Aplicación informática para la verificación de elementos de hormigón armado solicitados a esfuerzos tangenciales

Abstract

Este Trabajo Fin de Máster presenta el desarrollo de una herramienta de cálculo para el dimensionamiento y la comprobación a cortante conforme al Código Estructural (CE), capítulo 6.2. El sistema implementa las verificaciones del hormigón sin armadura, con armadura transversal y por compresión diagonal, e identifica automáticamente la resistencia gobernante. Integra, además, los límites de cuantía mínima y máxima y los límites geométricos de separación (longitudinal y transversal) requeridos para el detalle de estribos. La arquitectura separa de forma estricta entradas (geometría, materiales, esfuerzos, disposición) y salidas (resultados y mensajes interpretativos), lo que aporta trazabilidad, reproducibilidad y extensibilidad. La interfaz de escritorio prioriza la usabilidad mediante un panel de mensajes que explica el estado de verificación y orienta el ajuste de parámetros de diseño. Se publica un puente COM con Excel que expone funciones definidas por el usuario (UDFs) tanto para resistencias y cuantías como para utilidades de detalle (separación, diámetro y número de ramas de estribo), habilitando la iteración paramétrica y la creación de plantillas en entornos profesionales y docentes. Adicionalmente, se incluyen módulos para rasante ala–alma y transferencia entre hormigones de distinta edad, ampliando el alcance práctico. Se proponen líneas de trabajo futuras: incorporación de torsión, punzonamiento y estado límite de servicio, integración con software de análisis y flujos BIM, generación de informes automáticos y rutinas de optimización basadas en catálogos comerciales.

This Master’s Thesis introduces a computational tool for shear design and verification in accordance with the Spanish Structural Code (Código Estructural), Chapter 6.2. The system implements checks for concrete without shear reinforcement, with transverse reinforcement, and for diagonal compression, automatically identifying the governing resistance. It also enforces minimum/maximum reinforcement limits and geometric spacing limits (longitudinal and transverse) required for stirrup detailing. The architecture cleanly separates inputs (geometry, materials, actions, detailing choices) from outputs (results plus explanatory messages), providing traceability, reproducibility, and extensibility. The desktop interface focuses on usability, featuring a message panel that clarifies verification status and guides design adjustments. A COM bridge to Excel exposes user-defined functions (UDFs) covering both capacities/ratios and detailing utilities (stirrup spacing, bar diameter, and number of legs), enabling parametric exploration and template creation for professional practice and teaching. In addition, modules for web-flange shear transfer and interface shear between concretes of different ages extend the practical scope. Future work includes adding torsion, punching shear, and serviceability checks; integrating with structural analysis software and BIM workflows; generating automated reports; and implementing optimization routines based on commercial bar/spacing catalogs.