Estado límite de servicio
Esta pestaña se muestra si se ha seleccionado al menos un caso de carga o combinación de carga para el cálculo del estado límite de servicio en la ventana 1.1 Datos generales.
Para obtener información sobre la base teórica del cálculo del estado límite de servicio, véase el capítulo 2.2.
Para el cálculo del estado límite de servicio, puede especificar varios criterios sobre el análisis de tensiones y control de abertura de fisura. La tabla 3.3 está provista de un resumen de los apartados relevantes en la norma.
| Cálculo | Especificaciones normativas en EN 1992-1-1 |
|---|---|
Limitación de la tensión de compresión en el hormigón σc | 7.2 (1) |
Limitación de la tensión de tracción en la armadura σs | 7.2 (4) |
Limitación de las aberturas de fisura wk | 7.3.1 (5) y 7.3.4 |
Diámetro máximo de barras lim ds | Tabla 7.2 (véase la figura 2.3) |
Separación máxima de barras limit sl | Tabla 7.3 (véase la figura 2.4) |
Área mínima de armadura min As | 7.3.2 (2) |
No tienen que cumplirse todos estos cálculos. Por ejemplo, es posible prescindir del cálculo de las tensiones del hormigón y del acero siempre y cuando las fuerzas internas se determinen conforme a la teoría de la elasticidad, una redistribución superior al 15 % en el cálculo del ELU y se siguen las reglas conforme al apartado 9 de la Norma EN 1992-1-1.
Al desactivar los cálculos individuales (p.ej. el análisis de tensiones), no se consideran para determinar la armadura longitudinal. Los resultados disponibles (p.ej. las tensiones del hormigón y del acero sometidas a carga en el estado límite de servicio), sin embargo, aún se muestran en las ventanas de resultados desde 4.1 hasta 4.4.
Análisis de tensiones del hormigón
Conforme al punto (1) del apartado 7.2 de la Norma EN 1992-1-1, se debe aplicar una Limitación de la tensión de compresión en el hormigón σc con el fin de evitar fisuras longitudinales, micro fisuras o altos niveles de fluencia que podrían producir efectos inaceptables en la función de la estructura.
Es posible reducir las tensiones de compresión en el hormigón conforme a los puntos (2) y (3) del apartado 7.2 con los coeficientes k1 (el valor recomendado es 0.6) y k2 (el valor recomendado es 0.45) o un coeficiente α definido por el usuario.
Cálculo de control de abertura de fisura
Es posible aplicar un Valor límite para abertura de fisura admisible wk,max para el lado superior e inferior de la barra conforme al punto (5) del apartado 7.3.1 de la Norma EN 1992-1-1. El botón [Información] abre un cuadro de diálogo con información sobre las condiciones del entorno.
También es posible especificar las aberturas de fisura por separado para la armadura superior e inferior.
Para la limitación de aberturas de fisura, hay disponibles tres criterios distintos en función de para qué armadura se calcula:
| Cálculo | Especificaciones normativas en EN 1992-1-1 |
|---|---|
Diámetro máximo de barras lim ds | Tabla 7.2 (véase la figura 2.3) |
Separación máxima de barras limit sl | Tabla 7.3 (véase la figura 2.4) |
Cálculo directo de abertura de fisura wk | 7.3.1 (5) y 7.3.4 |
En el capítulo 2.2.4 se describen estos criterios de cálculo.
Por lo general, solo se debe cumplir uno de los criterios limit ds, limit sl o wk para el cálculo de abertura de fisura.
Con la opción Encontrar la armadura más económica para el cálculo de abertura de fisura en la sección Determinación de la armadura longitudinal (véase debajo), puede comprobar cuál de los tres criterios incluye la menor área de armadura necesaria. El programa añadirá las barras de armadura individualmente a la armadura existente hasta que el cálculo se cumpla con éxito.
Para el cálculo directo de abertura de fisura de wk, puede definir un límite superior para la separación entre fisuras máxima sr,máx. conforme a la ecuación (7.14) de la Norma EN 1992-1-1 (véase el capítulo 2.2.4).
La resistencia efectiva a tracción del hormigón fct,eff,wk en el momento de fisuración utilizada para el análisis de abertura de fisura puede verse influenciada por un coeficiente para el valor medio de la resistencia a tracción del hormigón fctm. La resistencia efectiva a tracción del hormigón fct,eff,wk también se utiliza en el cálculo analítico del estado límite de servicio para analizar si la sección está o no fisurada. La configuración general en la pestaña Servicio del cuadro de diálogo Detalles también le permite analizar la abertura de fisura en la sección no fisurada, lo que significa no alcanzar fct,eff,wk (véase la figura 4.2).
Análisis de flechas
Si se selecciona la casilla, se habilita la ventana del módulo adicional 1.7 Datos de flecha para introducir parámetros de barra (véase el capítulo 3.7).
Análisis de tensiones del acero
El punto (4) del apartado 7.2 de la Norma EN 1992-1-1 exige una Limitación de las tensiones de tracción en la armadura σs con el fin de evitar una deformación unitaria anelástica, una fisuración o una deformación inaceptables.
Es posible reducir las tensiones de tracción en la armadura conforme al punto (5) del apartado 7.2 con los coeficientes k3 (el valor recomendado es 0.8) y k4 (el valor recomendado es 1.0) o un coeficiente α definido por el usuario.
Armadura mínima para efectos debidos a coacciones
Al calcular la limitación de aberturas de fisura, tiene que distinguir entre acciones de carga y efectos debidos a coacciones. Un efecto debido a coacción se reduce considerablemente por la formación de fisuras en el componente de estructura. Una armadura mínima suficientemente dimensionada As,mín. prevé asignar una reducción para varias fisuras de todo el elemento con pequeñas aberturas de fisura como corresponde. Las aberturas de fisura debido a acciones de carga, sin embargo, dependen de la tensión del acero disponible y la disposición de la armadura.
Para efectos debidos a coacciones, hace falta que siempre se cumpla el criterio de la armadura mínima As,mín.
La Distribución tensional dentro de la sección antes de fisurar afecta al coeficiente kc conforme a la ecuación (7.1) de la Norma EN 1992-1-1. Hay disponibles varias opciones en la lista. kc = 1.0 se aplica a la coacción céntrica con carga de tracción pura. En el caso de coacción de flexión con carga de flexión pura, σc es igual a cero en el eje del elemento y por tanto kc = 0.4 conforme a la ecuación (7.2). Como alternativa, es posible determinar kc conforme a las ecuaciones (7.2) o (7.3) que dependen de la carga, mientras que el valor medio de la tensión del hormigón σc se determina de las cargas. Además de la distribución de las tensiones, el coeficiente kc considera de forma aproximada el incremento del brazo mecánico interno para la formación de fisuras.
La lista Disposición As,mín. define la capa de armadura a la cual se le asigna la armadura mínima.
Si espera una Formación de fisuras en los primeros 28 días, debería reducir la resistencia efectiva a tracción del hormigón fct,eff conforme al punto (2) del apartado 7.3.2 de la Norma EN 1992-1-1. Puede introducir el coeficiente de reducción apropiado en el campo de entrada. El Anejo Nacional de Alemania recomienda utilizar fct,eff = 0.50 ⋅ fctm (28d). Si no puede determinar un momento para la formación de fisuras en los primeros 28 días, se debería asumir una resistencia a tracción de al menos 3 N/mm2 para hormigón normal de conformidad con el Anejo Nacional alemán.
El Anejo Nacional para Alemania para el punto (2) del apartado 7.3.2 de la Norma EN 1992-1-1, declara la diferencia que hay para el coeficiente k utilizado para considerar tensiones autoequilibradas que se distribuyen de forma no lineal entre los tipos de efectos debidos a coacciones. Tiene que especificar si las tensiones de tracción se deben a
- una coacción causada en el propio componente de estructura (p.ej. la disipación del calor de hidratación) o
- una coacción causada fuera del componente de estructura (p.ej. el asiento del pilar).
En RF-CONCRETE Members, se calcula la abertura de fisura directamente para la acción de carga respectiva conforme al apartado 7.3.4 de la Norma EN 1992-1-1. Para efectos debidos a coacciones, el programa calcula la armadura mínima para limitar la abertura de fisura especificada conforme al apartado 7.3.2 de la Norma EN 1992-1-1.
La casilla 0.85 As,mín. para endurecimiento lento del hormigón le permite reducir las armaduras mínimas para hormigones con r ≤ 0.3 de conformidad con el Anejo Nacional para Alemania o Austria.
Puede encontrar más información sobre esto en el siguiente artículo:
https://www.dlubal.com/es/soporte-y-formacion/soporte/base-de-datos-de-conocimientos/000889
Determinación de la armadura longitudinal
La casilla Incrementar automáticamente la armadura longitudinal necesaria para el cálculo del estado límite de servicio le permite calcular la armadura longitudinal de forma que se cumpla el cálculo en servicio. Si se desactiva esta opción, el programa utiliza la armadura existente resultante del cálculo del estado límite último o de las especificaciones definidas a mano para el cálculo del ELS.
El dimensionamiento de la armadura para el cálculo del ELS se determina incrementando la armadura de forma iterativa. La armadura necesaria del ELU sirve como valor inicial para las iteraciones. El programa analiza si es suficiente para resistir la carga característica. Si no, se incrementa de forma gradual. El proceso de dimensionamiento finaliza sin resultados si la separación de barras sl de la armadura es tan grande como el diámetro de las barras dsl, indicando las ventanas de resultados que no es posible calcular el punto respectivo.
Para el cálculo conforme a la Norma EN 1992-1-1, es posible Encontrar la armadura más económica para el cálculo de abertura de fisura. Haga clic en el botón [Información] para mostrar información sobre este procedimiento. El cuadro de diálogo Información describe en qué caso es posible considerar un control de abertura de fisura satisfactorio.
El apartado 7.2 de la Norma EN 1992-1-1 describe bajo qué condiciones estarán limitadas las tensiones. Esto quiere decir que no todas las razones de tensiones que se muestran en la ventana 4.1 tienen que ser menores de 1 para que se cumpla el cálculo del estado límite de servicio.
El siguiente artículo en nuestro sitio web describe la forma en la que el programa determina la armadura más económica para el análisis de abertura de fisura:
https://www.dlubal.com/es/soporte-y-formacion/soporte/base-de-datos-de-conocimientos/000506
Si se selecciona la casilla Considerar As,mín. según 7.3.2 también para el cálculo directo de abertura de fisura según 7.3.4, también se considera As,mín. si se realiza el cálculo de abertura de fisura de la forma más económica utilizando el cálculo directo conforme al apartado 7.3.4. De ahí que, si se vacía la casilla, solo se considere la armadura si se lleva a cabo el cálculo de abertura de fisura sin cálculo directo.
Detalles
El botón [Detalles] abre el cuadro de diálogo Detalles. En la pestaña Servicio, puede especificar una configuración adicional para los cálculos de ELS.
Esta pestaña del diálogo se describe en el capítulo 4.1.2.