Por la constricción de la sección de hormigón mediante armadura de cortante, se limita la deformación lateral del hormigón y, por lo tanto, se aumenta su resistencia a compresión y ductilidad. El efecto se muestra esquemáticamente en la siguiente imagen de [2].
![Barras de compresión circulares y rectangulares con armadura de atado (Fuente: [2])](/es/webimage/061793/5174079/2026-03-12_umschnürter_Beton-0.75.png?mw=760&hash=9bad273554eba0badbdaa8ca78aac65cba97af65)
Estos efectos son importantes para el diseño antisísmico de columnas, ya que aseguran la disponibilidad de capacidades de deformación plástica y pueden mejorar la capacidad de carga global de la estructura en caso de sismo.
Modelo de diseño según Eurocódigo 2
No se prevé un enfoque de diseño explícito para elementos comprimidos constriñidos en la DIN EN 1992-1-1.
Sin embargo, de acuerdo con la sección 3.1.9 de la DIN EN 1992-1-1 [1], al diseñar se puede considerar un estado de tensión multiaxial utilizando una relación modificada de tensión-deformación efectiva con resistencias aumentadas y deformaciones límite ampliadas. Cabe destacar que estos valores aumentados de resistencia y deformación aplican exclusivamente al núcleo de hormigón constriñido, delimitado por las líneas medias de la armadura de constricción.
La contribución estructural del recubrimiento de hormigón no suele considerarse en el estado límite último (SLE), ya que, debido a desprendimientos, la contribución efectiva del recubrimiento de hormigón generalmente ya no es efectiva.
Si no hay datos más precisos, se puede utilizar un diagrama parabólico-rectangular para el núcleo de hormigón constriñido conforme a [1], figura 3.6. En este caso, se deben tomar en cuenta los valores característicos de resistencia y deformación adecuadamente ajustados.
La resistencia del núcleo de hormigón constriñido se describe con la siguiente fórmula.
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Tensión efectiva de compresión perpendicular en ELU debido a restricciones por dilatación transversal |
Las deformaciones características se obtienen de las siguientes fórmulas.
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Deformación del hormigón al alcanzar fck según EC2, Tabla 3.1 |
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Deformación por rotura del hormigón bajo compresión uniaxial según la EC 2, Tabla 3.1 |
El Eurocódigo 2 no contiene una propuesta para determinar la presión lateral. Según el folleto 630 del DAfStb ([2], 3.5.4), se hace referencia al enfoque de Mander et. al. Las ecuaciones para determinar la presión lateral se describen en la sección siguiente. σ2 = σ'l
Modelo de cálculo según Mander et. al.
El modelo de Mander et al. describe el comportamiento tensión‑deformación del hormigón constriñido explícitamente en función de la presión de constricción efectiva. De esto se derivan una resistencia a compresión efectiva aumentada y una deformación máxima del núcleo de hormigón constriñido aumentado, así como una rama tensión‑deformación dúctil y lentamente descendente. Las variables de entrada incluyen, entre otras, el contenido y disposición de la armadura de estribos/espirales, la resistencia del acero y la geometría de la sección transversal del núcleo confinado.
![Comparación de la relación tensión-deformación del hormigón y del hormigón confinado según Mander [3], representada en azul y rojo.](/es/webimage/061798/5174060/2026-03-12_Confined-Concrete-Mander.png?mw=760&hash=b32998402db5d7db3d107eb9e43d82e1dfce9813)
La relación tensión-deformación se describe mediante la siguiente ecuación, [3] (3), (4), (6), (7) & (8) .
La deformación correspondiente puede describirse mediante la siguiente fórmula, [3] (5).
La resistencia a compresión del hormigón constriñido se obtiene según [3] (29).
La tensión de compresión lateral efectiva se puede determinar a partir de la ecuación debajo.
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ke |
Coeficiente de cerco eficaz |
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Relación volumétrica entre armadura pasiva de confinamiento y hormigón encerrado |
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fyw |
Límite elástico de armadura transversal |
El coeficiente de efectividad de la constricción se obtiene según la siguiente expresión.
Donde el área de hormigón del núcleo neto se puede determinar a partir de:|
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=Asl/Acc Grado de armadura longitudinal del núcleo de hormigón confinado |
El área de hormigón efectivamente constriñido se puede determinar a partir de
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dc |
Diámetro del hormigón del núcleo envuelto |
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ac, bc |
Dimensiones horizontales del hormigón nucleado y atado |
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s' |
Espaciado claro de la armadura de atado a compresión |
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w'i |
Distancia clara entre barras de armadura longitudinales |
Aplicación
El modelo de diseño según EC2, 3.1.9 se utiliza para verificaciones de capacidad de carga conformes a la norma, en las cuales se permite un aumento de la resistencia a compresión debido a la constricción.
El modelo de Mander (Mander et al., 1988) se emplea como modelo material basado en fundamentos físicos cuando se desea considerar el comportamiento completo σc - εc del núcleo de hormigón constriñido (aumento de fcc, εcc, comportamiento post-pico) para análisis no lineales.