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Diseño estructural de una viga de hormigón con abertura (EN)

Concrete

EN (Eurocode)

Detail 2D

CSFM

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Traducido por IA del inglés

En este tutorial, repasaremos paso a paso el modelado y la verificación normativa de una parte de una viga de hormigón con una abertura circular.

1 Nuevo proyecto

Inicie un proyecto Nuevo en IDEA StatiCa Detail.

En el primer paso, seleccione la clase y topología deseadas; a continuación puede definir el código de diseño (elija EN), así como la clase de hormigón y el recubrimiento (use hormigón C30/37 y recubrimiento 30 mm). Puede cambiar su elección de material (o añadir otro) más adelante; sin embargo, el código de diseño solo puede elegirse en este primer paso del proyecto.

2 Geometría

Comience la definición de la geometría cambiando la sección transversal del Elemento M1.

Defina la forma en I con alas achaflanadas.

Cambie el ancho de las alas y la altura de la viga.

La abertura se amplía y se desplaza al centro de la viga.

Lea más sobre la definición de geometría en Tipos de geometría en Detail

3 Efectos de carga

Definamos ahora la Carga del detalle. Puede ver que ya se han creado automáticamente dos casos de carga. Cambie el contenido de los casos de carga ligeramente.

Para LC1 (carga permanente), cambie las Fuerzas internas de modo que introduzca los valores de la fuerza cortante y el momento flector en el punto de la abertura. En Impulsos de carga, mantenga el valor de la carga lineal en -10 kN/m en la dirección global Z-.

De manera similar, cambie los valores de las Fuerzas internas para LC2 (carga variable). En Impulsos de carga, cambie el valor a -5 kN/m en la dirección global Z-.

Ya se han definido tres combinaciones no lineales: C1 corresponde a las verificaciones en ELU. C2 es una combinación cuasi-permanente y C3 una combinación de carga característica, ambas definidas para las verificaciones normativas en ELS. Puede definir nuevas combinaciones si es necesario; hay tres tipos de combinaciones disponibles para las verificaciones normativas en ELS: característica, frecuente y cuasi-permanente. Puede seleccionar qué verificaciones se realizarán para cada combinación y los coeficientes parciales para las reglas de combinación también pueden ajustarse. En nuestro caso utilizamos las combinaciones predefinidas.

Los cálculos se realizarán únicamente para los elementos marcados. Por ahora dejamos las tres combinaciones (C1, C2 y C3) seleccionadas.

Aprenda más sobre las fuerzas internas en Descripción general de los impulsos de carga en la aplicación Detail
Aprenda más sobre los impulsos de carga en Fuerzas internas y equilibrio en la aplicación Detail

4 Armadura

Una vez definida la carga, puede proceder a introducir la Armadura. Utilizará los elementos creados por la plantilla.

Puede cambiar el diámetro de los estribos y ajustar sus distancias (el primer valor corresponde a la distancia del primer estribo desde el borde; los demás estribos se distribuirán a las distancias indicadas por el segundo valor).

Reduzca el diámetro de las barras de armadura RO1 alrededor de la abertura y el número de capas de barras horizontales/verticales y diagonales. Cambie la distancia entre las barras horizontales/verticales y también ajuste la longitud de las barras diagonales y el anclaje de las barras horizontales/verticales.

La operación GB1 incluye un grupo de barras en la cara inferior de la viga. Cambie el diámetro de las barras.

Perfeccione sus habilidades de armado leyendo Definición de armadura en la aplicación Detail

5 Cálculo y verificación

Proceda a calcular el proyecto. Vaya a la pestaña Verificación y pulse el botón Calcular en la cinta superior.

En la parte superior izquierda de la pantalla, puede ver el resumen de todas las verificaciones normativas y el estado de las mismas (aprobado/fallido).

En la tabla de la derecha se pueden encontrar todos los resultados detallados y la cantidad de carga permanente y variable aplicada. En este momento se presenta la verificación de resistencia del hormigón en ELU. En la barra de herramientas de Resultados, se puede cambiar el valor límite del diagrama. Cambie el valor de modo que solo el hormigón en compresión por encima de -2 MPa aparezca marcado en rojo.

Puede mostrar todas las verificaciones normativas utilizando los botones de la barra de herramientas Resultados de verificación normativa. En el Resumen, se presentan los principales resultados para ELU/ELS. Haga clic, por ejemplo, en la línea de ELU/Longitud de anclaje para mostrar la utilización de la adherencia entre el hormigón y la armadura (con el punto más crítico marcado en la figura).

Abrimos los resultados de ELS seleccionando una combinación de ELS, p. ej. C2 o C3.

Para abrir los resultados detallados de ELU, haga clic en Resistencia en los resultados de verificación normativa. Como se indica encima de la tabla, se utilizó la combinación C1 para verificar el ELU.

De nuevo, puede mostrar los resultados para el Hormigón y también para la Armadura seleccionando la pestaña correspondiente encima de la tabla. Puede seleccionar cualquier barra de armadura para ver sus resultados de análisis y verificación normativa.

Más información sobre los resultados de ELU se puede encontrar en Descripción general de los resultados de ELU en la aplicación Detail

Los resultados detallados de ELS se pueden encontrar en Limitación de tensiones, Ancho de fisura y Deformación. Para el estado de limitación de tensiones, la tensión en el hormigón se verifica tanto para las combinaciones C2 como C3, mientras que la verificación de la armadura se aplica únicamente para la combinación C3.

Los anchos de fisura calculados pueden mostrarse haciendo clic en el icono correspondiente. Los valores calculados se comparan con el valor límite w_{st,lim} que puede editarse en la cinta superior.