Diseño A La Ruptura
Páginas: 17 (4214 palabras)
Publicado: 7 de febrero de 2013
INTRODUCCION:
Existen dos teorías para el diseño de estructuras de concreto: “La teoría elástica” llamada también “Diseño por esfuerzos de trabajo” y “La teoría plástica” ó “Diseño a la ruptura”.
La teoría elástica es ideal para calcular los esfuerzos y deformaciones que se presentan en una estructura de concreto bajo las cargas de servicio. Sin embargo esta teoría es incapazde predecir la resistencia última de la estructura con el fin de determinar la intensidad de las cargas que provocan la ruptura y así poder asignar coeficientes de seguridad, ya que la hipótesis de proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones es completamente errónea en la vecindad de la falla de la estructura.
La teoría plástica es un método para calcular y diseñar secciones deconcreto reforzado fundado en las experiencias y teorías correspondientes al estado de ruptura de las teorías consideradas.
1. Diseño a la ruptura.
Aquí se discutirá solamente el diseño de la ruptura para las secciones simples con tendones adheridos. Básicamente, el procedimiento también es aplicable al diseño de ruptura de las secciones compuestas.
Diseño preliminar:
La cantidad dematemáticas involucradas en el diseño de las secciones del concreto preesforzado es menor en el diseño de la ruptura que en el diseño elástico, puesto que la resistencia en la ruptura por fricción de las secciones se puede expresar por formulas simples semi-empiricas. Para el diseño preliminar, se puede suponer que el momento resistente a la ruptura de las secciones preesforzadas con adherencia, estádado por la resistencia a la ruptura del acero actuando con un brazo de palanca. Éste brazo de palanca con la forma de la sección y generalmente fluctúa entre 0,6 h y 0,9 h, con un valor común de 0,8 h. por lo tanto, el área del acero requerida se aproxima por:
En donde m = factor de seguridad, factor de carga.
Suponiendo que el concreto en el lado de compresión está bajo un esfuerzo de 0,85f’c, entonces el área del concreto requerida a la ruptura bajo compresión es:
La cual es proporcionada por el patín de compresión (ocasionalmente con la ayuda de parte del alma). El área del alma y el alma del concreto en el lado de tensión se diseña o calcula para proporcionar resistencia al esfuerzo cortante y para recubrir el acero, respectivamente. Además, el concreto en el lado de tensiónprecomprimida tiene que soportar el preesfuerzo en la transferencia. Para un diseño preliminar, éstas áreas se obtienen frecuentemente por comparación con diseños previos en vez de ejecutando los cálculos implícitos.
Diseño final:
Aunque lo anterior ilustra un diseño preliminar basado en la resistencia de la ruptura, debe considerarse que un diseño final es más complicado en los siguientesfactores:
* Deben escogerse factores de cargas apropiados y precisos para el acero y el concreto, relacionados con la carga del diseño y posibles sobrecargas para la estructura particular.
* Deben investigarse los esfuerzos compresivos para la transferencia para el patín de tensión, generalmente por la teoría elástica. Además, el patín de tensión debe ser capaz de contener apropiadamente elacero.
* Para ciertas secciones puede no ser fácilmente determinada la posición aproximada del eje neutro de ruptura.
* El diseño del alma dependerá del esfuerzo cortante y de otros factores.
* El brazo de palanca efectivo para el par interno resistente, posiblemente sea necesario calcularlo con más exactitud.
* Es necesario comparar la deflexión excesiva y los sobre esfuerzos.Debido a estos factores, se puede hacer el diseño final a la flexión razonablemente bueno para las secciones con adherencia, basándose en las consideraciones de la resistencia a la ruptura.
Disposición del acero:
La disposición del acero está gobernada por un principio básico con el objeto de obtener el brazo de palanca básico para el momento resistente interno, deberá colocarse tan cerca...
Existen dos teorías para el diseño de estructuras de concreto: “La teoría elástica” llamada también “Diseño por esfuerzos de trabajo” y “La teoría plástica” ó “Diseño a la ruptura”.
La teoría elástica es ideal para calcular los esfuerzos y deformaciones que se presentan en una estructura de concreto bajo las cargas de servicio. Sin embargo esta teoría es incapazde predecir la resistencia última de la estructura con el fin de determinar la intensidad de las cargas que provocan la ruptura y así poder asignar coeficientes de seguridad, ya que la hipótesis de proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones es completamente errónea en la vecindad de la falla de la estructura.
La teoría plástica es un método para calcular y diseñar secciones deconcreto reforzado fundado en las experiencias y teorías correspondientes al estado de ruptura de las teorías consideradas.
1. Diseño a la ruptura.
Aquí se discutirá solamente el diseño de la ruptura para las secciones simples con tendones adheridos. Básicamente, el procedimiento también es aplicable al diseño de ruptura de las secciones compuestas.
Diseño preliminar:
La cantidad dematemáticas involucradas en el diseño de las secciones del concreto preesforzado es menor en el diseño de la ruptura que en el diseño elástico, puesto que la resistencia en la ruptura por fricción de las secciones se puede expresar por formulas simples semi-empiricas. Para el diseño preliminar, se puede suponer que el momento resistente a la ruptura de las secciones preesforzadas con adherencia, estádado por la resistencia a la ruptura del acero actuando con un brazo de palanca. Éste brazo de palanca con la forma de la sección y generalmente fluctúa entre 0,6 h y 0,9 h, con un valor común de 0,8 h. por lo tanto, el área del acero requerida se aproxima por:
En donde m = factor de seguridad, factor de carga.
Suponiendo que el concreto en el lado de compresión está bajo un esfuerzo de 0,85f’c, entonces el área del concreto requerida a la ruptura bajo compresión es:
La cual es proporcionada por el patín de compresión (ocasionalmente con la ayuda de parte del alma). El área del alma y el alma del concreto en el lado de tensión se diseña o calcula para proporcionar resistencia al esfuerzo cortante y para recubrir el acero, respectivamente. Además, el concreto en el lado de tensiónprecomprimida tiene que soportar el preesfuerzo en la transferencia. Para un diseño preliminar, éstas áreas se obtienen frecuentemente por comparación con diseños previos en vez de ejecutando los cálculos implícitos.
Diseño final:
Aunque lo anterior ilustra un diseño preliminar basado en la resistencia de la ruptura, debe considerarse que un diseño final es más complicado en los siguientesfactores:
* Deben escogerse factores de cargas apropiados y precisos para el acero y el concreto, relacionados con la carga del diseño y posibles sobrecargas para la estructura particular.
* Deben investigarse los esfuerzos compresivos para la transferencia para el patín de tensión, generalmente por la teoría elástica. Además, el patín de tensión debe ser capaz de contener apropiadamente elacero.
* Para ciertas secciones puede no ser fácilmente determinada la posición aproximada del eje neutro de ruptura.
* El diseño del alma dependerá del esfuerzo cortante y de otros factores.
* El brazo de palanca efectivo para el par interno resistente, posiblemente sea necesario calcularlo con más exactitud.
* Es necesario comparar la deflexión excesiva y los sobre esfuerzos.Debido a estos factores, se puede hacer el diseño final a la flexión razonablemente bueno para las secciones con adherencia, basándose en las consideraciones de la resistencia a la ruptura.
Disposición del acero:
La disposición del acero está gobernada por un principio básico con el objeto de obtener el brazo de palanca básico para el momento resistente interno, deberá colocarse tan cerca...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.