Teorias para el estudio de flexion en vigas

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  • Publicado : 30 de octubre de 2011
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En los metales, la plasticidad frecuentemente aparece relacionada con el desplazamiento de dislocaciones en el interior del material. Los metales usualmente están formados por cristales con planos razonablemente bien alineados dentro de cada cristal, aunque siempre existen algunas dislocaciones y planos atómicos incompletos. A partir de un cierto valor de la tensión esas dislocaciones sufrendesplazamientos, que constituyen transformaciones irreversibles que absorben energía y cuyas deformaciones asociadas no se recuperan cuando desaparece el esfuerzo
La plasticidad de los materiales está relacionada con cambios irreversibles en esos materiales. A diferencia del comportamiento elástico que es termodinámicamente reversible, un cuerpo que se deforma plásticamente experimenta cambios deentropía, como desplazamientos de las dislocaciones. En el comportamiento plástico parte de la energía mecánica se disipa internamente, en lugar de transformarse en energía potencial elástica.
Existen dos teorías para el diseño de estructuras de concreto reforzado: “La teoría elástica” llamada también “Diseño por esfuerzos de trabajo” y “La teoría plástica” ó “Diseño a la ruptura”.
Al día de hoy seutiliza la teoría plástica para la gran mayoría de los diseños, mientras que el diseño a la elástica se utiliza parcialmente para caso especiales como fundaciones o edificaciones especiales, realmente resulta sencillo elegir nuestra teoría de diseño debido a que todo está bien estandarizado.

TEORIA ELASTICA

La teoría convencional del concreto armado se deriva del hecho de que en condicionesnormales de trabajo, los esfuerzos de los materiales no pasan de sus límites elásticos, es decir, que existe proporcionalidad entre los esfuerzos y las deformaciones (ley de Hooke).

Para analizar el fenómeno de la flexión en las vigas de concreto armado, se aceptan las siguientes hipótesis:
1. Toda sección plana antes de la deformación permanece plana después de ella (hipótesis de Novier).2. El modulo de elasticidad del acero y el concreto se suponen constantes.
3. La tensión del par elástico interno es resistido totalmente por el acero de refuerzo.
4. Entre el acero y el concreto se supone una adherencia perfecta dentro de los límites elásticos de los materiales.

Antes de deformarse la viga bajo la acción del momento flexionante; si la cargamos se deforma, acortándose lasfibras sujetas a compresión y alargándose las sujetas a tensión. Entre las compresiones y las tensiones se encuentra un plano de fibras que permanece sin sufrir ninguna deformación y se le da el nombre de eje neutro.

VENTAJAS
La teoría elástica es ideal para calcular los esfuerzos y deformaciones que se presentan en una estructura de concreto bajo las cargas de servicio.
DESVENTAJAS
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.

TEORIA PLASTICA
La teoría plástica es un método para calcular y diseñar secciones de concreto reforzado fundado en las experiencias y teorías correspondientes al estado de ruptura de las teorías consideradas.
También enel cálculo de estructuras de concreto armado se admite que las barras de acero sometidas a tracción adquieran deformaciones plásticas, ya que el acero tiene un comportamiento plástico con endurecimiento, y al rebasar su límite elástico se endure pudiendo soportar mayores tensiones que antes de adquirir deformaciones plásticas. Este endurecimiento o aumento de la capacidad resistente del acero entracción permite economizar, y construir estructuras con una menor cantidad de acero.
VENTAJAS DEL DISEÑO PLASTICO
1. En la proximidad del fenómeno de ruptura, los esfuerzos no son proporcionales a las deformaciones unitarias, si se aplica la teoría elástica, esto llevaría errores hasta de un 50% al calcular los momentos resistentes últimos de una sección. En cambio, si se aplica la teoría...
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