Cálculo de la armadura de un tirante con RF-CONCRETE Members

Artículo técnico sobre el tema del análisis de estructuras usando de Dlubal Software

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Este artículo trata sobre la determinación de la armadura de hormigón para una viga sometida a tracción sólo según EN 1992-1-1. El objetivo es mostrar la carga de tracción de un elemento tipo barra (sin deformaciones impuestas) y definir la armadura de hormigón de acuerdo con las reglas y disposiciones de construcción de la norma utilizando el software de análisis estructural RFEM.

¿Qué significa tracción para un elemento de hormigón?

Una sección de un elemento estructural se somete a tensión por tracción simple cuando las fuerzas que actúan en un lado de la sección se reducen en el centro de gravedad de la sección a una fuerza única N. Esta fuerza normal N es entonces perpendicular a la sección y se dirige hacia el lado donde actúan las fuerzas. El peso propio se desprecia en el hormigón y la sección se somete uniformemente a tracción.

Tensión de tracción en acero

Para el acero con un diagrama σ - ε que muestra un gráfico inclinado, la ecuación a la derecha del gráfico correspondiente al comportamiento a tracción del acero se escribe según los valores característicos del acero establecidos en el §3.2. 7 (2) de EN 1992-1-1.

σs = fyd + k · fyd - fydεuk - fydEs · εs - fydEs

Armadura longitudinal

Tenga en cuenta: el hormigón bajo tracción se descuida por la tracción pura. Por lo tanto, solo los aceros equilibran completamente los esfuerzos de tracciónN ed. Por lo tanto, el área de armadura necesaria se determina según la fuerza de tracción y la tensión proporcionada.

As = NEds
Is ... Área de la armadura
Ned ... Esfuerzo axil último

Aplicación de la teoría utilizando RF-CONCRETE Members

Vemos un ejemplo de un elemento sometido a tracción simple analizando los resultados obtenidos para las armaduras longitudinales. A continuación, encontrará los datos de entrada:

  • Cargas permanentes: Ng = 100 kN
  • Cargas variables: Nq = 40 kN
  • Sección cuadrada: 20/20 cm
  • Clase de resistencia del hormigón: C25/30
  • Acero: S 500 A para gráfico inclinado
  • Diámetro de la armadura longitudinal: ϕl = 12 mm
  • Diámetro de la armadura transversal: ϕt = 6 mm
  • Recubrimiento de hormigón: 3 cm
  • No se requiere control de fisuración.

Para verificar la configuración del material en RF-CONCRETE Members, la imagen 02 describe los materiales utilizados para el hormigón y la armadura.

Estado límite último

Carga de cálculo en el estado límite último:

NEd = 1,35 ⋅ 100 + 1,5 ⋅ 40 = 195,00 kN

Tensión de tracción existente

Estado límite último para una situación de proyecto transitoria y duradera:

fyd = 500/1,15 = 435 MPa

k = 525/500 = 1,05 según la tabla C.1 de EN 1992-1-1

εreino unido = 25 ‰

εud = 0,9 ⋅ 25 = 22,5 ‰

σs = 435 + (1,05 ⋅ 435 - 435)/(2,5 - 435/(200 000)) ⋅ [2,25 - 435/(200 000)] = 454 MPa

Armadura longitudinal necesaria

Armadura longitudinal para el estado límite último:

As = 0,195/454 ⋅ 10 4 = 4,30 cm²

armadura longitudinal existente

Después de haber configurado las armaduras con un diámetro de 12 mm en RF-CONCRETE Members, la armadura proporcionada determinada automáticamente por el módulo adicional es de 4 barras, con una distribución simétrica en las partes inferior y superior de la sección, es decir, 2 x 2 HA12 que da como resultado la siguiente área de armadura:

As = 4 ⋅ 1,13 = 4,52 cm²

Armadura transversal

Con la armadura transversal también definida por el usuario, RF-CONCRETE Members puede determinar automáticamente las separaciones según la norma y comprobar si su disposición es conforme.

En nuestro caso, al imponer estribos que tienen un diámetro de 6 mm, el programa nos da una separación de 0,122 m, pero también muestra el mensaje de advertencia n ° 155) en la columna Notas que se puede ver en la imagen 07.

La fórmula que hace referencia al §9.2.2 (8) de EN 1992-1-1 se define a continuación.

Sl, máx = 0,75 ⋅ d
Sl, máx ... Separación máxima transversal de los estribos
d ... Altura eficaz
d = h - e - ∅t - ∅l/2
h ... Altura de la sección
e ... Recubri-\nmiento de hormigón

Las fórmulas anteriores nos dan los siguientes resultados:

d = 0,200 - 0,03 - 0,006 - 0,012/2 = 0,158 m

Sl, máx = 0,75 ⋅ 0,158 = 0,12 m

Al hacer clic en "Modificar armadura ..." como se muestra en la imagen 08, la separación de los estribos se puede modificar a 0,11 m y desaparece el mensaje de advertencia.

Conclusión

Una vez configurados los parámetros de antemano, RF-CONCRETE Members proporciona el número de barras de armadura necesarias según la disposición definida, para verificar la carga de tracción según los esfuerzos internos procedentes de RFEM. Dependiendo de los mensajes de advertencia mostrados, el usuario también puede modificar la armadura y su disposición después del cálculo.

Autor

M.Eng. Milan Gérard

M.Eng. Milan Gérard

Ventas y soporte técnico

Milan Gérard trabaja en la planta de París. También proporciona soporte técnico a nuestros clientes de habla francesa.

Palabras clave

Eurocodes Tracción Armadura

Referencia

[1]   Roux, J.: Pratique de l'eurocode 2 - Guide d'application. Paris: Groupe Eyrolles, 2007
[2]   Eurocódigo 2: Proyecto de estructuras de hormigón - Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación; EN 1992-1-1:2011-01

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  • Actualizado 11. mayo 2021

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