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.

Generalmente, los Estados Límite se clasifican en:

• Estados Límite Últimos
• Estados Límite de Servicio

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 Limite, 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 limite en estudio. El Estado Limite quedará garantizado si se verifica, con una fiabilidad aceptable, 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 Articulo 16.º 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 IV, teniendo en cuenta los valores de cálculo de los materiales y de los datos geométricos, de acuerdo con lo expuesto en el Capitulo IV.

La definición de las acciones actuantes en las estructuras se establece en las respectivas Instrucciones, Reglamentos, Normas Básicas, etc., relativas a acciones. En esta Instrucción se fijan, en general, dado que resultan imprescindibles para su utilización, reglas para la definición de los valores de cálculo de las acciones y sus combinaciones, siempre que las correspondientes Instrucciones de acciones no indiquen otra cosa.

La denominación de Estados Limite Últimos engloba todos aquellos que producen una puesta fuera de servicio de la estructura, por colapso o rotura de la misma o de una parte de ella.

Como Estados Limite Ultimos 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:

R_d ³ S_d

Para la evaluación del Estado Limite de Equilibrio (Articulo 41.º) se debe satisfacer la condición:

E_d,estab ³ E_d,desestab

El Estado Límite de Fatiga (Artículo 48.º) 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:

R_F ³ S_F

Se incluyen bajo la denominación de Estados Límite de Servicio todas aquellas situaciones de la estructura para las que no se cumplen los requisitos de funcionalidad, de comodidad, de durabilidad o de aspecto requeridos.

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

C_d³ E_d

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 Capitulo VII.

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 proyectista 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.

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.

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 armaduras

CLASE GENERAL DE EXPOSICION				DESCRIPCION	EJEMPLOS
CLASE	SUBCLASE	DESIGNACION	TIPO DE PROCESO
no agresiva		I	ninguno	interiores de edificios, no sometidos a condensaciones · elementos de hormigón en masa	interiores de edificios, 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.	sótanos no ventilados · cimentaciones · tableros y pilas de puentes en zonas con precipitación media anual superior a 600 mm · elementos de hormigón en cubiertas de edificios
	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	construcciones exteriores protegidas de la lluvia · tableros y pilas de puentes, en zonas de precipitación media anual interior a 600 mm
Marina	aérea	IIIa	corrosión por cloruros	elementos de estructuras marinas, por encima del nivel de pleamar · elementos exteriores de estructuras situadas en las proximidades de la línea costera (a menos de 5 km)	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 mareas	IIIc	corrosión por cloruros	elementos de estructuras marinas situadas en la 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 · pilas de pasos superiores o pasarelas en zonas de nieve · estaciones de tratamiento de agua

 

Tabla 8.2.3a Clases específicas de exposición relativas a otros procesos de deterioro distintos de la corrosión

CLASE ESPECIFICA DE EXPOSICION				DESCRIPCION	EJEMPLOS
CLASE	SUBCLASE	DESIGNACIÓN	TIPO DE PROCESO
química agresiva	débil	Qa	ataque químico	elementos situados en ambientes con contenidos de sustancias 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 de sustancias 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 8.2.3.b · 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 de sustancias 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
con heladas	sin sales fundentes	H	ataque hielo-deshielo	elementos situados en contacto frecuente con agua, o zonas 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 -5ºC	construcciones en zonas de alta montaña · estaciones invernales
	con sales fundentes	F	ataque hielo-deshielo	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 O ºC	tableros de puentes o pasarelas en zonas de alta montaña
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 8.2.3b Clasificación de la agresividad química

TIPO DE MEDIO AGRESIVO	PARAMETROS	TIPO DE EXPOSICION
		Qa	Qb	Qc
		ATAQUE DEBIL	ATAQUE MEDIO	ATAQUE FUERTE
AGUA	VALOR DEL pH	6,5-5,5	5,5-4,5	<4,5
	CO2 AGRESIVO (mgCO2/l)	15-40	40-100	>100
	ION AMONIO (mg NH4+/l)	15-30	30-60	>60
	ION MAGNESIO (mg MG2+/l)	300-1000	1000-3000	>3000
	ION SULFATO (mg SO42-/l)	200-600	600-3000	>3000
	RESIDUO SECO (mg/l)	75-150	50-75	<50
SUELO	GRADO DE ACIDEZ BUMANN-GULLY	>20	(*)	(*)
	ION SULFATO (mg SO42-/kg de suelo seco)	2000-3000	3000-12000	>12000

(*) Estas condiciones no se dan en la práctica