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ARTICULO 44º Comprobación del estado límite de fisuración bajo solicitaciones normales

 

44.1. Generalidades
44.2. Limitación de la anchura característica de fisura
44.3. Cálculo de la anchura característica de fisura
44.4. Método simplificado

 

44.1.   Generalidades 

Para evitar una fisuración excesiva, incompatible con el servicio que haya de prestar la estructura, o con la durabilidad de la misma, las armaduras de tracción en las piezas lineales y superficiales de hormigón deberán elegirse y disponerse de forma que se límite la anchura de las fisuras.

 No es necesario comprobar el valor de dicha anchura si se verifican las condiciones de 44.4.

 

Comentarios 

En las estructuras de hormigón armado suele ser inevitable la aparición de fisuras, que no suponen inconveniente para su normal utilización, siempre que se limite su anchura máxima a valores compatibles con las exigencias de durabilidad, funcionalidad, estanquidad y aspecto estético. 

Las fisuras a las que se refiere este artículo, son fisuras transversales a las barras. Otro tipo de fisuras, como las longitudinales que pueden producirse por diversas causas, puedan ser más peligrosas a efectos de corrosión y degradación del hormigón armado. 

Debe hacerse la observación de que bajar en exceso el diámetro de la barra no es el mejor método para reducir la importancia de la fisuración, pues el riesgo de corrosión es mayor con diámetros finos. Es preferible disminuir la tensión de trabajo, aumentando la sección de armaduras por encima de la de cálculo.

 

 44.2.  Limitación de la anchura característica de fisura.

En función de las condiciones de ambiente (véase 13.3.b) y para el caso de disponer un recubrimiento mínimo Cmin igual a 20 mm o a un diámetro, la anchura característica de fisura Wk calculada según la fórmula de 44.3., cumplirá

Ambiente I
Ambiente II
Ambiente III

Wk £ 0,4 mm
Wk £ 0,2 mm
Wk £ 0,1 mm

Para cubrimientos c superiores a cmin, podrán aumentarse los valores anteriores multiplicándolos por la relación c/cmin £ 1,5.  

En estructuras expuestas a ambientes químicos especialmente agresivos o que deban asegurar estanquidad a líquidos o gases, el proyectista fijará el límite de la anchura de fisura, disminuyendo prudentemente el valor fijado para el caso de Ambiente III.

 

44.3.   Cálculo de la anchura característica de fisura 

La anchura característica de fisura se calculará mediante la siguiente expresión: 

Wk = 1,7 Sm, - e sm

donde:

Sm,    = separación media de fisuras en la zona de recubrimiento.
e sm    = alargamiento medio de las armaduras en la zona del recubrimiento teniendo en cuenta la colaboración del hormigón entre fisuras.

Los valores de Sm, y e sm se evaluarán con las fórmulas experimentales siguientes:

        con los siguientes significados: 

c = recubrimiento de las armaduras de tracción. 

S = distancia entre barras o grupos de barras. Si S>15Æ se tomará S= 15Æ .

En el caso de vigas armadas con n barras, se tomará:

siendo b el ancho de la viga

        k1 = coeficiente función de la calidad de adherencia de las barras, de valor 0,8 para barras lisas y 0,4 para barras corrugadas. 

        k2 = coeficiente que representa la influencia del diagrama de tracciones en la sección de valor

 

donde e 1 y e 2 son las deformaciones máxima y mínima calculadas en sección fisurada, en los límites de la zona traccionada (fig. 44.3.l.)

 

Æ = diámetro de la barra traccionada más gruesa o diámetro equivalente en el caso de grupo de barras.

Ac,eficaz = área de hormigón de la zona de recubrimiento en donde las barras a tracción influyen de forma efectiva en el ancho de las fisuras, que puede considerarse como el área rectangular a no más de 7,50 alrededor de cada barra o grupo, sin superar la mitad del canto en vigas de canto, ni la cuarta parte en vigas planas o losas (fig. 44.3. 2)

 

 

As = sección total de las barras situadas en el área Ac,eficaz.

s s = tensión de servicio de la armadura en hipótesis de sección fisurada. 

Es = módulo de elasticidad del acero.

k3 =coeficiente de valor 1,0 para los casos de carga noval y 0,5 para los restantes.

s sr = tensión de la armadura, en el instante en que se fisura el hormigón, lo que se supone ocurre cuando la tracción en la fibra más tendida de hormigón alcanza el valor

donde fct,m, fct,k y fck se expresan en kp/cm2 

No es necesario comprobar la anchura de fisura si las armaduras son corrugadas y poseen, para los recubrimientos c y cuantías geométricas mínimas que se indican, tensiones de servicio inferiores a las de la tabla 44.4.

 

Comentarios 

El valor de la anchura característica de fisura se ha adoptado suponiendo que entre la anchura media Wm y la característica Wk existe la relación  Wk = 1,7Wm.

Para el cálculo aproximado de la tensión de servicio s s, puede utilizarse la expresión

siendo: 

k      =coeficiente para considerar la fracción de cargas permanentes más las sobrecargas frecuentes respecto a la carga total. En edificaciones normales de viviendas y oficinas puede tomarse 0,85.

Para el cálculo aproximado de la tensión en el instante de fisuración, puede tomarse, para vigas de sección rectangular en flexión, la expresión:

Para los casos   usuales de flexión simple, con barras corrugadas del mismo diámetro, pueden utilizarse las fórmulas simplificadas siguientes, obtenidas a partir de la expresión general del articulado para determinados casos particulares frecuentes que a continuación se indican, y para cuantías normales de armadura

En los casos donde la cuantía de armadura de tracción es muy pequeña (cuantía mecánica inferior a 0,01) estas fórmulas pueden quedar excesivamente del lado de la seguridad, por lo que en tales casos (por ejemplo, en losas muy poco armadas), puede ser preferible seguir el método general del articulado.

 

 

44.4.   Método simplificado 

No es necesario comprobar la anchura de fisura si las armaduras son corrugadas y poseen, para los recubrimientos c y cuantías geométricas mínimas que se indican, tensiones de servicio en kp/cm2 inferiores a las de la tabla 44.4.

TABLA 44.4 
Aplicación del Método Simplificado
 

 

Ambiente I

Ambiente II

Barras simples

Recubrimientos c(mm)

Cuantías

Recubrimientos c(mm)

Cuantías

³ 2 ‰

³ 3 ‰

³ 3 ‰

³ 4 ‰

³ 6 ‰

1 Æ 10
1 Æ 12
1 Æ 16
1 Æ 20
1 Æ 25
1 Æ 32

20
20
25
30
35
40

3.500
3.200
3.100
2.800
2.700
2.200

3.600
3.400
3.200
2.900
2.800
2.300

30
30
30
35
40
45

2.600
2.400
2.000
1.800
1.700
1.500

2.800
2.500
2.100
1.900
1.800
1.600

3.200
2.900
2.500
2.100
2.000
1.700

Grupo de barras

Recubrimientos c(mm)

Cuantías

Recubrimientos c(mm)

Cuantías

³ 8 ‰

³ 10 ‰

³ 6 ‰

³ 8 ‰

³ 10 ‰

2 Æ 16
2 Æ 20
2 Æ 25

30
35
40

3.700
3.600
3.000

3.700
3.600
3.300

35
40
50

2.200
2.000
1.500

2.400
2.300
1.700

2.900
2.500
1.800

 

 

Comentarios 

Los recubrimientos indicados en la tabla 44.4 no son valores exigidos. Pueden utilizarse recubrimientos menores (cumpliendo en todo caso el apartado 13.3); pero en caso de hacerlo así, la comprobación del estado de fisuración debe hacerse mediante el método general descrito en 44.2.

 

 

 

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