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2017-10-23

Análisis no lineal en RF-/CONCRETE

Al calcular componentes de hormigón armado según EN 1992-1-1 [1], son posibles métodos no lineales para determinar los esfuerzos internos para los estados límite últimos y de servicio. En este caso, los esfuerzos internos y las deformaciones se determinan con respecto a su comportamiento no lineal. El análisis de tensiones y deformaciones en estado fisurado generalmente proporciona las flechas, que exceden claramente los valores determinados linealmente.

Uno de los artículos anteriores explica los métodos generales para el cálculo y modelado de vigas de cuelgue, nervios y vigas en T en estado fisurado.

Este artículo describe el proceso de diseño de una viga continua hecha de hormigón armado. El cálculo se puede realizar en los módulos adicionales CONCRETE y RF-CONCRETE Members en combinación con las licencias para EC2 y RF-CONCRETE NL.

Sistema y cargas

Una viga continua consta de una sección rectangular de 20/35 cm y una clase de hormigón C30/37.

Las cargas permanentes y las cargas de tráfico se organizan en tres casos de carga. Para determinar las combinaciones de cálculo según EN 1990, se utilizan las combinatorias automáticas para el estado límite último y el estado límite de servicio (situación de proyecto habitual) de RFEM/RSTAB.

Cálculo lineal de la armadura en ELU

Primero, se determina la armadura para el estado límite último. El cálculo se realiza teniendo en cuenta la redistribución y reducción del momento para los esfuerzos internos de la combinación de resultados RC1. Además, se especifican los siguientes parámetros de armadura:

  • Diámetro de la armadura de 16 mm
  • Decalaje de la armadura para tres áreas
  • Recubrimiento de hormigón de 30 mm
  • Armadura mínima de 2 Ø 12 para la posición superior e inferior
  • Armadura secundaria para la distancia máxima de armadura de 15 cm con Ø 12

Basándose en estas entradas, el programa determina un concepto de armadura según el enfoque elástico lineal. En la ventana 3.1, es posible comprobar la armadura, que es la base para el análisis no lineal.

Cálculo no lineal de anchos de fisura y deformaciones en ELS

El cálculo no lineal del estado límite de servicio se realiza para las combinaciones de carga CC6 hasta CC8 (las combinaciones de resultados no permiten ninguna relación tensión-deformación clara). En el análisis no lineal, se deben integrar los efectos de la rigidez a tracción. Para esto, se aplica el método con la curva característica modificada para el acero según [2].

Además, se consideran los efectos de fluencia y retracción. Estos se pueden configurar en la ventana 1.3.

Resultados

Se realiza un cálculo no lineal físico y geométrico. La iteración del estado de la deformación se realiza en el plano de la sección. Basándose en la distribución de esfuerzos internos dentro del ciclo de iteración, siempre se calculan nuevos estados de tensión-deformación actuales. La convergencia se logra cuando se establece el estado de equilibrio.

Como se esperaba, las deformaciones máximas ocurren en el Campo 1 para la carga de CC6 (CC1 + 0.5 ∙ CC2). Los anchos de fisura son pequeños.

La deformación resultante del cálculo no lineal con respecto al efecto de fluencia es significativamente mayor que la deformación del cálculo elástico lineal puro sin el efecto de fluencia. Esto es obvio cuando se comparan las deformaciones.

El diagrama de rigidez muestra que una gran área del campo 1 está fisurada en el estado de servicio.

Conclusión

En comparación con el cálculo elástico lineal de componentes de hormigón armado, el análisis no lineal de rigidez y tensión proporciona valores de deformación que pueden ser considerablemente más altos cuando se considera la formación de fisuras. Este efecto se puede resolver utilizando los métodos de análisis no lineales implementados en los módulos adicionales para el análisis y dimensionamiento de estructuras de hormigón armado de Dlubal Software. Aquí también es posible considerar los efectos de fluencia y retracción.


Autor

El Sr. Vogl crea y mantiene la documentación técnica.

Enlaces
Referencias
  1. EC 2 (2010). Eurocódigo 2: Cálculo de estructuras de hormigón - Parte 1‑1: Reglas generales y reglas para edificios; EN 1992-1-1:2004 + AC:2010.
  2. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Ed.). Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.
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