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2017-10-23

Análisis no lineal en RF-/CONCRETE

Uno de los artículos anteriores explica los métodos generales para el cálculo y modelado de vigas, nervios y vigas en T en el estado fisurado. Este artículo describe el proceso de cálculo de una viga continua 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 utiliza la combinatoria automática para el estado límite último y el estado límite de servicio (situación de cálculo habitual) de RFEM/RSTAB.

Cálculo lineal de armaduras en ELU

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

  • Diámetro de armadura de 16 mm
  • Reducción de la armadura para tres áreas
  • Revestimiento de hormigón de 30 mm
  • Armadura mínima 2 Ø 12 para la capa superior e inferior
  • Armadura estructural para una separación máxima de armaduras de 15 cm con Ø 12

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

Cálculo no lineal de anchos de fisura y deformaciones en SLS

El cálculo no lineal del estado límite de servicio se realiza para las combinaciones de carga LC6 a LC8 (las combinaciones de resultados no permiten ninguna relación clara tensión-deformación). En el análisis no lineal, se deben integrar los efectos de rigidez por tracción. Para ello, 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 deformación se realiza en el plano de la sección transversal. En función de la distribución de los esfuerzos internos dentro del ciclo de iteración, siempre se calculan los 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 LC6 (LC1 + 0.5 ∙ LC2). 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 al comparar las deformaciones.

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

Resumen

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


Autor

El Sr. Vogl crea y mantiene la documentación técnica.

Enlaces
Referencias
  1. Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1‑1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1992‑1‑1:2004 + AC:2010
  2. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.
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