Diseño de huecos grandes en vigas y vigas de cuelgue

Artículo técnico

Ya que el estado límite último de vigas está afectado en la zona de huecos, se debería prestar una atención especial a esto. En general, los huecos pequeños pueden cubrirse lo suficiente adaptando la estructura de la viga a éstos. Para huecos grandes, es necesario considerar y modelar la zona por separado.

Las posibilidades en RFEM

Como no es posible una consideración directa de los huecos en vigas y vigas de cuelgue, se debe encontrar una solución con las herramientas disponibles. La entrada de los datos no es posible en RF-CONCRETE Members, por lo que es necesario utilizar superficies aquí.

El modelado de vigas de cuelgue se puede realizar con superficies sin dificultad. Con la posibilidad de evaluar los esfuerzos internos a partir del cálculo de superficies con vigas resultantes como esfuerzos internos en barras, es posible entonces realizar un diseño en barras.

El modelado

La viga o viga de cuelgue de hormigón se modela como un modelo de superficies en vez de, como es habitual, una barra o un nervio. Seguidamente, se modela una viga resultante en esta superficie en la cual los esfuerzos internos de cálculo de la superficies están integrados sobre la zona deseada.

Figura 01 - La estructura

La misma acción tiene lugar, como se muestra en la Figura 02, para las secciones más pequeñas alrededor de los huecos. La sección respectiva de las superficies integradas se asigna a las vigas resultantes como una sección.

Figura 02 - Parámetros de integración de la viga resultante

Esfuerzos internos

Para el diseño de la viga resultante en RF-CONCRETE Members, los esfuerzos internos en las superficies se convierten a esfuerzos internos en las barras. Sólo entonces será posible evaluar los esfuerzos internos en las superficies de manera significativa.

Figura 03 - Esfuerzos internos

El diseño

El cálculo de la barra se realiza como es habitual en RF-CONCRETE Members. Los porcentajes de armadura se definen según los esfuerzos internos en barras en la viga resultante y se tienen que ajustar si es necesario para crear las transiciones entre la viga principal y los huecos razonablemente. Debido al cálculo de las alas en los huecos como barras a compresión y a tracción, el diámetro de las barras o el contenido de armadura suele ser distinto.

Figura 04 - Optimización de la armadura; arriba: sin adaptaciones, abajo: armadura longitudinal ajustada

Más consideraciones en el caso de huecos grandes

Además de la armadura determinada en RFEM, se tienen que considerar más detalles para la armadura de los huecos. La longitud de anclaje de la armadura por encima y por debajo del hueco se debería seleccionar de tal manera que la biela del hormigón se ancle suficientemente con una inclinación de 45 °. Además, es necesario proporcionar una armadura suspendida a ambos lados del hueco para transferir los esfuerzos de tracción transversales que surjan. Su cálculo se puede realizar, por ejemplo, según el folleto 566 ó 599 de DAfStb (Comité alemán del hormigón armado). Ambos métodos se presentan en [3].

Referencias

[1]Manual de RFEM. Tiefenbach: Dlubal Software, febrero de 2016. Descargar
[2]Manual de RF-/CONCRETE Members. Tiefenbach: Dlubal Software, octubre de 2017. Descargar
[3]Hegger, J.; Mark, P.: Stahlbetonbau aktuell 2016. Berlín: Beuth, 2016

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