Limitación de anchos de fisuras según DIN EN 1992-1-1 con y sin cálculo directo en RF-CONCRETE

Artículo técnico

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El Eurocódigo 2 proporciona dos formas de realizar un diseño del ancho de fisuras. Por un lado, el cálculo del ancho de fisuras según 7.3.3 se puede realizar sin un cálculo directo por medio de las tablas para la limitación de la separación y el diámetro de barras. Por otro lado, el ancho de fisura wk se puede determinar directamente según 7.3.4 y comparar con un valor límite.

Base teórica

Los diseños 7.3.4 y 7.3.4 se realizan generalmente para la carga externa. Ambos diseños se basan en las fórmulas (7.9) y (7.11).

El cálculo del ancho de fisura se realiza en los módulos si la tensión del hormigón existente es σc > fct, eff, wk y el hormigón está fisurado. Puede ajustar el valor fct, eff, wk en los módulos.

Figura 01 - Resistencia efectiva a la tracción del hormigón en el momento de la fisuración en superficies de RF-CONCRETE

La tabla 7.2DE utilizada para el cálculo indirecto se basa en los valores límite de (7,9) y (7,11) y en supuestos para la resistencia a tracción fct, eff y para el módulo de elasticidad Es . En base a estos supuestos, los diámetros máximos permitidos dependiendo de la tensión del acero se muestran en la tabla 7.2.DE y los valores máximos de las separaciones de las barras en 7.3N. Ambas tablas están configuradas para un ancho de fisura permitido de 0,2 a 0,4 mm. Usando un diámetro límite modificado, los valores del sistema a considerar se transfieren a los valores especificados en la Tabla 7.2DE.

Figura 02 - DIN EN 1992-1-1 Tab. 7.2DE y 7.3N

Para el cálculo directo, no hay límites para el ancho de fisura permitido porque el ancho de fisura wk siempre se calcula directamente. Esto también le permite aplicar un valor límite para el ancho de fisura <0,2 mm.

Utilizando en RF-CONCRETE

Ambos métodos están disponibles en los módulos adicionales RF-CONCRETE Members y RF-CONCRETE Surfaces. Según la configuración predeterminada, ambos métodos están activos. Teóricamente, no es necesario realizar ambos diseños. Es suficiente con que se cumpla uno de los dos diseños. Sin embargo, hay una razón específica por la que ambos diseños se activan de forma predeterminada. A continuación, se describirá este refuerzo económico para el diseño del ancho de fisura.

Figura 03 - Método para limitar el ancho de grieta

Encuentre una armadura económica para el diseño de ancho de fisura

En RF-CONCRETE Members y RF-CONCRETE Surfaces, está disponible la opción "Encontrar la armadura más económica para el cálculo del ancho de fisura". El motivo de esta opción es el siguiente.

Según DIN EN 1992 7.3.3 (2), es poco probable que se superen los anchos de fisura si se cumple la armadura mínima según 7.3.2 y al mismo tiempo

  • para grietas debido a la coacción predominante, se observa el diámetro del elemento según la tabla 7.2N. En este caso, debe usar el valor inmediatamente después de la fisuración para la tensión del acero (es decir, use σs en la ecuación (7.1)).

  • para las fisuras debidas principalmente a acciones directas, se cumplen las condiciones según la tabla 7.2N o la tabla 7.3N. Las tensiones del acero se determinan generalmente en base a secciones fisuradas bajo la combinación de acciones determinantes.

Esto significa que no se deben cumplir todas las partes del cálculo indirecto si se asegura al mismo tiempo que se cumple la armadura mínima. Esto puede dar como resultado que la armadura necesaria determinada en el curso del cálculo directo no sea la armadura más económica. Esta es también la razón por la cual ambos diseños están activos de forma predeterminada.

Figura 04 - RF-CONCRETE Surfaces: Finding Economic Refuerzo para el diseño del ancho de la grieta

Diseño de ancho de fisura para un ancho de fisura permitido <0,2 mm

Debido a la situación del preajuste mencionado anteriormente, puede haber un problema en el diseño de un ancho de fisura permitido <0,2 mm. Para el intervalo wk <0,2 mm, las tablas en las que se basa el cálculo indirecto no son relevantes. En este contexto, el cálculo indirecto se debe desactivar para tal situación y solo se debe verificar con el cálculo directo.

Figura 05 - Ancho de fisura inferior a 0,2 mm

Cálculo del rendimiento

Especialmente con respecto a la situación en la que ambos diseños se realizan según la configuración predeterminada, a veces surge la cuestión de la velocidad de cálculo. A este respecto, el diseño realizado adicionalmente no tiene una influencia importante en el cálculo. La determinación de la armadura necesaria para el diseño del ancho de fisura se realiza de forma iterativa. Si no se cumple un diseño, se asigna una armadura adicional a la armadura necesaria y se vuelve a realizar el diseño. Esto se hace hasta que no se puedan insertar más barras en la sección o se cumplan los criterios de diseño aplicados.

Diseño de ancho de fisura para coacción

Los módulos adicionales RF-CONCRETE están diseñados de tal manera que se determina la armadura mínima según 7.3.2 para la tensión impuesta. En la medida en que sea posible que la carga debido a la coacción se pueda mostrar en el lado de la carga, el cálculo del ancho de fisura para la coacción también se puede realizar por medio del cálculo del ancho de fisura.

Palabras clave

abertura de fisura fuerzas de coacción Cálculo directo de las aberturas de fisura Cálculo indirecto de las aberturas de fisura Directriz WU Hormigón FD

Referencia

[1]   Manual RF-CONCRETE Surfaces. (2017). Tiefenbach: Dlubal Software.
[2]   Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings; EN 1992‑1‑1:2004 + AC:2010

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  • Actualizado 10. noviembre 2020

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