Flexión y esfuerzo axil
El apartado 6.1 de EN 1992-1-1 o el apartado 10.2 de DIN 1045-1, describen la base de cálculo para el cálculo del estado límite último en detalle. Estas normas se aplican a la flexión con o sin esfuerzo axil, así como al esfuerzo axil solo.
El estado matemático de fallo se produce cuando se alcanzan las deformaciones últimas. En función de dónde se produzcan estas deformaciones, va a ser el hormigón o la armadura pasiva el que cause el fallo.
La siguiente figura muestra las distribuciones de las deformaciones disponibles para flexión con y sin esfuerzo axil conforme al apartado 6.1 de EN 1992-1-1.
Según [3], los dominios para distribuciones de deformaciones mostradas en la figura tienen el siguiente significado:
Dominio 1
Este dominio aparece en el caso de una fuerza de tracción central o una fuerza de tracción con una ligera excentricidad. Sólo se producen las deformaciones en toda la sección. La sección eficaz estáticamente consta solamente de dos capas de armadura As1 y As2. La armadura falla debido a que se alcanza la deformación última εud.
Dominio 2
El dominio 2 aparece en el caso de una flexión pura y una flexión con esfuerzo axil (fuerza de compresión y de tracción). La fibra neutra se encuentra dentro de la sección. La armadura de flexotracción se ha utilizado en su totalidad, lo que significa que el acero falla al alcanzar la deformación última. Por lo general, no se utiliza la sección de hormigón en su totalidad: las deformaciones de compresión no alcanzan la deformación última εc2u.
Dominio 3
Este dominio sólo aparece en caso de flexión pura y flexión con esfuerzo axil (compresión). La capacidad de aplastamiento de carga del acero es superior a la capacidad de aplastamiento de carga del hormigón. El hormigón falla debido a que se alcanza la deformación última εc2u.
Como en los dominios 1 y 2, son las fisuras las que anuncian el fallo del hormigón debido a que el acero sobrepasa el punto de fluencia (fallo con anuncio).
Dominio 4
El dominio 4 aparece en caso de flexión con un esfuerzo de compresión longitudinal. Representa la transición de una sección principalmente sometida a flexión a una sección afectada por compresión. El hormigón falla antes de alcanzar el punto de fluencia del acero debido a que las deformaciones posibles son muy pequeñas. Este dominio da lugar a una sección fuertemente armada. Para evitar dicha sección se inserta una armadura de compresión.
Deformaciones del acero pequeñas en la zona de tracción conllevan a un fallo sin anuncio (la armadura de flexotracción no comienza a ceder).
Dominio 5
Este dominio aparece en caso de una fuerza de compresión con ligera excentricidad (un pilar por ejemplo) o de una fuerza de compresión céntrica. En la toda la sección solo se producen deformaciones de compresión.
El valor del alargamiento en compresión en el borde que está menos comprimido es aquel donde 0 > εc1 > εc2. Todas las distribuciones de deformaciones en compresión intersecan en el punto C.
Referencias