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Bielas y Tirantes

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teoria de la elasticidad

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METODO BIELAS Y TIRANTES1. DEFINICIONESEl mtodo de las bielas y tirantes es un procedimiento que permite el diseo de elementos lineales, superficiales o volumtricos de elementos de hormign estructural. El mtodo incluye una parte de anlisis estructural y otra de dimensionamiento, en la que se realiza la comprobacin del hormign y el diseo de la armadura. (Monografas ACHE 2003)

Regiones B - Las regiones B representan las partes de un elemento en las cuales se puede aplicar la hiptesis de "secciones planas" de la teora clsica de flexin. (Apuntes 2012 esc. Politec. alicate)Regiones D - Hay regiones D en las partes donde hay discontinuidades de la distribucin de tensiones provocadas por la presencia de fuerzas concentradas o cambios bruscos de la geometra. Las discontinuidades geomtricas son aquellas zonas estructurales que sufren un cambio brusco de seccin. (Apuntes 2012 esc. Politec. alicate) (Herramienta de clculo UNI. De Catalua) Bielas - Las bielas son los elementos comprimidos del modelo de bielas y tirantes, y representan las resultantes de un campo de compresin. (La edicin 2002 del Apndice A de ACI 3180)Tirantes.- Los tirantes consisten en acero conformado convencional o acero de pretensado, ms una porcin del hormign que lo rodea. Elementos resistentes del modelo que estn sometidos a traccin.

(La edicin 2002 del Apndice A de ACI 3180) (Monografas ACHE 2003) Nodos.- Los nodos son los puntos de interseccin de los ejes de las bielas, tirantes y esfuerzos concentrados, y representan las uniones del modelo. (La edicin 2002 del Apndice A de ACI 3180)Los nodos pueden clasificarse en aquellos en el que solo confluyen bielas y aquellos en los que se anclan tirantes (Monografas ACHE 2003)

Zonas nodales - Una zona nodal es el volumen de hormign que se asume transfiere los esfuerzos de las bielas y los tirantes a travs del nodo. (La edicin 2002 del Apndice A de ACI 3180)2. BASES TERICASEl mtodo de las bielas y tirantes tiene su fundamento en la teora de la plasticidad. En general, la teora supone que el material tiene un comportamiento rgido-plstico, no se deforma hasta que llega a una tensin, denominada tensin de fluencia, a partir de la cual se deforma indefinidamente sin incremento de tensin. (Monografas ACHE 2003)Tambin guarda relacin con dos principios:

Principio de Saint Venant.- La distribucin de tensiones es prcticamente independiente de la distribucin del sistema de fuerzas, siempre que su resultante y el momento resultante sean iguales.

Principio de Santiago Bernoulli.- Se refiere a que las secciones transversales de una barra que se deforma por flexin permanecen planas y normales a las fibras deformadas.(Herramienta de clculo UNI. De Catalua)3. DESARROLLO

Desarrollo del mtodo en los aos 1950-70. (Torsin, rasante, cargas concentradas)

Esta forma de explicacin del funcionamiento de una viga se generaliz, como la torsin, el rasante, las cargas concentradas, las vigas de gran canto etc. Estos desarrollos se producen gracias a la aportacin terica y la experimentacin desarrollada por el propio Mrsh y otros autores posteriores como Thrlimann, Leonhardt y otros. (Monografas ACHE 2003)

Desarrollo de la teora de campos de tensiones, generalizacin del mtodo de regiones B y D

Durante los aos 80, los trabajos de P.Marti y J.Schlaich han tratado de compatibilizar y aunar el tratamiento dado a las regiones B y D. En especial los trabajos de Collins, sobre la determinacin de la capacidad de elementos sometidos a estados de traccin oblicua, permiti el desarrollo de la teora de los campos de compresiones y la obtencin de una formulacin continua para elementos sometidos a tensiones normales y tangenciales planas. (Monografas ACHE 2003)

4. EL MTODO DE BIELAS Y TIRANTES EN LA NORMATIVA

Instruccin de Hormign Estructural EHE 1998.- La EHE recoge por primera vez el MBT de forma explcita en la normativa espaola. (Monografas ACHE 2003)

Cdigo Modelo CEB-FIP 1990.- El Cdigo Modelo es la Normativa ms completa que existe actualmente en el desarrollo del mtodo de bielas y tirantes. Es la referencia del resto de Normas europeas. El valor lmite de la capacidad del campo de compresiones (biela) depende de la simplificacin que se adopte, se recomienda colocar armaduras transversales a la biela para absorber la traccin transversal debida al efecto Poisson. La cuanta de esta armadura ser tal que soporte una traccin igual al 25% de la fuerza total de la biela. (Monografas ACHE 2003)Eurocdigo 2.- La versin (ENV-EC2) incluye de forma explcita el MBT. Sin embargo, no enuncian los fundamentos del mtodo de forma concreta, ni se indica su forma de aplicacin explcitamente. Adems, tampoco se incluye una formulacin que permita la comprobacin de nudos. (Monografas ACHE 2003)Socit Suisse des Ingnieurs et des Architectes (SIA).- En la normativa suiza no se trata de forma explcita el mtodo de bielas y tirantes. Se emplea una celosa para explicar el mecanismo resistente del esfuerzo rasante. (Monografas ACHE 2003)ACI (American Concrete Institute).- En la norma ACI de 1998 no aparece reflejado el mtodo de bielas y tirantes como procedimiento general de clculo. La nica mencin a este sistema es el apartado 11.9. Consideraciones especiales en mnsulas cortas, en el cual la resolucin propuesta se basa en un modelo de bielas y tirantes. (Monografas ACHE 2003)Normenausschuss Bauweswen im DIN (Deutsches Intitut fr Normung).- En la DIN 1045 de 1978 no existan referencias concretas al mtodo de bielas y tirantes, aunque haba una serie de elementos estructurales que se resolvan empleando, indirectamente, este procedimiento: mnsula corta, anclaje de pretensado. Adems, emplea la analoga de la celosa para la cortante. (Monografas ACHE 2003)AASHTO 1999.- La norma AASHTO-1999 (American Association of Highways Transport Offices) recoge de forma prcticamente completa el MBT. As, se indican los principios generales, se definen las capacidades resistentes de bielas, tirantes y nudos, y se recoge la aplicacin de Mtodo a diversos elementos estructurales.REFERENCIAShttps://upcommons.upc.edu/.../Herramienta%20de%20clculo%20por%2...

www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/Capitulo17.pdfrodas.us.es/file/4a5cedf0-b089-5639-8bf6.../2/tema4.../page_21.htmhormigon.mecanica.upm.es/.../CLASE%2017%20ED2%2022.03.2007%...ttps://eva.fing.edu.uy/.../M-6%20Metodo%20de%20Bielas%20y%20Tir...

ftp://ceres.udc.es/ITS_Caminos/Optativas/.../HAP2_0809_MBT_1.pdfnormativaconstruccion.cype.info/0141.../pagina_sin_marcadores62.html

http://www.fomento.gob.es/NR/rdonlyres/6F67BDBC-C630-48F7-A6ED-456F2047C263/37464/CAPITULOIXborde.pdf