Documentación

Preguntas frecuentes

Calcuvima toma SEMcal3 como referencia funcional y reproduce sus hipótesis. Cuando se aparta de alguna, aquí se explica el motivo y se muestra el efecto con un ejemplo.

¿Por qué el cortante que da Calcuvima es mayor que el de SEMcal3?

Porque Calcuvima compara la resistencia a cortante de la madera con la tensión tangencial máxima de la sección, y SEMcal3 la compara con la tensión media.

En una viga de sección rectangular, la tensión tangencial no se reparte por igual en el canto. Es nula en las caras superior e inferior y máxima en el eje de la pieza. La teoría de vigas da ese máximo:

τmáx = 1,5 · V Aef

En la expresión, V es el esfuerzo cortante de cálculo y Aef = kcr · b · h es el área eficaz. El coeficiente kcr = 0,67 tiene en cuenta las fendas, según el DB SE-M para madera maciza y laminada.

La tensión media, V / Aef, es un tercio menor que ese máximo. El DB SE-M (apartado 6.1.8) y el Eurocódigo 5 (EN 1995-1-1, apartado 6.1.7) exigen que la tensión tangencial de cálculo no supere la resistencia de cálculo a cortante. En una sección rectangular esa tensión es la máxima.

Qué cambia en la práctica

Con la misma viga y las mismas cargas, el índice de cortante de Calcuvima es 1,5 veces el de SEMcal3.

Ejemplo Tensión media (SEMcal3) Tensión máxima (Calcuvima)
Viga GL24h 10×16 cm, vano 4 m, G = Q = 0,6 kN/m 16,34 % 24,51 %
Sección 20×24 cm, V = 32,16 kN, fv,d = 1,296 MPa 77 % · cumple 116 % · no cumple

En muchas vigas manda la flexión o la flecha, y entonces la diferencia no cambia la sección. Sí puede cambiarla en las piezas en que manda el cortante: vanos cortos, cargas grandes o secciones con poco canto.

El resto del cálculo de cortante no cambia

Calcuvima mantiene los demás criterios de SEMcal3:

  • el cortante de la carga repartida se toma a una distancia igual al canto de cada apoyo;
  • no se cuentan las cargas puntuales situadas a menos de un canto del apoyo;
  • se usan las mismas resistencias y coeficientes.

¿Por qué la resistencia a flexión de la madera laminada sale algo menor que en SEMcal3?

Por el factor de altura kh. Las piezas de menos canto tienen, en proporción, menos defectos, y la norma permite aumentar un poco su resistencia a flexión y a tracción. Para la madera laminada encolada, el DB SE-M (ecuación 2.2) fija:

kh = ( 600h ) 0,1 ≤ 1,1 (h en mm)

h es el canto en flexión, o la mayor dimensión de la sección en tracción. Calcuvima aplica esta expresión. SEMcal3 usa (600 / h)0,2 con un tope de 1,15, y para cualquier canto menor de 600 mm obtiene un factor mayor que el de la norma.

Canto h SEMcal3 DB SE-M (Calcuvima)
160 mm1,151,10
300 mm1,1491,072
400 mm1,0841,041
500 mm1,0371,018

Qué cambia en la práctica

Los índices de flexión, de flexión en incendio y de tracción de las piezas de madera laminada suben en la misma proporción en que baja kh: un 4,5 % con 160 mm de canto y un 7,2 % con 300 mm.

Ejemplo SEMcal3 Calcuvima
Viga GL24h 10×16 cm, vano 4 m, G = Q = 0,6 kN/m · flexión 43,65 % 45,63 %
La misma viga · flexión en incendio R30 30,20 % 31,57 %
Tirante GL24h 10×30 cm, Nd = 260 kN 95,3 % · cumple 102,1 % · no cumple

Lo que no cambia

  • la madera maciza (aserrada), que usa (150 / h)0,2 ≤ 1,3 en las dos herramientas;
  • el coeficiente kfi = 1,15 de la madera laminada en incendio, que es un coeficiente distinto aunque coincida en valor con el tope de SEMcal3.

Fuentes

  • Código Técnico de la Edificación, DB SE-M (versión de 2019), apartado 6.1.8: comprobación de cortante, ancho eficaz y kcr. codigotecnico.org
  • DB SE-M, apartado 2.2.1.2, ecuación 2.2. En el PDF oficial de la edición de 2019 la ecuación aparece en blanco; se cita la edición de 2009, donde es legible.
  • EN 1995-1-1:2004 + A1:2008 (Eurocódigo 5), apartados 6.1.7 y 3.3. Norma de pago, citada por título y apartado.
  • D. Roylance, Stresses in Beams, MIT, 2000: tensión tangencial en la sección rectangular. web.mit.edu

Calcuvima es un desarrollo independiente: no es un producto del COAA ni de los autores de SEMcal3, y no está afiliada a ellos ni respaldada por ellos. La revisión técnica independiente del modelo de cálculo está pendiente.