Eurocódigo 0: Requisitos estructurales de un edificio

El Eurocódigo 0 proporciona la orientación básica y los requisitos básicos para abordar el diseño estructural. Descubre las características

El Eurocódigo 0 introduce los conceptos básicos de construcción y proporciona información básica sobre los requisitos estructurales de los edificios.

Para diseñar edificios seguros y funcionales, es necesario producir el análisis estructural respetando los conceptos técnicos introducidos en los Eurocódigos.

Por lo tanto, te sugiero que utilices un software de cálculo estructural para modelar, analizar, diseñar y preparar documentos de construcción de acuerdo con los Eurocódigos (EC) y sus anexos nacionales.

Eurocódigo 0: Bases de cálculo de estructuras

Los Eurocódigos (EC) son el conjunto de normas europeas para el diseño estructural, que permiten la aplicación de un criterio de cálculo estructural común en toda Europa y en muchos países no europeos, como Malasia, Singapur, Vietnam, Hong Kong, región de los Balcanes, etc.

Estas normas fueron introducidas por el Comité Técnico CEN/TC 250 «Eurocódigos estructurales», que tiene la responsabilidad general de todos los proyectos CEN sobre códigos de diseño estructural.

Tener normas comunitarias permitiría la supresión de las fronteras y dejaría a los operadores de la construcción la posibilidad de activarse en igualdad de condiciones en todos los países de la Comunidad Europea.

«Eurocódigo 0: Criterios generales de diseño estructural», informalmente Eurocódigo 0; abreviado EN 1990 o EC 0, constituye el texto de base y debe integrarse con el conjunto de las normas EN 1991 – EN 1999 para el diseño estructural de edificios nuevos o existentes.

Cada Eurocódigo profundiza en un tema preciso y, más precisamente, este complejo conjunto de normas técnicas está estructurado de la siguiente manera:

• EN 1991 Eurocódigo 1: Acciones en estructuras.
• EN 1992 Eurocódigo 2: Proyecto de estructuras de hormigón.
• EN 1993 Eurocódigo 3: Proyecto de estructuras de acero.
• EN 1994 Eurocódigo 4: Proyecto de estructuras mixtas.
• EN 1995 Eurocódigo 5: Proyecto de estructuras de madera.
• EN 1996 Eurocódigo 6: Proyecto de estructuras de fábrica (albañilería).
• EN 1997 Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico.
• EN 1998 Eurocódigo 8: Proyecto de estructuras sismorresistentes.
• EN 1999 Eurocódigo 9: Proyecto de estructuras de aluminio.

Eurocódigos CENTC250

Actualmente, el Eurocódigo 0 también es válido para:

• el diseño de estructuras que impliquen otros materiales u otras acciones que no entren en el ámbito de aplicación de las normas EN 1991 – EN 1999;
• la evaluación estructural de una construcción existente, en el desarrollo de intervenciones de reparación y modificación o en la evaluación del cambio de uso previsto.

El Eurocódigo 0 puede utilizarse como documento de orientación para el diseño de estructuras fuera del ámbito de aplicación de los Eurocódigos EN 1991 – EN 1999, para:

• evaluar otras acciones mecánicas y sus combinaciones;
• modelar el comportamiento de los materiales y estructuras;
• evaluar los valores numéricos del grado de fiabilidad.

Dentro del Eurocódigo también se encuentran las definiciones de algunos términos fundamentales y símbolos convencionales utilizados en otros textos normativos (EN 1990 – 1999), como el concepto de vida útil del proyecto.

Requisitos estructurales de un edificio

El Eurocódigo 0 introduce los requisitos estructurales básicos de un edificio.

Una estructura debe diseñarse y construirse de tal manera que, durante su vida útil, tenga un grado adecuado de fiabilidad y sea económicamente viable.

Cada estructura debe ser capaz de:

• soportar todas las acciones y situaciones que puedan producirse durante la vida útil del activo;
• seguir siendo adecuado a lo largo del tiempo para el uso previsto.

¿Cuáles son los requisitos del diseño estructural?

Las estructuras deben diseñarse y construirse de tal manera que no se dañen por eventos tales como explosiones, impactos, terremotos, incendios o consecuencias de la intervención humana.

Para que una estructura se calcule adecuadamente, los requisitos fundamentales a considerar en la fase de análisis y diseño estructural son:

• robustez;
• resistencia estructural;
• funcionalidad;
• duración.

Requisitos estructurales de un edificio

Por ejemplo, en caso de incendio, la resistencia estructural debe ser adecuada para el período requerido.

Los requisitos básicos podrán cumplirse mediante:

• la elección de los materiales adecuados;
• diseño adecuado;
• la especificación de procedimientos de control para el diseño, la producción, la realización y el uso.

Además, los daños potenciales se pueden evitar o al menos limitar de las siguientes maneras:

• evitar, eliminar o reducir los peligros a los que pueda estar sometida la estructura;
• seleccionar una forma estructural que tenga una baja sensibilidad a los peligros considerados;
• elegir una forma y un diseño estructural que puedan seguir existiendo correctamente tras la eliminación accidental de un solo elemento o de una parte limitada de la estructura;
• en la medida de lo posible, sistemas estructurales que puedan colapsar sin previo aviso;
• relacionan entre sí los elementos estructurales.

Eurocódigo 0: Factores clave

Dentro del Eurocódigo 0 se introducen factores fundamentales a tener en cuenta en la fase de análisis y diseño estructural:

• gestión de la fiabilidad de un edificio;
• vida útil del proyecto;
• duración de un edificio;
• gestión de la calidad de los edificios.

Gestión de la fiabilidad del edificio

Los Eurocódigos proponen algunos aspectos generales relativos a la gestión de la fiabilidad y la calidad: se pueden adoptar diferentes niveles de fiabilidad para la resistencia y la funcionalidad de las estructuras.

La fiabilidad requerida para las estructuras que entran en el ámbito de aplicación de la norma EN 1990 puede lograrse mediante:

• un análisis estructural y un proyecto realizado de conformidad con las normas EN 1990 – EN 1999;
• una realización adecuada de la estructura;
• la aplicación de determinadas medidas de gestión de la calidad.

La elección de los niveles de fiabilidad para una estructura particular debe tener en cuenta algunos factores relevantes:

• la posible causa y/o modo de alcanzar un estado límite;
• las posibles consecuencias de un fallo en términos de riesgo para la vida, lesiones, pérdidas económicas potenciales;
• la aversión de la opinión pública por los hundimientos;
• gastos y procedimientos necesarios para reducir el riesgo de avería.

El diseñador debe determinar los niveles de fiabilidad que se aplicarán a una estructura determinada. Estos niveles se pueden especificar en uno de los siguientes métodos:

• de la clasificación de la estructura en su conjunto;
• de la clasificación de sus componentes.

Finalmente, estos niveles de fiabilidad pueden lograrse mediante combinaciones de diferentes medidas:

• medidas preventivas y de protección (por ejemplo, implementación de barreras de seguridad, medidas de protección activa y pasiva contra incendios, protección contra riesgos de corrosión como pintura o protección catódica);
• medidas relativas a los cálculos de diseño
• medidas relativas a la gestión de la calidad;
• medidas para reducir los errores de diseño y construcción de la estructura.

Vida útil del proyecto

En el capítulo 2.3 de la EC 0 se define la vida útil del proyecto (design working life) como el período durante el cual una estructura o una parte de ella debe poder ser utilizada, con un mantenimiento preventivo, pero sin la necesidad de intervenciones extraordinarias, para la finalidad a la que está destinada.

Este período debe definirse como se especifica en el Eurocódigo en el que hay una tabla, en la que las estructuras se dividen en 5 clases, cada una de las cuales incluye obras estructurales específicas y a cada una de las cuales pertenece un valor indicativo de la vida útil del proyecto.

Vida útil del proyecto Eurocódigo EN 1990

Específicamente, la tabla nos muestra:

• la categoría 1 incluye las estructuras temporales que deberían tener un valor de vida útil del proyecto de diez años;
• la categoría 2 incluye las partes estructurales reemplazables, como vigas de rodadura y aparatos de apoyo con una vida útil de 10 a 25 años;
• a la categoría 3 pertenecen a las estructuras agrícolas y similares con una vida útil de entre 15 y 30 años;
• la categoría 4 incluye las estructuras de edificios y otras estructuras comunes con una vida útil de 50 años;
• la categoría 5 incluye edificios monumentales, puentes y otras estructuras de ingeniería civil estratégicamente importantes, cuyo valor de vida útil debe ser igual a 100 años.

Además, se especifica que las estructuras o partes de estructuras que puedan desmontarse  con la intención de volver a usarse no deberían considerarse como estructuras temporales.

Duración de un edificio

Las estructuras deberán diseñarse de forma que el deterioro durante la vida útil prevista no perjudique las prestaciones de la estructura, respetando el medio ambiente y el nivel de mantenimiento previsto.

Para lograr una estructura adecuadamente duradera, se deben tener en cuenta varios factores:

• el uso previsto o intencionado de la estructura;
• los criterios de diseño requeridos;
• las condiciones ambientales requeridas;
• la consistencia, las propiedades y las prestaciones de los materiales y de los productos;
• las propiedades del suelo;
• elección del sistema estructural;
• la forma de los elementos estructurales;
• la calidad de la elaboración y el nivel de control;
• las medidas de prevención;
• mantenimiento previsto durante la vida útil del proyecto.

Las condiciones ambientales también deben identificarse desde las primeras etapas del diseño, para poder evaluar su relevancia en relación con la durabilidad.

El grado de deterioro puede estimarse sobre la base de cálculos, investigaciones experimentales, experiencias de construcciones anteriores o una combinación de estas consideraciones.

Por esta razón, te sugiero que utilices un software de cálculo estructural para edificios nuevos o existentes con elementos de hormigón armado, acero, mampostería y madera, que lo guiarán paso a paso en el diseño.

Quality management of a building

Para lograr una estructura que responda a los requisitos y a las hipótesis formuladas durante la fase de diseño, es necesario adoptar medidas adecuadas quality management de gestión de la calidad.

Estas medidas tienen en cuenta:

• la definición de los requisitos de fiabilidad;
• medidas de gestión;
• controles en las fases de diseño, realización, uso y mantenimiento.

Para realizar el cálculo estructural de acuerdo con los factores mencionados y los Eurocódigos, te sugiero que utilices un software específico de cálculo estructural, en el que, al crear un nuevo proyecto, iniciando el programa, puede establecer «Eurocódigos» como la legislación que se utilizará para las verificaciones estructurales.

EdiLus: selección Eurocódigo y Anexos Nacionales

A continuación, puedes seleccionar, a través de un asistente dedicado, el conjunto de parámetros necesarios para la aplicación de los Eurocódigos de acuerdo con los Anexos Nacionales publicados por el país específico. Por lo tanto, puedes elegir entre los parámetros nacionales de: Europa (valores recomendados CEN), Francia, Portugal, España, Reino Unido, Singapur, Eslovenia y Croacia.

EdiLus: selección Eurocódigo y Anexos Nacionales

Una vez seleccionado el anexo nacional a utilizar, todos los parámetros nacionales se ajustarán a los valores por defecto adoptados por el país específico. También puedes crear un conjunto personalizado de parámetros nacionales y exportarlo a través de un archivo adecuado.