Método de cálculo analítico
RF-CONCRETE Deflect proporciona el método de cálculo analítico según DIN EN 1992-1-1 [1] 7.4.3. Esto significa que la fisuración o contribución del hormigón en la zona de tracción se determina por medio del coeficiente de distribución ζ. El sistema estructural puede estar entre el estado I (sin fisurar, ζ = 0) y el estado II (fisurado, ζ = 1). En RF-CONCRETE Deflect, la rigidez media se determina finalmente con ζ. En base a estos valores, se vuelve a calcular la deformación. Sin embargo, debido al cambio de rigidez, no se realiza ningún cálculo nuevo de la distribución de esfuerzos internos. Por lo tanto, el método no es iterativo. Puede encontrar información más detallada sobre RF-CONCRETE Deflect en el capítulo 2.7 del manual de RF-CONCRETE Surfaces [2].
Método de cálculo físico-no lineal
RF-CONCRETE NL proporciona un método de cálculo físico-no lineal. El cálculo se lleva a cabo iterativamente. Esto significa que la rigidez se determina basándose en la carga, que a su vez determina la distribución de esfuerzos internos. Este cálculo se ejecuta como un proceso iterativo. Las iteraciones se ejecutan hasta que se alcanza un criterio de convergencia. Este es el caso si el cambio de rigidez o el cambio de deformación en relación con el paso de iteración previo está por debajo del criterio de convergencia.
Internamente, cuando se usa el método de cálculo no lineal se representa el EF en capas, donde se asignan los materiales diferentes a las capas individuales (armadura y hormigón) y las capas de hormigón individuales pueden tener diferentes rigideces durante el cálculo (fisuramiento del hormigón).
Puede encontrar información detallada sobre este tema en el manual de RF-CONCRETE Surfaces [2] en el capítulo 2.8.
Comparación de características de ambos métodos
Método de cálculo analítico | RF-CONCRETE Deflect
Un método de cálculo muy rápido, también adecuado para grandes estructuras.
Basado en el enfoque teórico de DIN EN 1992-1-1 [1] 7.4.3, solo se debe usar para componentes estructurales sometidos a flexión (placas).
La fluencia se aplica a la sección completa como una reducción del módulo elástico para el hormigón.
Debido a la retracción, se determina una deformación adicional, que se añade a las deformaciones.
Método de cálculo físico-no lineal | RF-CONCRETE NL
Un método muy preciso y polivalente, que no se limita únicamente a los componentes estructurales sometidos principalmente a flexión (por ejemplo, también se puede utilizar para vigas de gran canto).
La fluencia se aplica a la sección completa en la zona de compresión como una reducción del módulo elástico del hormigón.
La retracción se considera internamente en el lado de la carga como deformación, pero en este contexto también es posible el fallo debido a la deformación por retracción.
Este cálculo es mucho más complejo que el método analítico y, por lo tanto, es considerablemente más intensivo computacionalmente.
Áreas de aplicación de estos métodos
Cuatro criterios son esenciales para decidir qué método se debe usar para una situación particular.
1. Situación de carga
Para estructuras donde los componentes estructurales individuales con una situación de carga diferente actúan juntos, se debe usar el método no lineal porque no se limita a los componentes estructurales que están sujetos a flexión. Un ejemplo es un piso en voladizo.
Debido a la situación de carga, una estructura que tenga principalmente tensiones de muro también se debe analizar con el método físico-no lineal de RF-CONCRETE NL. Un ejemplo de esto es una viga de gran canto.
2. Tamaño de la estructura
Para estructuras grandes, recomendamos intentar evitar el método físico-no lineal, ya que requiere una gran cantidad de tiempo de cálculo.
3. Precisión requerida
Si se tiene que realizar el cálculo de la deformación según DIN EN 1992-1-1[1] 7.4.1 (4) para la apariencia visual, el método analítico más simple puede ser suficiente, y debe evitar seleccionar un método innecesariamente preciso para el propósito de cálculo.
Si se debe realizar el cálculo de la deformación según DIN EN 1992-1-1[1] 7.4.1 (5) para evitar dañar los componentes estructurales adyacentes o si se deben ser dimensionado, vale la pena un examen más detallado en relación con el propósito del cálculo. Bajo ciertas circunstancias, puede ser importante no solo que el valor de deformación determinado sea menor que el valor límite requerido, sino que la deformación también se determine con la mayor precisión posible.
4. Consideración de efectos especiales
La contracción es particularmente importante aquí. Mientras que la curvatura adicional debida a la retracción se determina cuando se usa el método analítico en RF-CONCRETE Deflect, la retracción se puede considerar con mayor precisión cuando se usa el método físico-no lineal. En RF-CONCRETE NL, la retracción se tiene en cuenta internamente en el lado de la carga como alargamiento y puede conducir a una curvatura adicional, así como a efectos adicionales debido a la coacción en la estructura. Como resultado de los efectos de la coacción, la contracción puede a su vez provocar el fisuramiento del hormigón. En este contexto, es importante visualizar los apoyos con la mayor precisión posible, en especial los apoyos horizontales.
Además, al utilizar el cálculo físico-no lineal, es posible determinar un valor adicional para la dirección del ancho de fisura. Al colocar el elemento en capas, se puede determinar y mostrar la profundidad de la fisura.