Introducción
El hormigón armado fisura bajo cargas de servicio. Las fisuras no comprometen la seguridad estructural, pero aberturas excesivas permiten que el agua, los cloruros y el CO₂ alcancen la armadura, provocando corrosión. Las normas de diseño limitan por tanto la abertura de fisura en estado límite de servicio.
SectionPro aplica el cálculo directo del Eurocódigo 2. La abertura de fisura es el producto de la separación máxima entre fisuras y la deformación diferencial media entre acero y hormigón:
La separación entre fisuras depende del recubrimiento , el diámetro de barra , el factor de adherencia y la cuantía eficaz de armadura :
La deformación diferencial media incluye el efecto de tension stiffening (el hormigón entre fisuras asume parte de la tracción):
La profundidad del área eficaz de tracción es un resultado intermedio clave calculado automáticamente a partir de la geometría de la sección: .
Resultados calculados
SectionPro proporciona para cada análisis de fisuración:
Resultados por caso de carga
Valores intermedios
Exportación
Losa rectangular
Datos de entrada
- Hormigón — Sección transversal rectangular, ancho m, canto m.
- Armadura — 14 barras Ø14 ( mm), 7 inferior + 7 superior, separación 157 mm, recubrimiento 30 mm, 1 capa por cara, cm².
- Leyes de materiales (EC2) — Hormigón C30/37: MPa, Acero B500B: MPa.
Resultados
La abertura de fisura se evalúa para dos estados de carga: flexión pura y tracción dominante. Los parámetros de fisuración conservan sus valores recomendados: (largo plazo), (barras de alta adherencia), , , MPa.
En flexión pura ( kN·m), el eje neutro se sitúa en mm, dejando mm de la sección en tracción. Con , la fórmula de separación da mm. La abertura mm supera el límite habitual de 0,3 mm: sería necesario un canto mayor o menor separación entre barras.
En tracción ( kN, kN·m), toda la sección está fisurada (). Pese a la fisuración completa, mm es menor que en flexión porque las 14 barras reparten la carga, reduciendo de 379 a 236 MPa. El factor refleja la distribución de deformaciones ligeramente no uniforme debida al momento flector residual.
Viga en I: flexión pura
Datos de entrada
- Hormigón — Sección en I con cartelas, ala inferior: m, alma: m, ala superior: m, canto total m.
- Armadura (acero pasivo) — 70 barras en total (HA16 + HA20), 6 HA20 como armadura inferior, 64 HA16 distribuidas por el contorno de la sección.
- Leyes de materiales (EC2) — Hormigón C30/37: MPa, Acero B500B: MPa.
Resultados
La viga en I se carga en flexión pura a tres niveles crecientes de momento (, y kN·m). Parámetros de fisuración: , , , , MPa.
La abertura de fisura crece con el momento aplicado: mm para kN·m, mm para kN·m y mm para kN·m, todos por debajo del límite de 0,3 mm. La separación mm permanece constante en todos los niveles de carga, ya que depende únicamente de la geometría y la disposición de la armadura.
Rendimiento
El cálculo de fisuración es instantáneo: menos de 10 ms para proyectos típicos (hasta 1 000 casos ELS) y menos de medio segundo incluso para 100 000 casos.
Exportación
SectionPro exporta el análisis de fisuración en tres formatos: PDF, texto (columnas de ancho fijo) y Excel (.xlsx). Los datos exportados incluyen todos los resultados por caso de carga (, , , , , etc.) ordenados por decreciente.
Conclusión
El cálculo directo de abertura de fisura según EC2 §7.3.4 proporciona una evaluación rigurosa del estado de fisuración en estado límite de servicio. SectionPro automatiza todo el procedimiento: desde el análisis tensión–deformación hasta la determinación del área eficaz de tracción , la separación entre fisuras y la abertura final .
Los dos ejemplos ilustran escenarios contrastados: una losa rectangular bajo flexión y tracción, y una viga en I bajo momentos flectores crecientes.
El cálculo se aplica a secciones de forma arbitraria: el área eficaz de tracción y la detección de armaduras se calculan a partir de la geometría general de la sección, sin limitarse a hipótesis rectangulares. El método es también aplicable a otros contextos normativos adaptando los parámetros de fisuración (, , , , ) a los valores prescritos por la norma correspondiente.