Base de datos de Elementos prefabricados.

Base de datos disponible con el módulo EPwin - Elementos prefabricados.

Puede consultar y modificar la base de datos de elementos prefabricados a través de esta opción de menú.

Los ficheros que almacenan esta base de datos se copian en el mismo directorio donde se instala el programa base ESwin, que por defecto será "C:\Archivos de programa\Procuno\ESwin\". Sin embargo, Ud. puede indicar otro directorio para que el programa busque allí los ficheros que almacenan esta base de datos, con el objeto de poder compartirla con otros puestos de trabajo (se puede utilizar un mismo directorio de red para el acceso común de varios ordenadores. Para ello, debe acceder a la opción de menú «Herramientas / Opciones...», solapa «General», y en la lista «Localización de Bases de datos», modificar el directorio asignado a conjuntos de carga.

Esta base de datos contiene la información necesaria para definir y calcular las secciones que se emplearán en barras prefabricadas de hormigón.

Cada elemento lleva asociadas unas propiedades de cálculo, un fabricante y una sección. La definición de las propiedades de cálculo se realiza directamente editando el registro correspondiente al elemento prefabricado (Cuadro de diálogo "Datos del elemento prefabricado"), pero para asignar una sección o un fabricante, es necesario haberlos definido previamente en sus registros correspondientes:

• Fabricante: son los datos del fabricante del elemento prefabricado que se emplearán en la documentación de proyecto (nombre, dirección, teléfono, etc.); también sirve para clasificar los elementos prefabricados y facilitar así su búsqueda en la solapa Sección del cuadro de propiedades del elemento prefabricado. Para crear o gestionar los fabricantes registrados en la base de datos, haga clic en el botón Fabricante. Se abrirá entonces una lista con los fabricantes disponibles; al crear o modificar uno de ellos, le aparecerá en pantalla el siguiente cuadro de diálogo, donde podrá introducir los datos del fabricante:

• Sección: un elemento prefabricado debe ir asociado a una sección, que puede tener una forma cualquiera. Las secciones se organizan de forma similar a los fabricantes; para editar o crear una nueva haga clic en Secciones. Este botón abre una lista donde podrá crear o modificar las secciones registradas, mediante el Cuadro de diálogo secciones.

Este cuadro de diálogo permite definir las propiedades de cálculo que se emplearán en la comprobación del elemento prefabricado. Las propiedades que pueden definirse son relativamente limitadas, ya que EPwin es una aplicación orientada al predimensionado y comprobación rápida de elementos prefabricados, omitiendo comprobaciones relacionadas con el armado (el programa comprueba los esfuerzos últimos y las flechas).

Solapa "General".

Contiene datos generales del elemento:

• Referencia: nombre corto que designará al elemento prefabricado. Este nombre figurará en los listados de comprobación.
• Descripción: texto (largo) que describe al elemento.
• Función: en EPwin podemos definir dos tipos de funciones: Viga o Pilar.
• Fabricante: este desplegable permite elegir uno de los fabricantes definidos en la base de datos.
• Tipo: los elementos prefabricados pueden ser de dos tipos: armados o pretensados.
• Nivel de garantía: en caso de que el elemento posea un distintivo de calidad (EHE-08 Art.81) deberá marcar esta casilla.
• Color de representación: con esta opción podrá fijar el color con el que se representará al elemento, tanto en el modelo de barras como en el modelo de elementos constructivos.

Solapa "Datos"

Esta solapa contiene los datos que EPwin necesita para comprobar la validez de un elemento prefabricado en determinadas condiciones. Cada elemento prefabricado lleva asociados varios tipos de armados, y a cada tipo les corresponden una serie de valores para los momentos de servicio, últimos, y de fisuración, así como el esfuerzo cortante último.

Las opciones disponibles en este cuadro son:

• Referencia: nombre corto que designa a la sección. Por defecto este nombre formará parte de la Referencia definida en la solapa "General". Por ejemplo, si tenemos un elemento prefabricado rectangular cuya sección es 40x40, por defecto la referencia de la sección será «40x40» y la referencia del elemento prefabricado (la de la solapa "General") será «EP-40x40».
• Sección: en este desplegable se elige la sección asociada al elemento prefabricado, que debe encontrarse registrada en la base de datos.
• Relaciones de armado: en esta lista se definen los tipos de armado que puede llevar el elemento prefabricado. Cada elemento puede llevar tantos tipos de armados como se desee. A la hora de añadir un nuevo tipo de armado, en esta lista sólo se le pedirán las cuantías superior e inferior.
• Materiales:
  • Hormigón: permite elegir el tipo de hormigón empleado en el elemento. El contenido de la lista depende de si en la solapa "General" se ha definido el elemento como armado (HA) o pretensado (HP).
  • Acero: permite elegir entre los aceros aceptados por EHE (B400 S - B400 SD - B500 S - y B 500 SD).
• Peso: define el peso del elemento por metro lineal. Este peso se tendrá en cuenta de forma automática dentro del grupo de carga Peso propio (PPP).
• Volumen hormigón: este dato es el volumen de hormigón por metro lineal de elemento prefabricado.
• Datos flexión por canto / ancho: Conforme se van definiendo tipos de armado, estas listas se van completando para poder asociar a cada uno de ellos una serie de propiedades de cálculo, mediante el cuadro de diálogo "Datos flexión por canto / ancho". La flexión por canto se refiere a la producida por cargas en la dirección del canto del elemento: M_x / V_y, mientras la flexión por ancho se refiere a la producida por cargas perpendiculares a la dirección que define el canto: M_y / V_x.

Con EPwin podemos definir secciones rectangulares y de un tipo cualquiera. La definición de secciones rectangulares es muy simple, basta con dar el ancho (B) y el canto (H) para definir la sección. Si la casilla Calcular siempre valores estáticos está activada, el programa determinará de forma automática los valores estáticos de la sección (área, ejes principales y momentos de inercia respecto a éstos); puede consultar estos valores desde el botón "Mostrar Valores Est.>>".

En el caso de una sección cualquiera (opción "otros), tendremos que definir el contorno de ésta, con el botón Trazar sección >>:

Este botón abre un cuadro de diálogo donde podemos definir el contorno de la sección:

Las secciones se definen por un contorno exterior (en rojo) y uno o varios contornos interiores (en azul). Cada uno de estos contornos lleva asociada una lista  de puntos con sus respectivas coordenadas (en la parte derecha de la ventana). Podrá dibujar estos contornos de dos formas:

• Directamente sobre el área de dibujo, seleccionando en la parte inferior derecha de la ventana, si desea definir un contorno exterior o interior. En el menú contextual está la opción Cerrar que cierra el contorno que se está editando.
• Mediante coordenadas, utilizando cada una de las listas.

En la parte inferior de la ventana están las siguientes opciones:

• Unidades: indica las unidades que EPwin debe tomar para realizar el cálculo de valores estáticos. Al variar las unidades no varían los valores de las coordenadas, sino los valores estáticos de la sección.
• Ver etiquetas: muestra las etiquetas de los puntos de los contornos en el área de dibujo.

En este cuadro el programa pide los datos que definen el comportamiento a flexión del elemento, ya sea con momentos según su eje x' (flexión por canto) o según su eje y' (flexión por ancho). Los datos que se pueden definir aquí son:

• Momento último: es el momento máximo al que puede llegar el elemento en las hipótesis de E.L.U. Este valor es fácil de encontrar en catálogos, al menos para la flexión por canto. En el caso de la flexión por ancho, en las vigas será habitual que se desconozca su valor, siendo en muchas ocasiones necesario poner un valor muy alto para que la comprobación de la flexión por ancho siempre se cumpla.
• Momento de fisuración: el momento de fisuración es aquél que provoca en la fibra inferior del hormigón una tracción igual a la resistencia a flexotracción del hormigón. El momento de fisuración es determinante para el cálculo de la inercia equivalente (por la fórmula simplificada de EHE 50.2.2.2), parámetro que determina la deformada del elemento, y en consecuencia, las flechas activa y total. De todas formas, tenga en cuenta que el momento de fisuración sólo influye en el cálculo cuando se conocen la rigidez fisurada.
• Qué hacer si no se conoce el momento de fisuración:
  • Ignorarlo, dejándolo igual a cero. En este caso habrá que poner el mismo valor en las casillas de la rigidez total y fisurada (ver punto siguiente).
  • Si se dispone de una ficha técnica del elemento suficientemente completa, tomar el momento de servicio M₀', para el que se da una tensión nula en la fibra de la armadura más baja.
  • Estimarlo como se indica en el Anejo 8 de la EHE apdo.4: W·(f_ct,m,fl + s_cp), donde:
    • W es el módulo resistente de la sección respecto a la fibra inferior.
    •  f_ct,m,fl=a · 0,30 f_ck^2/3 (para hormigones con fck >50 MPa se calcula como f_ct,m,fl=a · 0,58 f_ck^1/2)
    • a=1,6-h/1000≥1.
    • s_cp es la tensión debida al pretensado en la fibra inferior (no se debe confundir con la tensión de pretensado de los alambres). Es un dato que normalmente sólo se conocerá cuando el usuario tenga la ficha de autorización de uso del elemento. Del lado de la seguridad, este valor puede ser ignorado.
• Rigidez: es el producto del módulo de deformación longitudinal (E, función de la resistencia característica del hormigón) y el momento de inercia de la sección (I), calculado para la sección bruta (rigidez total) y la sección fisurada (rigidez fisurada). Los valores de la rigidez determinan la rigidez equivalente, necesaria para el cálculo de flechas. Para este cálculo es necesario conocer el momento de fisuración.
• Qué hacer si no se conoce la rigidez:
  • Si sólo se conoce la rigidez total, sólo se podrá calcular la deformación en función de ésta. Para ello, basta con poner el valor de la rigidez total en las dos casillas (total y fisurada).
  • No se conoce la rigidez: en este caso el programa podrá calcular la deformación en función de los valores estáticos de la sección, lo que supone una solución similar a la anterior. Para ello basta con dejar los valores de la rigidez iguales a cero.
  • Se conoce la rigidez total y fisurada, pero no el momento de fisuración: en este caso se podrá calcular la deformación de forma correcta, pero para ello será necesario también hacer una estimación del momento de fisuración, tal y como se indicó en el apartado anterior. Si no se va a hacer dicho cálculo, es mejor poner el valor de la rigidez total en ambas casillas.
• Momento de servicio: son cuatro valores que determinan los momentos de servicio máximos para distintas clases de ambiente. Normalmente los momentos de servicio proporcionados por los fabricantes para piezas de hormigón pretensado son tres:
  • Momento de descompresión: es el momento para el que se alcanza una tensión nula en la fibra inferior de la sección. Momentos mayores que el de descompresión causarán tracciones en la parte inferior del elemento (parte superior en caso de flexión negativa). Por definición es inferior al momento de fisuración. Es el momento más restrictivo, y se aplica a ambientes III (a,b,c) y IV, y clases específicas de exposición Qa, Qb, Qc.
  • Momento de servicio M₀'_: es el momento que anula la tensión en la fibra correspondiente a la armadura más próxima a la cara inferior (superior en caso de flexión). Este momento tiene un valor muy parecido al momento de fisuración. No puede sobrepasarse en ambientes IIa, IIb, y H.
  • Momento de servicio M_0,2: es el momento que provoca una fisura de 0,2 mm. Lógicamente su valor debe ser superior al de fisuración. Un elemento con clase de exposición I no puede estar sometido a un momento de servicio superior a este valor.
• Los momentos de servicio no son imprescindibles para el cálculo.
• Cortante: es el cortante máximo que puede soportar el elemento prefabricado. Si no se conoce, y no se desea que el programa verifique el cortante, habrá que darle un valor suficientemente alto para que esta comprobación siempre se cumpla.