Resistencia característica de proyecto, f_ck es el valor que se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión, como base de los cálculos. Se denomina también resistencia característica especificada o resistencia de proyecto.

Resistencia característica real, f_{c real,} de obra es el valor que corresponde al cuantil del 5 por 100 en la distribución de resistencia a compresión del hormigón colocado en obra.

Resistencia característica estimada, f_{c est} es el valor que estima o cuantifica la resistencia característica real de obra a partir de un número finito de resultados de ensayos normalizados de resistencia a compresión, sobre probetas tomadas en obra. Abreviadamente se puede denominar resistencia característica.

La determinación de la resistencia característica estimada se realizará según 88.4.

Si no se dispone de resultados de ensayos, podrá admitirse que la resistencia característica inferior a tracción f_ct,k (correspondiente al cuantil del 5 por 100) viene dada, en función de la resistencia característica de proyecto a compresión f_ck por la fórmula:

Los valores de la resistencia media a tracción f_ct,m y resistencia característica superior a tracción (correspondiente al cuantil del 95 por 100) f_{ct,k 0,95} pueden estimarse, a falta de resultados de ensayos, mediante:

En todas estas fórmulas, f_ct,k, f_ck, f_ct,m y f_{ct,k 0,95} están expresadas en N/mm².

En la presente Instrucción, la expresión resistencia característica a tracción se refiere siempre, salvo que se indique lo contrario, a la resistencia característica inferior a tracción f_ct,k.

Los hormigones se tipificarán de acuerdo con el siguiente formato (lo que deberá reflejarse en los planos de proyecto y en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares del proyecto):

En cuanto a la resistencia característica especificada, se recomienda utilizar la siguiente serie:

En la cual las cifras indican la resistencia característica especificada del hormigón a compresión a 28 días, expresada en N/mm².

La resistencia de 20 N/mm² se limita en su utilización a hormigones en masa.

El hormigón que se prescriba deberá ser tal que, además de la resistencia mecánica, asegure el cumplimiento de los requisitos de durabilidad (contenido mínimo de cemento y relación agua/cemento máxima) correspondientes al ambiente del elemento estructural, reseñados en 37.3.

Salvo indicación expresa, las prescripciones y requisitos de la presente Instrucción están avalados por la experimentación para resistencia de hasta 50 N/mm², por lo que para valores superiores a éste, se deberá realizar la adecuación oportuna.

El diagrama característico tensión-deformación del hormigón depende de numerosas variables: edad del hormigón, duración de la carga, forma y tipo de la sección, naturaleza de la solicitación, tipo de árido, estado de humedad, etc.

Dada la dificultad de disponer del diagrama tensión-deformación del hormigón, aplicable al caso concreto en estudio, a efectos prácticos pueden utilizarse diagramas característicos simplificados.

Se considerará como resistencia de cálculo del hormigón (en compresión f_cd o en tracción f_ct,d) el valor de la resistencia característica de proyecto f_ck correspondiente, dividido por un coeficiente parcial de seguridad g_c, que adopta los valores indicados en el Artículo 15.º

Para el cálculo de secciones sometidas a solicitaciones normales, en los Estados Límite Ultimos se adoptará uno de los diagramas siguientes:

Está formado por una parábola de segundo grado y un segmento rectilíneo (figura 39.5.a). El vértice de la parábola se encuentra en la abscisa 2 por 1.000 (deformación de rotura del hormigón a compresión simple) y el vértice extremo del rectángulo en la abscisa 3,5 por 1.000 (deformación de rotura del hormigón en flexión). La ordenada máxima de este diagrama corresponde a una compresión igual a 0,85 f_cd siendo f_cd la resistencia de cálculo del hormigón a compresión.

Está formado por un rectángulo cuya altura y se da en función de la profundidad del eje neutro x en la figura 39 5 b (para el caso habitual x£h es y = 0,8x) y cuya anchura es 0,85 f_cd.

Otros diagramas de cálculo, como los parabólicos, birrectilíneos, trapezoidales, etc. Se aceptarán siempre que los resultados con ellos obtenidos concuerden, de una manera satisfactoria, con los correspondientes a los de la parábola-rectángulo o queden del lado de la seguridad.

Para cargas instantáneas o rápidamente variables, el módulo de deformación longitudinal inicial del hormigón (pendiente de la tangente en el origen de la curva real s-e) a la edad de j días, puede tomarse igual a:

En esta expresión f_cm,j es la resistencia media a compresión del hormigón a j días de edad y debe expresarse en N/mm² para obtener E_0j en N/mm².

Como módulo instantáneo de deformación longitudinal secante E_j (pendiente de la secante), se adoptará:

Dicha expresión es válida siempre que las tensiones, en condiciones de servicio, no sobrepasen el valor de 0,45 f_cj, siendo f_cj la resistencia característica a compresión del hormigón a j días de edad.

Para la evaluación del valor de la retracción, han de tenerse en cuenta las diversas variables que influyen en el fenómeno, en especial: el grado de humedad ambiente, el espesor o menor dimensión de la pieza, la composición del hormigón y el tiempo transcurrido desde la ejecución, que marca la duración del fenómeno.

La deformación dependiente de la tensión, en el instante t, para una tensión constante s(t₀), menor que 0,45f_cm, aplicada en t₀, puede estimarse de acuerdo con el criterio siguiente:

e_cs(t,t₀)=s(t₀) (1/E_0,t0+ j(t,t₀)/E_0,28)

El primer sumando del paréntesis representa la deformación instantánea para una tensión unidad, y el segundo la de fluencia, siendo:

• E_0,28 Módulo de deformación longitudinal inicial del hormigón a los 28 días de edad, definido en 39.6.
• E_0,t0 Módulo de deformación longitudinal inicial del hormigón en el instante t₀ de aplicación de la carga, definido en 39.6.
• j(t,t₀) Coeficiente de fluencia.

Para el coeficiente de Poisson relativo a las deformaciones elásticas bajo tensiones normales de utilización, se tomará un valor medio igual a 0,20.

El coeficiente de dilatación térmica del hormigón se tomará igual a 10^-5.