¿Estamos desperdiciando acero con las cuantías mecánicas de la EHE-08?1 junio, 2015   Hormigón, Normativas   5 CommentsCuando armamos un elemento de hormigón a flexión simple o compuesta, sabemos que además de la armadura obtenida por los esfuerzos que dimensionan la sección, hay que cumplir una serie de cuantías mínimas, tanto geométricas como mecánicas.

Las cuantías geométricas van en función de la sección de hormigón, del tipo de acero y del elemento constructivo y se han ido ajustando al cabo de diversas revisiones normativas.

Uno de los casos más claros es el tema de la armadura horizontal es en muros, donde en la actual norma EHE-08 estima que el efecto de la retracción afecta únicamente a la parte exterior del muro, en concreto a los primeros 25 cm de profundidad en cada cara.

Esto hace que podamos aplicar la misma cuantía a un muro de 50 cm de espesor que a uno de 100 cm. Antes no era así y los kilos de acero de la armadura horizontal se disparaban en muros de grandes espesores.

El problema ahora, estriba con las cuantías mecánicas.

Cuando se trata de una sección rectangular con hormigones armados que no son de alta resistencia, acostumbramos a aplicar la cuantía mecánica mínima que indican los comentarios del artículo 42.3.2:

E incluso los coeficientes reductores que nos indican los mismos comentarios para reducir y ajustar aún más la cuantía. Pero esta fórmula viene arrastrada de la normativa anterior.

La subsodicha fórmula, debería ser una particularización de la fórmula general que nos indica el mismo artículo:

Si consideramos que se trata de hormigón armado (no pretensado):

Sabiendo que el módulo resistente de una sección rectangular es W1=bh^2/6 y además la simplificación para el brazo mecánico que admite la norma z=0,8 h tendremos que:

La Resistencia media a flexotracción del hormigón viene dada por:

En la fórmula anterior, fct,m,fl=fct,m si el término 1,6-h/1000<1 es decir, si el canto h del elemento es mayor o igual a 600 mm. Considerando este caso, la resistencia

media a flexotracción se igualará a la resistencia media a tracción la cual viene dada por:

Volviendo a la fórmula A y sustituyendo:

Esta es la fórmula que se debería obtener para la particularización de una sección rectangular con hormigones armados que no son de alta resistencia.

Comparando con la formulación arrastrada de normativa anterior de los comentarios:

para un ejemplo concreto, por ejemplo un hormigón HA-25 con acero B-500S y una sección de 600 mm de canto y 1000 mm de ancho:

Cuantía mínima con la formulación que se debería obtener de la fórmula general

Con la arrastrada de normativa anterior de los comentarios

Es decir, un 25% más de acero. En este caso concreto, deberíamos hacer caso a la fórmula general del articulado, deducir la fórmula particular para sección rectangular y no hacer caso de los comentarios que vienen arrastrados de la normativa anterior, ya que de lo contrario, estaríamos desperdiciando acero ¡¡¡¡Y con la que nos está cayendo!!!!Si representamos gráficamente lo que ocurre con distintas dimensiones de cantos de pieza:

Vemos que para cantos de aproximadamente 30-35 cm (muy comunes en edificación), ambas formulaciones coinciden, obteniendo incluso para cantos inferiores valores de cuantía, con la fórmula simplificada, por debajo de los que se obtendrían con la fórmula general.

En el momento que superamos la barrera anterior y comenzamos a subir el canto de la pieza, muy común en obra civil, las cuantías se empiezan a disparar con la fórmula simplificada, llegando a diferencias del 25% entre una y otra formulación.