En EN 1992-1-1, sección 6.1 o DIN 1045-1, sección 10.2 se presentan los fundamentos de diseño para la comprobación en los estados límite últimos de capacidad de carga. Estas regulaciones son aplicables a la flexión con o sin fuerza normal y solo a la fuerza normal.
El estado de fallo calculado se produce cuando se alcanzan las deformaciones límite. Dependiendo de dónde ocurran estas deformaciones límite, el fallo puede ser causado por el hormigón o por el acero de refuerzo.
La siguiente imagen ilustra las distribuciones de deformación permitidas en la flexión con y sin fuerza longitudinal según EN 1992-1-1, sección 6.1.
Los dominios de distribuciones de deformación mostrados en la imagen significan según [1]:
Dominio 1
Este dominio se presenta con una fuerza de tracción centrada o con una fuerza de tracción de pequeña excentricidad. Solo ocurren deformaciones en toda la sección. La sección transversal efectiva está formada únicamente por las dos capas de refuerzo As1 y As2. El refuerzo falla porque se alcanza la deformación límite εud.
Dominio 2
El dominio 2 aparece en la pura flexión y en la flexión con fuerza longitudinal (compresión y tracción). La línea neutra está dentro de la sección transversal. El refuerzo de tracción a flexión se utiliza completamente, es decir, el acero falla al alcanzar la deformación límite. Normalmente, la sección transversal de hormigón no se aprovecha completamente: Las compresiones no alcanzan la deformación límite εc2u.
Dominio 3
Este dominio solo se presenta en la pura flexión y en la flexión con fuerza longitudinal (compresión). La capacidad de carga del acero es mayor que la capacidad de carga del hormigón. El hormigón falla porque se alcanza su deformación límite εc2u.
El fallo del hormigón se anuncia, al igual que en los dominios 1 y 2, con fisuras, ya que el acero supera el límite elástico (rotura anunciada).
Dominio 4
El dominio 4 aparece en la flexión con una fuerza longitudinal de compresión. Representa la transición de una sección sometida principalmente a flexión a una sección sometida a compresión. El hormigón falla antes de que se alcance el límite elástico en el acero, ya que las posibles deformaciones son muy pequeñas. Este dominio resulta en una sección transversal fuertemente reforzada. Por lo tanto, se evita mediante la inserción de un refuerzo de compresión.
Las pequeñas deformaciones del acero en la zona de tracción conducen a una rotura sin aviso (el refuerzo de tracción a flexión no llega a fluir).
Dominio 5
Este dominio se encuentra con una fuerza de compresión de pequeña excentricidad (por ejemplo, columna) o con una fuerza de compresión centrada. Solo ocurren compresiones en toda la sección transversal.
La compresión en el borde menos comprimido está entre 0 > εc1 > εc2. Todas las distribuciones de compresión se cruzan en el punto C.
