12 Clase09 FIUBA Corte Comportamiento 2013

8/19/2019 12 Clase09 FIUBA Corte Comportamiento 2013

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U B A –

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7 4

. 0 1

y

9 4

. 0 1

F I

ELU DE AGOTAMIENTO AFlexión y Corte

HORMIG N I (74.01 y 94.01)

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H O R M I G O N I

Identificación del Problema:

ELEMENTO DE HORMIGON ARMADO TIPO “VIGA ESBELTA”

U B A –

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7 4 . 0

1

y

9 4

. 0 1

El diseño de estructuras involucra un proceso de dos etapas:

F I

ELU DE AGOTAMIENTO A FLEXIÓN Y CORTE Lámina 2

1- Se debe definir el campo de fuerzas internas que actúa en el material estructural

2- Se debe determinar la respuesta del material frente a ese campo de fuerzas


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H O R M I G O

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I

Herramientas conocidas:

CONCEPTOS DE ESTATICAECUACION DE EQUILIBRIO O CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE

MOVIMIENTO (2° LEY DE NEWTON)

M, N, V

U B A –

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- F I


-

dM V

dx

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H O R M I G O N I

1- Definido el campo de fuerzas internas

2- Determinar la respuesta del material frente a ese campo de fuerzas???

ELEMENTO DE HORMIGON ARMADO TIPO “VIGA ESBELTA” – RANGO ELÁSTICO

CONCEPTOS DE RESISTENCIA DE MATERIALES

U B A –

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7 4 . 0

1

y

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. 0 1

REGIONES – B

•Vale la Hipótesis de Bernoulli

•Tensiones en una dirección

REGIONES – B

REGIONES – D

• No vale la Hipótesis de Bernoulli

• Discontinuidades geométricas, cargas,

REGIONES – DREGIONES – D

F I


x M

v gas que no son es e tas.

•Tensiones biaxiales

y V

x

y

xy

M

I

II

ó

TEORÍA DEBERNOULLI-NAVIER

TEORÍA DEJOURAVSKI


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Viga homogénea esbelta en rango elástico

REGIONES – B REGIONES – D = ; x M V S

W I b

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. 0 1

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V S

I b

M

W

TEORÍA DE TEORÍA DE

; I II

F I


BERNOULLI-NAVIER JOURAVSKI

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H O R M I G O N I

Zonas “B” y “D”:

Leonhardt - “ ESTRUCTURAS DEHORMIGÓN ARMADO” – TOMO I -Fi . 5 -7

INFLUENCIA DEL-TIPO DE CARGA

- UBICACIÓN DE LA CARGA

VIGA ESBELTA (L/d ≥ 2) – CARGA DISTRIBUIDA

VIGAS HOMOGÉNEAS

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Moretto- “CURSO DEHORMIGÓN ARMADO” –Fig. V-3a

VIGA ESBELTA – CARGA CONCENTRADA MUY CERCA DEL APOYO

VIGA ESBELTA – 2 CARGAS CONCENTRADAS NO TAN CERCA DEL APOYO F I


Moretto- “CURSO DEHORMIGÓN ARMADO” –Fig. V-3b


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Leonhardt - “ ESTRUCTURAS DEHORMIGÓN ARMADO” – TOMO I -Fi . 5 -7

INFLUENCIA DEL-GEOMETRÍA DE LA VIGA

- ZONA DE APLICACIÓN DELA CARGA

Zonas “B” y “D”: VIGAS HOMOGÉNEAS

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. 0 1 .

F I


Leonhardt - “ ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO” – TOMO II - Fig. 2-4Leonhardt - “ ESTRUCTURAS DEHORMIGÓN ARMADO” – TOMO II -Fig. 2-36b

VIGA DE GRAN ALTURACARGA SUPERIOR

MÉNSULA CORTAVIGA DE GRAN ALTURACARGA INFERIOR

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H O R M I G O N I

Estudiemos el comportamiento...

ENSAYOS

OBSERVACIÓN DE ENSAYOS

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DONDE HAY V,LAS FISURAS SON

INCLINADAS


Estudiemos el comportamiento...

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CUANDO ENSAYAMOS ESTA VIGA F I


MODOS

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H O R M I G O N I

DISTINTOS TIPOS DE ROTURAOBSERVACIÓN DE ENSAYOS

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1- ROTURA POR FLEXIÓN PURAa) (cuantías bajas o normales); b) (cuantías altas)

2- ROTURA EN EL ALMA DE LA VIGA POR TRACCIÓN DEBIDAA LOS ESFUERZOS DE CORTE

3- ROTURA DEL CORDÓN COMPRIMIDO DEBIDOAL ASCENSO EXCESIVO DE FISURAS DEBIDAS

F I


5- ROTURA EN EL APOYO (por anclaje defectuoso)

4- ROTURA EN EL ALMA DE LA VIGA PORCOMPRESIÓN DEBIDA A LOSESFUERZOS DE CORTE


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ENSAYOS: Ejemplo de rotura tipo 2

2- ROTURA EN EL ALMA DE LA VIGA POR TRACCIÓN DEBIDAA LOS ESFUERZOS DE CORTE


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ROTURA ABRUPTA!! !

F I


Viga con armadura longitudinal sólamente

PUEDE FALLAR ANTES DE ALCANZARSE LACAPACIDAD A FLEXIÓN!!!

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Efecto de la relación a/den la resistencia a corteen vigas sin armadura

F I


Fig 6-8 - Wight MacGregor “Reinforced ConcreteMechanics and Design”


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OBSERVAMOS ALGO MÁS: OBSERVACIÓN DE ENSAYOS

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V

dC = M / j

C"real"

F I


dT = M / j

T"real"

dT = M / j

LA TRACCIÓNEN EL APOYONO ES NULAEN LA ZONA DE CORTE, LAS

TRACCIONES SON MAYORES ALAS DE TEORÍA DE FLEXIÓN

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H O R M I G O N

I

ANALICEMOS POR MEDIO DE QUÉMECANISMOS SE ABSORBEN LOS ESFUERZOS

DE FLEXIÓN+CORTE EN ESTADO II

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. 0 1

PODER PLANTEAR UN MODELO DE ANALISISQUE INTERPRETE EN FORMA SUFICIENTEMENTE

APROXIMADA EL COMPORTAMIENTO MECANICO REAL DELCONJUNTO HORMIGON-ACERO

PARA QUÉ?PARA ENTENDER EL

FUNCIONAMIENTO Y ASÍ.....

F I



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V S

I b

dM V

dxViga fisurada (Estado II)

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y

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Anal icemos un tramo típ ico con M y Ventre fisuras inclinadas

F I


CORDÓN COMPRIMIDO

ARMADURA TRACCIONADA

BIELAS

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H O R M I G O N

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xC C C

1iV 1d V

Viga fisurada (Estado II) – Mecanismos para la absorción del esfuerzo de corte

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y

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M M M

T T T

2iV

3iV

2d

3d V

M T C

.V x

ESTAS FUERZASNO ACTÚAN EN

F I


Anal icemos un tramo típ ico con M y V entre f isuras incl inadas- VIGA SIN ARMADURA DE ALMA -

d

. M

V M V x x

d j EL MISMO “x”


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xV1- CORTE EN ELCORDÓN COMPRIMIDO

V2- TRABAZÓN DE

- Geometría de la cabeza

comprimida- Calidad del hormigón

-

1 2 3nV V V V

1iV 1d V

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y

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. 0 1

LOS AGREGADOS

V3- CORTE EN LA ARMADURATRACCIONADA(EFECTO PASADOR)

- Forma de los agregados

- Sección y calidad de laarmadura de tracción

2iV

3iV

2d

3d V

M T C

.V x

F I


d

. M V M V x x

d j

Tramo típico con M y V entre fisuras inclinadas- VIGA SIN ARMADURA DE ALMA -

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Viga fisurada (Estado II) – Tensión de comparación

0

1

w d w

T V x

b x j b x

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y

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. 0 1

T

0

w d

V

b j

V S

I b

w

V

b d

F I


d

T C j

. M

V M V x x

.

d

V xT C

j

Tramo típico con M y V entre fisuras inclinadas- VIGA SIN ARMADURA DE ALMA -


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Viga fisurada (Estado II)

V

ADOPTAMOS COMO PARAMETRO DE DIMENSIONAMIENTOESTA TENSION DE CORTE MEDIA

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. 0 1

wb d CIRSOC-ACI

F I


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Analicemos ahoraqué pasa en el apoyo.....

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EL CORDÓN COMPRIMIDO:

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y

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. 0 1

ZONA DE jdVARIABLE

ZONA DE jdVARIABLE

ZONA DE jdCONSTANTE

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Analicemos ahoraqué pasa en la zonacercana al apoyo.....

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x

V

C

F I


R

T


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1V C

x D4 yC V V4- INCLINACIÓN DEL

CORDÓN COMPRIMIDO

- Esbeltezde lavi a


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y

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M 2V

3V

R

T

- Tipo de carga- Punto de aplicación de lacarga

LA TRACCIÓNEN EL APOYO

F I


Zona de apoyo- VIGA SIN ARMADURA DE ALMA -

1 2 3 4n yV V V V V

NO ES NULA

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( ) d

d T jdM V V

dx dx

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VIGA: jd ~ cte

dT

ARCO: jd var

d dj

d d

djdT V j T

dx dx

F I


EFECTO DE VIGA versus EFECTO DE ARCO

d dx dx


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Viga fisurada (Estado II) – ARMADURA DE ALMA ó DE CORTE

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y

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ESTRIBOS VERTICALESESTRIBOS INCLINADOS

F I


+BARRAS DOBLADAS

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Viga fisurada (Estado II) – ARMADURA DE CORTE

sV

C C C

1 2 3 4n y sV V V V V V

n c sV V V

cV

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V V

M M M

T T T

1i

2iV

3iV

1d

2d V

3d V

F I


sV


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Viga fisurada (Estado II) – ARMADURA DE CORTE

1 2 3 4n y sV V V V V V

n c sV V V

cV

Vc: Resistencia Nominal proporcionadapor el hormigón y la armadura de flexión

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Vn: Resistencia Nominal al Corte

Vs: Resistencia Nominal proporcionadapor la armadura de alma

u n c sV V V V Se deberá verificar que:

F I


.

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Factores que influyen en la Capacidad Portante a Corte:

-CALIDAD DEL HORMIGON

n c sV V V Resistencia Nominal

al Corte

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- TIPO DE CARGA (distribuida o uniforme?)

- UBICACION DE LA CARGA Y ESBELTEZ DE LA VIGA

(distancia al apoyo)

- ZONA DE APLICACION DE LA CARGA (superior osuspendida)

F I


-

- CUANTIADE ARMADURA DE ALMA


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Viga fisurada (Estado II)EL MODELO DE ANALISIS

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y

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ANALOGÍA DEL RETICULADO

F I


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y

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. 0 1

GRACIAS POR SU ATENCION !!!

FIN –

ELU DE AGOTAMIENTO AFLEXIÓN Y CORTE

F I

Documents

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