Para superficies de madera con el tipo de espesor "Constante", se tiene en cuenta el factor de fisura kcr y, por lo tanto, la influencia negativa de las fisuras en la resistencia al cortante.
Se pueden ajustar varios parámetros de diseño de las secciones en la configuración del estado límite de servicio. Allí se puede controlar la condición de sección aplicada para el análisis de la deformación y el ancho de la fisura.
Para esto, se pueden activar las siguientes configuraciones:
Estado fisurado calculado a partir de la carga asociada
Estado fisurado determinado como envolvente a partir de todas las situaciones de proyecto de ELS
Estado fisurado de la sección, independiente de la carga
¿Sabía que ...? A diferencia de otros modelos de material, el diagrama tensión-deformación para este modelo de material no es antimétrico con respecto al origen. Puede usar este modelo de material para simular el comportamiento del hormigón armado con fibras de acero, por ejemplo. Puede encontrar más información sobre el modelado de hormigón armado con fibras de acero en el artículo técnico Propiedades del material del hormigón armado con fibras de acero.
En este modelo de material, la rigidez isótropa se reduce con un parámetro de daños escalar. Este parámetro de daños se determina a partir de la curva de tensión definida en el diagrama. No se tiene en cuenta la dirección de las tensiones principales. Más bien, el daño se produce en la dirección de la deformación equivalente, que también cubre la tercera dirección perpendicular al plano. El área de tracción y compresión del tensor de tensiones se trata por separado. En este caso, se aplican diferentes parámetros de daño.
El "Tamaño del elemento de referencia" controla cómo se aplica la escala de la deformación en el área de la fisura respecto a la longitud del elemento. Con el valor predeterminado cero, no se realiza ninguna escala. Por lo tanto, el comportamiento del material de hormigón con fibras de acero se modela de manera realista.
La deformación se determina para barras y superficies, teniendo en cuenta la sección de hormigón armado fisurada (estado II) o no fisurada (estado I). Al determinar la rigidez, puede considerar la rigidez a tracción entre las fisuras, llamada 'rigidez a tracción', según la norma de cálculo utilizada.
¿Su diseño tuvo éxito? Entonces, simplemente recuéstese y relájese. También aquí se beneficia de las numerosas funciones de RFEM. El programa le proporciona las tensiones máximas de las superficies de mampostería, por lo que puede mostrar los resultados en detalle en cada punto de malla de elementos finitos (EF).
Además, puede insertar secciones para realizar una evaluación detallada de las áreas individuales. Utilice la visualización de las áreas de fluencia para estimar las fisuras en la mampostería.
Análisis de deformación de superficies de hormigón armado sin o con fisuras (estado II) aplicando el método de aproximación (por ejemplo, análisis de deformación según ACI 318-19, 24.3.2.5 o EN 1992-1-1, cl. 7.4.3)
Rigidez a tracción del hormigón aplicado entre fisuras
Opciones para considerar la fluencia y la retracción del hormigón.
Representación gráfica de los resultados integrados en RFEM, como la deformación o la flecha de una losa plana
Borrar visualización de resultados numéricos en el cuadro de diálogo de detalles
Integración completa de los resultados en el informe de RFEM
¿Está buscando un cálculo de deformaciones? Mire en la Configuración del estado límite de servicio, donde se puede activar. También puede controlar la consideración de los efectos a largo plazo (fluencia y retracción) y la rigidez a tracción entre fisuras en el cuadro de diálogo anterior. El coeficiente de fluencia y la deformación por retracción se calculan utilizando los parámetros de entrada especificados o puede definirlos individualmente.
Además, puede especificar el valor límite de deformación individualmente para cada componente estructural. El valor límite permitido se define por una deformación máxima. Además, tiene que especificar si desea usar el sistema no deformado o deformado para la comprobación de diseño.
Las normas ya especifican los métodos de aproximación (por ejemplo, el cálculo de la deformación según EN 1992-1-1, 7.4.3 o ACI 318-19, 24.3.2.5) que necesita para su cálculo de deformación. En este caso, las denominadas rigideces eficaces se calculan en los elementos finitos de acuerdo con el estado límite existente con/sin fisuras. Luego puede usar estas rigideces eficaces para determinar las deformaciones por medio de otro cálculo por el MEF.
Considere una sección de hormigón armado para el cálculo de las rigideces eficaces de los elementos finitos. Basándose en los esfuerzos internos determinados para el estado límite de servicio en RFEM, puede clasificar la sección de hormigón armado como "fisurada" o "no fisurada". ¿Se considera el efecto del hormigón entre las fisuras? En este caso, esto se hace por medio de un coeficiente de distribución (por ejemplo, según EN 1992-1-1, Ec. 7.19 o ACI 318-19, 24.3.2.5). Puede suponer que el comportamiento del material para el hormigón es elástico lineal en la zona de compresión y tracción hasta alcanzar la resistencia a tracción del hormigón. Este procedimiento es suficientemente preciso para el estado límite de servicio.
Al determinar las rigideces eficaces, puede tener en cuenta la fluencia y la retracción en el "nivel de la sección". No'necesita considerar la influencia de la retracción y la fluencia en sistemas estáticamente indeterminados en este método de aproximación (por ejemplo, los esfuerzos de tracción de la deformación por retracción en sistemas coaccionados en todos los lados no se determinan y se deben considerar por separado). En resumen, el cálculo de la deformación se realiza en dos pasos:
Cálculo de la rigidez eficaz de la sección de hormigón armado asumiendo condiciones lineales elásticas
Cálculo de la deformación utilizando las rigideces eficaces con el MEF
El cálculo no lineal se activa seleccionando el método de análisis para los cálculos en el estado límite de servicio. Los diferentes análisis para realizar así como los diagramas tensión-deformación para hormigón y acero de armar se pueden seleccionar de manera individual. El proceso de iteración se puede ver influenciado por estos parámetros de control: precisión de convergencia, número máximo de iteraciones, disposición de las capas sobre la profundidad de la sección y factor de amortiguamiento.
Puede establecer los valores límite en el estado límite de servicio individualmente para cada superficie o grupo de superficies. Como valores límite admitidos se puede definir la deformación máxima, las tensiones máximas y los espesores de fisura máximos. La definición de la deformación máxima requiere una especificación adicional sobre si se debe usar el sistema no deformado o deformado para el cálculo.
RF-CONCRETE Members
El cálculo no lineal se puede aplicar al cálculo del estado límite último y de servicio. Además, es posible controlar de manera individual cómo se aplica la resistencia a tracción del hormigón o la rigidez a tracción del hormigón entre las fisuras. El proceso de iteración se puede ver influenciado por estos parámetros de control: precisión de convergencia, número máximo de iteraciones y factor de amortiguamiento.
Antes de que comience el cálculo, debe comprobar los datos de entrada utilizando la función del programa. Luego, el módulo adicional CONCRETE busca los resultados de los casos de carga, cargas y combinaciones de resultados relevantes. Si no se pueden encontrar, RSTAB inicia el cálculo para determinar los esfuerzos internos necesarios.
Considerando la norma de cálculo seleccionada, se calculan las áreas de armadura requeridas de la armadura longitudinal y de cortante, así como los resultados intermedios correspondientes. Si la armadura longitudinal determinada por el cálculo del estado límite último no es suficiente para el cálculo de la máxima abertura de fisura, es posible aumentar la armadura automáticamente hasta que se alcance el valor límite definido.
El cálculo de componentes estructurales potencialmente inestables es posible utilizando un cálculo no lineal. Según una norma respectiva, están disponibles diferentes enfoques.
El cálculo de la resistencia al fuego se realiza según un método de cálculo simplificado conforme al apartado 4.2 de la Norma EN 1992-1-2. El módulo utiliza el método de las zonas mencionado en el anexo B2. Además, puede considerar las deformaciones térmicas en la dirección longitudinal y la contraflecha térmica que surgen adicionalmente de los efectos asimétricos del fuego.
El análisis de deformación según el método de aproximación definido en las normas (por ejemplo, el análisis de deformación según EN 1992-1-1, 7.4.3) se aplica al cálculo de las "rigideces eficaces" en los elementos finitos según el estado límite existente del hormigón con o sin fisuras. Estas rigideces se utilizan para determinar la deformación de la superficie mediante el cálculo repetido por el MEF.
El cálculo de la rigidez eficaz de elementos finitos tiene en cuenta una sección de hormigón armado. Basándose en los esfuerzos internos determinados para el estado límite de servicio en RFEM, el programa clasifica la sección de hormigón armado como 'fisurada' o 'no fisurada'. Si también se debe considerar la rigidez a tracción en una sección, se usa un coeficiente de distribución (según EN 1992-1-1, Ec. 7.19, por ejemplo). Se supone que el comportamiento del material para el hormigón es elástico lineal en la zona de compresión y tracción hasta que se alcanza la resistencia a tracción del hormigón. Esto se alcanza exactamente en el estado límite de servicio.
Al determinar las rigideces eficaces, se tienen en cuenta la fluencia y la retracción en el "nivel de la sección". La influencia de la retracción y la fluencia en sistemas estáticamente indeterminados no se tiene en cuenta en este método de aproximación (por ejemplo, los esfuerzos de tracción de la deformación por retracción en sistemas coaccionados en todos los lados no se determinan y se deben considerar por separado). En resumen, RF-CONCRETE Deflect calcula las deformaciones en dos pasos:
Cálculo de las rigideces eficaces de la sección de hormigón armado asumiendo condiciones lineales elásticas
Cálculo de la deformación utilizando las rigideces eficaces con el MEF
La extensión del módulo EC2 for RSTAB permite el cálculo de hormigón armado según EN 1992-1-1 (Eurocódigo 2) y los siguientes Anejos Nacionales:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1: 2015-12 (Alemania)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Austria)
Bélgica NBN EN 1992-1-1 ANB: 2010 para el diseño a temperatura normal, y NBN EN 1992-1-2 ANB:2010 para el diseño de resistencia al fuego (Bélgica)
BDS EN 1992-1-1: 2005/NA: 2011 (Bulgaria)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dinamarca)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Francia)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finlandia)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italia)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA: 2014 (Letonia)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Lituania)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malasia)
NEN-EN 1992-1-1 + C2:2011/NB:2016 (Países Bajos)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Noruega)
PN EN 1992-1-1/NA: 2010 (Polonia)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
SR EN 1992-1-1:2004/NA: 2008 (Rumanía)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Suecia)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Eslovaquia)
SIST EN 1992-1-1: 2005/A101:2006 (Eslovenia)
UNE EN 1992-1-1/AN:2013 (España)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (República Checa)
BS EN 1992-1-1: 2004/NA:2005 (Reino Unido)
CPM 1992-1-1:2009 (Bielorrusia)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA: 2009 (Chipre)
Además de los Anejos Nacionales (AN) enumerados anteriormente, también puede definir un AN específico, aplicando valores límite y parámetros definidos por el usuario.
Establecimiento previo opcional de los coeficientes parciales de seguridad, coeficientes de reducción, límite de profundidad del eje neutro, propiedades del material y recubrimiento de hormigón
Determinación de la armadura longitudinal, de cortante y torsional
Cálculo de barras de sección variable
Optimización de la sección
Representación de la armadura mínima y de compresión
Determinación de la propuesta editable de la armadura
Análisis de ancho de fisura con aumento opcional de la armadura necesaria para mantener los valores límite definidos del análisis de ancho de fisura
Cálculo no lineal con la consideración de secciones fisuradas (para EN 1992-1-1: 2004 y DIN 1045-1: 2008)
Consideración de la rigidez a tracción
Consideración de la fluencia y la retracción
Deformaciones para secciones fisuradas (estado II)
Representación gráfica de todos los diagramas de resultados
Cálculo de la resistencia al fuego según el método simplificado (método del área) según EN 1992-1-2 para secciones rectangulares y circulares Por lo tanto, también es posible el cálculo de resistencia al fuego de los apoyos.
Después del cálculo, el módulo muestra tablas claramente ordenadas que enumeran la armadura necesaria y los resultados del cálculo del estado límite de servicio. Todos los valores intermedios se incluyen de manera comprensible. Además de las tablas, se representan gráficamente las tensiones y deformaciones actuales en una sección.
Las propuestas de armadura de la armadura longitudinal y de cortante, incluidos los bocetos, se documentan de acuerdo con la práctica actual. Es posible editar la propuesta de armadura y ajustar, por ejemplo, el número de barras y el anclaje. Las modificaciones se actualizarán automáticamente.
Una sección de hormigón, incluida la armadura, se puede visualizar en un renderizado en 3D. De esta manera, el programa proporciona una opción de documentación óptima para crear planos de armadura, incluida la lista de acero.
Los análisis de abertura de fisura se realizan utilizando la armadura seleccionada de los esfuerzos internos en el estado límite de servicio. La salida de resultados cubre las tensiones del acero, la armadura mínima, los diámetros límite y la separación máxima de barras, así como la separación de fisuras y los anchos máximos de fisura.
Como resultado del cálculo no lineal, existen los estados límite últimos de la sección con amradura definida (determinada elásticamente lineal), así como las deformaciones eficaces de la barra, considerando la rigidez en el estado fisurado.
Después de abrir el programa, puede definir la norma y el método según el cual se realiza el cálculo. Los estados límite últimos y de servicio se pueden calcular según los métodos de cálculo lineales y no lineales. Los casos de carga, combinaciones de carga o combinaciones de resultados se asignan a diferentes tipos de cálculo. En otras ventanas de entrada, puede definir materiales y secciones. Además, es posible asignar parámetros para la fluencia y la retracción. Los coeficientes de fluencia y retracción se ajustan directamente, dependiendo de la edad del hormigón.
La geometría del apoyo se determina por medio de datos relevantes para el cálculo, como los anchos y tipos de apoyo (apoyo directo, monolítico, extremo o intermedio) y la redistribución de momentos, así como el esfuerzo cortante y la reducción del momento. CONCRETE reconoce los tipos de apoyo del modelo de RSTAB automáticamente.
Una ventana segmentada incluye los datos específicos de la armadura, como los diámetros, el recubrimiento de hormigón y el tipo de armadura de la deformación, el número de capas, la capacidad de corte de los cercos y el tipo de anclaje. En el caso del cálculo de la resistencia al fuego, es necesario definir la clase de resistencia al fuego, las propiedades del material relacionadas con el fuego y el lado de la sección expuesto al fuego. Las barras y conjuntos de barras se pueden resumir en 'grupos de armaduras' especiales, cada uno con diferentes parámetros de cálculo.
Puede ajustar el valor límite de la abertura de fisura máxima en el caso del análisis de abertura de fisura. La geometría de las cartelas se va a determinar adicionalmente para la armadura.
Al determinar los esfuerzos internos, puede elegir entre el método de cálculo 1 (sin fisurar en toda la longitud de la viga) y el método de cálculo 2 (formación de fisuras en los pilares internos).
En ambos casos, es posible considerar un ancho eficaz constante de la losa de hormigón en todo el vano según ENV 1994-1-1, 4.2.2.1 (1) y una redistribución de los momentos. Bei der Dübelbemessung ist ausschließlich eine elastische Berechnung der Schnittgrößen über den Berechnungskern von RSTAB möglich (keine Lizenz für RSTAB erforderlich!).
El cálculo realiza una determinación completamente automática de las propiedades de la sección eficaz en los puntos de tiempo respectivos, considerando la fluencia y la retracción. En la interfaz de usuario de RSTAB, los modelos estructurales se crean como una estructura de barras, incluidas todas las condiciones de contorno y cargas. De esta forma, se asegura un cálculo fiable de los esfuerzos internos con las propiedades de la sección eficaz.
Los resultados se muestran en ventanas clasificadas según los cálculos requeridos. La disposición clara de los resultados permite una fácil orientación y evaluación.
Cálculo del estado límite último:
Resistencia a flexión y esfuerzo cortante con interacción
Conexión parcial para elementos de conexión dúctiles y no dúctiles
Determinación de los conectadores requeridos y su distribución
Cálculo de la resistencia a esfuerzo rasante
Cálculo de conexiones con conectores y del perímetro del conector
Resultados de las reacciones determinantes en los apoyos para la fase de construcción y mixta, incluyendo las cargas de los apoyos de construcción
Análisis de pandeo lateral (para vigas continuas y vigas en voladizo)
Verificación de clases de secciones así como también las propiedades de sección plásticas y elásticas
Cálculo del estado límite de servicio:
Análisis de flecha
Deformaciones y contraflecha inicial determinadas con las propiedades de sección para fluencia y retracción
Análisis de frecuencias propias
Análisis de anchos de fisura
Determinación de esfuerzos en apoyos
Todos los datos se documentan en un informe claramente organizado que incluye gráficos. En caso de cualquier modificación, el informe se actualiza automáticamente. COMPOSITE-BEAM es un programa independiente y no requiere la licencia de RSTAB o RFEM.
El análisis no lineal de deformaciones se realiza mediante un proceso iterativo por el cual se consideran las rigideces en las secciones fisuradas y no fisuradas. Con respecto al modelado de hormigón armado no lineal, se tienen que definir las propiedades de material que varían a lo largo del espesor de la superficie. Por tanto, para determinar el canto de la sección, se divide el elemento finito en cierto número de capas de acero y hormigón.
Las resistencias medias del acero utilizadas en el cálculo se basan en el 'Código del modelo probabilístico' publicado por el comité técnico JCSS. Depende del usuario si la resistencia del acero se aplica hasta la resistencia última a tracción (rama creciente en el área plástica). Con respecto a las propiedades del material del hormigón, se puede controlar el diagrama tensión-deformación en la resistencia de compresión y de tracción. Al determinar la resistencia de compresión del hormigón, se puede seleccionar entre un diagrama de tensión-deformación parabólico y parabólico rectangular. En el lado de tracción del hormigón, se puede desactivar la resistencia a tracción, así como aplicar un diagrama lineal-elástico, diagrama según el modelo CEB-FIB código 90:1993, y una resistencia a tracción residual para considerar el refuerzo de tracción entre fisuras.
Además, se puede seleccionar los valores de resultados que se quieran recibir cuando se haya completado el análisis no lineal en el estado límite de servicio:
Deformaciones (global, local en relación al sistema no deformado/ deformado)
Anchos de fisura, profundidades y separaciones de los lados superior e inferior en las direcciones principales I y II
Tensiones del hormigón (tensión y deformación en la dirección principal I y II) y de armadura (deformación, área, sección, recubrimiento y dirección en cada dirección de armadura)
RF-CONCRETE Members:
El análisis no lineal de deformaciones se realiza mediante un proceso iterativo por el cual se consideran las rigideces en las secciones fisuradas y no fisuradas. Las propiedades de material para el hormigón y acero de armar utilizados en el cálculo no lineal se pueden seleccionar dependiendo del estado límite. La contribución de la resistencia a tracción del hormigón entre las fisuras (rigidez a tracción) se puede aplicar por medio de un diagrama de tensión-deformación modificado de la armadura pasiva o aplicando una resistencia a tracción residual del hormigón.
El análisis de deformación con RF-CONCRETE Deflect se puede activar en la configuración para el cálculo analítico del estado límite de servicio en el módulo RF-CONCRETE Surfaces. La consideración de los efectos a largo plazo (fluencia y retracción) y la rigidez a tracción entre fisuras también se pueden gestionar en el cuadro de diálogo anterior. El coeficiente de fluencia y la deformación de retracción se calculan utilizando los parámetros de entrada o se definen individualmente.
Puede especificar el valor límite de la deformación individualmente para cada superficie o en un grupo de superficies completo. El valor límite permitido se define por una deformación máxima. Además, puede determinar si el cálculo se aplica a un sistema deformado o no deformado.
Análisis de deformación de superficies de hormigón armado sin o con fisuras (estado II) aplicando el método de aproximación (por ejemplo, análisis de deformación según EN 1992-1-1, cl. 7.4.3)
Rigidez a tracción del hormigón aplicado entre fisuras
Opciones para considerar la fluencia y la retracción del hormigón.
Representación gráfica de resultados integrada en RFEM; por ejemplo, deformación o flecha de una losa plana
Salida de resultados numéricos claramente ordenados mostrados en tablas con la opción de representar los resultados gráficamente en el modelo
Integración completa de los resultados en el informe de RFEM
Cálculo iterativo no lineal de deformaciones para estructuras de vigas y placas hechas de hormigón armado mediante la determinación de la rigidez del elemento respectivo sometido a las cargas definidas
Análisis de deformación de superficies de hormigón armado fisuradas (estado II)
Análisis general de estabilidad no lineal de barras comprimidas de hormigón armado; por ejemplo, según EN 1992-1-1, 5.8.6
Rigidez a tracción del hormigón aplicado entre fisuras
Numerosos Anejos Nacionales disponibles para el cálculo según el Eurocódigo 2 (EN 1992-1-1: 2004 + A1: 2014, ver EC2 para RFEM)
Consideración opcional de las influencias a largo plazo, como la fluencia o la retracción
Cálculo no lineal de tensiones en armaduras de acero y hormigón
Cálculo no lineal de anchos de fisura
Flexibilidad gracias a las opciones de configuración detalladas para las bases y el alcance de los cálculos
Representación gráfica de resultados integrada en RFEM; por ejemplo, deformación o flecha de una losa plana de hormigón armado
Salida de resultados numéricos claramente ordenados mostrados en tablas con la opción de representar los resultados gráficamente en el modelo
Integración completa de los resultados en el informe de RFEM
Después del cálculo, el módulo muestra tablas claramente organizadas que enumeran los resultados del cálculo no lineal. Todos los valores intermedios se incluyen de forma comprensible. La representación gráfica de razones de tensiones, deformaciones, tensiones del hormigón y de la armadura pasiva, anchos de fisura, profundidades de fisura y separación de fisuras en RFEM facilita una visión general rápida de las áreas críticas o fisuradas.
Los mensajes de error o comentarios con respecto al cálculo ayudan a encontrar los problemas de cálculo. Dado que los resultados del cálculo se muestran por superficie o por punto, incluidos todos los resultados intermedios, puede volver sobre todos los detalles del cálculo.
Debido a la exportación opcional de las tablas de entrada o de resultados a MS Excel, los datos permanecen disponibles para su uso posterior en otros programas. La integración completa de los resultados en el informe de RFEM garantiza un cálculo estructural verificable.
La biblioteca de materiales proporciona de manera predeterminada los tipos de hormigón y acero de armar suizos disponibles para su selección y cálculo. Asimismo, siempre es posible especificar más materiales definidos por el usuario para el cálculo de acuerdo con la norma SIA 262. El programa realiza el cálculo de los estados límite últimos y de servicio.
El análisis de anchos de fisura se puede realizar mediante un cálculo de σs,adm, por medio de la separación de barras sL o mediante un cálculo directo de los anchos de fisura de acuerdo con el documento D0182. El valor de cálculo de σs,adm se determina en el fondo del programa dependiendo del tipo seleccionado de hormigón según la ecuación 10.13, documento D0182, con un límite superior definido por el criterio de cálculo fsd.