Modificación de la rigidez del hormigón en RFEM según ACI 318-14 y CSA A23.3-14

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Según la secc. 6.6.3.1.1 y secc. 10.14.1.2 de ACI 318-14 y CSA A23.3-14, respectivamente, RFEM tiene en cuenta la reducción de la rigidez de la barra y superficie de forma eficaz para varios tipos de elementos. Los tipos de selección disponibles incluyen muros fisurados y sin fisurar, placas planas y losas, vigas y pilares. Los factores de multiplicación disponibles dentro del programa se toman directamente de la tabla 6.6.3.1.1(a) y de la tabla 10.14.1.2.

Rigidez reducida según ACI 318 y CSA A23.3

Según las secciones 6.6.3.1.1 y 10.14.1.2, el área de la sección bruta Ag y el momento de inercia Ig se pueden usar para el análisis elástico, donde se aplican los niveles de carga con coeficientes. Estos niveles de carga con coeficientes se determinan utilizando la tabla 6.6.3.1.1 (a) de la norma americana ACI 318-14 [1] y la tabla en la sección 10.14.1.2 de la norma canadiense CSA A23.3-14 [2] , teniendo en cuenta el tipo de elemento y las condiciones correspondientes. Los factores de multiplicación reducen el momento de inercia mientras que el área de la sección bruta se mantiene constante. Estos factores se aplicaron de forma conservadora mediante varias normas de hormigón para tener en cuenta la pérdida de sección debida a la fisuración del hormigón.

Según el apartado 6.6.3.1.1 de la norma americana ACI 318-14, el momento de inercia y el área de la sección bruta de las barras/superficies se deben calcular según las tablas 6.6.3.1.1 (a) o 6.6. 3.1.1 (b), si no se requiere un análisis más detallado. Del mismo, modo, CSA A23.3-14 enumera una tabla que incluye los factores de multiplicación correspondientes aplicados a cada momento de inercia.

Diferentes condiciones, tales como B. "fisurado" y "no fisurado" sólo afecta a elementos de hormigón del tipo "muro". Al calcular el momento y la cortante para un muro fisurado, se usa un factor de 0,70 para el momento de inercia bruto Ig . Si el muro está indicado para fisurarse, en base al módulo de ruptura, el momento de inercia se calcula como 0,35 Ig para un análisis posterior.

A diferencia de los muros, cuando se analizan otros elementos tales como pilares, vigas, placas planas y losas de forjado, los momentos de inercia no cambian según las suposiciones de fisuración o no fisuración. El valor reducido se basa en un único factor de reducción enumerado a continuación.

Pilares: Ig = 0,70Ig
Vigas: Ig = 0,35Ig
Placas planas y losas de forjado: Ig = 0,25Ig

Para todos los elementos de hormigón, incluidos los muros, se aplica un factor de 1,0 al área de sección bruta Ag. Por lo tanto, el área total de la sección de hormigón permanece sin cambios. Con respecto al ACI 318-14, los valores de momento de inercia tomados de MacGregor y Hage (1977) [3] se multiplican por un factor de reducción de la rigidez de φ k = 0,875 a partir de R6.6.4.5.2. Por ejemplo, el momento de inercia se puede calcular como tal:

0,875 (0,80 g ) = 0,70 g

Adopción por RFEM

RFEM permite al usuario modificar a la perfección la rigidez a flexión o axial de cualquier barra de hormigón o superficie que se considere para el análisis y el cálculo. Los tipos de componentes se pueden configurar para cada elemento en las opciones "Modificar rigidez" dentro del programa.

Al hacer clic dos veces en una barra simple o barras/superficies múltiples, se abre el cuadro de diálogo "Editar barra/superficie". Dentro de esta ventana, las opciones de rigidez modificadas se encuentran en la pestaña "Modificar rigidez". Aquí el usuario tiene la opción de seleccionar múltiples "Tipos de definición" como ACI 318-14, tabla 6.6.3.1.1(a) y CSA A23.3-14, tabla 10.14.1.2. Las figuras 01 y 02 muestran las normas mencionadas anteriormente y sus factores relacionados con las reducciones de rigidez directamente de ACI 318-14 y CSA A23.3-14.

Figura 02 - Selección del tipo de definición para la modificación de la rigidez del hormigón según CSA A23.3-14

Figura 01 - Selección del tipo de definición para la modificación de la rigidez del hormigón según ACI 318-14

Palabras clave

Rigidez Barra Superficie Pilar Reducción

Referencia

[1]   ACI 318-14, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary
[2]   CSA A23.3:14, Design of Concrete Structures
[3]   MacGregor, J. G.; Hage, S. E.: Stability Analysis and Design of Concrete Frames, Journal of the Structural Division 10, Pages 1963 - 1970. 1977

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