Comprobación de punzonamiento en CYPECAD
CYPECAD permite realizar la comprobación del Estado Límite de Agotamiento frente a punzonamiento en forjados reticulares, en forjados de losa maciza y en losas de cimentación mediante dos métodos: Comprobación de tensiones tangenciales puntuales y Comprobación según criterios normativos.
La comprobación de tensiones tangenciales incluye el dimensionamiento de la armadura de refuerzo necesaria. En los forjados reticulares se dimensiona el refuerzo necesario en la zona maciza y en la aligerada (refuerzo a cortante en los nervios).
La comprobación de punzonamiento según criterios normativos también la realiza el programa "Comprobación de punzonamiento", diseñado exclusivamente para realizar dicha comprobación.
Tanto CYPECAD como "Comprobación de punzonamiento" realizan la comprobación en las zonas macizas teniendo en cuenta la armadura de refuerzo que incluya el usuario (armaduras inclinadas a 45º o armados tipo viga).
Comprobación de tensiones tangenciales
Se realiza una verificación de tensiones tangenciales en superficies concéntricas al perímetro del soporte situadas a partir de una distancia de medio canto útil y en superficies sucesivas cada 0.75 veces el canto útil en losas y ábacos de reticular. El valor de las tensiones tangenciales en los puntos de corte de la malla con el perímetro de punzonamiento se obtiene a partir de los cortantes en los nudos próximos mediante interpolación lineal. Dicha tensión se compara con la tensión tangencial máxima resistente de punzonamiento (sin tener en cuenta la armadura transversal), calculada según la norma de hormigón correspondiente. El programa dimensiona la armadura de punzonamiento o cortante en los casos en que sea necesario, indicándose en la vista en planta (tanto en pantalla como en planos) la posición de cada barra vertical de refuerzo. En zonas aligeradas de forjados reticulares se continúa realizando la comprobación en los nervios teniendo en cuenta como ancho de sección el ancho mínimo del nervio (que puede ser variable en los reticulares de casetón recuperable).
Este planteamiento, basado en comprobaciones de tensiones tangenciales puntuales en los perímetros antes citados, difiere de la comprobación de agotamiento frente a punzonamiento proporcionada por las diferentes normas de hormigón.
En general, las normas permiten utilizar, como método alternativo, procedimientos que realicen una evaluación más precisa de las tensiones tangenciales en superficies concéntricas al perímetro del soporte, lo cual es el caso del método de la comprobación de tensiones tangenciales de CYPECAD.
Puede consultar información más detallada sobre esta comprobación en el manual "Memoria de cálculo de CYPECAD" (apartados 1.12.8, 1.12.9 y 2.9.2), accesible desde el menú principal de los programas de CYPE.
Punzonamiento según criterios normativos
En general, las normas utilizan una tensión tangencial nominal en una superficie crítica concéntrica a la zona cargada, calculada teniendo en cuenta la reacción del soporte y los momentos transferidos por éste a la losa. Se trata de una simplificación propuesta por diversas normas; las cuales también permiten utilizar, como método alternativo, procedimientos que realicen una evaluación más precisa de las tensiones tangenciales en superficies concéntricas al perímetro del soporte, lo cual es el caso del método de la comprobación de tensiones tangenciales referido en el apartado anterior.
El programa realiza la comprobación de punzonamiento según criterios normativos siguiendo los siguientes pasos:
- Superficie crítica de punzonamiento
Obtiene y traza en pantalla la superficie crítica de punzonamiento más desfavorable alrededor del soporte, definida por su perímetro crítico, considerando la presencia de huecos o aligeramientos en la losa. - Obtención de los esfuerzos pésimos
Obtiene los esfuerzos pésimos transmitidos por la placa al soporte a lo largo de las superficies de punzonamiento. - Cálculo de las tensiones
Calcula las tensiones a lo largo del perímetro crítico y las compara con las tensiones resistidas por el hormigón. - Comprobación de la armadura de refuerzo a punzonamiento dispuesta
Si el usuario introduce armadura de refuerzo a punzonamiento, el programa verifica el cumplimiento de las disposiciones de armado según la norma seleccionada.
La comprobación de punzonamiento según criterios normativos también se realiza del mismo modo mediante el programa "Comprobación de punzonamiento", accesible desde el menú principal de los programas de CYPE (grupo Estructuras).
Coexistencia y complementación de los dos métodos
El resultado final obtenido por ambos procedimientos puede no coincidir, aunque ambos son válidos.
La armadura de refuerzo calculada por CYPECAD en función de las tensiones tangenciales puntuales puede servir como referencia para que el usuario introduzca refuerzos de punzonamiento (armaduras inclinadas a 45º o armados tipo viga). Tras su introducción, CYPECAD comprueba automáticamente el refuerzo dispuesto realizando una verificación de punzonamiento según criterios normativos. En el caso de disponer dicho refuerzo de punzonamiento, los refuerzos por tensiones tangenciales puntuales que se encuentren dentro de la superficie concéntrica al soporte delimitada por el perímetro crítico de punzonamiento, deben eliminarse para evitar la duplicidad tanto en los planos como en la medición. Para ello, se ha incluido en CYPECAD una utilidad que permite "Eliminar armadura dispuesta por tensiones tangenciales".
Funcionamiento de la comprobación de punzonamiento
Comprobación de tensiones tangenciales
Durante el cálculo de la obra, CYPECAD realiza la comprobación de tensiones tangenciales puntuales en forjados de losa maciza y reticulares, y en losas de cimentación. Si es necesario, CYPECAD dimensiona la armadura transversal de refuerzo (barras verticales separadas 0,75 veces el canto útil). La separación de barras verticales se puede editar manualmente pero los cambios realizados no son comprobados por el programa. La tabla de armados de la que se obtiene el refuerzo es común para forjados de losa maciza y reticulares y existe otra propia para losas de cimentación.
Esta comprobación y el dimensionamiento de la armadura transversal se realizan de modo automático por CYPECAD sin que tenga que intervenir el usuario. Para ello, no es necesario que la licencia de uso disponga de un permiso específico. Tan sólo debe disponer de los permisos que le permitan calcular el tipo de forjado donde se desea realizar la comprobación de punzonamiento (losas macizas, reticular o losa de cimentación).
En el apartado "Comprobación de tensiones tangenciales" de esta página Web, dispone de más información sobre esta comprobación. También puede consultar información más detallada en el manual "Memoria de cálculo de CYPECAD" accesible desde el menú principal de los programas de CYPE (apartados "1.12.8 Forjados de losa maciza", "1.12.9 Forjados reticulares" y "2.9.2 Losas de cimentación").
Comprobación según criterios normativos
Esta comprobación es la misma que realiza el programa "Comprobación de punzonamiento" que funciona de forma independiente a CYPECAD. Para que CYPECAD y "Comprobación de punzonamiento" puedan realizar la "comprobación de punzonamiento según criterios normativos", es necesario que la licencia de usuario disponga del permiso para utilizar el programa "Comprobación de punzonamiento".
Tras el cálculo y, si el usuario lo desea, puede realizar la comprobación de punzonamiento y en su caso disponer armadura transversal de punzonamiento (armaduras inclinadas a 45º, o armados tipo viga), que sustituirán a las calculadas mediante la comprobación de tensiones tangenciales que se encuentren dentro del perímetro crítico de punzonamiento del pilar comprobado.
Para realizar la comprobación de punzonamiento y disponer el refuerzo necesario, CYPECAD dispone de una serie de opciones que se encuentran en el diálogo "Punzonamiento" (solapa Resultados > menú Losas/Reticulares > opción Punzonamiento):
- Vistas
Con esta opción puede seleccionar los armados de losas y reticulares que desea visualizar en pantalla. - Comprobaciones
Permite visualizar en pantalla, imprimir o exportar (Texto, HTML, PDF, RTF, DOCX) todas las comprobaciones del Estado Límite de Agotamiento frente a punzonamiento realizadas por el programa en el soporte que se seleccione a continuación. - Unión de perímetros críticos solapados
Realiza la unión de los perímetros críticos de los soportes que tienen alguna intersección. - Seleccionar y unir perímetros críticos
Permite seleccionar dos o más perímetros críticos para unirlos. - Separar perímetros críticos unidos
Permite separar perímetros críticos que habían sido unidos previamente. - Regenerar perímetros
El programa obtiene los perímetros cada vez que se calcula la obra y cuando hay cambios significativos en los datos que pueden afectar a su composición. En otro tipo de cambios, como modificar el ancho de una viga, esto no se realiza. El usuario puede utilizar esta opción, si lo considera necesario, después de realizar este tipo de cambios. Esta opción elimina las modificaciones realizadas en los perímetros de punzonamiento. - Editar
Tras seleccionar un soporte, abre un diálogo en el que se muestran los datos obtenidos automáticamente por CYPECAD de modo que pueden ser modificados por el usuario (canto útil de la losa, canto disponible para la armadura de punzonamiento, cuantía geométrica de armadura longitudinal de tracción de la losa).
También permite añadir un área "Asw" (cm2/m) de armadura de punzonamiento y una tensión normal del hormigón (kp/cm2) adicionales. Por ejemplo, la sección de armadura transversal de una viga (cm2/m) que quede dentro de la zona delimitada por el perímetro crítico de punzonamiento, no se tiene en cuenta automáticamente por el programa (a efectos de comprobación de punzonamiento) pero, consultándola mediante el editor de vigas avanzado de CYPECAD (solapa Resultados > menú Vigas/Muros > opción Editar vigas), puede incluirse en el campo "Área de armadura de punzonamiento (Asw/s)" del diálogo de edición del soporte seleccionado mediante esta opción.
Todos los datos aquí definidos se utilizan para generar el perímetro crítico y para realizar las comprobaciones de punzonamiento. - Eliminar armadura dispuesta por tensiones tangenciales
La armadura de refuerzo calculada por el programa en función de las tensiones tangenciales puntuales puede servir como referencia para introducir refuerzos de punzonamiento (armaduras inclinadas a 45º o armados tipo viga) y posteriormente realizar una verificación de punzonamiento según criterios normativos. En este caso, los refuerzos por tensiones tangenciales que se encuentren dentro del perímetro crítico de punzonamiento deben eliminarse. Mediante esta opción es posible eliminar dichos refuerzos para evitar la duplicidad tanto en los planos como en la medición.
- Eliminar paños
Permite eliminar los paños donde el usuario no desee hacer las comprobaciones de punzonamiento. - Generar refuerzo
Permite introducir dos refuerzos ortogonales en el soporte que desee. - Añadir refuerzo
Permite introducir un refuerzo en cualquier dirección y en el soporte que desee. - Editar refuerzo
Permite editar el refuerzo de punzonamiento introducido en un soporte. - Asignar refuerzo
Permite introducir un refuerzo igual a otro refuerzo ya dispuesto. - Borrar refuerzo
Elimina el refuerzo que se seleccione. - Completar perímetro
Permite dibujar el perímetro de punzonamiento sobre zonas en las que se ha recortado por el cálculo o manualmente. - Recortar perímetro
Permite recortar el perímetro de punzonamiento de un pilar.
Para evitar realizar la comprobación de punzonamiento en un soporte con vigas de canto adyacentes que tienen una relación de canto con respecto a la losa importante, el programa dispone de la opción "Soportes con vigas de canto adyacentes" (menú Obra > Datos generales > botón Por posición > Opciones de losas > Punzonamiento). Esta opción impide efectuar la comprobación de punzonamiento en un soporte si la relación entre el canto de las vigas adyacentes al soporte y el canto de la losa es mayor que el valor que se defina. El valor de defecto de esta relación es 1,20.
Medición y planos de la armadura de refuerzo de punzonamiento
La medición de la armadura de refuerzo a cortante y punzonamiento en reticulares, losas y losas de cimentación dimensionada según los dos métodos comentados en esta página (según tensiones tangenciales o según criterios normativos) está contabilizada en el listado de cuantías de obra (menú Archivo > Imprimir > Listados de la obra > Cuantías de obra).
Con respecto a su representación en planos (incluida su tabla de despiece y el resumen de medición), el refuerzo a punzonamiento se representa en planos distintos:
- Armadura de refuerzo dimensionada mediante la comprobación de tensiones tangenciales
Está incluida por defecto en el plano de replanteo de cada planta (menú Archivo > Imprimir > Planos de la obra > añadir un plano > seleccionar en tipo de plano "Planos de planta" > seleccionar "Plano de Replanteo"). Aunque el resto de planos de planta no la incluyan por defecto, pueden configurarse para que lo hagan. - Armadura de refuerzo dispuesta según criterios normativos
Hay un plano específico para representar la armadura de refuerzo a punzonamiento dispuesta por el usuario. Se trata del plano "Refuerzo de punzonamiento" (menú Archivo > Imprimir > Planos de la obra > añadir un plano > seleccionar en tipo de plano Refuerzo de punzonamiento). En este plano se representan la vista en planta de los refuerzos de punzonamiento dispuestos por el usuario, su despiece, la tabla de medición y un resumen de medición.
Normas implementadas para refuerzo de punzonamiento
La comprobación de punzonamiento mediante tensiones tangenciales y el dimensionamiento de la armadura necesaria está disponible para todas las normas de hormigón que pueden seleccionarse en CYPECAD.
La comprobación de punzonamiento según criterios normativos y, por tanto, la posibilidad de incluir armaduras de refuerzo a 45º o armaduras de refuerzo tipo viga, están disponibles para la mayoría de las normas actuales de hormigón implementadas en CYPECAD. Son las mismas normas que el usuario puede seleccionar en el programa "Comprobación de punzonamiento".
Permisos necesarios en la licencia de usuario
Para que CYPECAD realice la comprobación de tensiones tangenciales puntuales en forjados de losa maciza y reticulares, y en losas de cimentación y que dimensione la armadura transversal de refuerzo correspondiente (barras verticales), no es necesario que la licencia de uso disponga de un permiso específico. Tan sólo debe disponer de los permisos que le permitan calcular el tipo de forjado donde se desea realizar la comprobación de punzonamiento (losas macizas, reticular o losa de cimentación).
Para que los programas CYPECAD y "Comprobación de punzonamiento" puedan realizar la comprobación de punzonamiento según criterios normativos, es necesario que la licencia de usuario disponga del permiso para utilizar el programa "Comprobación de punzonamiento". En CYPECAD, además de este permiso, es necesario que la licencia de uso incluya por lo menos los permisos que le permiten calcular el tipo de forjado donde se desea realizar la comprobación de punzonamiento (losas macizas, reticular o losa de cimentación).
Otras prestaciones
Para poder tener acceso a otras prestaciones que ofrece el programa, existen varios módulos de los que puede obtener información en la página “Módulos de CYPECAD“.
