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2024-06-04

Cálculo de la resistencia a punzonamiento para un pilar central en una losa plana según el Eurocódigo 2 (EC2)

Descripción del trabajo

En este ejemplo de verificación, se examina la resistencia a punzonamiento de un pilar interior de una losa plana. El pilar tiene una sección circular con un diámetro de 30 cm.

Material Hormigón C30/37 módulo de elasticidad E 33000 N/mm2
Valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón fcd 17,000 N/mm2
Acero de armadura B500S(A) Valor de cálculo del límite elástico fyd 434,783 N/mm2
Geometría Losa plana Espesor de la losa h 240 mm
Vano de un panel en dirección y leff,y 7,000 m
Vano de un panel en dirección x leff,x 5,000 m
Pilar longitud lpilar 4,000 m
Diámetro de la sección d 300 mm
Cargas Cargas permanentes Losa de hormigón armado p 36,680 kN/ m2
<br />

Configuraciones de estados límite último para el cálculo de hormigón

  • La carga de punzonamiento utilizada es una fuerza simple del pilar
  • El método aplicado para determinar el factor β: Coeficientes constantes según la figura 6.21N

Resultados

A continuación, se comparan los resultados del punzonamiento a cortante de RFEM 6 con los resultados de la referencia.

Cálculo de punzonamiento según según DIN EN 1992-1-1
Parámetro Símbolo Unidad RFEM Solución analítica Razón
Esfuerzo cortante de cálculo Ved kN 500,850 500,000 1,002
Cantidad eficaz media d mm 210 210 1,000
Coeficiente β β [-] 1,10 1,10 1,000
Longitud del perímetro de control básico u1 m 3,581 3,581 1,000
Tensión tangencial máxima aplicada νEd kN/ m2 732,530 731,000 1,002
Parámetro CRd,c CRd,c [-] 0,12 0,12 1,000
Coeficiente k para el cálculo del valor de cálculo para la resistencia a cortante k(6,47) [-] 1,980 1,976 1,002
Cuantía de armadura para la armadura longitudinal ρl,1,-z(superior) % 0,499 0,500 0,998
Resistencia característica a compresión del hormigón en probeta cilíndrica fck N/mm2 30 30 1,000
Tensiones normales del hormigón en la sección crítica σcp N/mm2 0 0 1,000
Resistencia a cortante básica νRd,c,cálc.,1(2d) kN/ m2 584,290 585,000 0,999
Resistencia mínima a cortante del hormigón en masa νmín . kN/ m2 532,450 532,000 1,001
<br />

Es necesaria la armadura de punzonamiento.

Armadura de punzonamiento
Parámetro Símbolo Unidad RFEM Solución analítica Razón
Resistencia a cortante máxima νRd,u1,máx. kN/ m2 818,020 819,000 0,999
Resistencia a cortante básica con armadura longitudinal necesaria νRd,c,nec,out kN/ m2 486,910 487,500 0,999
Perímetro de control exterior uout,ef m 5,388 5,372 1,003
Distancia entre el área cargada y el perímetro de control exterior lw,salida m 0,708 0,705 1,004
Número calculado de perímetros n 3 3 1,000
Área necesaria de armadura de punzonamiento de un perímetro Asw,stat,i cm2 3,350 3,600 0,931
Área necesaria de armadura de punzonamiento del 1.ᵃ perímetro Asw,nec,1.ᵃ cm2 8,360 9,100 0,919
Área necesaria de armadura de punzonamiento del 2.ᵃ perímetro Asw,nec,2.ᵃ cm2 4,680 5.100 0,918
Área necesaria de armadura de punzonamiento del 3.er perímetro Asw,nec,3ª cm2 3,350 3,600 0,931
Área necesaria de armadura de punzonamiento del 3.er perímetro Asw,nec,3ª cm2 3,350 3,600 0,931
Distancia desde el área cargada hasta el 1.ᵃ perímetro de la armadura de punzonamiento lw,1.ᵃ,nec m 0,105 0,105 1,000
Distancia desde el área cargada hasta el 2.ᵃ perímetro de la armadura de punzonamiento lw,2.ᵃ,nec m 0,249 0,262 0,950
Distancia desde el área cargada hasta el 3.ᵃ perímetro de la armadura de punzonamiento lw,3.ᵃ,nec m 0,393 0,420 0,936
<br />

En general, los resultados de RFEM 6 muestran un alto nivel de concordancia con los datos de referencia, con la mayoría de las razones entre 0,910 y 1,000.


Referencias
  1. Goris, A. (Ed.), Hegger, J. (Ed.), & Mark, P. (Ed.). (2013). Stahlbetonbau aktuell 2014: Praxishandbuch (Bauwerk).


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