Modelo de elementos finitos en RFEM 6 de la losa de cimentación flotante de una vivienda unifamiliar en Brandis, calculado por Aseman Engineering
Estudio de caso

Losa flotante para vivienda unifamiliar calculada en RFEM 6

Una cimentación complicada para una vivienda unifamiliar con cubierta de madera contralaminada

Para una vivienda unifamiliar de una sola planta en Brandis, cerca de Leipzig, la oficina de arquitectura STUDIO RALF HUG GmbH diseñó una cubierta de madera contralaminada con extensa azotea verde y sistema fotovoltaico, así como una fachada de vidrio sobre pilares de acero en la zona frontal y occidental, complementada con voladizos de la cubierta de aproximadamente 1,7 m. El proyecto se había estancado durante dos o tres años con otro ingeniero de estructuras antes de que S. A. Mohseni (Aseman Engineering) asumiera el cálculo estructural a principios de 2026.

La parte técnicamente más exigente era la cimentación: el edificio se apoya sobre una losa de cimentación flotante de 25 cm de espesor con cimentaciones corridas perimetrales, apoyada de forma elástica sobre una capa de suelo compactado. Los elementos de pared de rigidización están dispuestos de forma descentralizada y asimétrica: los muros de fábrica macizos se encuentran únicamente en la parte trasera del edificio, mientras que la fachada frontal, completamente acristalada, se sostiene únicamente mediante pilares de acero con apoyo articulado. Además, las cimentaciones corridas están desplazadas respecto a las cargas de pared superiores, por lo que los momentos resultantes ya no pueden capturarse con enfoques simplificados.

Un modelo de elementos finitos para cimentación elástica y rigidización asimétrica

Mohseni modeló la losa de cimentación en RFEM 6 como un modelo de elementos finitos superficial completo e importó directamente el plano de planta de la oficina de arquitectura como capa de fondo DXF. Asignó valores de apoyo elástico diferenciados (aproximadamente 2 MN/m³ bajo la capa de suelo frente a un apoyo más rígido bajo las cimentaciones corridas) y representó los pilares de acero frontales como apoyos verticales simples. Sobre la base de los esfuerzos internos determinados, la losa se armó directamente con el complemento Cálculo de hormigón, sin cambio manual entre el programa de elementos finitos y el módulo de cálculo.

Ventajas del uso de Dlubal Software

  • Cálculo fiable por elementos finitos de cimentaciones complicadas – La cimentación elástica, las cimentaciones corridas desplazadas y la transmisión de cargas asimétrica solo pueden capturarse correctamente con un verdadero modelo de elementos finitos.
  • Apoyo elástico diferenciado para una modelización realista – Los diferentes valores de apoyo para la capa de suelo y las cimentaciones corridas representan las condiciones reales del subsuelo.
  • Flujo de trabajo continuo hasta la armadura – El complemento Cálculo de hormigón toma directamente los esfuerzos internos y las deformaciones del modelo de elementos finitos.
  • Complementos completamente integrados – Todos los complementos están integrados directamente en RFEM 6, una gran ventaja frente a RFEM 5.

Placa de cimentación flotante: cuando solo ayuda el método de elementos finitos

La placa de cimentación no se apoya directamente sobre el terreno natural, sino que "flota" sobre un colchón de suelo compactado – constructivamente necesario, ya que una placa continuamente armada a lo ancho de todo el edificio, de unos 18 m, no habría funcionado. En el modelo, este colchón se representó con una cimentación de aproximadamente 2 MN/m³, mientras que las cimentaciones corridas perimetrales – además empotradas unos 30 cm en el subsuelo – recibieron una cimentación notablemente mayor.

La verdadera dificultad residía en la rigidización: los muros portantes de fábrica se encuentran únicamente en la zona trasera del edificio, mientras que la fachada completamente acristalada se sostiene solo mediante pilotes de acero articulados que trabajan a tracción vertical. A ello se suma que las cimentaciones corridas están dispuestas de forma desplazada respecto a las cargas de los muros: los momentos resultantes ya no pueden resolverse con una simple geometría de placa ni a mano, sino que requieren un verdadero modelo de elementos finitos con cimentación elástica.

Más allá de la cimentación: una ingeniería versátil

Más allá de este proyecto de cimentación, S. A. Mohseni de Aseman Engineering utiliza RFEM 6 para una amplia gama de tipos de estructuras, desde estructuras de acero y de hormigón armado hasta estructuras de puentes y complejos modelos de elementos finitos. Esta versatilidad refleja su enfoque en el cálculo estructural: independientemente del tipo de proyecto, un modelo de elementos finitos fiable constituye la base de un cálculo sólido.