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Teoría Elástica vs Teoría Plástica
by Manuel Silverio · octubre 4, 2011

En esta publicación planteo y comparo la teoría elástica y plástica (rotura) para el diseño de estructuras de hormigón. Mencionando en primer lugar que a la hora de analizar o diseñar un elemento estructural de hormigón ya sea viga, columna, etc. Tenemos dos grandes teorías de las cuales nos podemos valer: Teoría Elásticao Teoría Plástica.
Teoría Elástica…
Para entender mejor el tema es recomendable leer el artículo Ciencia geek 1 Elasticidad y plasticidad una vez leído se entenderá que a la hora de someter un material  a esfuerzo, en este caso el hormigón y el acero, estos primero pasarán por una etapa de elasticidad antes de alcanzar su rango plástico. La teoría elástica se fundamenta en que nuestro elementoestructural deberá permanecer en el rango elástico.
Básicamente se plantea una linealidad entre las deformaciones máximas a compresión y las máximas a tensión, y de  aquí en adelante los libros utilizan leyes de triángulos básicas y varios artilugios matemáticos para obtener las fórmulas de análisis y diseño según la teoría elástica.

Mediante un diseño a la elástica se generan diseños singrietas en los cuales el hormigón puede o no  aportar a tracción, como también llevar un control de los agrietamientos, los cuales serían muy leves.
Teoría Plástica
El diseño según la teoría plástica se conoce como diseño a la rotura, debido a que la característica más obvia de este diseño es que se plantea que el hormigón se encuentra en estado plástico en el punto de rotura. Debido a esto elconcreto no trabaja a tensión y es el acero el que recibe en todos los casos toda la tensión. Esta teoría pauta la deformación unitaria máxima a la rotura del hormigón como 0.003,  con una curva de esfuerzo irregular la cual se traduce a un bloque de esfuerzo rectangular con un área equivalente.

VS
A la hora diseñar un mismo elemento con ambas teorías, con el diseño a la rotura obtendremosdimensiones y cuantía de acero menores que al hacerlo con un diseño elástico, esto debido a que se necesitará mayor dimensión y cuantía de acero para mantener el material en el rango elástico ante un mismo esfuerzo.
A la hora de hacer diseños de alta seguridad, para instalaciones del tipo nuclear, militar o de investigaciones de alto riesgo no se puede permitir agrietamientos, debido a que escaparíanpartículas de alto peligro para los humanos y animales. Es por esto que para este tipo de instalaciones se utiliza el diseño según teoría elástica
 INTRODUCCIÓN
El cálculo estructural ha evolucionado paralelamente al desarrollo de la matemática y de las leyes de la mecánica. La aparición del concreto armado impulsa violentamente el arte de construir porque le permite al constructor mayor libertadpara diseñar. Los pórticos que se construían con pesadas piedras monolíticas o con ladrillos trabados para formar las columnas, dinteles y arquitrabes, ahora son sustituidos por el concreto armado, obteniéndose de este modo, elementos verticales esbeltos y dinteles de secciones reducidas. El desarrollo que se logró en las técnicas constructivas fue vigorizado cuando se comenzó a utilizar el cálculoestructural, que se apoyó en los métodos derivados de la mecánica complementada con el análisis matemático, y que sustituyeron los métodos empíricos. Esto fue posible cuando se descubrió que todos los fenómenos naturales se pueden estudiar mediante las relaciones exactas de la matemática, siempre que se establezcan modelos adecuados. Así se abrió el camino para la ciencia moderna y para eldesarrollo del cálculo de estructuras, siendo el cálculo integral y el diferencial, un instrumento muy potente para realizar tales operaciones. La estructura ha sido siempre un componente esencial de la arquitectura, por ello, los logros obtenidos en su desarrollo influyen de manera determinante en el planteamiento de nuevas propuestas con técnicas mejoradas y uso más racional de los materiales. En un...