Calculadora de flexión de secciones de hormigón armado

Para EC2, la plastificación del acero y la armadura mínima no establecen todos los requisitos de ductilidad y disposición de armaduras. Comprueba por separado el límite x/d, la redistribución de momentos y la armadura máxima.

¿Cómo se obtiene el momento resistente de una sección de hormigón?

En una viga de hormigón armado, también llamado concreto armado, sometida a flexión, las fibras superiores están comprimidas y las inferiores traccionadas. Se desprecia la resistencia a tracción del hormigón: el acero soporta la tracción y el hormigón la compresión. En estado límite último, la distribución curva de tensiones de compresión se sustituye por un bloque rectangular equivalente.

EN 1992-1-1 usa una tensión η × f_cd sobre una profundidad λ × x, con λ = 0,8 y η = 1,0 para hormigones hasta C50/60. El equilibrio de fuerzas da a = A_s × f_yd / (η × f_cd × b) y el de momentos da M_Rd = A_s × f_yd × (d − a / 2). La norma turca TS 500 sigue la misma lógica con una tensión 0,85 × f_cd y una profundidad k1 × c.

Armadura necesaria

En el diseño se conoce el momento y se busca el acero. La profundidad del bloque es a = d − √(d² − 2 × M_Ed / (η × f_cd × b)) y el área de acero es A_s = M_Ed / (f_yd × (d − a / 2)).

Ejemplo

Considera una sección de 300 mm de anchura y 520 mm de canto útil, con hormigón C25/30, acero B500, 1470 mm² de armadura de tracción y α_cc = 0,85. Entonces f_cd = 14,17 MPa y f_yd = 434,8 MPa. La profundidad del bloque es 1470 × 434,8 / (14,17 × 300) = 150 mm y el momento resistente es 1470 × 434,8 × (520 − 75) = 284 kN·m.

Importancia de la armadura equilibrada

Con una cantidad moderada de acero, este plastifica primero, la viga se fisura y se deforma, y la rotura avisa. Con demasiado acero, el hormigón se aplasta antes de que el acero plastifique y la rotura es repentina. El límite entre ambos casos es la armadura equilibrada. La calculadora muestra la relación respecto a ella y la cuantía mínima, y advierte si la sección está sobrearmada.

Límites

El cálculo solo contempla secciones rectangulares con armadura simple en flexión pura. Las vigas con alas, la armadura de compresión, el esfuerzo axil, el cortante y la torsión requieren cálculos independientes. Tampoco contempla ductilidad sísmica, recubrimiento, separación entre barras ni longitud de anclaje. Usa el resultado para un dimensionamiento preliminar y para comprobar cálculos manuales.