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2021-11-19

Cálculo a flexión de una placa de hormigón (concreto) armado en RFEM 6

Este artículo describe cómo se modela una losa plana de un edificio residencial en RFEM 6 y se calcula según el Eurocódigo 2. La placa tiene un espesor de 24 cm y está soportada por pilares de 45/45/300 cm a una distancia de 6,75 m tanto en la dirección X como en Y (Figura 1). Los pilares se modelan como apoyos en nudos elásticos determinando la rigidez del muelle en función de las condiciones de contorno (imagen 2). El hormigón C35/45 y el acero de armadura B 500 S (A) se seleccionan como materiales para el cálculo.

El cálculo a flexión de la placa de hormigón armado se realiza teniendo en cuenta los requisitos de la norma del Eurocódigo 2. Primero, el cálculo se realiza con una malla Q335A como armadura de piel básica para la armadura superior e inferior.

Una vez que los detalles de cálculo están disponibles, la armadura se complementa con una armadura de barras de armadura con un diámetro de 16 mm para las áreas que no están cubiertas por la armadura básica de malla.


hipótesis de carga

En este ejemplo, la carga se aplica según el Eurocódigo 1. Además del peso propio, se aplica una carga permanente de 1,25 kN/m² a toda la superficie. La carga impuesta, incluyendo la tolerancia del muro de contorno de qk,1 = 3,25 kN/m² (Categoría A "Áreas residenciales", según el Eurocódigo 1), se aplica en un caso de carga separado para cada panel (Imagen 3). La combinación de acciones para el estado límite último para la situación de proyecto permanente y temporal se realiza según el Eurocódigo 0.

Datos de entrada para el cálculo de hormigón

El cálculo de elementos de hormigón en RFEM 6 se puede iniciar activando el complemento Cálculo de hormigón en los Datos básicos del modelo. De esta manera, los elementos se pueden considerar para el cálculo mediante la casilla de verificación Propiedades de cálculo, como se muestra en la Imagen 4.

Esto es muy conveniente porque los parámetros de modelado y cálculo de la losa se pueden definir simultáneamente en las pestañas correspondientes. Los datos de entrada del cálculo del hormigón también se pueden mostrar y editar en la sección de la tabla.

Primero, el recubrimiento de hormigón de la superficie se puede definir según la norma. Las clases de exposición tanto para la armadura como para el hormigón, así como otras opciones de recubrimiento de hormigón, están disponibles en el cuadro de diálogo Durabilidad del hormigón (Imagen 5). En este ejemplo, se establece la clase de exposición XC1 para la armadura.

La pestaña Propiedades de cálculo de hormigón permite definir las direcciones de la primera armadura. Tanto para el lado de la superficie superior como para el inferior, la primera dirección de la armadura es en la dirección local x de la superficie. La armadura básica se puede definir mediante el diálogo Nueva armadura de piel en la pestaña Armadura de piel (figura 6). En este punto, se aplica una malla Q335A como armadura de piel básica para el lado superior e inferior de toda la superficie. La dirección de la armadura es as,1 para ambos.

Es importante mencionar que los parámetros de cálculo también se pueden ajustar en la pestaña Configuraciones de cálculo. Los parámetros para la configuración de cálculo para el estado límite último se ilustran en la Imagen 7.

Resultados

Los detalles de cálculo, que se pueden abrir en la tabla Cálculo de hormigón , permiten una evaluación puntual de los resultados. Contienen, entre otras cosas, información sobre los esfuerzos internos determinantes por superficie, las razones de cálculo y el tipo de comprobación de cálculo, así como la armadura en la superficie.

Los resultados de Cálculo de hormigón también se pueden evaluar gráficamente en la ventana de trabajo de RFEM. De hecho, es posible mostrar por separado la armadura necesaria, la armadura básica y la armadura que no está cubierta. Esto se puede hacer para los diseños y direcciones de armaduras individuales, como se muestra en la figura 8.

Las razones de tensiones y la armadura en la superficie se pueden exportar fácilmente en el informe. Además, estos resultados pueden servir para considerar la armadura adicional para áreas que no están cubiertas por la armadura de malla básica.

Por lo tanto, los resultados en términos de Armadura sin cubrir se pueden mostrar para ilustrar las áreas donde se debe colocar una armadura de barras de armadura adicional. Como muestran las imágenes 8 y 9, estas áreas son los paneles de borde sobre los pilares.

Asignación de una armadura adicional

La armadura de barras adicional para áreas que no están cubiertas por la armadura de malla básica se puede asignar mediante la pestaña Datos del navegador o mediante la ventana de edición de la superficie como antes.

La armadura básica existente ahora se complementa con una armadura de barras de armadura rectangular libre en el lado superior junto con una armadura transversal adicional con el mismo diámetro y separación (figura 10). La ubicación de la armadura adicional se puede definir seleccionando los puntos de esquina o el centro y los lados del área de interés (Imagen 11).


En este ejemplo, las barras de armadura con Ø 16 a una distancia de 10 cm se colocan tanto en las áreas más grandes como en las más pequeñas de los pilares (Imagen 12). Cabe señalar que la armadura definida para una ubicación se puede asignar directamente a las otras áreas de interés utilizando funciones comunes de RFEM 6 como copiar, reflejar y girar.

Observaciones finales

El cálculo de losas de hormigón en RFEM 6 se puede iniciar activando el complemento Cálculo de hormigón en los Datos básicos del modelo. La superficie de interés se puede considerar para el cálculo seleccionando la casilla de verificación Propiedades de cálculo. Esto permite al usuario definir el recubrimiento de hormigón, los parámetros de cálculo del hormigón, la armadura de la superficie (armadura de cortante y longitudinal) y las configuraciones de cálculo.

Una vez que se ha realizado el cálculo, los resultados del cálculo de hormigón se pueden evaluar tanto en forma tabular como gráfica. Además de las razones de cálculo, es posible mostrar la armadura necesaria, la armadura existente y la armadura no cubierta por separado para las disposiciones y direcciones individuales. Finalmente, estos resultados pueden servir para definir la armadura adicional para áreas que no están cubiertas por la armadura de malla básica.


Autor

La Sra. Kirova es responsable de la creación de artículos técnicos y proporciona soporte técnico a los clientes de Dlubal.

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