Software de diseño de madera laminada encolada para el Eurocódigo 5

Integración de proveedores y códigos

El diseño eficaz de vigas de madera laminada encolada comienza con la aplicación correcta de los parámetros de materiales y los factores de carga del Eurocódigo. Nuestra plataforma integra los datos específicos de los proveedores sobre madera laminada encolada con los requisitos del Eurocódigo 5, lo que permite una verificación estructural rápida y fiable de los elementos de vigas de madera.

Las clases de materiales como GL24h, GL28h y otras se evalúan utilizando los parámetros de diseño del Eurocódigo 5, mientras que los ajustes de los anexos nacionales garantizan la compatibilidad con los coeficientes de seguridad y las combinaciones de cargas específicos de cada país.

Modelo analítico para vigas de madera laminada encolada

• Teoría de vigas elásticas
Las vigas de madera laminada se analizan utilizando la teoría clásica de vigas de Euler-Bernoulli. La viga se considera un elemento elástico lineal en el que las secciones planas permanecen planas durante la flexión. Este enfoque permite evaluar con precisión las fuerzas internas, las tensiones y las deflexiones.

• Propiedades de la sección
El comportamiento estructural se determina a partir de la geometría de la viga y la clase de material. Las propiedades clave, como el momento de inercia, el módulo de sección, la área efectiva y el radio de inercia, se calculan automáticamente para evaluar la rigidez y la resistencia.

• Consideraciones sobre la estabilidad
Las vigas esbeltas pueden sufrir inestabilidad lateral-torsional cuando se someten a flexión. El diseño incorpora parámetros de longitud efectiva y comprobaciones de estabilidad para garantizar un comportamiento estructural fiable.

Comprobaciones del comportamiento estructural

La calculadora evalúa los principales estados límite estructurales de acuerdo con las disposiciones del Eurocódigo 5.

• Resistencia a la flexión
: verificación de las tensiones de flexión en relación con la resistencia a la flexión de diseño de la sección de madera laminada encolada. La herramienta calcula el momento flector máximo y la utilización de la tensión correspondiente.

• Resistencia al corte
Las tensiones de corte en la sección transversal de la viga se comparan con la resistencia al corte de cálculo para garantizar que la viga pueda transferir las cargas verticales de forma segura.

• Comprobación de la estabilidad torsional debida a la flexión
Las vigas de madera laminada encolada pueden sufrir pandeo lateral-torsional cuando se flexionan alrededor del eje principal. La calculadora evalúa la tensión crítica de flexión y los factores de reducción de la estabilidad para verificar el comportamiento seguro bajo flexión.

• Verificación de la deflexión
El comportamiento estructural se evalúa calculando las deflexiones instantáneas, por fluencia y finales. La deformación resultante se compara con los límites admisibles del vano para garantizar una rigidez adecuada y el confort de los ocupantes.

Integración de proveedores y códigos

El diseño eficaz de columnas de madera laminada encolada comienza con la aplicación correcta de los parámetros de materiales y los coeficientes de carga del Eurocódigo. Nuestra plataforma integra los datos específicos de cada proveedor sobre madera laminada encolada con los requisitos del Eurocódigo 5, lo que permite una verificación estructural rápida y fiable de los elementos de madera sometidos a compresión.

Los tipos de material, como GL24h, GL28h y otros, se evalúan utilizando los parámetros de diseño del Eurocódigo. Los ajustes del anexo nacional permiten que la calculadora aplique automáticamente los factores de seguridad, las combinaciones de cargas y los coeficientes de diseño específicos de cada país.

Modelo analítico para columnas de madera laminada encolada

• Análisis de elementos elásticos
Las columnas de madera laminada encolada se modelan como elementos elásticos lineales siguiendo los principios clásicos de la mecánica estructural. Las fuerzas de compresión axial, los momentos flectores provocados por cargas excéntricas y los efectos de interacción se evalúan mediante los procedimientos de diseño del Eurocódigo 5.

• Propiedades de la sección
El comportamiento estructural se determina a partir de la geometría de la columna y la clase de madera. Se calculan automáticamente propiedades importantes, como el módulo de sección, el momento de inercia y el radio de giro, para determinar la rigidez y la resistencia del elemento.

• Efectos de la excentricidad de la carga
Las columnas suelen soportar cargas excéntricas procedentes de vigas o de los detalles de unión. La calculadora tiene en cuenta las excentricidades en ambas direcciones principales, lo que da lugar a momentos flectores que se combinan con la compresión axial durante la verificación del diseño.

Comprobaciones del comportamiento estructural

La calculadora evalúa los principales controles del estado límite último para columnas de madera según el Eurocódigo 5.

• Verificación de la flexión
Las tensiones de flexión provocadas por las excentricidades de la carga se comprueban tanto en torno al eje mayor como al eje menor de la sección transversal de la columna. Las tensiones calculadas se comparan con la resistencia a la flexión de diseño del elemento de madera laminada encolada.

• Verificación de la compresión
Las fuerzas de compresión axial que actúan sobre el pilar se comparan con la resistencia a la compresión prevista del material. De este modo se garantiza que el pilar pueda soportar de forma segura las cargas verticales transmitidas por las vigas y los elementos estructurales superiores.

• Verificación de acciones combinadas
Cuando se producen simultáneamente fuerzas axiales y momentos flectores, la interacción entre estas acciones se comprueba según las ecuaciones de interacción del Eurocódigo. Esta verificación combinada garantiza un comportamiento seguro en condiciones de carga realistas.

• Verificación del pandeo
Las columnas esbeltas son propensas a la inestabilidad. La calculadora evalúa el pandeo de las columnas utilizando factores de longitud efectiva, índices de esbeltez y factores de reducción para determinar la resistencia al pandeo de diseño.

• Estabilidad torsional lateral
Una verificación adicional de la estabilidad garantiza que la columna se mantenga estable bajo efectos combinados de compresión y flexión, teniendo en cuenta la orientación de las cargas y las restricciones de los apoyos.

Integración de proveedores y datos de materiales

Un diseño eficaz de los elementos de madera laminada encolada comienza por conocer con precisión las propiedades del material y los parámetros de la sección. Nuestra plataforma integra datos específicos de los proveedores sobre madera laminada encolada, lo que permite una verificación fiable de los elementos estructurales de madera en condiciones de carga combinada.

Los tipos de material, como GL24h, GL28h y otros, se evalúan utilizando los parámetros de material del Eurocódigo 5 para determinar las propiedades de resistencia y rigidez del elemento de madera.

Modelo analítico para elementos de madera laminada encolada

• Efectos de las acciones de diseño
A diferencia de otras calculadoras que calculan las fuerzas internas a partir de las cargas y las luces, esta herramienta evalúa directamente las fuerzas de diseño introducidas por el usuario. Los momentos flectores, las fuerzas de corte y las fuerzas axiales se introducen como efectos de las acciones de diseño y se utilizan directamente para la verificación estructural.

• Propiedades de la sección
La respuesta estructural se determina a partir de la geometría de la sección transversal y la clase de la madera. El módulo de sección, el momento de inercia y otras propiedades de la sección se utilizan para evaluar las tensiones y la resistencia.

• Configuración de elementos:
La calculadora admite diferentes tipos de elementos, como columnas o tirantes diagonales. A la hora de evaluar el comportamiento estructural, se tienen en cuenta la longitud de los elementos, la ubicación del análisis y la duración de la carga.

Comprobaciones del comportamiento estructural

La calculadora evalúa las comprobaciones fundamentales del estado límite último de acuerdo con las disposiciones del Eurocódigo 5.

• Verificación de flexión
Las tensiones de flexión se comprueban en torno a ambos ejes principales utilizando los momentos flectores de diseño aplicados Mx y My​.

• Verificación de flexión combinada
Cuando se produce una flexión simultánea alrededor de ambos ejes, se evalúa la interacción entre los dos componentes de flexión para garantizar una resistencia segura a la flexión combinada.

• Verificación de la compresión
Las fuerzas de compresión axial aplicadas al elemento se comparan con la resistencia a la compresión de diseño de la sección de madera laminada encolada.

• Flexión y compresión combinadas
Cuando se producen simultáneamente compresión axial y flexión, se utilizan ecuaciones de interacción para verificar el estado de tensión combinado.

• Verificación del esfuerzo cortante
Fuerzas cortantes Fx y Fy​ que actúan en ambas direcciones principales se comprueban con respecto a la resistencia al corte de diseño del elemento.

• Comprobación de acciones combinadas:
. La calculadora evalúa la interacción entre las fuerzas de corte, flexión y axiales para garantizar un comportamiento estructural seguro bajo múltiples fuerzas internas simultáneas.

• Verificación de la estabilidad
La estabilidad de los elementos se evalúa utilizando parámetros de longitud efectiva y esbeltez para garantizar que el elemento se mantenga estable bajo los efectos de cargas combinadas.

Ingeniería avanzada contra incendios GLT

El diseño estructural contra incendios de los elementos de madera laminada encolada es un componente fundamental de cualquier verificación estructural basada en los Eurocódigos y de cualquier solución de ingeniería contra incendios basada en el comportamiento.

SPEC Toolbox simplifica la verificación de la resistencia al fuego de vigas y pilares de madera laminada encolada mediante la aplicación de las disposiciones de diseño contra incendios del Eurocódigo 5 y las metodologías de los anexos nacionales. La plataforma evalúa la resistencia estructural ante la exposición al fuego calculando la evolución de la profundidad de carbonización y la sección transversal efectiva reducida, lo que garantiza que los elementos de madera laminada encolada mantengan una capacidad de carga suficiente durante el periodo de resistencia al fuego requerido.

Tanto si se utilizan los parámetros de diseño contra incendios normalizados del Eurocódigo como las propiedades de los materiales específicas del proyecto, la calculadora determina la sección residual y evalúa la capacidad estructural de los elementos de madera laminada encolada para cumplir los requisitos de seguridad e integridad estructural del Eurocódigo.

Carbonización de precisión y análisis de la sección residual

Nuestro modelo simula el proceso físico de carbonización de la madera durante la exposición al fuego, lo que permite determinar con precisión la sección transversal estructural restante.

Los usuarios pueden definir la velocidad de carbonización básica β₀ y la velocidad de carbonización teórica βₙ, junto con el tiempo de resistencia al fuego requerido. A partir de estos parámetros, la plataforma calcula la profundidad de carbonización y la sección residual efectiva tras la exposición al fuego.

La calculadora también tiene en cuenta las diferentes caras expuestas y las condiciones de protección, lo que permite a los ingenieros simular situaciones de incendio realistas, como la exposición parcial, las caras protegidas o el ataque del fuego desde varios frentes. Esto garantiza una verificación estructural fiable de los elementos de madera laminada encolada sometidos al fuego.

Verificación automatizada de incendios para la seguridad estructural

Con el fin de ofrecer soluciones de ingeniería contra incendios transparentes y fiables, SPEC Toolbox automatiza el cálculo de las comprobaciones de diseño contra incendios según el Eurocódigo para elementos de madera laminada encolada.

La plataforma evalúa la capacidad estructural de la sección transversal reducida tras la carbonización y verifica los mecanismos clave de resistencia, entre los que se incluyen:

• Resistencia al control del fuego

• Resistencia al corte por fuego

• Estabilidad torsional en condiciones de incendio

Esta verificación automatizada garantiza que los elementos de madera laminada encolada mantengan un rendimiento estructural suficiente durante todo el tiempo de exposición al fuego especificado, lo que ayuda a los ingenieros a diseñar estructuras de madera seguras y eficientes en caso de incendio.

Avances en el diseño de uniones estructurales para madera laminada encolada

Aunque el Eurocódigo 5 (EN 1995-1-1) establece el marco básico de diseño para las estructuras de madera, el diseño moderno de uniones de madera laminada encolada suele requerir modelos más avanzados y datos de comportamiento específicos del producto para garantizar un comportamiento estructural fiable.

Modelización avanzada del rendimiento:
SPEC Toolbox aplica los modelos de rendimiento de Johansen del Eurocódigo para evaluar con precisión el comportamiento de los elementos de fijación tipo espiga en uniones de madera laminada encolada, lo que garantiza una predicción precisa de los modos de fallo y la capacidad de carga.

Integración de ETA:
Nuestra plataforma integra las evaluaciones técnicas europeas (ETA) específicas de cada proveedor, lo que permite a los ingenieros diseñar uniones utilizando elementos de fijación certificados y datos de rendimiento verificados por los fabricantes.

Diseño simplificado de uniones estructurales

SPEC Toolbox simplifica los complejos cálculos de uniones, integrándolos en un flujo de trabajo de ingeniería claro y eficiente para los casos más habituales de uniones en estructuras de madera laminada encolada.

Tipos de uniones preconfiguradas:
Diseñe y verifique una amplia gama de configuraciones de uniones para madera laminada encolada, entre las que se incluyen:

• Uniones con espigas y pernos

• Uniones viga-pilar

• Uniones entre vigas

• Compresión perpendicular a la veta (GLT)

• Verificación de la muesca del haz

• Diseño de armaduras de corte

• Uniones entre el suelo y las vigas en la construcción con madera laminada cruzada (CLT)

Cada módulo comprueba automáticamente las restricciones geométricas pertinentes, los mecanismos de transferencia de cargas y los modos de fallo, de conformidad con las disposiciones de diseño del Eurocódigo.

La biblioteca «Global-Local»

SPEC Toolbox permite a los ingenieros combinar proveedores de madera laminada encolada con fabricantes de elementos de fijación líderes en el sector, lo que permite diseñar uniones realistas que reflejan tanto las propiedades de los materiales como el rendimiento de los elementos de fijación.

Selección de elementos de fijación universales:
. Elija entre sistemas de fijación de primera categoría, como ESSVE, Eurotec, Klimas, Rocket/Vynex, Rothoblaas, Schmid Schrauben, Sihga, SPAX, Würth y Pitzl.

Compatibilidad verificada:
Los diseños de uniones pueden evaluarse con materiales de madera laminada encolada de los principales proveedores europeos, entre los que se incluyen Binderholz, Kalvasta Timber, MTT y Theurl, lo que garantiza una verificación estructural precisa utilizando datos reales de los fabricantes.

Diseño avanzado de penetraciones en elementos de madera laminada encolada

Las aberturas y las penetraciones de servicios en las vigas estructurales de madera laminada pegada provocan concentraciones de tensiones localizadas que deben evaluarse cuidadosamente para garantizar la seguridad estructural.

Si bien el Eurocódigo 5 (EN 1995-1-1) sienta las bases para el diseño de estructuras de madera, los sistemas de construcción modernos suelen requerir múltiples perforaciones en las vigas para las instalaciones mecánicas, eléctricas y de fontanería. SPEC Toolbox permite a los ingenieros evaluar estas modificaciones sin comprometer la integridad estructural de la viga.

La plataforma evalúa las perforaciones circulares y rectangulares, teniendo en cuenta su tamaño, ubicación e interacción con la distribución de tensiones de la viga, con el fin de garantizar una verificación estructural fiable.

Evaluación detallada de la geometría de penetración y de la estructura

SPEC Toolbox permite a los ingenieros definir múltiples penetraciones a lo largo del vano de la viga, lo que permite modelar con precisión situaciones reales de trazado de servicios.

Geometría de penetración flexible:
Los usuarios pueden definir el tipo de penetración , las dimensiones y la posición a lo largo de la viga, incluyendo:

• Aberturas circulares o rectangulares

• Tamaño y espaciado de las perforaciones

• Ubicación dentro de la sección transversal de la viga

• Aberturas reforzadas o sin reforzar

La plataforma evalúa automáticamente las limitaciones geométricas y los requisitos de separación, garantizando el cumplimiento de las normas de diseño para vigas de madera con aberturas.

Refuerzo y verificación de la capacidad estructural

Para garantizar la seguridad estructural, la calculadora evalúa la capacidad estructural residual de la viga tras la introducción de la penetración.

Integración de refuerzos:
Cuando es necesario, la plataforma permite utilizar tornillos autorroscantes como elementos de refuerzo, lo que ayuda a redistribuir las tensiones alrededor de las aberturas y a evitar fallos por fragilidad.

Comprobaciones estructurales automatizadas:
El sistema verifica el comportamiento estructural de la viga mediante la evaluación de:

• Restricciones geométricas para las penetraciones

• Verificación de tensiones en aberturas sin reforzar

• Resistencia a la flexión de la sección modificada

• Resistencia al cizallamiento cerca de las penetraciones

• Requisitos geométricos del refuerzo

• Capacidad de diseño del armazón

Esta verificación automatizada garantiza que las vigas de madera laminada encolada con perforaciones mantengan un rendimiento estructural suficiente bajo las cargas aplicadas, al tiempo que cumplen los requisitos actuales de integración de servicios.

Si estás pensando en utilizar CLT en tu próximo proyecto, ¡SPEC Toolbox es justo lo que necesitas!