Las estructuras de hormigón armado requieren comprobaciones de estabilidad tanto global como local. Si bien la mayoría de los programas modernos son capaces de realizar estos análisis, el método de verificación y el nivel de transparencia de los cálculos varían significativamente. A continuación, se presenta una breve descripción general de la verificación de estabilidad típica, seguida de una comparación entre ETABS y RFEM 6.
Estabilidad global
La estabilidad global generalmente se considera incluyendo el efecto P–Δ durante el análisis estructural, después de reducir la rigidez de los elementos estructurales para tener en cuenta los efectos de fisuración.
Según ACI 318, los factores de reducción de rigidez comúnmente utilizados son:
| 0.70 | columnas |
| 0.35 | vigas |
| 0.25 | losas |
Para el análisis de estabilidad global, a menudo se asume que la reducción de rigidez debido a la fluencia es cero, ya que las cargas laterales son típicamente cargas de corta duración.
Estabilidad local
Después de completar el análisis global, aún se debe verificar la estabilidad local, particularmente para columnas. En ACI 318, esto se aborda utilizando el método de magnificación de momentos, a través del factor βdns, que depende principalmente de los esfuerzos internos que actúan sobre la columna y de la rigidez a flexión efectiva (EI) del elemento.
ACI 318-19 (6.6.4.4.4) propone tres enfoques para estimar la rigidez fisurada efectiva:
- Método a) solo se considera la sección de hormigón
- Método b) se consideran tanto el hormigón como la armadura
- Método c) se consideran la armadura y la carga aplicada
En todos los métodos, el efecto de la fluencia sobre la rigidez se tiene en cuenta mediante el coeficiente βdns.
Ejemplo
A continuación, se comparan los resultados de cálculo de ETABS y RFEM 6 utilizando un modelo simple de una columna de hormigón armado.
Parámetros
| Sección de columna | 1.0 m × 1.0 m |
| Longitud | 8.5 m (dirección X: extremos empotrado–libre, dirección Y: empotrado–articulado) |
| Resistencia del hormigón | f'c = 40 MPa |
| Cuantía de armadura | 1% |
| Carga axial | 10,000 kN |
| Momento alrededor de X | 3000 kNm |
Resultados de ETABS
→ el método a) se utiliza internamente para el dimensionamiento de columnas
según los resultados:
- dns = 4.33 → significativamente mayor que el límite ACI de 1.4
- la columna se considera insegura
- la relación de capacidad es 1.14
Resultados de RFEM
→ el método c) se utiliza internamente para el dimensionamiento de columnas
según los resultados:
- dns = 1.39 → menor que el límite ACI de 1.4
- la columna se considera segura
- la relación de capacidad es 0.94
Notas
Una de las fortalezas clave de RFEM 6 es su informe de cálculo detallado, que proporciona una transparencia esencial que permite a los ingenieros verificar con confianza las hipótesis y comprender claramente los parámetros de diseño determinantes.