¿Qué significa tracción para un elemento de hormigón?
Una sección de un elemento estructural está tensionada por tracción simple cuando las fuerzas que actúan en un lado de la sección se reducen en el centro de gravedad de la sección a una sola fuerza N. Esta fuerza normal N es entonces perpendicular a la sección y está dirigida hacia el lado donde actúan las fuerzas. El peso propio se omite en el hormigón y la sección está uniformemente sometida a tracción.
Tensión de tracción en el acero
Para el acero con un diagrama σ - ε que muestra un gráfico inclinado, la ecuación a la derecha del gráfico correspondiente al comportamiento a tracción del acero se escribe según los valores característicos del acero'establecidos en §3.2. 7 (2) de EN 1992-1-1.
| σs | Tensión en la armadura |
| fyd | Valor de cálculo del límite elástico = f yk/γs |
| k | Razón de los límites característicos = ftk/f yk |
| εuk | Flecha límite |
| Es | Módulo de elasticidad |
| εs | Deformación en armadura = εud = 0.9 ⋅ εuk |
| fyk | Límite elástico característico |
| γs | Coef. parcial del acero |
| ftk | Valor característico de la resistencia a tracción |
| εud | Valor de cálculo de la deformación límite |
Armadura longitudinal
Tenga en cuenta: el hormigón sometido a tracción se omite para la tracción pura. En este caso, solo el acero equilibra completamente la fuerza de tracción NEd . Por lo tanto, el área de armadura necesaria se determina según la fuerza de tracción y la tensión existente.
As = NEd/σs
Is … Área de la armadura
NEd ... Esfuerzo axil último
Aplicación de la teoría utilizando RF-CONCRETE Members
Observamos un ejemplo de un elemento sometido a tracción simple analizando los resultados obtenidos para las armaduras longitudinales. A continuación encontrará los datos de entrada:
- Cargas permanentes: Ng = 100 kN
- Cargas variables: Nq = 40 kN
- Sección cuadrada: 20/20 cm
- Clase de resistencia del hormigón: C25/30
- Acero: S 500 A para gráfico inclinado
- Diámetro de la armadura longitudinal: ϕl = 12 mm
- Diámetro de la armadura transversal: ϕt = 6 mm
- Recubrimiento de hormigón: 3 cm
- No se requiere control de fisuración.
Para verificar la configuración del material en RF-CONCRETE Members, la imagen 02 describe los materiales utilizados para el hormigón y la armadura.
Estado límite último
Carga de cálculo en el estado límite último:
NEd = 1,35 ⋅ 100 + 1,5 ⋅ 40 = 195,00 kN
Tensión de tracción existente
Estado límite último para una situación de proyecto transitoria y duradera:
fyd = 500 / 1,15 = 435 MPa
k = 525/500 = 1,05 según la tabla C.1 de EN 1992-1-1
εuk = 25 ‰
εud = 0,9 ⋅ 25 = 22,5 ‰
σs = 435 + (1,05 ⋅ 435 - 435)/(2,5 - 435/(200 000)) ⋅ [2,25 - 435/(200 000)] = 454 MPa
Armadura longitudinal necesaria
Armadura longitudinal para el estado límite último:
As = 0,195/454 ⋅ 104 = 4,30 cm²
armadura longitudinal existente
Habiendo configurado la armadura pasiva con un diámetro de 12 mm en RF-CONCRETE Members, la armadura existente determinada automáticamente por el módulo adicional es de 4 barras, con una distribución simétrica en las partes inferior y superior de la sección; es decir, 2 x 2 HA12, lo que da como resultado el siguiente área de armadura:
As = 4 ⋅ 1,13 = 4,52 cm²
armadura transversal
Con la armadura transversal también definida por el usuario, RF-CONCRETE Members puede determinar automáticamente las separaciones según la norma y comprobar si su disposición es conforme.
En nuestro caso, al imponer cercos con un diámetro de 6 mm, el programa nos da una separación de 0,122 m, pero también muestra el mensaje de advertencia núm. 155) en la columna Notas que se puede ver en la imagen 07.
La fórmula que hace referencia al punto (8) del apartado 9.2.2 de EN 1992-1-1 se define a continuación.
Sl,máx = 0,75 ⋅ d
Sl,máx ... Separación máxima transversal de cercos
d ... Altura eficaz
d = h - e - ∅t - ∅l/2
h ... Altura de la sección
e ... Recubrimiento de hormigón
Las fórmulas anteriores nos dan los siguientes resultados:
d = 0,200 - 0,03 - 0,006 - 0,012/2 = 0,158 m
Sl,máx = 0,75 ⋅ 0,158 = 0,12 m
Por lo tanto, aparece el mensaje de advertencia 155 porque la separación entre las ramas de los estribos de una viga en la dirección transversal excede el valor límite dado por la norma. El problema se puede resolver aumentando el número de ramas del estribo en la configuración para la armadura del estribo, como se detalla en esta FAQ.
Conclusión
Habiendo establecido los parámetros de antemano, RF-CONCRETE Members proporciona el número de barras de armadura necesarias según la disposición definida, para verificar la carga de tracción según los esfuerzos internos procedentes de RFEM. Dependiendo de los mensajes de advertencia mostrados, también es posible que el usuario modifique la armadura y su disposición después del cálculo.
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