Cómo calcular con e-struc una viga de hormigón armado

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Repasamos en este artículo algunos conceptos de construcción de estructuras que nos ayudarán a utilizar e-struc como herramienta para dimensionar una viga de hormigón armado.

Hoy vamos a explicar paso a paso como se utiliza la herramienta e-struc para obtener las dimensiones y el armado de una viga de hormigón. También lo podéis ver explicado en nuestro canal Youtube en el apartado Cálculo de Vigas de hormigón.

Con los esquemas en 2D y 3D que podemos ver siempre a la derecha de la pantalla, introduciremos los datos de todas las pestañas y repasaremos los conceptos principales de geometría y construcción que van a definir nuestra viga de hormigón. Los datos marcados con asterisco son obligatorios. Los demás son opcionales, podemos cumplimentarlos o dejar que sea la aplicación la que elija por nosotros.

En cada uno de los datos, al colocar el cursor sobre él, aparecerá una explicación algo más detallada sobre el mismo.

Pestaña Geometría

Como vemos en el esquema 3D a continuación, debemos introducir los datos que definen la geometría de la viga y los forjados que apoyan en ella. Se pueden calcular vigas de hasta 5 vanos, y con dos voladizos. La aplicación considera que las vigas son continuas, es decir, que en los apoyos no hay interrupciones, como suele ser en las vigas construidas con hormigón.

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Los datos son:

L_vol_izq (m)- longitud del voladizo izquierdo. En este caso hay 1,00 m de voladizo por el lado izquierdo de la viga

*Número de Vanos– De 1 a 5 vanos, y automáticamente se ajustarán los datos al número que hayamos introducido. Elegimos el 3, pues vamos a dimensionar una viga de 3 vanos.

*L1(m)– Longitud del primer vano, a ejes de apoyos en metros, que son 4,55 m.

*L2(m)– Longitud del segundo vano, a ejes de apoyos en metros, que son 5,0 m.

*L3(m)– Longitud del tercer vano, a ejes de apoyos en metros, que son 4,20 m.

L_vol_der (m)- Longitud del voladizo derecho. En este caso 0,00 m pues no hay voladizo.

*Canto del Forjado (m)– Es el espesor del forjado que apoya sobre la viga, a uno o a los dos lados de la misma. El forjado tiene un canto de 25 cm, es decir, de 0,25 m.

*s_izq(m)– Es la longitud, en metros, del forjado que apoya sobre la viga por su lado izquierdo. En este caso es de 4,25 m. Si no hubiera forjado en este lado, rellenaríamos con un 0,00

*s_der(m)– Es la longitud, en metros, del forjado que apoya sobre la viga por su lado derecho. En este caso es de 4,75 m. Si no hubiera forjado en este lado, rellenaríamos con un 0,00

La medida (m), se refiere a las unidades en que debemos dar los datos. En este caso todos en metros.

Ya está cumplimentada la primera pestaña, es sencillo, ¿verdad?. Comprobamos los datos y seguimos.

Pestaña secciones de las barras

En esta pestaña podemos elegir, opcionalmente, la sección de la viga.

Verás que no es obligatorio introducir los datos de ancho ni canto, puesto que no hay asterisco. Basta con seleccionar en la Opción Dimensionado la condición que preferimos:

b(mm) – Ancho de la viga en milímetros.

h(mm)– Canto de la viga en milímetros

*Criterio de dimensionado

Indiferente– El sistema elegirá, conforme a las cargas y luces, las dimensiones más adecuadas.

Menor Canto– Ocupa menos en altura y más anchura, con lo que se adapta mejor en caso de poca altura libre o necesidad de paso de instalaciones, pero no es conveniente si tiene mucha luz.

Menos Ancho– Favorece el canto y da el ancho mínimo.

Menor Peso Propio– Las dimensiones que dan prestaciones similares con menor peso de material (lo que implica menor coste)

Embebido en el forjado– La dimensionará de acuerdo al canto del forjado introducido en la pestaña anterior. ¡Sin encofrados difíciles!, porque no hay que colocar piezas verticales, que implican más mano de obra.

Ojo con las unidades si introducimos valores, ¡¡estos serán en milímetros!!

En nuestro ejemplo hemos elegido “Embebida en el forjado”, para que no sobresalga y sea más fácil el encofrado. Si la viga es muy grande es mejor hacerla de canto, pues nos aseguramos que habrá una solución válida.

En todo caso, si las dimensiones que elija e-struc no se ajustan a las condiciones de la obra podemos modificarlas al final del cálculo en el botón “Modificar”.

Pasamos a la siguiente pestaña, aceptando los datos introducidos.

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Pestaña Materiales

Aquí seleccionamos los materiales, tanto el hormigón como el acero de las barras de armado. Fácil, ¡¡solo dos datos y pueden ser desconocidos!! Si no los escogemos, e-struc elegirá el más ajustado a la normativa y a las características de la viga.

*Tipo de hormigónEs el tipo de hormigón según la EHE-08. El mínimo es HA-25, es el que elegirá por defecto, salvo que las características de la viga exijan mayores prestaciones. Dejamos “Desconocido”

*Tipo de acero corrugado Es la caracterización técnica del acero corrugado. El más frecuente en edificación es el B500S, pero nosotros dejamos “Desconocido”, para que lo elija e-struc.

Ya hemos cumplimentado la pestaña Materiales y casi tenemos definida la viga. Dos datos que no ha sido necesario rellenar.

Pestaña Uso y definición constructiva

Estos datos se refieren a las características constructivas de los forjados que apoyan sobre la viga, son las que definirán las cargas que ha de resistir la viga. Los datos son muy sencillos porque son características básicas del forjado que apoya en la viga y su uso.

*Ángulo del forjado de cubierta– En primer lugar se nos pide el ángulo de la cubierta, en grados sexagesimales. Si la viga no está en la cubierta no será necesario cumplimentar este dato (luego aparecerá un 0).

Viga de cubierta o forjado– Hemos de elegir dónde se encuentra la viga, si en una cubierta o en un forjado de planta de piso, marcando el círculo “Cubierta” o “Forjado” respectivamente.

En caso de que sea forjado de cubierta, habremos de señalar el ángulo en la casilla correspondiente y luego los datos constructivos y de uso de la cubierta. Si eligiésemos “Cubierta” habríamos de rellar los siguientes datos:

*Soporte– El tipo de forjado por las características constructivas, que escogemos en el listado que se despliega. Puede que no exista soporte, porque el acabado sea directamente el soporte, como es el caso de tableros autoportantes o algunos tipos de panel sandwich, entre otros. También podemos dar el valor del peso del soporte, si no es ninguno del listado, escogiendo “Ver valor” en el listado y marcando este valor en la casilla Peso sop. En KN/m2

*Espesor sop. (m)– Es el canto del forjado, medido en metros. Este dato es imprescindible para que el sistema calcule el peso del forjado.

Si marcamos “Ver valor” y damos el peso del soporte, el canto desaparece como opción, pues el sistema ya tiene el dato de peso.

*Acabado- Es el material que se apoya sobre el forjado de cubierta. En el listado de los acabados más frecuentes se puede escoger de la cubierta sobre el muro, o bien marcar “Ninguno” si no hay acabado, o bien marcar “Ver valor” y escribir su peso en la casilla Peso Acab. En KN/m2

*Uso de cubierta– En cubiertas sólo puede ser F o G, según el CTE. Si la carga de uso es diferente a las establecidas en el CTE para estos usos, introduciremos la carga real del forjado de cubierta.

En el ejemplo que estamos desarrollando elegimos “forjado”, porque es una viga que se encuentra en un forjado de planta de piso:

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

*Soporte– Es el tipo de forjado por las características constructivas, que escogemos en el listado que se despliega. Puede que no exista soporte, porque el acabado sea directamente el soporte.

También podemos dar el valor del peso del soporte, si no es ninguno del listado, escogiendo “Ver valor” en el listado y marcando este valor en la casilla Peso sop. En KN/m2.

Escogemos “Forjado de viguetas de hormigón con bovedillas cerámicas y capa de compresión”, pues es el que tipo en el que está la viga que estamos calculando.

*Espesor sop. (m)– Es el canto del forjado, medido en metros. Este dato es imprescindible para que el sistema calcule el peso del forjado. Nuestro forjado tiene 27 cm de canto, así que ponemos 0,27, en metros.

Si marcamos “Ver valor” y damos el peso del soporte, el canto desaparece como opción, pues el sistema ya tiene el dato de peso directamente.

*Acabado- Es el material que se apoya sobre el forjado. En el listado de los acabados más frecuentes se puede escoger el tipo, o bien marcar “Ninguno” si no hay acabado, o bien marcar “Ver valor” y escribir su peso en la casilla Peso Acab. En KN/m2.

Escogemos “Baldosa cerámica o hidráulica”, pues será un suelo de baldosa cerámica el que se va a colocar.

*Uso– Escogemos el uso según el listado del Código Técnico. Si la carga de uso es diferente a las establecidas en el CTE para estos usos, introduciremos la carga real del forjado.

En nuestro caso se trata de un forjado en zonas administrativas, tipo C1

Datos de los cerramientos: Se trata de definir si hay algún tipo de carga adicional sobre la viga.

*Sobre la viga.- Puede haber un muro o una carga lineal sobre el eje de la viga. En nuestro caso de ejemplo escogemos “Ninguno”

*Sobre el voladizo izquierdo.- Se debe escoger si hay alguna carga sobre la punta del voladizo. En el ejemplo hay un cerramiento de muro cortina sobre el extremo del voladizo, pues se trata de una viga perpendicular a la fachada del edificio.

En ambos casos podemos escoger un valor, si no coincide con los establecidos en las listas.

Así quedará el cuadro de revisión de datos a continuación:

En este cuadro de revisión de datos, vemos que aparece como dato 0,0 porque no hemos introducido ningún valor en el ángulo de la cubierta, ya que no existe, pues se trata de un forjado de planta de piso

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Una vez revisados y aceptados los datos anteriores pasamos a la última pestaña.

Pestaña Entorno

Estos datos se refieren a las características ambientales.

*Entorno– Se trata del enclave de la construcción, si está más o menos expuesta, y debes elegir en el listado la que más se asemeja. En este caso se trata de una zona urbana en general.

*Altura cumbrera (m)– Es la distancia en vertical desde la cumbrera de la construcción hasta el terreno firme. Hay que tener en cuanta terraplenes sobre los que el edificio pueda estar asentados, ya que le procuran una mayor exposición al viento. Nuestro edificio mide 12 metros hasta la línea de borde de la cubierta, ya que es plana, no hay cumbrera.

*Exposición del hormigón– En ella se mide la exposición al ambiente exterior de la viga. En nuestro caso es una viga que se encuentra en el interior de un edificio, pero puede estar al exterior completamente o en un cobertizo, tal como se recoge en el listado disponible.

*Agresividad del ambiente– Es la agresividad del ambiente, según la clasificación de la EHE-08. Por el uso y el enclave del edificio se puede establecer, en nuestro caso “Ninguno”, pues se trata de un edificio de oficinas.

*Docilidad del hormigón– Según la EHE. Si no tenemos condicionantes para delimitar una, dejaremos que sea el sistema el que lo determine.

*Tamaño del árido– Como en el caso anterior, lo dejamos en desconocido. Es posible establecer uno entre los que dicta la EHE.

Factor global de fluencia.- Se puede escoger si necesitamos unas prestaciones específicas, pero lo más frecuente es dejar que el sistema elija el más apropiado.

Recubrimiento de armaduras (mm)– Si lo dejamos en blanco, la aplicación nos dará la apropiada, en función de la norma. Si, por alguna exigencia preferimos establecer una, no olvidar las unidades (mm) y el cumplimiento de la normativa.

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Si es necesario, introduciremos los datos de ubicación de la viga.

Ya podemos calcular, pulsando el recuadro “Calcular”, la viga de hormigón y podremos descargar la memoria constructiva, la memoria de cálculo y el dxf con los planos de la misma.

Cálculo viga de hormigón armado online con e-struc

Puedes descargar las memorias en pdf o bien instalar en tu ordenador el programa abierto y gratuito Open Office y descargar los archivos en formatos editables. El dxf lo puedes abrir con autocad.

Y si deseas modificar datos, puedes hacerlo presionando el botón “Modificar” abajo a la derecha, debajo de los resultados. Aparecerán en orden todas las pantallas para que puedas cambiar lo que desees y recalcular la viga.

¡Y ya está terminada de definir y lista para construir tu viga de hormigón!

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Si tienes dudas, tenemos, en nuestro canal Youtube, todos los tutoriales: en 5 minutos cualquier caso resuelto.

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Enlace a la aplicación en: https://www.e-struc.com/

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