios productos diferentes en la misma lechada.

La dosificación empleada en la lechada de inyección deberá estar sancionada por unos ensayos de calificación realizados según los criterios siguientes:

  • - serán realizados a partir de productos, con métodos de fabricación y en condiciones térmicas idénticos a los empleados para realizar las mezclas en obra, y
  • - se realizarán sin modificación en la fabricación del cemento y para tipos y trazados de tendón representativos de los de la obra.

Para cables con fuerte desnivel (cables verticales por ejemplo), para caracterizar en tamaño real la exudación, la filtración debida a la forma helicoidal de los cordones, y para validar el procedimiento de inyección se recomienda realizar el ensayo de inyección de una muestra de tendón en un tubo de plástico transparente conforme a lo indicado en el párrafo C.4.3.3.2.1 del documento ETAG 013.

Para obras de tamaño moderado, se podrá justificar el empleo de una dosificación de lechada mediante ensayos y referencias previas, siempre cuando los materiales no se vean modificados y que las condiciones de empleo sean comparables.

Cuando la inyección se realice mediante un producto no adherente, se deberán adoptar las correctas medidas de transporte e inyección del producto para garantizar la seguridad de las operaciones y asegurar el correcto relleno en fase líquida sin alterar las propiedades físicas y químicas del producto.

70.2.2. Colocación de las armaduras activas

70.2.2.1. Colocación de vainas y tendones

El trazado real de los tendones se ajustará a lo indicado en el proyecto, colocando los puntos de apoyo necesarios para mantener las armaduras y vainas en su posición correcta. Las distancias entre estos puntos serán tales que aseguren el cumplimiento de las tolerancias de regularidad de trazado indicadas en el Artículo 96º.

Los apoyos que se dispongan para mantener este trazado deberán ser de tal naturaleza que no den lugar, una vez endurecido el hormigón, a fisuras ni filtraciones.

Por otra parte, las armaduras activas o sus vainas se sujetarán convenientemente para impedir que se muevan durante el hormigonado y vibrado, quedando expresamente prohibido el empleo de la soldadura con este objeto.

El doblado y colocación de la vaina y su fijación a la armadura pasiva debe garantizar un suave trazado del tendón y al evitar la ondulación seguir el eje teórico del mismo para no aumentar el coeficiente de rozamiento parásito o provocar empujes al vacío imprevistos.

La posición de los tendones dentro de sus vainas o conductos deberá ser la adecuada, recurriendo, si fuese preciso, al empleo de separadores.

Cuando se utilicen armaduras pretesas, conviene aplicarles una pequeña tensión previa y comprobar que, tanto los separadores y placas extremas como los alambres, están bien alineados y que éstos no se han enredado ni enganchado.

Antes de autorizar el hormigonado, y una vez colocadas y, en su caso, tesas las armaduras, se comprobará si su posición, así como la de las vainas, anclajes y demás elementos, concuerda con la indicada en los planos, y si las sujeciones son las adecuadas para garantizar su invariabilidad durante el hormigonado y vibrado. Si fuera preciso, se efectuarán las oportunas rectificaciones.

El aplicador del pretensado deberá comprobar, para cada tipo de tendón, los diámetros de vaina y espesores indicados en el proyecto, así como los radios mínimos de curvatura, para evitar la abolladura, garantizar que no se superan los coeficientes de rozamiento considerados en el cálculo, evitar el desgarro y aplastamiento durante el tesado, especialmente en el caso de vainas de plástico.

70.2.2.2. Colocación de desviadores

Los desviadores utilizados en los sistemas de pretensado exterior tienen que satisfacer los siguientes requisitos:

  • - soportar las fuerzas longitudinales y transversales que el tendón le transmite y, a su vez, transmitir estas fuerzas a la estructura, y
  • - asegurar, sin discontinuidades angulares inaceptables, la continuidad entre dos secciones rectas del tendón.

Los desviadores se colocarán siguiendo estrictamente las instrucciones del suministrador.

70.2.2.3. Distancia entre armaduras activas pretesas

La separación de los conductos o de los tendones de pretensado será tal que permita la adecuada colocación y compactación del hormigón, y garantice una correcta adherencia entre los tendones o las vainas y el hormigón.

Las armaduras pretesas deberán colocarse separadas. La separación libre mínima de los tendones individuales, tanto en horizontal como en vertical, será igual o superior al mayor de los valores siguientes (Figura 70.2.2.3):

  • a) 20 milímetros para la separación horizontal en todos los casos salvo en viguetas y losas alveolares pretensadas donde se tomarán 15 milímetros, y diez milímetros para la separación vertical.
  • b) El diámetro de la mayor.
  • c) 1,25 veces el tamaño máximo del árido para la separación horizontal y 0,8 veces para la separación vertical (ver 28.3).

Figura 70.2.2.3

En el caso de forjados unidireccionales se podrán agrupar dos alambres en posición vertical siempre que sean de la misma calidad y diámetro, en cuyo caso, para determinar la magnitud de los recubrimientos y las distancias libres a las armaduras vecinas, se considerará el perímetro real de las armaduras.

70.2.2.4. Distancia entre armaduras activas postesas

Como norma general, se admite colocar en contacto diversas vainas formando grupo, limitándose a dos en horizontal y a no más de cuatro en su conjunto. Para ello, las vainas deberán ser corrugadas y, a cada lado del conjunto, habrá de dejarse espacio suficiente para que pueda introducirse un vibrador normal interno.

Las distancias libres entre vainas o grupos de vainas en contacto, o entre estas vainas y las demás armaduras, deberán ser al menos iguales al mayor de los valores siguientes:

  • En dirección vertical:

    • a) El diámetro de la vaina.
    • b) La dimensión vertical de la vaina, o grupo de vainas.
    • c) 5 centímetros.
  • En dirección horizontal:

    • a) El diámetro de la vaina.
    • b) La dimensión horizontal de la vaina.
    • c) 4 centímetros.
    • d) 1,6 veces la mayor de las dimensiones de las vainas individuales que formen un grupo de vainas.

70.2.3. Adherencia de las armaduras activas al hormigón

Se define la longitud de transmisión de una armadura dada como la necesaria para transferir al hormigón por adherencia la fuerza de pretensado introducida en dicha armadura, y por longitud de anclaje, la necesaria para garantizar la resistencia del anclaje por adherencia, hasta la rotura del acero.

Las longitudes de transmisión y anclaje dependen de la tensión de adherencia entre el acero y el hormigón que, en general, se determinará experimentalmente.

70.2.4. Empalmes de las armaduras activas

Los empalmes se efectuarán en las secciones indicadas en el proyecto y se dispondrán en alojamientos especiales de la longitud suficiente para que puedan moverse libremente durante el tesado.

Cuando el proyecto suponga la utilización de acopladores de pretensado, se situarán distantes de los apoyos intermedios, evitándose su colocación en más de la mitad de los tendones de una misma sección transversal.

70.3. Procesos de tesado de las armaduras activas

70.3.1. Generalidades

El tesado deberá realizarse de acuerdo con un plan previamente establecido, en el cual deberán tenerse en cuenta las recomendaciones del fabricante del sistema utilizado. En particular, se cuidará de que el gato apoye perpendicularmente y centrado sobre el anclaje. El tesado se efectuará por operarios cualificados que posean la competencia y experiencia necesarias. Esta operación se vigilará y controlará cuidadosamente adoptándose las medidas de seguridad necesarias para evitar cualquier daño a personas.

El tesado, efectuado por uno o los dos extremos del elemento, según el programa establecido, se realizará de forma que las tensiones aumenten lenta y progresivamente hasta alcanzar el valor fijado en el proyecto.

Si durante el tesado se rompe uno o más elementos de los que constituyen la armadura, podrá alcanzarse la fuerza total de pretensado necesaria aumentando la tensión en los restantes, siempre que para ello no sea preciso elevar la tensión en cada elemento individual en más de un 5% del valor inicialmente previsto. La aplicación de tensiones superiores requiere un nuevo estudio del proyecto original; estudio que deberá efectuarse basándose en las características mecánicas de los materiales realmente utilizados. En todos estos casos, será preciso realizar la correspondiente comprobación de la pieza o elemento estructural que se tesa, teniendo en cuenta las nuevas condiciones en que se encuentra.

La pérdida total en la fuerza de pretensado, originada por la rotura de elementos irreemplazables de la armadura, no podrá exceder nunca del 2% de la fuerza total de pretensado indicada en el proyecto.

70.3.2. Programa de tesado

En el programa de tesado deberá hacerse constar expresamente:

  • A) Armaduras pretesas:
    • - el orden de tesado de las armaduras; eventualmente, las sucesivas etapas parciales de pretensado.
    • - la presión o fuerza que no debe sobrepasarse en los gatos.
    • - el valor de la carga de tesado en los anclajes.
    • - los alargamientos que deben obtenerse teniendo en cuenta, en su caso, los movimientos originados por la penetración de la cuña.
    • - el modo y secuencia que deberá seguirse para la liberación de los tendones.
    • - la resistencia requerida al hormigón en el momento de la transferencia.
  • B) Armaduras postesas:
    • - el orden de tesado de las armaduras.
    • - la presión o fuerza que debe desarrollarse en el gato.
    • - el alargamiento previsto y la máxima penetración de cuña.
    • - el momento de retirada de las cimbras durante el tesado, en su caso.
    • - la resistencia requerida al hormigón antes del tesado.
    • - el número, tipo y localización de los acopladores.
    • - el módulo de elasticidad supuesto para la armadura activa.
    • - los coeficientes de rozamiento teóricos tenidos en cuenta.

El tesado no se iniciará sin la autorización previa de la Dirección de Obra, la cual comprobará la idoneidad del programa de tesado propuesto, así como la resistencia alcanzada por el hormigón, que deberá ser igual o superior a la establecida en proyecto para poder comenzar dicha maniobra.

70.3.3. Tensión máxima inicial admisible en las armaduras

Además de otras limitaciones que pueda establecer el punto 20.2.1, con el fin de disminuir diversos riesgos durante la construcción (rotura de armaduras activas, corrosión bajo tensión, daños corporales, etc.), el valor máximo de la tensión inicial introducida en las armaduras σp0 antes de anclarlas, provocará tensiones que cumplan las condiciones siguientes:

  • - el 85% de la carga unitaria máxima característica garantizada siempre que, al anclar las armaduras en el hormigón se produzca una reducción de la tensión tal que el valor máximo de la tensión en las armaduras σp0 después de dicha reducción no supere el 75% de la carga unitaria máxima característica garantizada, en el caso de que tanto el acero para armaduras activas, como el aplicador del pretensado estén en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, y
  • - en el resto de los casos, el 80% de la carga unitaria máxima característica garantizada siempre que, al anclar las armaduras en el hormigón se produzca una reducción de la tensión tal que el valor máximo de la tensión en las armaduras σp0 después de dicha reducción no supere el 70% de la carga unitaria máxima característica garantizada.

70.3.4. Retesado de armaduras postesas

Se entiende por retesado cualquier operación de tesado efectuada sobre un tendón con posterioridad a la de su tesado inicial.

Sólo está justificado cuando se considere preciso para uniformar las tensiones de los diferentes tendones de un mismo elemento, o cuando, de acuerdo con el programa previsto en el proyecto, el tesado se realice en etapas sucesivas.

Debe evitarse el retesado que tenga como único objeto disminuir las pérdidas diferidas de tensión, salvo que circunstancias especiales así lo exijan.

70.4. Procesos posteriores al tesado de las armaduras activas

70.4.1. Inyección de las vainas en armaduras postesas

70.4.1.1. Generalidades

Los principales objetivos de la inyección de los tendones son evitar la corrosión del acero de pretensado y proporcionar una adherencia eficaz entre el hormigón y el acero.

Para conseguirlo es condición básica que todos los huecos de las vainas o conductos y anclajes queden llenos por un material de inyección adecuado (Artículo 35º), que posea los requisitos de resistencia y adherencia necesarios.

La inyección debe efectuarse lo más pronto posible después del tesado. Si, por razones constructivas, debiera diferirse, se efectuará una protección provisional de las armaduras, utilizando algún método o material que no impida la ulterior adherencia de los tendones al producto de inyección.

Además, para asegurar que la inyección de los tendones se realiza de forma correcta y segura es preciso disponer de:

  • - Personal cualificado, entrenado al efecto.
  • - Un equipo sólido y seguro, adecuadamente revisado, calibrado y puesto a punto.
  • - Unas instrucciones escritas y una organización previa sobre los materiales a utilizar y el procedimiento de inyección a seguir.
  • - Adoptar las precauciones de seguridad adecuadas a cada caso.

70.4.1.2. Preparación de la mezcla

Los materiales sólidos utilizados para preparar el producto de inyección deberán dosificarse en peso.

El amasado de dichos materiales se realizará en un aparato mezclador capaz de preparar un producto de inyección de consistencia uniforme y, a ser posible, de carácter coloidal. Se prohíbe el amasado a mano.

El tiempo de amasado depende del tipo de aparato mezclador y debe realizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. En cualquier caso, no será inferior a 2 minutos ni superior a 4 minutos.

Después del amasado, el producto debe mantenerse en movimiento continuo hasta el momento de la inyección. Es esencial que, en ese momento, el producto se encuentre exento de grumos.

En el caso de vainas o conductos verticales, la relación agua/cemento de la mezcla debe ser algo mayor que en las mezclas destinadas a inyectar vainas horizontales.

70.4.1.3. Programa de inyección

El programa de inyección debe contener, al menos, los siguientes puntos:

  • - Las características de la lechada a utilizar, incluyendo el tiempo de utilización y el tiempo de endurecimiento.
  • - Las características del equipo de inyección, incluyendo presiones y velocidad de inyección.
  • - Limpieza de los conductos.
  • - Secuencia de las operaciones de inyección y ensayos a realizar sobre la lechada fresca (fluidez, segregación, etc.).
  • - Fabricación de probetas para ensayo (exudación, retracción, resistencia, etc.).
  • - Volumen de lechada que debe prepararse.
  • - Instrucciones sobre actuaciones a adoptar en caso de incidentes (por ejemplo, fallo durante la inyección), o condiciones climáticas perjudiciales (por ejemplo, durante y después de períodos con temperaturas inferiores a 5°C).

70.4.1.4. Ejecución de la inyección

Antes de proceder a la inyección hay que comprobar que se cumplen las siguientes condiciones previas:

  • a) el equipo de inyección se encuentra operativo y se dispone de una bomba de inyección auxiliar para evitar interrupciones en caso de mal funcionamiento.
  • b) existe un suministro permanente de agua a presión y aire comprimido.
  • c) se dispone, en exceso, de materiales para el amasado del producto de inyección.
  • d) las vainas están libres de materiales perjudiciales, por ejemplo, agua o hielo.
  • e) los orificios de los conductos a inyectar están perfectamente preparados e identificados.
  • f) se han preparado los ensayos de control de la lechada.

En el caso de que la aplicación del pretensado esté en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, la Dirección Facultativa podrá prescindir de la condición a la que hace referencia el punto a).

La inyección debe ser continua e ininterrumpida, con una velocidad de avance comprendida entre 5 y 15 metros por minuto. La longitud máxima de inyección y la longitud de las toberas vendrá definida por el correspondiente Documento de Idoneidad Técnica Europea del sistema de pretensado.

Como norma general, para lechadas estándar se inyectará con una velocidad de 5 a 15 metros por minuto, se inyectarán longitudes máximas de 120 m y se colocarán purgas en los puntos altos con una separación máxima de 50 m. Con lechadas especiales. Pueden utilizarse otros parámetros que deberán estar justificados mediante ensayos.

Se prohíbe efectuar la inyección mediante aire comprimido.

Siempre que sea posible, la inyección debe efectuarse desde el anclaje más bajo o desde el tubo de toma inferior del conducto.

La inyección debe prolongarse hasta que la consistencia de la mezcla que rebosa por el extremo libre del conducto sea igual a la del producto inyectado y, una vez terminada, deben adoptarse las medidas necesarias para evitar pérdidas de la mezcla en el conducto.

En el caso de vainas o conductos verticales, debe colocarse un pequeño depósito en la parte superior que debe mantenerse constantemente lleno de pasta para compensar la reducción de volumen que se produce. Es importante que este depósito se sitúe en posición centrada encima del conducto, con el fin de que el agua ascendente por exudación pueda unirse a la mezcla contenida en el depósito y no se quede acumulada en el extremo superior de la vaina, lo que resultaría peligroso para la protección del tendón y del anclaje correspondiente.

En tiempo frío y, especialmente en tiempo de heladas, deben tomarse precauciones especiales, asegurándose que, al iniciar la inyección, no existe hielo en los conductos. Para ello, debe inyectarse agua caliente, pero nunca vapor.

Si se prevé que la temperatura no descenderá por debajo de los 5°C en las 48 horas siguientes a la inyección, se podrá continuar ésta utilizando un producto poco sensible a las heladas, que contenga del 6 al 10% de aire ocluido y que cumpla las condiciones prescritas en el Artículo 35º, o bien calentándose el elemento de la estructura de modo que su temperatura no baje de 5°C, durante ese tiempo.

Cuando la temperatura ambiente exceda de los 35°C, es recomendable enfriar el agua de la mezcla.

En todos los casos, una vez terminada la inyección deben obturarse herméticamente los orificios y tubos de purga, de modo que se evite la penetración en los conductos de agua, o de cualquier otro agente corrosivo para las armaduras. Asimismo, debe procederse a la limpieza del equipo lo más rápidamente posible después de finalizada la inyección, procediendo a continuación a un cuidadoso secado de la bomba, mezcladora y tuberías.

Si existiera la posibilidad de que hubiera zonas importantes no inyectadas, deben adoptarse las medidas oportunas para realizar una inyección posterior de las mismas. En caso de duda puede realizarse un control con endoscopio o realizando el vacío.

70.4.1.5. Medidas de seguridad durante la inyección

Durante la inyección de los conductos, los operarios que trabajen en las proximidades deberán ir provistos de gafas protectoras o una pantalla transparente, mascarilla para la boca y nariz y guantes en previsión de posibles escapes de la mezcla inyectada a presión.

No debe mirarse por los tubos utilizados como respiraderos o rebosaderos, para comprobar el paso del producto de inyección.

Cuando la inyección se efectúa en obra, y existe circulación en zonas próximas, se adoptarán las oportunas precauciones para impedir que, si se escapa el producto de inyección, pueda ocasionar daños.

70.4.2. Destesado de armaduras pretesas

El destesado es la operación mediante la cual se transmite el esfuerzo de pretensado de las armaduras al hormigón, en el caso de armaduras pretesas, y se efectúa soltándolas de sus anclajes provisionales extremos.

Antes de proceder al destesado, deberá comprobarse que el hormigón ha alcanzado la resistencia necesaria para poder soportar las tensiones transmitidas por las armaduras, y deberán eliminarse todos los obstáculos capaces de impedir el libre movimiento de las piezas de hormigón.

Si el destesado se realiza elemento por elemento la operación deberá hacerse de acuerdo con un orden preestablecido con el fin de evitar asimetrías, que pueden resultar perjudiciales en el esfuerzo de pretensado.

Deberán preverse los dispositivos adecuados que permitan realizar el destesado de un modo lento, gradual y uniforme, sin sacudidas bruscas.

Una vez sueltas las armaduras de sus amarres extremos y liberadas también las coacciones que puedan existir entre las sucesivas piezas de cada bancada, se procederá a cortar las puntas de las armaduras que sobresalgan de las testas de dichas piezas, si es que éstas van a quedar expuestas y no embebidas en el hormigón.

Artículo 71 Elaboración y puesta en obra del hormigón

71.1. Prescripciones generales

El hormigón estructural requiere estar fabricado en centrales con instalaciones para:

  • - el almacenamiento de los materiales componentes,
  • - la dosificación de los mismos, y
  • - el amasado.

El hormigón no fabricado en central sólo podrá utilizarse para el caso de usos no estructurales, de acuerdo con lo indicado en el Anejo nº 18.

Los materiales componentes se almacenarán y transportarán de forma tal que se evite todo tipo de entremezclado, contaminación, deterioro o cualquier otra alteración significativa en sus características. Se tendrá en cuenta lo previsto en los Artículos 26º, 27º, 28º, 29º y 30º para estos casos.

La dosificación de cemento, de los áridos, y en su caso, de las adiciones, se realizará en peso. La dosificación de cada material deberá ajustarse a lo especificado para conseguir una adecuada uniformidad entre amasadas.

Los materiales componentes se amasarán de forma tal que se consiga su mezcla íntima y homogénea, debiendo resultar el árido bien recubierto de pasta de cemento. La homogeneidad del hormigón se comprobará de acuerdo al procedimiento establecido en 71.2.4.

71.2. Instalaciones de fabricación del hormigón

71.2.1. Generalidades

Se entenderá como central de fabricación de hormigón, el conjunto de instalaciones y equipos que, cumpliendo con las especificaciones que se contienen en los apartados siguientes, comprende:

  • - Almacenamiento de materiales componentes.
  • - Instalaciones de dosificación.
  • - Equipos de amasado.
  • - Equipos de transporte, en su caso.
  • - Control de producción.

En cada central habrá una persona responsable de la fabricación, con formación y experiencia suficiente, que estará presente durante el proceso de producción y que será distinta del responsable del control de producción.

Las centrales pueden pertenecer o no a las instalaciones propias de la obra.

Para distinguir ambos casos, en el marco de esta Instrucción se denominará hormigón preparado a aquel que se fabrica en una central que no pertenece a las instalaciones propias de la obra y que está inscrita en el Registro Industrial según el Título 4º de la Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria y el Real Decreto 697/1995 de 28 de abril, estando dicha inscripción a disposición del peticionario y de las Administraciones competentes

71.2.2. Sistemas de gestión de los acopios

El cemento, los áridos y, en su caso, las adiciones cumplirán lo prescrito en los art 26, 28 y 30 respectivamente, debiendo acopiarse de forma que se evite su segregación o contaminación.

En particular, los áridos se almacenarán sobre una base anticontaminante que evite su contacto con el terreno. La mezcla entre los apilamientos de fracciones granulométricas distintas se evitará con tabiques separadores o con espaciamientos amplios entre ellos.

Si existen instalaciones para almacenamiento de agua o aditivos, serán tales que eviten cualquier contaminación.

Los aditivos pulverulentos se almacenarán en las mismas condiciones que los cementos.

Los aditivos líquidos y los pulverulentos diluidos en agua se deben almacenar en depósitos protegidos de la helada y que dispongan de elementos agitadores para mantener los sólidos en suspensión.

71.2.3. Instalaciones de dosificación

Las instalaciones de dosificación dispondrán de silos con compartimientos adecuados y separados para cada una de las fracciones granulométricas necesarias de árido. Cada compartimiento de los silos será diseñado y montado de forma que pueda descargar con eficacia, sin atascos y con una segregación mínima, sobre la tolva de la báscula.

Deberán existir los medios de control necesarios para conseguir que la alimentación de estos materiales a la tolva de la báscula pueda ser cortada con precisión cuando se llega a la cantidad deseada.

Las tolvas de las básculas deberán estar construidas de forma que puedan descargar completamente todo el material que se ha pesado.

Los instrumentos indicadores deberán estar completamente a la vista y lo suficientemente cerca del operador para que pueda leerlos con precisión mientras se está cargando la tolva de la báscula. El operador deberá tener un acceso fácil a todos los instrumentos de control.

Bajo cargas estáticas, las básculas deberán tener una apreciación del 0,5 por 100 de la capacidad total de la escala de la báscula. Para comprobarlo deberá disponerse de un conjunto adecuado de pesas patrón.

Se deberán mantener perfectamente limpios todos los puntos de apoyo, las articulaciones y partes análogas de las básculas.

El medidor de agua deberá tener una precisión tal que no se rebase la tolerancia de dosificación establecida en 71.3.2.4.

Los dosificadores para aditivos estarán diseñados y marcados de tal forma que se pueda medir con claridad la cantidad de aditivo correspondiente a 50 kilogramos de cemento. En el caso de centrales que dispongan de sistemas de pesaje electrónico, será suficiente la existencia de una base de datos informatizada en la que, mediante un programa específico, se registren automáticamente los datos correspondientes a las dosificaciones de aditivos de las diferentes amasadas fabricadas.

71.2.4. Equipos de amasado

Los equipos pueden estar constituidos por amasadoras fijas o móviles capaces de mezclar los componentes del hormigón de modo que se obtenga una mezcla homogénea y completamente amasada, capaz de satisfacer los dos requisitos del Grupo A y al menos dos de los del Grupo B, de la tabla 71.2.4.

Estos equipos se examinarán con la frecuencia necesaria para detectar la presencia de residuos de hormigón o mortero endurecido, así como desperfectos o desgastes en las paletas o en su superficie interior, procediéndose, en caso necesario, a comprobar el cumplimiento de los requisitos anteriores.

Las amasadoras, tanto fijas como móviles, deberán ostentar, en un lugar destacado, una placa metálica en la que se especifique:

  • - para las fijas, la velocidad de amasado y la capacidad máxima del tambor, en términos de volumen de hormigón amasado;
  • - para las móviles, el volumen total del tambor, su capacidad máxima en términos de volumen de hormigón amasado, y las velocidades máxima y mínima de rotación.
Tabla 71.2.4 Comprobación de la homogeneidad del hormigón. Deberán obtenerse resultados satisfactorios en los dos ensayos del grupo A y en al menos dos de los cuatro del grupo B
ENSAYOS Diferencia máxima tolerada entre los resultados de los ensayos de dos muestras tomadas de la descarga del hormigón (1/4 y 3/4 de la descarga)
Grupo A 1. Consistencia (UNE-EN 12350-2)

Si el asiento medio es igual o inferior a 9 cm 3 cm
Si el asiento medio es superior a 9 cm 4 cm
2. Resistencia (23)

En porcentajes respecto a la media 7,5%
Grupo B 3. Densidad del hormigón (UNE-EN 12350-6)

En kg/m³ 16 kg/m³
4. Contenido de aire (UNE-EN 12350-7)

En porcentaje respecto al volumen del hormigón 1%
5. Contenido de árido grueso (UNE 7295)

En porcentaje respecto al peso de la muestra tomada 6%
6. Módulo granulométrico del árido (UNE 7295) 0,5

71.2.5. Control de producción

Las centrales de hormigón preparado deberán tener implantado un sistema de control de producción que contemple la totalidad de los procesos que se lleven a cabo en las mismas y de acuerdo con lo dispuesto en la reglamentación vigente que sea de aplicación.

En el caso de que el hormigón se fabrique en central de obra, el Constructor deberá efectuar un autocontrol equivalente al definido anteriormente para las centrales de hormigón preparado.

71.3. Fabricación del hormigón

71.3.1. Suministro y almacenamiento de materiales componentes

Cada uno de los materiales componentes empleados para la fabricación del hormigón deberá suministrarse a la central de hormigón acompañada de la documentación de suministro indicada al efecto en el Anejo nº 21.

71.3.1.1. Áridos

Los áridos deberán almacenarse de tal forma que queden protegidos de una posible contaminación por el ambiente y, especialmente, por el terreno, no debiendo mezclarse de forma incontrolada las distintas fracciones granulométricas.

Deberán también adoptarse las necesarias precauciones para eliminar en lo posible la segregación, tanto durante el almacenamiento como durante el transporte.

71.3.1.2. Cemento

El suministro y almacenamiento del cemento en la central de hormigón se efectuará conforme a lo establecido en la reglamentación específica vigente

71.3.1.3. Adiciones

Para las cenizas volantes o el humo de sílice suministrados a granel se emplearán equipos similares a los utilizados para el cemento, debiéndose almacenar en recipientes y silos impermeables que los protejan de la humedad y de la contaminación, los cuales estarán perfectamente identificados para evitar posibles errores de dosificación.

71.3.1.4. Aditivos

En el caso de aditivos pulverulentos, se almacenarán en las mismas condiciones que los cementos. Cuando los aditivos sean líquidos, o bien procedan de materiales pulverulentos disueltos en agua, los depósitos para su almacenamiento deberán estar protegidos de la helada, evitar cualquier contaminación y garantizar que no se producen depósitos o residuos de materiales en su fondo, manteniendo la uniformidad de todo el aditivo.

71.3.2. Dosificación de materiales componentes

71.3.2.1. Criterios generales

Se dosificará el hormigón con arreglo a los métodos que se consideren oportunos respetando siempre las limitaciones siguientes:

  • a) La cantidad mínima de cemento por metro cúbico de hormigón será la establecida en 37.3.2.
  • b) La cantidad máxima de cemento por metro cúbico de hormigón será de 500 kg. En casos excepcionales, previa justificación experimental y autorización expresa de la Dirección de Obra, se podrá superar dicho límite.
  • c) No se utilizará una relación agua/cemento mayor que la máxima establecida en 37.3.2.

En dicha dosificación se tendrán en cuenta, no sólo la resistencia mecánica y la consistencia que deban obtenerse, sino también el tipo de ambiente al que va a estar sometido el hormigón, por los posibles riesgos de deterioro de éste o de las armaduras a causa del ataque de agentes exteriores.

Para establecer la dosificación (o dosificaciones, si son varios los tipos de hormigón exigidos), el constructor deberá recurrir, en general, a ensayos previos en laboratorio, con objeto de conseguir que el hormigón resultante satisfaga las condiciones que se le exigen en los Artículos 31º y 37º, así como las especificadas en el correspondiente Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares.

En los casos en que el constructor pueda justificar documentalmente que, con los materiales, dosificación y proceso de ejecución previstos, es posible conseguir un hormigón que posea las condiciones anteriormente mencionadas y, en particular, la resistencia exigida, podrá prescindirse de los citados ensayos previos.

71.3.2.2. Cemento

El cemento se dosificará en peso, utilizando básculas y escalas distintas de las utilizadas para los áridos. La tolerancia en peso de cemento será del ±3 por 100.

71.3.2.3. Áridos

Los áridos se dosificarán en peso, teniendo en cuenta las correcciones por humedad. Para la medición de su humedad superficial, la central dispondrá de elementos que permitan obtener sistemáticamente este dato, mediante un método contrastado y preferentemente de forma automática.

El árido deberá componerse de al menos dos fracciones granulométricas, para tamaños máximos iguales o inferiores a 20 mm, y de tres fracciones granulométricas para tamaños máximos mayores.

Si se utiliza un árido total suministrado, el fabricante del mismo deberá proporcionar la granulometría y tolerancias de fabricación del mismo, a fin de poder definir un huso granulométrico probable que asegure el control de los áridos de la fórmula de trabajo.

La tolerancia en peso de los áridos, tanto si se utilizan básculas distintas para cada fracción de árido, como si la dosificación se realiza acumulada, será del ±3%.

71.3.2.4. Agua

El agua de amasado está constituida, fundamentalmente, por la directamente añadida a la amasada, la procedente de la humedad de los áridos y, en su caso, la aportada por aditivos líquidos.

El agua añadida directamente a la amasada se medirá por peso o volumen, con una tolerancia del ±1%.

En el caso de amasadoras móviles (camiones hormigonera) se medirá con exactitud cualquier cantidad de agua de lavado retenida en la cuba para su empleo en la siguiente amasada. Si esto es prácticamente imposible, el agua de lavado deberá ser eliminada antes de cargar la siguiente amasada del hormigón.

El agua total se determinará con una tolerancia del ±3% de la cantidad total prefijada.

71.3.2.5. Adiciones

Cuando se utilicen, las adiciones se dosificarán en peso, empleando básculas y escalas distintas de las utilizadas para los áridos. La tolerancia en peso de adiciones será del ± 3 por 100.

71.3.2.6. Aditivos

Los aditivos pulverulentos deberán ser medidos en peso, y los aditivos en pasta o líquidos, en peso o en volumen.

En ambos casos, la tolerancia será el ±5% del peso o volumen requeridos.

La incorporación de aditivos puede realizarse bien en planta bien o en obra. Sin embargo, en algunas ocasiones, para conseguir hormigones de características especiales puede ser conveniente la combinación de ambas situaciones.

71.3.3. Amasado del hormigón

El amasado del hormigón se realizará mediante uno de los procedimientos siguientes:

  • - totalmente en amasadora fija;
  • - iniciado en amasadora fija y terminado en amasadora móvil, antes de su transporte;
  • - en amasadora móvil, antes de su transporte.

71.3.4. Designación y características

El hormigón fabricado en central podrá designarse por propiedades o, excepcionalmente, por dosificación.

En ambos casos deberá especificarse, como mínimo:

  • - La consistencia.
  • - El tamaño máximo del árido.
  • - El tipo de ambiente al que va a estar expuesto el hormigón.
  • - La resistencia característica a compresión (véase 39.1), para hormigones designados por propiedades.
  • - El contenido de cemento, expresado en kilos por metro cúbico (kg/m³), para hormigones designados por dosificación.
  • - La indicación de si el hormigón va a ser utilizado en masa, armado o pretensado.

Cuando la designación del hormigón fuese por propiedades, el suministrador establecerá la composición de la mezcla del hormigón, garantizando al peticionario las características especificadas de tamaño máximo del árido, consistencia y resistencia característica, así como las limitaciones derivadas del tipo de ambiente especificado (contenido de cemento y relación agua/cemento).

La designación por propiedades se realizará según lo indicado en 39.2.

Cuando la designación del hormigón fuese por dosificación, el peticionario es responsable de la congruencia de las características especificadas de tamaño máximo del árido, consistencia y contenido en cemento por metro cúbico de hormigón, mientras que el suministrador deberá garantizarlas, al igual que deberá indicar la relación agua/cemento que ha empleado.

Cuando el peticionario solicite hormigón con características especiales u otras además de las citadas anteriormente, las garantías y los datos que el suministrador deba darle serán especificados antes de comenzar el suministro.

Antes de comenzar el suministro, el peticionario podrá pedir al suministrador una demostración satisfactoria de que los materiales componentes que van a emplearse cumplen los requisitos indicados en los Artículos 26º, 27º, 28º, 29º y 30º.

En ningún caso se emplearán adiciones, ni aditivos que no estén incluidos en la Tabla 29.2, sin el conocimiento del peticionario, ni la autorización de la Dirección Facultativa

71.4. Transporte y suministro del hormigón

71.4.1. Transporte del hormigón

Para el transporte del hormigón se utilizarán procedimientos adecuados para conseguir que las masas lleguen al lugar de entrega en las condiciones estipuladas, sin experimentar variación sensible en las características que poseían recién amasadas.

El tiempo transcurrido entre la adición de agua del amasado al cemento y a los áridos y la colocación del hormigón, no debe ser mayor de hora y media, salvo que se utilicen aditivos retardadores de fraguado. Dicho tiempo límite podrá disminuirse, en su caso, cuando el Fabricante del hormigón considere necesario establecer en su hoja de suministro un plazo inferior para su puesta en obra. En tiempo caluroso, o bajo condiciones que contribuyan a un rápido fraguado del hormigón, el tiempo límite deberá ser inferior, a menos que se adopten medidas especiales que, sin perjudicar la calidad del hormigón, aumenten el tiempo de fraguado.

Cuando el hormigón se amasa completamente en central y se transporta en amasadoras móviles, el volumen de hormigón transportado no deberá exceder del 80% del volumen total del tambor. Cuando el hormigón se amasa, o se termina de amasar, en amasadora móvil, el volumen no excederá de los dos tercios del volumen total del tambor.

Los equipos de transporte deberán estar exentos de residuos de hormigón o mortero endurecido, para lo cual se limpiarán cuidadosamente antes de proceder a la carga de una nueva masa fresca de hormigón. Asimismo, no deberán presentar desperfectos o desgastes en las paletas o en su superficie interior que puedan afectar a la homogeneidad del hormigón e impedir que se cumpla lo estipulado en 71.2.4.

El transporte podrá realizarse en amasadoras móviles, a la velocidad de agitación, o en equipos con o sin agitadores, siempre que tales equipos tengan superficies lisas y redondeadas y sean capaces de mantener la homogeneidad del hormigón durante el transporte y la descarga.

El lavado de los elementos de transporte se efectuará en balsas de lavado específicas que permitan el reciclado del agua.

71.4.2. Suministro del hormigón

Cada carga de hormigón fabricado en central, tanto si ésta pertenece o no a las instalaciones de obra, irá acompañada de una hoja de suministro cuyo contenido mínimo se indica en el Anejo nº 21.

El comienzo de la descarga del hormigón desde el equipo de transporte del suministrador, en el lugar de la entrega, marca el principio del tiempo de entrega y recepción del hormigón, que durará hasta finalizar la descarga de éste.

La Dirección Facultativa, o la persona en quien delegue, es el responsable de que el control de recepción se efectúe tomando las muestras necesarias, realizando los ensayos de control precisos, y siguiendo los procedimientos indicados en el Capítulo XV.

Cualquier rechazo de hormigón basado en los resultados de los ensayos de consistencia (y aire ocluido, en su caso) deberá ser realizado durante la entrega. No se podrá rechazar ningún hormigón por estos conceptos sin la realización de los ensayos oportunos.

Queda expresamente prohibida la adición al hormigón de cualquier cantidad de agua u otras sustancias que puedan alterar la composición original de la masa fresca. No obstante, si el asentamiento es menor que el especificado, según 31.5, el suministrador podrá adicionar aditivo plastificante o superplastificante para aumentarlo hasta alcanzar dicha consistencia, sin que ésta rebase las tolerancias indicadas en el mencionado apartado y siempre que se haga conforme a un procedimiento escrito y específico que previamente haya sido aprobado por el Fabricante del hormigón. Para ello, el elemento de transporte o, en su caso, la central de obra, deberá estar equipado con el correspondiente sistema dosificador de aditivo y reamasar el hormigón hasta dispersar totalmente el aditivo añadido. El tiempo de reamasado será de al menos 1 min/m³, sin ser en ningún caso inferior a 5 minutos.

La actuación del suministrador termina una vez efectuada la entrega del hormigón y siendo satisfactorios los ensayos de recepción del mismo.

En los acuerdos entre el peticionario y el suministrador deberá tenerse en cuenta el tiempo que, en cada caso, pueda transcurrir entre la fabricación y la puesta en obra del hormigón.

71.5. Puesta en obra del hormigón

Salvo en el caso de que las armaduras elaboradas estén en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido y que el control de ejecución sea intenso, no podrá procederse a la puesta en obra del hormigón hasta disponer de los resultados de los correspondientes ensayos para comprobar su conformidad.

71.5.1. Vertido y colocación del hormigón

En ningún caso se tolerará la colocación en obra de masas que acusen un principio de fraguado.

En el vertido y colocación de las masas, incluso cuando estas operaciones se realicen de un modo continuo mediante conducciones apropiadas, se adoptarán las debidas precauciones para evitar la disgregación de la mezcla.

No se colocarán en obra capas o tongadas de hormigón cuyo espesor sea superior al que permita una compactación completa de la masa.

No se efectuará el hormigonado en tanto no se obtenga la conformidad de la Dirección Facultativa, una vez que se hayan revisado las armaduras ya colocadas en su posición definitiva.

El hormigonado de cada elemento se realizará de acuerdo con un plan previamente establecido en el que deberán tenerse en cuenta las deformaciones previsibles de encofrados y cimbras.

71.5.2. Compactación del hormigón

La compactación de los hormigones en obra se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de las mezclas y de manera tal que se eliminen los huecos y se obtenga un perfecto cerrado de la masa, sin que llegue a producirse segregación. El proceso de compactación deberá prolongarse hasta que refluya la pasta a la superficie y deje de salir aire.

Cuando se utilicen vibradores de superficie el espesor de la capa después de compactada no será mayor de 20 centímetros.

La utilización de vibradores de molde o encofrado deberá ser objeto de estudio, de forma que la vibración se transmita a través del encofrado sea la adecuada para producir una correcta compactación, evitando la formación de huecos y capas de menor resistencia.

El revibrado del hormigón deberá ser objeto de aprobación por parte de la Dirección Facultativa.

71.5.3. Puesta en obra del hormigón en condiciones climáticas especiales

71.5.3.1. Hormigonado en tiempo frío

La temperatura de la masa de hormigón, en el momento de verterla en el molde o encofrado, no será inferior a 5°C.

Se prohíbe verter el hormigón sobre elementos (armaduras, moldes, etc.) cuya temperatura sea inferior a cero grados centígrados.

En general, se suspenderá el hormigonado siempre que se prevea que, dentro de las cuarenta y ocho horas siguientes, pueda descender la temperatura ambiente por debajo de los cero grados centígrados.

En los casos en que, por absoluta necesidad, se hormigone en tiempo de heladas, se adoptarán las medidas necesarias para garantizar que, durante el fraguado y primer endurecimiento de hormigón, no se producirán deterioros locales en los elementos correspondientes, ni mermas permanentes apreciables de las características resistentes del material. En el caso de que se produzca algún tipo de daño, deberán realizarse los ensayos de información (véase Artículo 86º) necesarios para estimar la resistencia realmente alcanzada, adoptándose, en su caso, las medidas oportunas.

El empleo de aditivos aceleradores de fraguado o aceleradores de endurecimiento o, en general, de cualquier producto anticongelante específico para el hormigón, requerirá una autorización expresa, en cada caso, de la Dirección Facultativa. Nunca podrán utilizarse productos susceptibles de atacar a las armaduras, en especial los que contienen ión cloro.

71.5.3.2. Hormigonado en tiempo caluroso

Cuando el hormigonado se efectúe en tiempo caluroso, se adoptarán las medidas oportunas para evitar la evaporación del agua de amasado, en particular durante el transporte del hormigón y para reducir la temperatura de la masa. Estas medidas deberán acentuarse para hormigones de resistencias altas

Para ello los materiales constituyentes del hormigón y los encofrados o moldes destinados a recibirlo deberán estar protegidos del soleamiento.

Una vez efectuada la colocación del hormigón se protegerá éste del sol y especialmente del viento, para evitar que se deseque.

Si la temperatura ambiente es superior a 40°C o hay un viento excesivo, se suspenderá el hormigonado, salvo que, previa autorización expresa de la Dirección Facultativa, se adopten medidas especiales.

71.5.4. Juntas de hormigonado

Las juntas de hormigonado, que deberán, en general, estar previstas en el proyecto, se situarán en dirección lo más normal posible a la de las tensiones de compresión, y allí donde su efecto sea menos perjudicial, alejándolas, con dicho fin, de las zonas en las que la armadura esté sometida a fuertes tracciones. Se les dará la forma apropiada que asegure una unión lo más íntima posible entre el antiguo y el nuevo hormigón.

Cuando haya necesidad de disponer juntas de hormigonado no previstas en el proyecto se dispondrán en los lugares que apruebe la Dirección Facultativa, y preferentemente sobre los puntales de la cimbra. No se reanudará el hormigonado de las mismas sin que hayan sido previamente examinadas y aprobadas, si procede, por el Director Facultativa.

Si el plano de una junta resulta mal orientado, se demolerá la parte de hormigón necesaria para proporcionar a la superficie la dirección apropiada.

Antes de reanudar el hormigonado, se retirará la capa superficial de mortero, dejando los áridos al descubierto y se limpiará la junta de toda suciedad o árido que haya quedado suelto. En cualquier caso, el procedimiento de limpieza utilizado no deberá producir alteraciones apreciables en la adherencia entre la pasta y el árido grueso. Expresamente se prohíbe el empleo de productos corrosivos en la limpieza de juntas.

Se prohíbe hormigonar directamente sobre o contra superficies de hormigón que hayan sufrido los efectos de las heladas. En este caso deberán eliminarse previamente las partes dañadas por el hielo.

El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares podrá autorizar el empleo de otras técnicas para la ejecución de juntas (por ejemplo, impregnación con productos adecuados), siempre que se haya justificado previamente, mediante ensayos de suficiente garantía, que tales técnicas son capaces de proporcionar resultados tan eficaces, al menos, como los obtenidos cuando se utilizan los métodos tradicionales.

71.6. Curado del hormigón

Durante el fraguado y primer período de endurecimiento del hormigón, deberá asegurarse el mantenimiento de la humedad del mismo mediante un adecuado curado. Éste se prolongará durante el plazo necesario en función del tipo y clase del cemento, de la temperatura y grado de humedad del ambiente, etc. El curado podrá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos de hormigón, mediante riego directo que no produzca deslavado. El agua empleada en estas operaciones deberá poseer las cualidades exigidas en el Artículo 27º de esta Instrucción.

El curado por aportación de humedad podrá sustituirse por la protección de las superficies mediante recubrimientos plásticos, agentes filmógenos u otros tratamientos adecuados, siempre que tales métodos, especialmente en el caso de masas secas, ofrezcan las garantías que se estimen necesarias para lograr, durante el primer período de endurecimiento, la retención de la humedad inicial de la masa, y no contengan sustancias nocivas para el hormigón.

Si el curado se realiza empleando técnicas especiales (curado al vapor, por ejemplo) se procederá con arreglo a las normas de buena práctica propias de dichas técnicas, previa autorización de la Dirección Facultativa.

Artículo 72 Hormigones especiales

El Autor del Proyecto o la Dirección Facultativa podrán disponer o, en su caso, autorizar a propuesta del Constructor, el empleo de hormigones especiales que pueden requerir de especificaciones adicionales respecto a las indicadas en el articulado o condiciones específicas para su empleo, de forma que permitan satisfacer las exigencias básicas de esta Instrucción.

Cuando se empleen hormigones reciclados u hormigones autocompactantes, el Autor del Proyecto o la Dirección Facultativa podrán disponer la obligatoriedad de cumplir las recomendaciones recogidas al efecto en los Anejos nº 15 y 17 de esta Instrucción, respectivamente.

El Anejo nº 14 recoge unas recomendaciones para el proyecto y la ejecución de estructuras de hormigón con fibras, mientras que el Anejo nº 16 contempla las estructuras de hormigón con árido ligero.

Además, cuando se requiera emplear hormigones en elementos no estructurales, se aplicará lo establecido en el Anejo nº 18.

Artículo 73 Desencofrado y desmoldeo

Se pondrá especial atención en retirar oportunamente todo elemento de encofrado o molde que pueda impedir el libre juego de las juntas de retracción, asiento o dilatación, así como de las articulaciones, si las hay.

Se tendrán también en cuenta las condiciones ambientales (por ejemplo, heladas) y la necesidad de adoptar medidas de protección una vez que el encofrado, o los moldes, hayan sido retirados.

Artículo 74 Descimbrado

Los distintos elementos que constituyen los moldes o los encofrados (costeros, fondos, etc.), los apeos y cimbras, se retirarán sin producir sacudidas ni choques en la estructura, recomendándose, cuando los elementos sean de cierta importancia, el empleo de cuñas, cajas de arena, gatos u otros dispositivos análogos para lograr un descenso uniforme de los apoyos.

Las operaciones anteriores no se realizarán hasta que el hormigón haya alcanzado la resistencia necesaria para soportar, con suficiente seguridad y sin deformaciones excesivas, los esfuerzos a los que va a estar sometido durante y después del desencofrado, desmoldeo o descimbrado.

Cuando se trate de obras de importancia y no se posea experiencia de casos análogos, o cuando los perjuicios que pudieran derivarse de una fisuración prematura fuesen grandes, se realizarán ensayos de información (véase Artículo 86º) para estimar la resistencia real del hormigón y poder fijar convenientemente el momento de desencofrado, desmoldeo o descimbrado.

En elementos de hormigón pretensado es fundamental que el descimbrado se efectúe de conformidad con lo dispuesto en el programa previsto a tal efecto al redactar el proyecto de la estructura. Dicho programa deberá estar de acuerdo con el correspondiente al proceso de tesado. En particular, en los puentes pretensados cuyo descimbrado se realice, al menos parcialmente, mediante el tesado de los tendones de pretensado, deberán evaluarse las acciones que la cimbra predeformada introduce sobre la estructura en el proceso de descarga de la misma.

Los plazos de desapuntalado o descimbrado indicados en este Artículo solamente podrán modificase si el constructor redacta un plan acorde con los medios materiales disponibles, debidamente justificado y estableciendo los medios de control y seguridad apropiados. Todo ello lo someterá a la aprobación de la Dirección Facultativa.

En forjados unidireccionales el orden de retirada de los puntales será desde el centro del vano hacia los extremos y en el caso de voladizos del vuelo hacia el arranque. No se intersacarán ni retirarán puntales sin la autorización previa de la Dirección Facultativa. No se desapuntalará de forma súbita y se adoptarán precauciones para impedir el impacto de las sopandas y puntales sobre el forjado.

Artículo 75 Acabado de superficies

Las superficies vistas de las piezas o estructuras, una vez desencofradas o desmoldeadas, no presentarán coqueras o irregularidades que perjudiquen al comportamiento de la obra o a su aspecto exterior.

Cuando se requiera un particular grado o tipo de acabado por razones prácticas o estéticas, el proyecto deberá especificar los requisitos directamente o bien mediante patrones de superficie.

En general, para el recubrimiento o relleno de las cabezas de anclaje, orificios, entalladuras, cajetines, etc., que deba efectuarse una vez terminadas las piezas, se utilizarán morteros fabricados con masas análogas a las empleadas en el hormigonado de dichas piezas, pero retirando de ellas los áridos de tamaño superior a 4 mm. Todas las superficies de mortero se acabarán de forma adecuada.

Artículo 76 Elementos prefabricados

76.1. Transporte, descarga y manipulación

Además de las exigencias derivadas de la reglamentación vigente en materia de transporte, en el caso de los elementos prefabricados se deberá tener en cuenta, como mínimos, las siguientes condiciones:

  • - el apoyo sobre las cajas del camión no deberá introducir esfuerzos en los elementos no contemplados en el correspondiente proyecto,
  • - la carga deberá estar atada para evitar movimientos indeseados de la misma,
  • - todas las piezas deberán estar separadas mediante los dispositivos adecuados para evitar impactos entre las mismas durante el transporte,
  • - en el caso de que el transporte se efectúe en edades muy tempranas del elemento, deberá evitarse su desecación durante el mismo.

Para su descarga y manipulación en la obra, el Constructor, o en su caso, el Suministrador del elemento prefabricado, deberá emplear los medios de descarga adecuados a las dimensiones y peso del elemento, cuidando especialmente que no se produzcan pérdidas de alineación o verticalidad que pudieran producir tensiones inadmisibles en el mismo. En cualquier caso, se seguirán las instrucciones indicadas por cada fabricante para la manipulación de los elementos. Si alguno de ellos resultara dañado, pudiendo afectar a su capacidad portante, se procederá a su rechazo.

76.2. Acopio en obra

En su caso, se procurará que las zonas de acopios sean lugares suficientemente grandes para que permita la gestión adecuada de los mismos sin perder la necesaria trazabilidad, a la vez que sean posibles las maniobras de camiones o grúas, en su caso,

Los elementos deberán acopiarse sobre apoyos horizontales que sean lo suficientemente rígidos en función de las características del suelo, de sus dimensiones y del peso. En el caso de viguetas y losas alveolares, se apilarán limpias sobre durmientes que coincidirán en la misma vertical, con vuelos, en su caso, no mayores que 0,50 m, ni alturas de pila superiores a 1,50 m, salvo que el fabricante indique otro mayor.

En su caso, las juntas, fijaciones, etc., deberán ser también acopiadas en un almacén, de manera que no se alteren sus características y se mantenga la necesaria trazabilidad.

76.3. Montaje de elementos prefabricados

El montaje de los elementos prefabricados deberá ser conforme con lo establecido en el proyecto y, en particular, con lo indicado en los planos y detalles de los esquemas de montaje, con la secuencia de operaciones del programa de ejecución así como con las instrucciones de montaje que suministre el fabricante de producto prefabricado

En función del tipo de elemento prefabricado, puede ser necesario que el montaje sea efectuado por personal especializado y con la debida formación.

76.3.1. Viguetas y losas alveolares

76.3.1.1. Colocación de viguetas y piezas de entrevigado

El apuntalado se efectuará de acuerdo con lo establecido al efecto en el apartado 68.2 de esta Instrucción. Una vez niveladas las sopandas, se procederá a la colocación de las viguetas con el intereje que se indique en los planos, mediante las piezas de entrevigado extremas. Finalizada esta fase, se ajustarán los puntales y se procederá a la colocación de las restantes piezas de entrevigado.

76.3.1.2. Desapuntalado

Los plazos de desapuntalado serán los indicados en el Artículo 74º. Para modificar dichos plazos, el Constructor presentará a la Dirección facultativa para su aprobación un plan de desapuntalado acorde con los medios materiales disponibles, debidamente justificado y donde se establezcan los medios de control y seguridad apropiados.

El orden de retirada de los puntales será desde el centro de vano hacia los extremos y en el caso de voladizos, del vuelo hacia el arranque. No se entresacarán ni retirarán puntales sin la autorización previa de la Dirección Facultativa.

No se desapuntalará de forma súbita y se adoptarán las precauciones debidas para impedir el impacto de las sopandas y puntales sobre el forjado.

76.3.1.3. Realización de tabiques divisorios

En la ejecución de los elementos divisorios constituidos por tabiques rígidos, se adoptarán las soluciones constructivas que sean necesarias para minimizar el riesgo de aparición de daños en los tabiques como consecuencia del apoyo del forjado y la transmisión de cargas de los pisos superiores a través de los tabiques.

76.3.2. Otros elementos prefabricados lineales

En el montaje de vigas prefabricadas, se adoptarán las medidas oportunas para evitar que se produzcan corrimientos de los apoyos.

El proyecto deberá incluir, en su caso, un estudio del montaje de los elementos prefabricados que requieran arriostramientos provisionales para evitar posibles problemas de inestabilidad durante el montaje de la estructura.

76.4. Uniones de elementos prefabricados

Las uniones entre las distintas piezas prefabricadas que constituyen una estructura, o entre dichas piezas y los otros elementos estructurales construidos in situ, deberán asegurar la correcta transmisión de los esfuerzos entre cada pieza y las adyacentes a ella.

Se construirán de tal forma que puedan absorberse las tolerancias dimensionales normales de prefabricación, sin originar solicitaciones suplementarias o concentración de esfuerzos en los elementos prefabricados.

Las testas de los elementos que vayan a quedar en contacto, no podrán presentar irregularidades tales que impidan que las compresiones se transmitan uniformemente sobre toda la superficie de aquéllas. El límite admisible para estas irregularidades depende del tipo y espesor de la junta; y no se permite intentar corregirlas mediante enfoscado de las testas con mortero de cemento, o cualquier otro material que no garantice la adecuada transmisión de los esfuerzos sin experimentar deformaciones excesivas.

En las uniones por soldadura deberá cuidarse que el calor desprendido no produzca daños en el hormigón o en las armaduras de las piezas.

Las uniones mediante armaduras postesas exigen adoptar precauciones especiales si estas armaduras son de pequeña longitud. Su empleo es recomendable para rigidizar nudos y están especialmente indicadas para estructuras que deban soportar acciones sísmicas.

En las uniones roscadas, se atenderá especialmente tanto a las calibraciones de los equipos dinamométricos utilizados, como a que la tensión de apriete aplicada en cada tornillo se corresponde con la especificada en el proyecto.

Artículo 77 Aspectos medioambientales básicos y buenas prácticas

77.1. Aspectos medioambientales básicos para la ejecución

77.1.1. Generación de residuos derivados de la actividad constructiva

Cuando la fase de ejecución genere residuos clasificados como peligrosos, de acuerdo con lo establecido en la Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, el Constructor deberá separarlos respecto a los no peligrosos, acopiándolos por separado e identificando claramente el tipo de residuo y su fecha de almacenaje, ya que los residuos peligrosos no podrán ser almacenados más de seis meses en la obra.

Los residuos deberán ser retirados de la obra por gestores autorizados, quienes se encargarán, en su caso, de su valorización, reutilización, vertido controlado, etc.

Se prestará especial atención al derrame o vertido de productos químicos (por ejemplo, líquidos de batería) o aceites usados en la maquinaria de obra. Igualmente, se deberá evitar el derrame de lodos o residuos procedentes del lavado de la maquinaria que, frecuentemente, pueden contener también disolventes, grasas y aceites.

Los residuos se separarán, acopiándolos por separado e identificando claramente el tipo de residuo y su fecha de almacenaje, no pudiendo permanecer los residuos peligrosos en la obra durante más de seis meses.

77.1.2. Emisiones atmosféricas

Especialmente cuando la obra se desarrolle en las proximidades de zonas urbanas, el constructor velará para evitar la generación de polvo en cualquiera de las siguientes circunstancias:

  • - movimiento de tierras asociado a las excavaciones,
  • - plantas de machaqueo de áridos o de fabricación de hormigón ubicadas en la obra,
  • - acopios de materiales

Para ello, se recurrirá al regado frecuente de las pistas y caminos por los que circula la maquinaria, se limitará su velocidad y, en su caso, se cubrirán los transportes y acopios con lonas adecuadas. En el caso de instalaciones de machaqueo de áridos, se planificará la actividad de forma que se minimice su período de uso, se cubrirán las cintas de transporte de los áridos y se emplearán, siempre que sea posible, elementos captadores de polvo o pulverizadores de agua. En el caso de plantas de hormigón, se deberá disponer un filtro en los silos de cemento que evite la generación de polvo como consecuencia del transporte neumático

  • - Se procurará minimizar la generación de gases procedentes de la combustión de combustibles evitando velocidades excesivas de la maquinaria de obra, efectuando un mantenimiento adecuado de la misma y, preferiblemente, mediante el empleo de maquinaria que disponga de catalizadores.

En el caso de los procesos de soldadura se generan gases que, especialmente en el caso realizarse en lugares confinados, pueden ser tóxicos por lo que deberán realizarse análisis periódicos de los mismos. En cualquier caso, debe procurarse que las soldaduras se realicen con ventilación adecuada.

77.1.3. Generación de aguas residuales procedentes de la limpieza de plantas o elementos de transporte de hormigón

En el caso de centrales de obra para la fabricación de hormigón, el agua procedente del lavado de sus instalaciones o de los elementos de transporte del hormigón, se verterá sobre zonas específicas, impermeables y adecuadamente señalizadas. Las aguas así almacenadas podrán reutilizarse como agua de amasado para la fabricación del hormigón, siempre que se cumplan los requisitos establecidos al efecto en el Artículo 27º de esta Instrucción.

Como criterio general, se procurará evitar la limpieza de los elementos de transporte del hormigón en la obra. En caso de que fuera inevitable dicha limpieza, se deberán seguir un procedimiento semejante al anteriormente indicado para las centrales de obra.

77.1.4. Generación de ruido

La ejecución de estructuras de hormigón puede provocar la generación de ruido, fundamentalmente como consecuencia de alguno de los siguientes orígenes:

  • - la maquinaria empleada durante la ejecución,
  • - operaciones de carga y descarga de materiales,
  • - operaciones de tratamiento de los áridos o de fabricación del hormigón

El ruido suele ser un impacto difícilmente evitable en la ejecución de estructuras normales que afecta, tanto al personal de la propia obra, como a las personas que viven o desarrollan actividades en sus proximidades. Por ello, especialmente en el caso de cercanía con núcleos urbanos, el constructor procurará planificar las actividades para minimizar los períodos en los que puedan generarse impactos de ruido y, en su caso, que sean conformes con las correspondientes ordenanzas locales.

77.1.5. Consumo de recursos

El constructor procurará, en su caso, el empleo de materiales reciclados, especialmente en el caso de los áridos para la fabricación del hormigón, conforme a los criterios establecidos en el Anejo nº 15 de esta Instrucción. Asimismo, siempre que sea posible, dispondrá las instalaciones que permitan el empleo de aguas recicladas procedentes del lavado de los elementos de transporte del hormigón, en los términos que se indican en el Artículo 27º.

77.1.6. Afección potencial al suelo y acuíferos

Las actividades ligadas a la ejecución de la estructura pueden conllevar algunas situaciones accidentales que provoquen afecciones medioambientales tanto al suelo como a acuíferos próximos. Dichos incidentes pueden consistir, fundamentalmente, en vertidos accidentales de hormigones, de aceites, combustibles, desencofrantes, etc. En el caso de producirse, el constructor deberá sanear el terreno afectado y solicitar la retirada de los correspondientes residuos por un gestor autorizado.

En el caso de producirse un vertido accidental, se vigilará especialmente que éste no alcance acuíferos y cuencas hidrológicas, al mar y a las redes de saneamiento, adoptándose las medidas previas o posteriores necesarias para evitarlo (como por ejemplo, la impermeabilización del suelo de las zonas de mantenimiento y acopio de residuos o la disposición del material absorbente necesario). En caso de producirse el vertido, se gestionará los residuos generados según lo indicado en el punto 77.1.1

77.2. Empleo de materiales y productos ambientalmente adecuados

Todos los agentes que intervienen en la ejecución (Constructor, Dirección Facultativa, etc.) de la estructura deberán velar por la utilización de materiales y productos que sean ambientalmente adecuados. Algunos criterios para selección de los mismos son los siguientes:

  • - materiales de la mayor durabilidad posible,
  • - materiales del menor mantenimiento posible,
  • - materiales simples, preferiblemente de un único componente,
  • - materiales fáciles de poner en obra y, en su caso, de reciclar,
  • - materiales de la máxima eficacia energética posible,
  • - materiales de la mayor salubridad posible, tanto para el personal durante la ejecución, como para los usuarios,
  • - materiales procedentes de ubicaciones o almacenes lo más próxima posible a la obra, al objeto de minimizar los impactos derivados del transporte.

77.3. Buenas prácticas medioambientales para la ejecución

Además de los criterios establecidos en los apartados anteriores, pueden identificarse una serie de buenas prácticas de carácter medioambiental, entre las que cabe destacar la siguiente relación:

  • - se vigilará que la totalidad del personal y subcontratas de la obra cumplan las exigencias medioambientales definidas por el Constructor,
  • - se incluirán los criterios medioambientales en el contrato con los subcontratistas, definiendo las responsabilidades en las que incurrirán en el caso de incumplimiento,
  • - se procurará la minimización de residuos, fomentando su reutilización y, en su caso, la gestión de los almacenamientos de residuos,
  • - se planificará, desde el comienzo de la obra, la contratación de un gestor autorizado para la recogida de residuos al objeto de evitar almacenamientos innecesarios,
  • - se gestionará adecuadamente el consumo energético de la obra, procurando la contratación inmediata de sistemas de medición de los consumos que permitan conocer estos a la mayor brevedad, evitando además el empleo de grupos electrógenos que provocan un mayor impacto medioambiental,
  • - en el caso de tener que recurrirse a la demolición de alguna parte de la obra, ésta deberá hacerse empleando criterios de deconstrucción que favorezcan la clasificación de los correspondientes residuos, favoreciendo así su posterior reciclado,
  • - se procurará minimizar el consumo de combustible mediante la limitación de las velocidades de la maquinaria y elementos de transporte por la obra, realizando un mantenimiento adecuado y mediante el fomento del empleo de vehículos de bajo consumo,
  • - se evitará el deterioro de los materiales contenidos en sacos de papel, como por ejemplo el cemento, mediante un sistema de almacenamiento bajo cubierta que evite su meteorización y posterior transformación en residuo,
  • - se gestionará adecuadamente las piezas que componen los encofrados y las cimbras, evitando que posteriores operaciones de la maquinaria de movimiento de tierras, las incorporen finalmente al suelo,
  • - se dispondrán acopios en la obra de forma que se utilicen lo antes posible y ubicados con la mayor proximidad a las zonas donde se vayan a emplear en la obra,
  • - se procurará que el montaje de las armaduras se lleve a cabo en zonas específicas para evitar la aparición incontrolada de alambres en los paramentos del elemento de hormigón correspondientes con los fondos de encofrado.

TÍTULO 8

CONTROL

CAPÍTULO XIV

BASES GENERALES DEL CONTROL

Artículo 78 Criterios generales del control

La Dirección Facultativa, en representación de la Propiedad, deberá efectuar las comprobaciones de control suficientes que le permitan asumir la conformidad de la estructura en relación con los requisitos básicos para los que ha sido concebida y proyectada.

Cuando la Propiedad decida la realización de un control del proyecto de la estructura, podrá comprobar su conformidad de acuerdo con lo indicado en el artículo 82º.

Durante la ejecución de las obras, la Dirección Facultativa realizará los controles siguientes:

  • - control de la conformidad de los productos que se suministren a la obra, de acuerdo con el Capítulo XVI,
  • - control de la ejecución de la estructura, de acuerdo con el artículo 92º, y
  • - control de la estructura terminada, de acuerdo con el artículo 100º.

Esta Instrucción contempla una serie de comprobaciones que permiten desarrollar los controles anteriores. No obstante, la Dirección Facultativa podrá también optar, por:

  • - otras alternativas de control siempre que demuestre, bajo su supervisión y responsabilidad, que son equivalentes y no suponen una disminución de las garantías para el usuario:
  • - un sistema de control equivalente que mejore las garantías mínimas para el usuario establecidas por el articulado, por ejemplo mediante el empleo de materiales, productos y procesos en posesión de distintivos de calidad oficialmente reconocidos conforme lo indicado en el Anejo nº 19, a los que se les podrá aplicar las consideraciones especiales establecidas para ellos en esta Instrucción.

En cualquier caso, debe entenderse que las decisiones derivadas del control están condicionadas al buen funcionamiento de la obra durante su período de vida útil definido en el proyecto.

Siempre que la legislación aplicable lo permita, el coste del control de recepción incluido en el proyecto deberá considerarse de forma independiente en el presupuesto de la obra.

78.1. Definiciones

A los efectos de las actividades de control contempladas por esta Instrucción, se definen como:

  • - Partida: cantidad de producto de la misma designación y procedencia contenido en una misma unidad de transporte (contenedor, cuba, camión, etc.) y que se recibe en la obra o en el lugar destinado para su recepción. En el caso del hormigón, las partidas suelen identificarse con las unidades de producto o amasadas.
  • - Remesa: conjunto de productos de la misma procedencia, identificados individualmente, contenidos en una misma unidad de transporte (contenedor, camión, etc.) y que se reciben en el lugar donde se efectúa la recepción.
  • - Acopio: cantidad de material o producto, procedente de una o varias partidas o remesas, que se almacena conjuntamente tras su entrada en la obra, hasta su utilización definitiva.
  • - Lote de material o producto: cantidad de material o producto que se somete a recepción en su conjunto.
  • - Lote de ejecución: parte de la obra, cuya ejecución se somete a aceptación en su conjunto
  • - Unidad de inspección: dimensión o tamaño máximo de un proceso o actividad comprobable, en general, en una visita de inspección a la obra.

78.2. Agentes del control de la calidad

78.2.1. Dirección Facultativa

La Dirección Facultativa, en uso de sus atribuciones y actuando en nombre de la Propiedad, tendrá las siguientes obligaciones respecto al control:

  • a) aprobar un programa de control de calidad para la obra, que desarrolle el plan de control incluido en el proyecto, y
  • b) velar por el desarrollo y validar las actividades de control en los siguientes casos:
    • - control de recepción de los productos que se coloquen en la obra,
    • - control de la ejecución, y
    • - en su caso, control de recepción de otros productos que lleguen a la obra para ser transformados en las instalaciones propias de la misma.

La Dirección Facultativa podrá requerir también cualquier justificación adicional de la conformidad de los productos empleados en cualquier instalación industrial que suministre productos a la obra. Asimismo, podrá decidir la realización de comprobaciones, tomas de muestras, ensayos o inspecciones sobre dichos productos antes de ser transformados.

En el ámbito de la edificación, de acuerdo con el artículo 13º de la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación, éstas serán obligaciones del Director de la ejecución.

78.2.2. Laboratorios y entidades de control de calidad

La Propiedad encomendará la realización de los ensayos de control a un laboratorio que sea conforme a lo establecido en el apartado 78.2.2.1. Asimismo, podrá encomendar a entidades de control de calidad otras actividades de asistencia técnica relativas al control de proyecto, de los productos o de los procesos de ejecución empleados en la obra, de conformidad con lo indicado en 78.2.2.2. En su caso, la toma de muestras podrá ser encomendada a cualquiera de los agentes a los que se refiere este apartado siempre que disponga de la correspondiente acreditación, salvo que ésta no sea exigible de acuerdo con la reglamentación específica aplicable.

Los laboratorios y entidades de control de calidad deberán poder demostrar su independencia respecto al resto de los agentes involucrados en la obra. Previamente al inicio de la misma, entregarán a la Propiedad una declaración, firmada por persona física, que avale la referida independencia y que deberá ser incorporada por la Dirección Facultativa a la documentación final de la obra.

78.2.2.1. Laboratorios de control

Los ensayos que se efectúen para comprobar la conformidad de los productos a su recepción en la obra en cumplimiento de esta Instrucción, serán encomendados a laboratorios privados o públicos con capacidad suficiente e independientes del resto de los agentes que intervienen en la obra. Esta independencia no será condición necesaria en el caso de laboratorios perteneciente a la Propiedad.

Los laboratorios privados deberán justificar su capacidad mediante su acreditación obtenida conforme al Real Decreto 2200/1995, de 28 de diciembre para los ensayos correspondientes, o bien, mediante la acreditación que otorgan las Administraciones Autonómicas en las áreas de hormigón y su inclusión en el registro general establecido por el Real Decreto 1230/1989, de 13 de octubre.

Podrán emplearse también laboratorios de control con capacidad suficiente y perteneciente a cualquier Centro Directivo de las Administraciones Públicas con competencias en el ámbito de la edificación o de la obra pública.

En el caso de que un laboratorio no pudiese realizar con sus medios alguno de los ensayos establecidos para el control, podrá subcontratarlo a un segundo laboratorio, previa aprobación de la Dirección Facultativa, siempre que este último pueda demostrar una independencia y una capacidad suficiente de acuerdo con lo indicado en este artículo. En el caso de laboratorios situados en obra, deberán estar ligados a laboratorios que puedan demostrar su capacidad e independencia conforme a lo indicado en los párrafos anteriores de este apartado, que los deberán integrar en sus correspondientes sistemas de calidad.

78.2.2.2. Entidades de control de calidad

El control de recepción de los productos, el control de ejecución y, en su caso, el control de proyecto, podrán ser realizados con la asistencia técnica de entidades de control de calidad con capacidad suficiente e independientes del resto de los agentes que intervienen en la obra. Esta independencia no será condición necesaria en el caso de entidades de control de calidad pertenecientes a la Propiedad.

En el caso de obras de edificación, las entidades de control de calidad serán aquéllas a las que hace referencia el artículo 14º de la Ley 38/1999, de Ordenación de la Edificación. Estas entidades podrán justificar su capacidad mediante la acreditación que otorgan las Administraciones Autonómicas para los ámbitos de control que se establecen en esta Instrucción.

Podrá emplearse también una entidad pública de control de calidad, con capacidad suficiente y perteneciente a cualquier Centro Directivo de las Administraciones Públicas con competencias en el ámbito de la edificación o de la obra pública.

Artículo 79 Condiciones para la conformidad de la estructura

La ejecución de la estructura se llevará a cabo según el proyecto y las modificaciones autorizadas y documentadas por la Dirección Facultativa. Durante la ejecución de la estructura se elaborará la documentación que reglamentariamente sea exigible y en ella se incluirá, sin perjuicio de lo que establezcan otras reglamentaciones, la documentación a la que hace referencia el Anejo nº 21 de esta Instrucción.

En todas las actividades ligadas al control de recepción, podrá estar presente un representante del agente responsable de la actividad o producto controlado (Autor del proyecto, Suministrador de hormigón, Suministrador de las armaduras elaboradas, Suministrador de los elementos prefabricados, Constructor, etc.). En el caso de la toma de muestras, cada representante se quedará con copia del correspondiente acta. Cuando se produzca cualquier incidencia en la recepción derivada de resultados de ensayo no conformes, el Suministrador o, en su caso, el Constructor, podrá solicitar una copia del correspondiente informe del laboratorio de control, que le será facilitada por la Propiedad.

79.1. Plan y programa de control

El proyecto de ejecución de cualquier estructura de hormigón deberá incluir en su memoria un anejo con un plan de control que identifique cualquier comprobación que pudiera derivarse del mismo, así como la valoración del coste total del control, que se reflejará como un capítulo independiente en el presupuesto del proyecto.

Antes de iniciar las actividades de control en la obra, la Dirección Facultativa aprobará un programa de control, preparado de acuerdo con el plan de control definido en el proyecto, y considerando el plan de obra del Constructor. El programa de control contemplará, al menos, los siguientes aspectos:

  • a) la identificación de productos y procesos objeto de control, definiendo los correspondientes lotes de control y unidades de inspección, describiendo para cada caso las comprobaciones a realizar y los criterios a seguir en el caso de no conformidad;
  • b) la previsión de medios materiales y humanos destinados al control con identificación, en su caso, de las actividades a subcontratar;
  • c) la programación del control, en función del procedimiento de autocontrol del Constructor y el plan de obra previsto para la ejecución por el mismo;
  • d) la designación de la persona encargada de las tomas de muestras, en su caso; y
  • e) el sistema de documentación del control que se empleará durante la obra.

79.2. Conformidad del proyecto

El control del proyecto tiene por objeto comprobar su conformidad con esta Instrucción y con el resto de la reglamentación que le fuera aplicable, así como comprobar su grado de definición, la calidad del mismo y todos los aspectos que puedan incidir en la calidad final de la estructura proyectada.

La Propiedad podrá decidir la realización del control de proyecto con la asistencia técnica de una entidad de control de calidad según el apartado 78.2.2.2.

79.3. Conformidad de los productos

El control de recepción de los productos tiene por objeto comprobar que sus características técnicas cumplen lo exigido en el proyecto.

En el caso de productos que deban disponer del marcado CE según la Directiva 89/106/CEE, podrá comprobarse su conformidad mediante la verificación de que los valores declarados en los documentos que acompañan al citado marcado CE permiten deducir el cumplimiento de las especificaciones indicadas en el proyecto y, en su defecto, en esta Instrucción.

En otros casos, el control de recepción de los productos comprenderá:

  • a) el control de la documentación de los suministros que llegan a la obra, realizado de acuerdo con 79.3.1,
  • b) en su caso, el control mediante distintivos de calidad, según el apartado 79.3.2 y,
  • c) en su caso, el control mediante ensayos, conforme con el apartado 79.3.3.

El capítulo XVI de esta Instrucción recoge unos criterios para comprobar la conformidad con esta Instrucción de los productos que se reciben en la obra. Análogamente, también recoge los criterios para la comprobación, en su caso, de la conformidad antes de su transformación, de los productos que pueden ser empleados para la elaboración de aquéllos.

La Dirección Facultativa, en uso de sus atribuciones, podrá disponer en cualquier momento la realización de comprobaciones o ensayos adicionales sobre las remesas o las partidas de productos suministrados a la obra o sobre los empleados para la elaboración de los mismos.

En el caso de hormigones con áridos reciclados, hormigones con áridos ligeros u hormigones autocompactantes, la comprobación de la conformidad puede realizarse conforme a los criterios complementarios recogidos en los Anejos nº 15, 16 y 17, respectivamente.

79.3.1. Control documental de los suministros

Los Suministradores entregarán al Constructor, quien los facilitará a la Dirección Facultativa, cualquier documento de identificación del producto exigido por la reglamentación aplicable o, en su caso, por el proyecto o por la Dirección Facultativa. Sin perjuicio de lo establecido adicionalmente para cada producto en otros artículos de esta Instrucción, se facilitarán, al menos, los siguientes documentos:

  • a) antes del suministro:
    • - los documentos de conformidad o autorizaciones administrativas exigidas reglamentariamente, incluida cuando proceda la documentación correspondiente al marcado CE de los productos de construcción, de acuerdo el Real Decreto 1630/1992, de 29 de diciembre, por la que se dictan disposiciones para la libre circulación de los productos de construcción, en aplicación de la Directiva 89/106/CEE,
    • - en su caso, declaración del Suministrador firmada por persona física con poder de representación suficiente en la que conste que, en la fecha de la misma, el producto está en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido,
  • b) durante el suministro:
    • - las hojas de suministro de cada partida o remesa, de acuerdo con lo indicado en el Anejo nº 21,
  • c) después del suministro:
    • - el certificado de garantía del producto suministrado al que se refieren, para cada caso, los diferentes apartados del Capítulo XVI de esta Instrucción, firmado por persona física con poder de representación suficiente, de acuerdo con lo indicado en el Anejo nº 21,

79.3.2. Control de recepción mediante distintivos de calidad

Los Suministradores entregarán al Constructor, quien la facilitará a la Dirección Facultativa, una copia compulsada por persona física de los certificados que avalen que los productos que se suministrarán están en posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, de acuerdo con lo establecido en el Artículo 81º.

Antes del inicio del suministro, la Dirección Facultativa valorará, en función del nivel de garantía del distintivo y de acuerdo con lo indicado en el proyecto y lo establecido por esta Instrucción, si la documentación aportada es suficiente para la aceptación del producto suministrado o, en su caso, qué comprobaciones deben efectuarse.

79.3.3. Control de recepción mediante ensayos

Para verificar el cumplimiento de las exigencias de esta Instrucción puede ser necesario, en determinados casos, realizar ensayos sobre algunos productos, según lo establecido en esta Instrucción o bien, según lo especificado en el proyecto u ordenado por la Dirección Facultativa.

En el caso de efectuarse ensayos, los laboratorios de control facilitarán sus resultados acompañados de la incertidumbre de medida para un determinado nivel de confianza, así como la información relativa a las fechas, tanto de la entrada de la muestra en el laboratorio como la de realización de los ensayos.

Las entidades y los laboratorios de control de calidad entregarán los resultados de su actividad al agente autor del encargo y, en todo caso, a la Dirección Facultativa.

79.4. Conformidad de los procesos de ejecución

Durante la construcción de la estructura, la Dirección Facultativa controlará la ejecución de cada parte de la misma verificando su replanteo, los productos que se utilicen y la correcta ejecución y disposición de los elementos constructivos. Efectuará cualquier comprobación adicional que estime necesaria para comprobar la conformidad con lo indicado en el proyecto, la reglamentación aplicable y las órdenes de la propia Dirección Facultativa. Comprobará que se han adoptado las medidas necesarias para asegurar la compatibilidad entre los diferentes productos, elementos y sistemas constructivos.

El control de la ejecución comprenderá:

  • a) la comprobación del control de producción del Constructor, según 79.4.1, y
  • b) la realización de inspecciones de los procesos durante la ejecución, según 79.4.2.

79.4.1. Control de la ejecución mediante comprobación del control de producción del Constructor

El Constructor tiene la obligación de definir y desarrollar un sistema de seguimiento, que permita comprobar la conformidad de la ejecución. Para ello, elaborará un plan de autocontrol que incluya todas las actividades y procesos de la obra e incorpore, contemplando las particularidades de la misma, el programa previsto para su ejecución y que deberá ser aprobado por la Dirección Facultativa antes del inicio de los trabajos.

Los resultados de todas las comprobaciones realizadas en el autocontrol deberán registrarse en un soporte, físico o electrónico, que deberá estar a disposición de la Dirección Facultativa. Cada registro deberá estar firmado por la persona física que haya sido designada por el Constructor para el autocontrol de cada actividad.

Durante la obra, el Constructor deberá mantener a disposición de la Dirección Facultativa un registro permanentemente actualizado, donde se reflejen las designaciones de las personas responsables de efectuar en cada momento el autocontrol relativo a cada proceso de ejecución. Una vez finalizada la obra, dicho registro se incorporará a la documentación final de la misma.

Además, en función del nivel de control de la ejecución, el Constructor definirá un sistema de gestión de los acopios suficiente para conseguir la trazabilidad requerida de los productos y elementos que se colocan en la obra.

79.4.2. Control de la ejecución mediante inspección de los procesos

La Dirección Facultativa, con la asistencia técnica de una entidad de control, en su caso, comprobará el cumplimiento de las exigencias básicas de esta Instrucción, efectuando las inspecciones puntuales de los procesos de ejecución que sean necesarias, según lo especificado en proyecto, lo establecido por esta Instrucción o lo ordenado por la Dirección Facultativa.

79.5. Comprobación de la conformidad de la estructura terminada

Una vez finalizada la estructura, en su conjunto o alguna de sus fases, la Dirección Facultativa velará para que se realicen las comprobaciones y pruebas de carga exigidas en su caso por la reglamentación vigente que le fuera aplicable, además de las que pueda establecer voluntariamente el proyecto o decidir la propia Dirección Facultativa; determinando la validez, en su caso, de los resultados obtenidos.

Artículo 80 Documentación y trazabilidad

Todas las actividades relacionadas con el control establecido por esta Instrucción quedarán documentadas en los correspondientes registros, físicos o electrónicos, que permitan disponer de las evidencias documentales de todas las comprobaciones, actas de ensayo y partes de inspección que se hayan llevado a cabo, han de ser incluidas, una vez finalizada la obra, en la documentación final de la misma.

Los registros estarán firmados por la persona física responsable de llevar a cabo la actividad de control y, en el caso de estar presente, por la persona representante del suministrador del producto o de la actividad controlada.

Las hojas de suministro estarán firmadas, en representación del Suministrador, por persona física con capacidad suficiente.

En el caso de procedimientos electrónicos, la firma deberá ajustarse a lo establecido en la Ley 59/2003, de 19 de diciembre.

La conformidad de la estructura con esta Instrucción requiere de la consecución de una trazabilidad adecuada entre los productos que se colocan en la obra con carácter permanente (hormigón, armaduras o elementos prefabricados) y cualquier otro producto que se haya empleado para su elaboración.

Cuando el proyecto establezca un control de ejecución intenso para la estructura, la conformidad con esta Instrucción requiere además la consecución de una trazabilidad de los suministradores y de las partidas o remesas de los productos con cada elemento estructural ejecutado en la obra. En este caso, y a fin de lograr esta trazabilidad, el Constructor deberá introducir en el ámbito de su actividad un sistema de gestión de los acopios, preferiblemente mediante procedimientos electrónicos.

Artículo 81 Niveles de garantía y distintivos de calidad

La conformidad de los productos y de los procesos de ejecución respecto a las exigencias básicas definidas por esta Instrucción, requiere que satisfagan con un nivel de garantía suficiente un conjunto de especificaciones.

De forma voluntaria, los productos y los procesos pueden disponer de un nivel de garantía superior al mínimo requerido, mediante la incorporación de sistemas (como por ejemplo, los distintivos de calidad) que avalen, mediante las correspondientes auditorías, inspecciones y ensayos, que sus sistemas de calidad y sus controles de producción, cumplen las exigencias requeridas para la concesión de tales sistemas de garantía superior.

A los efectos de esta Instrucción, dichos niveles de garantía adicionales y superiores a los mínimos reglamentarios pueden demostrarse por cualquiera de los siguientes procedimientos:

  • a) mediante la posesión de un distintivo de calidad oficialmente reconocido, según lo indicado en el Anejo nº 19 de esta instrucción,
  • b) en el caso de productos fabricados en la propia obra o de procesos ejecutados en la misma, mediante un sistema equivalente validado y supervisado bajo la responsabilidad de la Dirección Facultativa, que garantice que se cumplen unas garantías equivalentes a las que se exigen en el Anejo nº 19 para el caso de los distintivos de calidad oficialmente reconocidos.

Esta Instrucción contempla la aplicación de ciertas consideraciones especiales en la recepción para aquellos productos y procesos que presenten un nivel de garantía superior mediante cualquiera de los dos procedimientos mencionados en el párrafo anterior.

El control de recepción puede tener en cuenta las garantías asociadas a la posesión de un distintivo, siempre que éste cumpla unas determinadas condiciones. Así, tanto en el caso de los procesos de ejecución, como en el de los productos que no requieran el marcado CE según la Directiva 89/106/CEE , esta Instrucción permite aplicar unas consideraciones especiales en su recepción, cuando ostenten un distintivo de calidad de carácter voluntario que esté oficialmente reconocido por un Centro Directivo con competencias en el ámbito de la edificación o de la obra pública y perteneciente a la Administración Pública de cualquier Estado miembro de la Unión Europea o de cualquiera de los Estados firmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo Párrafo 7.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Sentencia TS 27 Sep. 2012, declaran nulos los párr. 7.º y 8.º del art. 81 y el anejo 19 de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08), aprobada por RD 1247/2008 de 18 Jul. Sentencia del TS, Sala Tercera, de lo Contencioso-administrativo, Sección 3ª, 27 Sep. 2012 (Rec. 53/2008)

Lo dispuesto en el párrafo anterior será también de aplicación a los productos de construcción fabricados o comercializados legalmente en un Estado que tenga un Acuerdo de asociación aduanera con la Unión Europea, cuando ese Acuerdo reconozca a esos productos el mismo tratamiento que a los fabricados o comercializados en un Estado miembro de la Unión Europea. En estos casos el nivel de equivalencia se constatará mediante la aplicación, a estos efectos, de los procedimientos establecidos en la mencionada Directiva. Párrafo 8.º del artículo 81 anulado por Sentencia TS (Sala 3.ª, Sección 3.ª) de 27 de septiembre de 2012 («B.O.E.» 1 noviembre). Sentencia TS 27 Sep. 2012, declaran nulos los párr. 7.º y 8.º del art. 81 y el anejo 19 de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08), aprobada por RD 1247/2008 de 18 Jul. Sentencia del TS, Sala Tercera, de lo Contencioso-administrativo, Sección 3ª, 27 Sep. 2012 (Rec. 53/2008)

A los efectos de la conformidad respecto a las exigencias básicas de esta Instrucción, los distintivos de calidad deberán cumplir, para su reconocimiento oficial, las condiciones establecidas en el Anejo nº 19.

Los distintivos de calidad que hayan sido objeto de reconocimiento o, en su caso, renovación o anulación, podrán inscribirse en el registro específico que se crea en la Secretaría General Técnica del Ministerio de Fomento, Subdirección General de Normativa y Estudios Técnicos y Análisis Económico que resolverá la inclusión, en su caso, en la página WEB de la Comisión Permanente del Hormigón (www.fomento.es/cph), para su difusión y general conocimiento.

CAPÍTULO XV

CONTROL DE CALIDAD DEL PROYECTO

En el ámbito de aplicación de esta Instrucción, podrán utilizarse productos de construcción que estén fabricados o comercializados legalmente en los Estados miembros de la Unión Europea y en los Estados firmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo, y siempre que dichos productos, cumpliendo la normativa de cualquiera de dichos Estados, miembro de la Unión Europea, aseguren en cuanto a la seguridad y el uso al que están destinados un nivel equivalente al que exige esta Instrucción.

Dicho nivel de equivalencia se acreditará conforme a lo establecido en el artículo 4.2 o, en su caso, en el artículo 16 de la Directiva 89/106/CEE del Consejo, de 21 de diciembre de 1988, relativa a la aproximación de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas de los Estados miembros sobre los productos de construcción.

Lo dispuesto en los párrafos anteriores será también de aplicación a los productos de construcción fabricados o comercializados legalmente en un Estado que tenga un Acuerdo de asociación aduanera con la Unión Europea, cuando ese Acuerdo reconozca a esos productos el mismo tratamiento que a los fabricados o comercializados en un Estado miembro de la Unión Europea. En estos casos el nivel de equivalencia se constatará mediante la aplicación, a estos efectos, de los procedimientos establecidos en la mencionada Directiva.

Artículo 82 Control de proyecto

82.1 Generalidades

La Propiedad podrá decidir la realización de un control de proyecto a cargo de una entidad de control de calidad de las referidas en el punto 78.2.2 al objeto de comprobar:

  • - que las obras a las que se refiere el proyecto están suficientemente definidas para su ejecución; y
  • - que se cumplen las exigencias relativas a la seguridad, funcionalidad, durabilidad y protección del medio ambiente establecidas por la presente Instrucción, así como las establecidas por la reglamentación vigente que les sean aplicables

En las obras promovidas por las Administraciones Públicas, el control del proyecto se realizará, en su caso, sin perjuicio de lo establecido al respecto por el Real Decreto Legislativo 2/2000, de 16 de junio, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Contratos de las Administraciones Públicas, así como por la reglamentación que lo desarrolla.

El hecho de que la Propiedad decida realizar el control del proyecto, no supondrá en ningún caso la alteración de las atribuciones y responsabilidades del Autor del proyecto.

82.2 Niveles del control de proyecto

Cuando la Propiedad decida la realización del control de proyecto, elegirá uno de los siguientes niveles:

  • a) control a nivel normal
  • b) control a nivel intenso

La entidad de control identificará los aspectos que deben comprobarse y desarrollará, según el tipo de obra, una pauta de control como la que, a título orientativo, se recoge en el Anejo nº 20.

La frecuencia de comprobación, según el nivel de control adoptado, no debe ser menor que el indicado en la tabla 82.2.

Tabla 82.2
Tipo de elemento Nivel de control Observaciones
normal intenso

Zapatas 10% 20% Al menos 3 zapatas
Losas de cimentación 10% 20% Al menos 3 recuadros
Encepados 10% 20% Al menos 3 encepados
Pilotes 10% 20% Al menos 3 pilotes

Muros de contención 10% 20% Al menos 3 secciones diferentes
Muros de sótano 10% 20% Al menos 3 secciones diferentes
Estribos 10% 20% Al menos 1 de cada tipo

Pilares y pilas de puente 15% 30% Mínimo 3 tramos
Muros portantes 10% 20% Mínimo 3 tramos

Jácenas 10% 20% Mínimo 3 jácenas de al menos dos vanos
Zunchos 10% 20% Mínimo dos zunchos
Tableros 10% 20% Mínimo dos vanos
Arcos y bóvedas 10% 20% Mínimo un tramo
Brochales 10% 20% Mínimo 3 brochales
Escaleras 10% 20% Al menos dos tramos

Losas 15% 30% Al menos 3 recuadros
Forjados unidireccionales 15% 30% Al menos 3 paños

Elementos singulares 15% 30% Al menos 1 por tipo

Nota: No obstante lo anterior, se comprobará el 100% de los elementos sometidos a torsión principal y, en general, los elementos que sean susceptibles de roturas frágiles o que contengan detalles con posibles empujes al vacío, nudos complejos, transiciones complicadas en geometría o armaduras, cabezas de anclaje, etc.

82.3 Documentación del control de proyecto

Cualquiera que sea el nivel de control aplicado, la entidad de control entregará a la Propiedad un informe escrito y firmado por persona física, con indicación de su cualificación y cargo dentro de la entidad, en el que, congruentemente con la pauta de control adoptada, se reflejarán, al menos, los siguientes aspectos:

  • a) Propiedad peticionaria
  • b) identificación de la entidad de control de calidad u organismo que lo suscribe
  • c) identificación precisa del proyecto objeto de control
  • d) identificación del nivel de control adoptado
  • e) plan de control de acuerdo con las pautas adoptadas
  • f) comprobaciones realizadas
  • g) resultados obtenidos
  • h) relación de no conformidades detectadas, indicando si éstas se refieren a la adecuada definición del proyecto para la ejecución, o si afectasen a la seguridad, funcionalidad o durabilidad
  • i) valoración de las no conformidades
  • j) conclusiones, y en particular conclusión explícita sobre la existencia de reservas que pudieran provocar incidencias indeseables si se procediese a licitar las obras o a ejecutar las mismas

La Propiedad, a la vista del informe anterior, tomará las decisiones oportunas y previas a la licitación o, en su caso, a la ejecución de las obras. En el caso de la existencia de no conformidades, antes de la toma de decisiones, la Propiedad comunicará el contenido del informe de control al Autor del proyecto, quien procederá a:

  • a) subsanar, en su caso, las no conformidades detectadas en el control de proyecto; o
  • b) presentar un informe escrito, firmado por el Autor del proyecto, en el que se ratifiquen y justifiquen las soluciones y definiciones adoptadas en el mismo, acompañando cualquier documentación complementaria que se estime necesaria.

CAPÍTULO XVI

CONTROL DE LA CONFORMIDAD DE LOS PRODUCTOS

Artículo 83 Generalidades

La Dirección Facultativa, en nombre de la Propiedad, tiene la obligación de comprobar la conformidad con lo establecido en el proyecto, de los productos que se reciben en la obra y, en particular, de aquéllos que se incorporan a la misma con carácter permanente.

Las actividades relacionadas con este control deberán reflejarse en el programa de control y serán conformes a lo indicado en 79.1

Artículo 84 Criterios generales para la comprobación de la conformidad de los materiales componentes del hormigón y de las armaduras

En el caso de productos que deban disponer del marcado CE según la Directiva 89/106/CEE, será suficiente para comprobar su conformidad la verificación documental de que los valores declarados en los documentos que acompañan al citado marcado CE permiten deducir el cumplimiento de las especificaciones contempladas en el proyecto.

La Dirección Facultativa, en el uso de sus atribuciones, podrá disponer en cualquier momento la realización de comprobaciones o ensayos sobre los materiales que se empleen para la elaboración del hormigón que se suministra a la obra.

En el caso de productos que no dispongan de marcado CE, la comprobación de su conformidad comprenderá:

  • a) un control documental,
  • b) en su caso, un control mediante distintivos de calidad o procedimientos que garanticen un nivel de garantía adicional equivalente, conforme con lo indicado en el artículo 81º, y
  • c) en su caso, un control experimental, mediante la realización de ensayos.

Sin perjuicio de lo establecido al respecto en esta Instrucción, el Pliego de prescripciones técnicas particulares podrá fijar los ensayos que considere pertinentes.

84.1 Control documental

Con carácter general, el suministro de los materiales recogidos en este artículo deberá cumplir las exigencias documentales recogidas en 79.3.1.

Siempre que se produzca un cambio en el suministrador de los materiales recogidos en este Artículo, será preceptivo presentar la documentación correspondiente al nuevo producto.

84.2 Inspección de las instalaciones

La Dirección Facultativa valorará la conveniencia de efectuar una visita de inspección a las instalaciones de fabricación de los materiales incluidos en el ámbito de este Artículo. Dicha visita se realizará preferiblemente antes del inicio del suministro y tendrá como objeto comprobar la idoneidad para la fabricación y la implantación de un control producción conforme con la legislación vigente y con esta Instrucción.

De igual modo, podrá realizar ensayos a los materiales suministrados, a fin de garantizar la conformidad con las especificaciones requeridas.

84.3 Toma de muestras y realización de los ensayos

En el caso de que fuera necesario la realización de ensayos para la recepción, éstos deberán efectuarse por un laboratorio de control conforme a lo indicado en 78.2.2.1.

Cuando la toma de muestras no se efectúe directamente en la obra o en la instalación donde se recibe el material, deberá hacerse a través de una entidad de control de calidad, o, en su caso, mediante un laboratorio de ensayo conforme 78.2.2.1.

Artículo 85 Criterios específicos para la comprobación de la conformidad de los materiales componentes del hormigón

A los efectos de este artículo, se entiende por componentes del hormigón todos aquellos materiales para los que esta Instrucción contempla su utilización como materia prima en la fabricación del hormigón.

El control será efectuado por el responsable de la recepción en la instalación industrial de prefabricación y en la central de hormigón, ya sea de hormigón preparado o de obra, salvo en el caso de áridos de autoconsumo en centrales de obra, que se llevará a cabo por la Dirección Facultativa.

85.1. Cementos

La comprobación de la conformidad del cemento se efectuará de acuerdo con la reglamentación específica vigente.

85.2. Áridos

Salvo en el caso al que se refiere el párrafo siguiente, los áridos deberán disponer del marcado CE con un sistema de evaluación de la conformidad 2+, por lo que su idoneidad se comprobará mediante la verificación documental de que los valores declarados en los documentos que acompañan al citado marcado CE permiten deducir el cumplimiento de las especificaciones contempladas en el proyecto y en el artículo 28º de esta Instrucción.

En el caso de áridos de autoconsumo, el Constructor o, en su caso, el Suministrador de hormigón o de los elementos prefabricados, deberá aportar un certificado de ensayo, con antigüedad inferior a tres meses, realizado por un laboratorio de control según el apartado 78.2.2.1 que demuestre la conformidad del árido respecto a las especificaciones contempladas en el proyecto y en el artículo 28º de esta Instrucción, con un nivel de garantía estadística equivalente que el exigido para los áridos con marcado CE en la norma UNE EN 12620.

85.3. Aditivos

La conformidad de los aditivos que dispongan de marcado CE, se comprobará mediante la verificación documental de que los valores declarados en los documentos que acompañan al citado marcado CE permiten deducir el cumplimiento de las especificaciones contempladas en el proyecto y en el artículo 29º de esta Instrucción.

En el caso de aditivos que, por no estar incluidos en las normas armonizadas, no dispongan de marcado CE, el Constructor o, en su caso, el Suministrador de hormigón o de los elementos prefabricados, deberá aportar un certificado de ensayo, con antigüedad inferior a seis meses, realizado por un laboratorio de control según el apartado 78.2.2.1 que demuestre la conformidad del aditivo a las especificaciones contempladas en el proyecto y en el artículo 29º de esta Instrucción, con un nivel de garantía estadística equivalente que el exigido para los aditivos con marcado CE en la norma UNE EN 934-2.

85.4. Adiciones

La conformidad de las adiciones que dispongan de marcado CE, se comprobará mediante la verificación documental de que los valores declarados en los documentos que acompañan al citado marcado CE permiten deducir el cumplimiento de las especificaciones contempladas en el proyecto y en el artículo 30º de esta Instrucción.

85.5. Agua

Se podrá eximir de la realización de los ensayos cuando se utilice agua potable de red de suministro.

En otros casos, la Dirección Facultativa, o el Responsable de la recepción en el caso de centrales de hormigón preparado o de la instalación de prefabricación, dispondrá la realización de los correspondientes ensayos en un laboratorio de los contemplados en el apartado 78.2.2.1, que permitan comprobar el cumplimiento de las especificaciones del artículo 27º con una periodicidad semestral.

Artículo 86 Control del hormigón

86.1. Criterios generales para el control de la conformidad de un hormigón

La conformidad de un hormigón con lo establecido en el proyecto se comprobará durante su recepción en la obra, e incluirá su comportamiento en relación con la docilidad, la resistencia y la durabilidad, además de cualquier otra característica que, en su caso, establezca el pliego de prescripciones técnicas particulares.

El control de recepción se aplicará tanto al hormigón preparado, como al fabricado en central de obra e incluirá una serie de comprobaciones de carácter documental y experimental, según lo indicado en este artículo.

86.2. Toma de muestras

La toma de muestras se realizará de acuerdo con lo indicado en UNE EN 12350-1, pudiendo estar presentes en la misma los representantes de la Dirección Facultativa, del Constructor y del Suministrador del hormigón.

Salvo en los ensayos previos, la toma de muestras se realizará en el punto de vertido del hormigón (obra o instalación de prefabricación), a la salida de éste del correspondiente elemento de transporte y entre ¼ y ¾ de la descarga.

El representante del laboratorio levantará un acta para cada toma de muestras, que deberá estar suscrita por todas las partes presentes, quedándose cada uno con una copia de la misma. Su redacción obedecerá a un modelo de acta, aprobado por la Dirección Facultativa al comienzo de la obra y cuyo contenido mínimo se recoge en el Anejo nº 21.

El Constructor o el Suministrador de hormigón podrán requerir la realización, a su costa, de una toma de contraste.

86.3. Realización de los ensayos

En general, la comprobación de las especificaciones de esta Instrucción para el hormigón endurecido, se llevará a cabo mediante ensayos realizados a la edad de 28 días.

Cualquier ensayo del hormigón diferente de los contemplados en este apartado, se efectuará según lo establecido al efecto en el correspondiente pliego de prescripciones técnicas, o de acuerdo con las indicaciones de la Dirección Facultativa.

A los efectos de esta Instrucción, cualquier característica medible de una amasada, vendrá expresada por el valor medio de un número de determinaciones, igual o superior a dos.

86.3.1. Ensayos de docilidad del hormigón

La docilidad del hormigón se comprobará mediante la determinación de la consistencia del hormigón fresco por el método del asentamiento, según UNE EN 12350-2. En el caso de hormigones autocompactantes, se estará a lo indicado en el Anejo nº 17.

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