Introduccion

El modulo de curvas de interaccion calcula diagramas de interaccion 2D clasicos para secciones de hormigon armado. Fijando una componente de fuerza (, o ) en un valor elegido, SectionPro calcula la frontera de resistencia en el plano de las dos componentes restantes. Las combinaciones de carga se dispersan sobre el grafico: las cargas dentro de la curva aparecen en verde (seguras), las cargas fuera en rojo (fallando). Esto proporciona una verificacion visual directa sin calcular factores de seguridad numericos.

Hay dos modos disponibles. En el modo de componente fija, una componente se establece en un valor especifico (p. ej. ) y la curva de interaccion se traza en el plano restante. El valor fijo debe estar dentro del dominio de resistencia de la seccion, de lo contrario no existe ninguna curva en ese nivel.

En el modo envolvente, SectionPro traza dos curvas: una para el valor maximo de la componente fija en todas las combinaciones de carga, y otra para el valor minimo. Esto permite validar multiples casos de carga con diferentes valores de componente fija en una sola figura, sin generar una curva separada para cada valor. Los valores de componente fija de todas las combinaciones de carga deben estar dentro del dominio de resistencia de la seccion. En este modo se usa un tercer color: verde significa dentro de ambas curvas (seguro en ambos extremos), rojo significa fuera de ambas curvas (falla en ambos extremos), gris significa entre las dos curvas (incierto, requiere una verificacion mas precisa fijando la componente en el valor real de la carga, usando la superficie de interaccion 3D, o ejecutando el solucionador de equilibrio interno).

Resultados calculados

Seccion octagonal (Eurocode 2)

Datos de entrada

Hormigon: Seccion transversal octagonal, m, m, m, m. Armadura: 48 barras, espaciado uniforme 150 mm, diametro mm, recubrimiento 50 mm. Leyes de material (EC2): Hormigon C30/37 MPa, Acero B500B MPa.

Curvas de interaccion

La primera curva muestra la capacidad de flexion biaxial a fuerza axial nula () en el estado limite de servicio (ELS-C), mientras que la segunda muestra la interaccion clasica fuerza axial-flexion a momento fuera del plano nulo () en el estado limite ultimo (ELU-F).

Las 30 combinaciones de carga son las mismas que en el articulo de distancias (15 ELU-F, 15 ELS-C). Todas las cargas verdes tenian en el analisis 3D, y todas las cargas rojas tenian , las curvas 2D son completamente consistentes con los resultados de distancia 3D.

Modo envolvente

El modo envolvente requiere que todas las combinaciones de carga tengan su valor de componente fija dentro del dominio de resistencia. Algunas de las 30 cargas originales superan la capacidad de la seccion, por lo que aqui se usa un conjunto reducido de cargas. Cada envolvente consta de dos curvas: una en el valor minimo y otra en el valor maximo de la componente fija en todas las cargas.

Los marcadores verdes caen dentro de ambas curvas limite: estan dentro del dominio de resistencia tanto en el valor minimo como en el maximo de la componente fija, y por lo tanto se verifican como seguros. Los marcadores rojos caen fuera de ambas curvas, lo que significa que superan la capacidad de la seccion en ambos extremos. Los marcadores grises se encuentran entre las dos curvas: estan dentro del dominio de resistencia en un extremo pero no en el otro. Su estado es ambiguo y el ingeniero debe verificarlos usando el modo de componente fija, la superficie de interaccion 3D, o el solucionador de equilibrio interno.

Seccion eliptica (ACI 318)

Datos de entrada

Hormigon: Seccion transversal eliptica, Ancho m, Alto m. Armadura: 40 barras a lo largo del perimetro, diametro mm, recubrimiento 50 mm. Leyes de material (ACI 318): Hormigon MPa, Acero MPa.

Curvas de interaccion

La primera curva muestra la capacidad de flexion biaxial a (servicio), mientras que la segunda muestra la interaccion fuerza axial-flexion a (ultimo). El bloque de tensiones de Whitney y los factores se aplican nativamente a la curva ultima.

La curva ultima muestra los efectos de la formulacion del bloque de Whitney de ACI 318. La fuerza de compresion maxima esta limitada a , la frontera vertical plana en el lado derecho del diagrama. Este limite refleja la reduccion maxima de carga axial mandatada por la norma ( para columnas con estribos). La transicion entre las regiones controladas por traccion () y controladas por compresion () es visible como un cambio de curvatura cerca del punto equilibrado. La curva de servicio utiliza leyes tension-deformacion elasticas lineales sin factores de reduccion, resultando en una forma simetrica suave.

Modo envolvente

Se usa el mismo conjunto reducido de cargas. La envolvente calcula dos curvas en los valores minimo y maximo de la componente fija. Se aplica la misma clasificacion de tres colores.

Rendimiento de referencia

El calculo de la curva de interaccion depende de la resolucion de malla seleccionada por el usuario. Resoluciones mas altas producen curvas mas suaves a costa de tiempos de calculo mas largos.

Todos los calculos permanecen por debajo de 15 ms incluso a la mayor resolucion, lo que hace que las curvas de interaccion sean esencialmente instantaneas para el ingeniero.

Conclusion

Las curvas de interaccion 2D proporcionan los diagramas de ingenieria clasicos que complementan la superficie 3D. Las cargas dispersas sobre la curva muestran inmediatamente cuales son seguras y cuales superan la capacidad, sin calcular factores de seguridad numericos. La clasificacion Interno/Externo de la evaluacion de distancias 3D es completamente consistente con la posicion en la curva 2D. Las curvas 2D para ACI 318 se calculan con el bloque de Whitney y los factores de forma nativa. El modo envolvente valida multiples casos de carga con diferentes valores de componente fija en una sola figura, usando clasificacion de tres colores (verde/gris/rojo). Las curvas se generan en milisegundos, incluso a altas resoluciones de malla.

Exportacion

SectionPro exporta las curvas de interaccion en formatos PDF, TXT y XLS. El informe PDF incluye la curva 2D con puntos de carga dispersos y coordenadas de la curva.