Vigas de cuelgue, nervios y vigas en T: requisitos de cálculo

Artículo técnico

Tanto en el caso de estructuras por el método de elementos finitos combinadas (elementos de superficie y barra) como en el de estructuras de placas plegadas, para el cálculo de una barra es posible atribuir una estructura de vigas a una sección de viga en T ficticia cuya geometría dependa de la anchura eficaz. Cuando en RFEM se utiliza el tipo de barra "Nervio", un componente de la losa (elemento de superficie) y un componente del alma (elemento de barra) representan la rigidez. Este planteamiento posee ciertos requisitos de cálculo que se explican en este artículo.

Anchura eficaz

En caso de tensión por flexión y una zona de compresión en un lado de la losa, la participación de la losa se da por sentado en el efecto de aplastamiento de carga. La anchura eficaz posee un tamaño geométrico que se puede utilizar para aplicar una tensión de compresión del hormigón máxima más o menos constante.

El nervio que se define en RFEM se transfiere al módulo adicional RF-CONCRETE Members de tal forma que se asigne beff,i = bi.

Figura 1 - Parámetros de la anchura eficaz del ala ([1], Figura 5.3)

Si beff,i no equivale a bi, el usuario tendrá la posibilidad de cambiarlo. Por lo general, la anchura eficaz beff,i es un tamaño que no se determina en el programa de forma automática, así que el usuario tiene que especificarla. Es posible ajustar las anchuras eficaces en la ventana 1.4 de RF-CONCRETE Members después de haber seleccionado la casilla de verificación "Mostrar anchuras eficaces del nervio para la determinación de los esfuerzos internos" (véase la Figura 2).

Figura 2 - Ventana 1.4 Nervios en RF-CONCRETE Members: ajuste de las anchuras eficaces

Tanto la anchura de integración como la anchura eficaz pueden ser constantes sólo para cada barra en RFEM, de acuerdo con los requisitos de EN 1992-1-1 que se proporcionan en el apartado 5.3.2.1 (4). En caso de necesitar una precisión especial para la determinación de esfuerzos internos, será necesaria la división de la viga de cuelgue en barras individuales, en función de las distintas áreas de las anchuras eficaces.

Si se ha calculado el nervio en RF-CONCRETE Members y la estructura se va además a calcular en RF-CONCRETE Surfaces, puede ocurrir que se omitan los esfuerzos internos considerados en el cálculo de la barra mediante la utilización de anchuras de integración en el cálculo de la superficie. Es posible realizar el ajuste respectivo en Detalles del módulo RF-CONCRETE Surfaces (véase la Figura 3).

Figura 3 - RF-CONCRETE Surfaces: consideración de la anchura de integración para el cálculo de la superficie

Cálculo a torsión

Hay que distinguir la resistencia a torsión de acuerdo con su causa.

Si es la compatibilidad de deformaciones la que produce torsión en las estructuras hiperestáticas (torsión de compatibilidad), no habrá necesidad de realizar el cálculo a torsión, según EN 1992-1-1, 6.3.1 (2). En relación con este párrafo, MT no se debería tener en cuenta para el cálculo del nervio. Puede desactivar MT en la ventana 1.6 de RF-CONCRETE Members (véase la Figura 4).

Figura 4 - Ventana 1.6 de RF-CONCRETE Members: configuración de esfuerzos internos relevantes para el cálculo del hormigón

Si las condiciones de equilibrio estático producen torsión, hará falta calcularla para evitar la inestabilidad de una estructura sin rigidez a torsión (torsión de equilibrio).

Referencias

[1]  Eurocódigo 2: Proyectos de estructuras de hormigón. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación; EN 1992-1-1:2004 + AC:2010
[2]  Zilch, K. & Zehetmaier, G. (2010). Bemessung im konstruktiven Betonbau - Nach DIN 1045-1 (Fassung 2008) und EN 1992-1-1 (Eurocode 2) (2nd ed.). Berlin: Springer.

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