La robustez es la capacidad de una estructura para resistir eventos como incendios, explosiones, impactos o las consecuencias de un error humano , sin sufrir daños en un grado desproporcionado con respecto a la causa original, según se define en la norma EN 1991-1-7 del Eurocódigo de acciones accidentales . [1]
Una estructura diseñada y construida para ser robusta no debe sufrir un colapso desproporcionado (colapso progresivo) bajo carga accidental. [2] Los edificios de algunos tipos, especialmente los sistemas de paneles grandes y los edificios prefabricados de hormigón , son desproporcionadamente más susceptibles al colapso; otros, como las estructuras de hormigón fundido in situ , son desproporcionadamente menos susceptibles. El método empleado para hacer una estructura robusta dependerá típicamente y se adaptará al tipo de estructura que sea, como en el caso de la estructura de acero.La solidez estructural del edificio se logra típicamente mediante el diseño apropiado del sistema de conexiones entre los componentes del marco. [2]
Consideraciones de diseño
Se utilizan tres medidas alternativas, a veces de forma conjunta, para lograr la solidez estructural y reducir el riesgo de colapso desproporcionado. [3] [4] Estos son:
- Reducir la posibilidad de que se produzcan cargas accidentales.
- Prevenir la propagación de un posible fallo inicial y aumentar la redundancia. Que incluye el método indirecto y el método de ruta de carga alternativa.
- Diseñar la estructura para soportar cargas accidentales. A veces se lo denomina método de resistencia de carga específica.
Requisitos de robustez en Eurocódigos
Los requisitos para estructuras en las clases de consecuencia 2 y 3 se pueden encontrar en EN 1991-1-7 Eurocódigo 1 - Acciones en estructuras - Parte 1-7: Acciones generales - Acciones accidentales. Los requisitos y requisitos adicionales para estructuras en consecuencia clase 1 se pueden encontrar en las partes específicas del material del Eurocódigo, EN 1992 para estructuras de hormigón, EN 1993 para estructuras de acero, etc.
En EN 1991-1-7 los edificios se clasifican en clases de consecuencias, considerando el tipo de edificio, la ocupación y el tamaño. [1]
Clase de consecuencia 1 , bajas consecuencias del fracaso:
- Casas de uso individual que no excedan de 4 pisos.
- Edificios agrícolas.
- Edificios a los que la gente rara vez entra, siempre que ninguna parte del edificio esté más cerca de otro edificio, o área donde la gente va, que una distancia de 1,5 veces la altura del edificio.
Clase de consecuencia 2a , grupo de menor riesgo - consecuencias medias del fracaso:
- Casas de 5 plantas para uso individual.
- Hoteles que no superen las 4 plantas.
- Pisos, departamentos y otros edificios residenciales que no superen las 4 plantas.
- Oficinas no superiores a 4 plantas.
- Naves industriales de no más de 3 plantas.
- Locales comerciales no superiores a 3 plantas de menos de 1000 m² de superficie construida en cada planta.
- Edificios educativos de una sola planta.
- Todos los edificios que no excedan de dos pisos a los que se admita el público y que contengan superficies que no excedan los 2000 m² en cada piso.
Clase de consecuencia 2b , grupo de alto riesgo - consecuencias medias del fracaso:
- Hoteles, pisos, apartamentos y otros edificios residenciales de más de 4 pisos pero sin exceder de 15 pisos.
- Edificios educativos de más de un piso pero no más de 15 pisos.
- Locales comerciales de más de 3 plantas pero no más de 15 plantas.
- Hospitales de no más de 3 plantas.
- Oficinas de más de 4 pisos pero no más de 15 pisos.
- Todos los edificios a los que se admita el público y que contengan superficies superiores a 2000 m² pero no superiores a 5000 m² en cada planta.
- Aparcamiento no superior a 6 plantas.
Clase de consecuencia 3 , altas consecuencias del fracaso:
- Todos los edificios definidos anteriormente como Clase 2 Clase de consecuencias inferiores y superiores que exceden los límites de área y número de pisos.
- Todos los edificios a los que se admita público en cantidades significativas.
- Stadia con capacidad para más de 5000 espectadores.
- Edificios que contienen sustancias y / o procesos peligrosos.
Para los edificios destinados a más de un tipo de uso, la clase de consecuencias debe ser la del tipo más oneroso. [2]
Los edificios en consecuencia de clase 1 deben diseñarse y construirse de acuerdo con EN 1990 - 1999 para satisfacer la estabilidad en uso normal, no es necesaria ninguna consideración específica (requerida por EN 1991-1-7) con respecto a acciones accidentales por causas no identificadas.
Los edificios en la clase de consecuencia 2a (además de lo que se recomienda para la clase de consecuencia 1) deben estar provistos de amarres horizontales efectivos o anclajes efectivos de pisos suspendidos a las paredes.
Los edificios en la clase de consecuencia 2b (además de lo que se recomienda para las clases de consecuencia 1 y 2a) deben estar provistos de amarres verticales efectivos en todas las columnas y muros de soporte, o alternativamente, el edificio debe revisarse para asegurarse de que tras la remoción teórica de cada soporte columna y cada viga que soporta una columna, o cualquier sección nominal del muro de carga (una a la vez en cada piso del edificio) el edificio permanece estable y el daño local no excede un cierto límite. Cuando la remoción de tales columnas y secciones de paredes daría como resultado una extensión de daño superior al límite acordado, tales elementos deberían diseñarse como un elemento clave.
Para los edificios en la clase de consecuencia 3, se requiere una evaluación sistemática del riesgo del edificio que tenga en cuenta los peligros previsibles e imprevisibles.
Ver también
Referencias
- ^ a b EN 1991-1-7 Eurocódigo 1 - Acciones en estructuras - Parte 1-7: Acciones generales - Acciones accidentales . CEN.
- ^ a b c "Robustez estructural" . SteelConstruction.info . Consultado el 15 de junio de 2013 .
- ^ "Boletín FIB 43 Conexiones estructurales para edificios prefabricados de hormigón" . FIB . Consultado el 15 de junio de 2013 .
- ^ "Seminario Internacional sobre Prefabricados de Hormigón Acciones Accidentales y Colapso Progresivo Arnold Van Acker" (PDF) . Departamento de Ingeniería Civil Universidade Nova de Lisboa . Consultado el 15 de junio de 2013 .
enlaces externos
- EN 1991-1-7 Eurocódigo 1 - Acciones en estructuras - Parte 1-7: Acciones generales - Acciones accidentales
- SCI P391 Robustez estructural de edificios con estructura de acero
- Guía práctica de robustez estructural y colapso desproporcionado en edificios
- Diseño de estructuras prefabricadas de hormigón frente a cargas accidentales Ir. Arnold Van Acker
- Cómo diseñar edificios de hormigón para satisfacer requisitos de derrumbe desproporcionados O Brooker BEng, CEng, MICE, MIStructE
- Requisitos de integridad estructural de la Asociación de cemento Portland para edificios de hormigón
- Revisión de la investigación internacional sobre solidez estructural y colapso desproporcionado
- Seguridad estructural que incorpora CROSS y SCOSS