Comparativa Normativas Cálculo Estructuras Hormigón

Comparativa de Normativas en Cálculo de Estructuras de Hormigón en España

• Alfonso Gómez Ribelles es ingeniero de caminos especializado en cálculo de estructuras y rehabilitación.
• La evolución del cálculo de estructuras de hormigón en España se remonta a 1939 y abarca hasta la actualidad, 2024.
• Las normativas reflejan un corpus de conocimiento que integra aspectos teóricos, técnicos, económicos y sociales.

Contexto Histórico

• Las primeras normativas se desarrollaron en un contexto de guerra y escasez de materiales, como cemento y hierro.
• En 1978, se introducen teorías innovadoras influenciadas por el código modelo CFIP, afectando a normas en diversos países.
• La obra del ingeniero Eduardo Torroja fue crucial en la creación de normativas de referencia, especialmente la de 1961.

Desarrollo Tecnológico

• La llegada de la computación cambió radicalmente el cálculo estructural; hasta los años 80, se usaban calculadoras de bolsillo.
• La entrada de España en la Comunidad Económica Europea demandó homologar normativas con estándares europeos.
• Los eurocódigos se han convertido en norma de referencia y se tiende hacia su implementación uniforme en la normativa estructural.

Evolución de las Normativas

• Las normativas han cambiado significativamente en resistencia del hormigón:
  • La norma de 1961 definía hormigones de 120 a 200 kg/cm²; la habitual era de 120-150 kg/cm².
  • En 2008, se establecen hormigones de 25 a 100 MPa, promoviendo el uso de materiales de mayor resistencia.

Resistencia del Hormigón

• Las primeras normativas reflejaban un bajo conocimiento del hormigón, utilizando fórmulas simplistas.
• Se ha observado un incremento constante tanto en la resistencia mínima como máxima del hormigón, impulsando la calidad en su uso.

Límite Elástico del Acero

• En 1944, las barras de acero tenían un límite de 2400-3600 kg/cm²; en normativas más recientes, se han llegado a límites de 4000-6000 kg/cm².
• Las barras lisas fueron eliminadas por su larga longitud de anclaje y dificultad de montaje.

Coeficientes de Seguridad

• Evolución de coeficientes de seguridad muestra una disminución en el hormigón (de 3 a 1.5) debido al mejor control de materiales y técnicas de construcción.
• En acero, los coeficientes se han mantenido estables debido a la homogeneidad y mayor control en su fabricación.

Comparaciones de Flexión y Cortante

• Análisis de vigas y pilares revela que la capacidad resistida aumenta con la evolución de normas debido a coeficientes de seguridad más bajos.
• En normativas modernas, la contribución del hormigón en cortante ha sido reducida tras pruebas experimentales que reflejaron su comportamiento.

Conclusiones

• Se han observado mejoras significativas en la resistencia y durabilidad del hormigón a lo largo de las normativas.
• La calidad de los materiales y técnicas de construcción sigue evolucionando, reflejando un incremento en la seguridad y eficiencia del cálculo estructural.### Riesgos en Estructuras
• El tema principal está vinculado al riesgo en la ingeniería estructural.
• Se están implementando medidas precautorias ante el riesgo de roturas.

Tipos de Roturas

• Las roturas frágiles generan mayor riesgo para las personas.
• Dos tipos de roturas son especialmente peligrosas:
  • Rotura de punzonamiento: ocurre de manera rápida, con consecuencias severas.
  • Rotura de cortante: se produce brusca y repentinamente en milisegundos.

Prevención y Normativas

• Las normativas actuales han cambiado para enfocarse en la prevención de estas roturas.
• Se desaconseja confiar plenamente en el hormigón, material considerado frágil.
• El hormigón no es dúctil, lo que limita su capacidad para manejar adversidades estructurales.

Desafíos en el Cálculo Estructural

• El cálculo estructural presenta dificultades para integrar el funcionamiento adecuado bajo cortante y punzonamiento.
• Es esencial que los ingenieros consideren estas roturas en el diseño estructural para mejorar la seguridad.

Introducción a Normativas de Cálculo de Estructuras

• Alfonso Gómez Ribelles es un ingeniero destacado en el ámbito de cálculos estructurales y rehabilitación de estructuras de hormigón.
• La evolución normativa en España inicia en 1939 y se extiende hasta 2024, integrando conocimientos teóricos, técnicos, económicos y sociales.

Contexto Histórico

• Las primeras normativas surgieron en un periodo de guerra, caracterizado por la escasez de materiales como cemento y hierro.
• En 1978, la influencia del código CFIP introdujo teorías innovadoras, afectando las normativas de varios países.
• El ingeniero Eduardo Torroja desempeñó un papel clave en la creación de normativas de referencia, especialmente la desarrollada en 1961.

Desarrollo Tecnológico

• La computación transformó el cálculo estructural; antes de los años 80, se utilizaban calculadoras manuales.
• La adhesión de España a la Comunidad Económica Europea impulsó la necesidad de alinear sus normativas con estándares europeos.
• Los eurocódigos se establecieron como normativa de referencia, buscando su implementación uniforme en el ámbito estructural.

Evolución de las Normativas

• Se ha registrado un cambio en la resistencia del hormigón, con la norma de 1961 definiendo resistencias de 120 a 200 kg/cm², siendo lo común entre 120-150 kg/cm².
• En 2008, se introdujeron hormigones con resistencias que oscilan entre 25 y 100 MPa, favoreciendo el uso de materiales más resistentes.

Resistencia del Hormigón

• Las normativas iniciales mostraban un limitado entendimiento del hormigón, utilizando fórmulas muy simplificadas.
• Aumento constante en las resistencias mínimas y máximas del hormigón, mejorando la calidad de su aplicación.

Límite Elástico del Acero

• En 1944, el límite elástico de las barras de acero estaba entre 2400-3600 kg/cm²; normativas más recientes han aumentado estos límites a 4000-6000 kg/cm².
• Las barras lisas fueron eliminadas por problemas en el anclaje y montaje.

Coeficientes de Seguridad

• Disminución de los coeficientes de seguridad en hormigón (de 3 a 1.5) debido a un control mejorado en materiales y técnicas constructivas.
• Los coeficientes de seguridad en acero se han mantenido estables por su homogeneidad y control en fabricación.

Comparaciones de Flexión y Cortante

• Mayor capacidad de resistencia en vigas y pilares conforme se han modificado las normas, gracias a coeficientes de seguridad más bajos.
• Reducción de la contribución del hormigón en cortante en normativas modernas, respaldada por pruebas experimentales.

Conclusiones

• Mejora notable en la resistencia y durabilidad del hormigón a través del tiempo en las diferentes normativas.
• La evolución de materiales y técnicas de construcción ha incrementado la seguridad y eficiencia en el cálculo estructural.

Riesgos en Estructuras

• La ingeniería estructural enfrenta riesgos significativos, con una creciente implementación de medidas preventivas ante posibles roturas.

Tipos de Roturas

• Las roturas frágiles presentan un gran riesgo para la seguridad humana.
• Dos tipos peligrosos de rotura son:
  • Rotura de punzonamiento: ocurre rápidamente y puede tener consecuencias severas.
  • Rotura de cortante: se produce de manera brusca y repentina en milisegundos.

Prevención y Normativas

• Las normativas actuales priorizan la prevención de roturas, desaconsejando una total confiabilidad en el hormigón por su naturaleza frágil.
• El hormigón, al no ser dúctil, limita su capacidad para adaptarse a adversidades estructurales.

Desafíos en el Cálculo Estructural

• Integrar el comportamiento adecuado bajo cortante y punzonamiento es un reto en el cálculo estructural.
• Los ingenieros deben considerar estos tipos de roturas en el diseño para aumentar la seguridad general de las estructuras.

Este cuestionario explora la evolución de las normativas de cálculo de estructuras de hormigón en España desde 1939 hasta la actualidad. Los participantes conocerán el contexto histórico y los desarrollos tecnológicos que han influido en estas normativas. Ideal para quienes desean entender los cambios significativos en el campo de la ingeniería civil.