Módulo adicional CONCRETE para RSTAB

Análisis lineal y no lineal de barras de hormigón armado con diseño de armaduras

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CONCRETE es un módulo adicional de RSTAB para el cálculo de barras de hormigón armado (concreto reforzado). Proporciona opciones para la evaluación de  los esfuerzos internos de RSTAB en varios casos de cálculo. De esta manera, es posible calcular rápidamente alternativas de cálculo usando distintas clases de rigidez de hormigón o secciones modificadas. 

El cálculo se efectúa para flexión simple o desviada con esfuerzo axil, así como también a cortante y torsión. Las correspondientes ampliaciones permiten el cálculo según las siguientes normas:

El cálculo de protección contra incendios está disponible opcionalmente según la norma:

  1. Características

    • Importación de resultados desde RSTAB
    • Material integrado y biblioteca de secciones
    • La extensión del módulo EC2 for RSTAB permite el cálculo de hormigón armado según EN 1992-1-1 (Eurocódigo 2) y los siguientes Anejos Nacionales:
      • Deutschland DIN EN 1992-1-1/NA/A1: 2015-12 (Alemania)
      •  ÖNORM B 1992-1-1: 2018-01 (Austria)
      •  NBN EN 1992-1-1 ANB: 2010 para el cálculo a temperatura normal, y EN 1992-1-2 ANB: 2010 para el cálculo de resistencia al fuego (Bélgica)
      •   BDS EN 1992-1-1: 2005/NA: 2011 (Bulgaria)
      •  EN 1992-1-1 DK NA: 2013 (Dinamarca)
      •  NF EN 1992-1-1/NA: 2016-03 (Francia)
      •  SFS EN 1992-1-1/NA: 2007-10 (Finlandia)
      •  UNI EN 1992-1-1/NA: 2007-07 (Italia)
      • Lettland LVS EN 1992-1-1: 2005/NA: 2014 (Letonia)
      •  LST EN 1992-1-1: 2005/NA: 2011 (Lituania)
      •  MS EN 1992-1-1: 2010 (Malasia)
      •  NEN-EN 1992-1-1 + C2: 2011/NB: 2016 (Países Bajos)
      •  NS EN 1992-1 -1: 2004-NA: 2008 (Noruega)
      •   PN EN 1992-1-1/NA: 2010 (Polonia)
      •  NP EN 1992-1-1/NA: 2010-02 (Portugal)
      •  SR EN 1992-1-1: 2004/NA: 2008 (Rumanía)
      •  SS EN 1992-1-1/NA: 2008 (Suecia)
      •  SS EN 1992-1-1/NA: 2008-06 (Singapur)
      •  STN EN 1992-1-1/NA: 2008-06 (Eslovaquia)
      •  SIST EN 1992-1-1: 2005/A101: 2006 (Eslovenia)
      •  UNE EN 1992-1-1/NA: 2013 (España)
      •  CSN EN 1992-1-1/NA: 2016-05 (República Checa)
      •  BS EN 1992-1-1: 2004/NA: 2005 (Reino Unido)
      • Weißrussland CPM 1992-1-1: 2009 (Bielorrusia)
      •  CYS EN 1992-1-1: 2004/NA: 2009 (Chipre)
    Además de los Anejos Nacionales (AN) enumerados anteriormente, también puede definir un AN específico, aplicando los valores límites y parámetros definidos por el usuario.
    • Establecimiento previo opcional de los coeficientes parciales de seguridad, coeficientes de reducción, límite de profundidad del eje neutro, propiedades del material y recubrimiento de hormigón
    • Determinación de la armadura longitudinal, de cortante y torsional
    • Cálculo de barras de sección variable
    • Optimización de la sección
    • Representación de la armadura mínima y de compresión
    • Determinación de la propuesta editable de la armadura
    • Análisis de ancho de fisura con aumento opcional de la armadura necesaria para mantener los valores límite definidos del análisis de ancho de fisura
    • Cálculo no lineal con la consideración de secciones fisuradas (para EN 1992-1-1: 2004 y DIN 1045-1: 2008)
    • Consideración de la rigidez a tracción
    • Consideración de fluencia y retracción
    • Deformaciones para secciones fisuradas (estado II)
    • Representación gráfica de todos los diagramas de resultados
    • Cálculo de la resistencia al fuego según el método simplificado (método del área) según EN 1992-1-2 para secciones rectangulares y circulares Por lo tanto, también es posible el cálculo de resistencia al fuego de los apoyos.
  2. Entrada de datos

    Después de abrir el programa, puede definir el estándar y el método según el cual se realiza el diseño. El estado límite último y de servicio se puede diseñar de acuerdo con el método de cálculo lineal y no lineal. Los casos de carga, las combinaciones de carga o las combinaciones de resultados se asignan a diferentes tipos de cálculo. En otras ventanas de entrada, puede definir materiales y secciones. Además, es posible asignar parámetros para fluencia y contracción. Los coeficientes de fluencia y contracción se ajustan directamente, dependiendo de la edad del hormigón.

    La geometría del soporte se determina mediante datos relevantes para el diseño, como anchos y tipos de soporte (soporte directo, monolítico, final o intermedio), redistribución de momentos, así como la fuerza de corte y la reducción de momentos. CONCRETE reconoce los tipos de soporte del modelo RSTAB automáticamente.

    Una ventana segmentada incluye los datos específicos de la armadura, como los diámetros, la cubierta de hormigón y el tipo de armadura, el número de capas, la capacidad de corte de los enlaces y el tipo de anclaje. En el caso del diseño de resistencia al fuego, es necesario definir la clase de resistencia al fuego, las propiedades del material relacionado con el fuego y el lado de la sección expuesta al fuego. Los miembros y conjuntos de miembros se pueden resumir en "grupos de armadura" especiales, cada uno definido por diferentes parámetros de diseño.

    Puede ajustar el valor límite del ancho de grieta máximo en el caso del análisis de ancho de grieta. La geometría de los conos se determinará adicionalmente para el refuerzo.

  3. Cálculo

    Antes de que comience el cálculo, debe verificar los datos de entrada utilizando la función del programa. Luego, el módulo adicional CONCRETE busca los resultados de los casos de carga relevantes, la carga y las combinaciones de resultados. Si no se pueden encontrar, RSTAB comienza el cálculo para determinar las fuerzas internas requeridas.

    Considerando el estándar de diseño seleccionado, se calculan las áreas de armadura requeridas de la armadura longitudinal y de cortante, así como los resultados intermedios correspondientes. Si el refuerzo longitudinal determinado por el diseño del estado límite último no es suficiente para el diseño del ancho de grieta máximo, es posible aumentar el refuerzo automáticamente hasta que se alcance el valor límite definido.

    El diseño de componentes estructurales potencialmente inestables es posible utilizando un cálculo no lineal. Según un estándar respectivo, hay diferentes enfoques disponibles.

    El diseño de resistencia al fuego se realiza de acuerdo con un método de cálculo simplificado de acuerdo con EN 1992‑1‑2, 4.2. El módulo utiliza el método de zona mencionado en el anexo B2. Además, puede considerar las deformaciones térmicas en la dirección longitudinal y el precalentamiento térmico adicionalmente derivado de los efectos asimétricos del fuego.

  4. Resultados

    Después del cálculo, el módulo muestra tablas claramente ordenadas que enumeran la armadura necesaria y los resultados del cálculo del estado límite de servicio.

    Todos los valores intermedios se incluyen de manera comprensible. Además de las tablas, se representan gráficamente las tensiones y deformaciones actuales en una sección.

    Las propuestas para la armadura longitudinal y de cortante, que incluyen los esquemas y están documentados según la práctica actual. Es posible editar la propuesta de armadura y, por ejemplo, ajustar el número de barras y el anclaje. Las modificaciones se actualizarán automáticamente.

    Una sección de hormigón, que incluye la armadura, se puede visualizar en un renderizado en 3D. De esta manera, el programa proporciona una documentación óptima para crear planos de armadura incluyendo la lista de aceros.

    Los análisis de ancho de fisura se realizan utilizando la armadura seleccionada de los esfuerzos internos en el estado límite de servicio. La salida de resultados incluye las tensiones del acero, la armadura mínima, los diámetros límite, la separación de barras de la armadura así como la abertura de fisura y el ancho de fisura máximo.

    Como resultado del cálculo no lineal, existen los estados límite últimos de la sección con amradura definida (determinada elásticamente lineal), así como las deformaciones eficaces de la barra, considerando la rigidez en el estado fisurado.

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