analisis de sensibilidad para estimar el modulo de elasticidad estatico del concreto

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PARA ESTIMAR EL MÓDULO
DE ELASTICIDAD ESTÁTICO DEL CONCRETO

VOL. 2

Núm. 1

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD PARA ESTIMAR
EL MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO
DEL CONCRETO
María Fernanda Serrano-Guzmán1; Diego Darío Pérez-Ruiz2

Resumo
Na análise e no desenho das estruturas de concreto reforçado utiliza-se o módulo de elasticidade ou de Young do
concreto Ec, parâmetroque está relacionado com a resistência e a compressão do mesmo. Na Colômbia, o módulo de
elasticidade que se usa no desenho estrutural está baseado nos valores recomendados pela Norma Sismo Resistente
de 1998 (NSR-98). Para o caso colombiano temos um valor médio a utilizar sem considerar a origem do agregado, o
qual está definido pelo NSR-98 pela equação E c = 1 ,500 f c' (em kg/cm2). Noentanto, são várias as equações que se tem
2
planejado em diferentes países para estimar Ec.
1.
2.

PhD. Ingenieria Civil, Directora General de Investigaciones, Universidad Pontificia Bolivariana, Seccional Bucaramanga.
PhD. Ingeniería Civil, Profesor Asociado, Pontificia Universidad Javeriana, Cali.

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concreto y cemento

ABSTRACT
During analysis and design of reinforced concretestructures is required the elasticity or Young Modulus of Concrete, Ec,
which is related to the compressive strength. At the present the modulus of elasticity that is used in structural design in
Colombia is based in the values recommended by the 1998 “Norma Sismo Resistente (NSR-98), Ec = 1 ,500 f c' (kg/cm2),
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which does not account for locally available aggregates.
A whole of 611 concretespecimens were cured, each one with a compressive strength of 210 kg/cm2. The results
analysis shown that the equation proposed by NSR-98 must be adjusted to be applied locally, recommending Ec = 6,250 f c'
(Kg/cm2). In addition, it is recommended to use the equation proposed by ACI when it is known the unit weight of the
concrete. The modified ACI equation proposed is given by Ec = 0,054W 1,5 f c'(Kg/cm2). Furthermore, for concretes with
W = 2,375 Kg/m3 and f’c = 210 kg/cm2 the NSR-98 equation overestimate the Ec in 50% Meanwhile, the ACI and the
European Standard Equation overestimate the Ec in 24% and 46.2% respectively.
Key words: Concrete, elasticity modulus, strength, slump.

investigación y desarrollo

RESUMEN
En el análisis y diseño de estructuras de concreto reforzado esutilizado el módulo de elasticidad (Módulo de Young)
del concreto Ec, parámetro relacionado con la resistencia a compresión del mismo. En Colombia, el módulo de elasticidad usado en el diseño estructural está basado en los valores recomendados en la “Norma Sismo Resistente de 1998
(NSR-98)”. Para el caso colombiano se tiene un valor medio a utilizar sin considerar el origen del agregado, el cualestá definido en el NSR-98 por la ecuación E c = 1 ,500 f c' (en kg/cm2). Sin embargo, son varias las ecuaciones que se
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han planteado en diferentes países para estimar Ec.
En el presente estudio se analizaron resultados de 611 especímenes de concreto preparados en plantas concreteras
del área metropolitana de Bucaramanga (Colombia), respetando que la muestra seleccionada correspondiera a unaresistencia de 210 kg/cm2. Los datos obtenidos se utilizaron para evaluar las ecuaciones propuestas para estimar el Ec del
concreto muestreado, obteniendo así ecuaciones ajustadas para la región. Se propone utilizar la ecuación E c = 6,250 f c'
(en Kg/cm2) en lugar de la fórmula sugerida por el NSR-98. Por otro lado, evaluando la fórmula propuesta por el ACI,
se recomienda utilizar estaecuación cuando se tenga conocimiento del peso unitario W del concreto y trabajar la ecuación ajustada a E c = 0.054W 1,5 f c' en Kg/cm2. Se observó que para concretos con W = 2,375 Kg/m3 y f’c = 210 kg/cm2,
la ecuación propuesta por el NSR-98 sobrestima los valores de Ec en un 50%, entre tanto que la ecuaciones propuestas
por el ACI y el CEC sobrestiman el Ec en un 24% y 46.2% respectivamente....