Combinación de cargas en estructuras de madera para las normas de madera de Europa y América

Cálculo del estado límite último para estructuras de madera

Como se ha mencionado anteriormente, la mayor razón de los componentes resulta generalmente de la mayor carga. En la mayoría de normas europeas y americanas, la resistencia de la madera depende, sin embargo, de la duración de carga y de la humedad de la madera. Por lo tanto, puede suceder que una combinación de carga gobierne incluso si no tiene la carga más grande en relación con la cantidad. Por esta razón, es importante prestar atención para encontrar las combinaciones de carga de gobierno. Esto se muestra gráficamente en la Figura 01.

Einfluss der Einwirkungsdauer auf den Bemessungswert der Festigkeit

E_d = valor de cálculo de la carga
R_d = valor de cálculo de la resistencia
t = duración de la carga
g = carga permanente
s = carga de nieve
w = carga de viento

Caso 1:
Combinación de carga de gobierno = g + s + w
Razón: La carga desde g + s + w es la más cercana a la curva R_d.

Caso 2:
Combinación de cargas determinante = g
Razón: La carga desde g es la más cercana a la curva R_d.

Caso 3:
Combinación de carga determinante = g + s
Razón: La carga desde g + s es la más cercana a la curva R_d.

Caso 4:
Combinación de carga determinante = g + s
Razón: La carga desde g + s excede la curva R_d → E_d > R_d.

La influencia de la duración de la carga se considera en [1] con el coeficiente de modificación k_mod. En [2] , esta situación se gestiona con el factor C_D (ASD) y el factor λ (LRFD). La norma suiza [3] simplemente define la influencia de la duración de carga en la resistencia con el coeficiente η_M y, de este modo, es idéntica para todas las acciones; por lo tanto la figura 01 no es válida en este caso.

Cálculo del estado límite de servicio para estructuras de madera

Cuando se realiza el cálculo del estado límite de servicio, las mayores deformaciones ocurren si se consideran todos los coeficientes de deformación de las acciones desfavorables. Según [1] , se deben analizar las siguientes deformaciones; por ejemplo, para los Anejos de Alemania y Austria:

• deformación elástica inicial w_inst
  que consiste en la combinación característica
• deformación final con_aleta
  que consiste en la deformación inicial característica y los coeficientes de fluencia de la combinación cuasipermanente
• deformación final con_{aleta, neta}
  que consiste en la deformación cuasipermanente inicial y los coeficientes de fluencia de la combinación cuasipermanente. También se calcula con la deformación inicial característica para otros países, pero esto se considera demasiado "estricto" según el Anejo alemán y austriaco.

En [2] , no se explica explícitamente qué casos de carga se deben utilizar para determinar las combinaciones de carga para la capacidad de servicio. Se refiere a las normas de ingeniería de construcción generalmente aceptadas. En este caso, se puede usar el IBC (Código Internacional de Construcción) [4] para determinar la combinación de cargas determinante (ver Capítulo 1604.3). Solo se considera la consideración de la fluencia en [2]. En contraste con otras normas europeas, el IBC considera las acciones con respecto a las deformaciones por separado. Los valores límite sólo resultan de las cargas impuestas, nieve o viento para la deformación y, en el caso de fluencia, desde el peso propio + la carga impuesta.

Según [3] , se deben analizar los siguientes estados límite; entre otras cosas:

• Situación de proyecto poco frecuente
  que consiste en la deformación inicial característica y los coeficientes de fluencia de la combinación cuasipermanente
• Situación de proyecto frecuente
  que consiste en la deformación inicial frecuente y los coeficientes de fluencia de la combinación cuasipermanente
• Situación de proyecto cuasipermanente
  que consiste en la deformación cuasipermanente inicial y los coeficientes de fluencia de la combinación cuasipermanente

Consideración de la duración de carga, humedad y fluencia de la madera en RFEM y RSTAB

Para tener en cuenta la duración de carga, la humedad y la fluencia de la madera, RFEM y RSTAB contienen normas separadas para clasificar los casos de carga y sus combinaciones. Se añade "Madera" en la norma relevante.

Spezielle Einstellungen für den Holzbau in den Basisangaben

En las propiedades de la normas relevante, es posible establecer configuraciones específicas de la norma, como la definición del coeficiente de fluencia. De este modo se realizan las configuraciones necesarias para crear la combinación de carga.

Auswahl des Kriechbeiwertes

Para considerar la influencia de la duración de carga durante el cálculo, se define la duración de carga relevante cuando se crea el caso de carga.

Zuordnung der Einwirkungsdauer für die Lastfälle

Se asume automáticamente en los módulos de cálculo (RF-/TIMBER Pro, RF-/TIMBER AWC, RF-LAMINATE y demás) y se asigna a las combinaciones de carga individuales.

Zuordnung der Lasteinwirkungsdauer für die einzelnen Lastkombinationen

Entonces se asegura que siempre se lleve a cabo el cálculo del estado límite último para cada combinación de carga con la menor duración de carga de los casos de carga contenidos.

Para el estado límite de servicio, los valores límites para la situación de cálculo relevante se asignan en los datos generales del módulo adicional correspondiente. Si las combinaciones de carga se han generado manualmente, sin usar la combinación de carga automática, también se deben asignar manualmente.

Zuordnung der Bemessungssituation für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit

Los valores límite se pueden ajustar en la configuración de la norma o en la configuración del Anejo Nacional para la situación de cálculo relevante.

Grenzwerte für die Verformungsberechnung