longitud de aderencia

En elementos de hormign armado sometidos a flexin, el hormign resiste las tensiones internas de compresin y el acero las de traccin. Para ello debe haber adherencia entre ambos materiales. En la figura 1 se muestran las fuerzas que actan en una barra, si no hay adherencia se rompe el equilibrio, la barra se sale del hormign dejando de tomar la traccin y el elemento se rompe.Tensiones de adherencia En la figura 4 se muestra un prisma de hormign con una barra en su interior. Para que se desarrolle la adherencia se necesita transmitir fuerzas de adherencia a travs de varios resaltes adyacentes. El hormign que rodea la barra sometida a traccin se deforma y agrieta. En la grieta principal el hormign tiende a separarse del acero porque las fuerzas de adherencia estninclinadas respecto al eje de la barra, ocurriendo la separacin al alcanzarse la resistencia a la traccin en el hormign. Adems se forman grietas secundarias que no llegan a la superficie. La adherencia en barras lisas se pierde al producirse la separacin del hormign respecto al acero, en las barras con resaltes el hormign se apoya en ellos, como se muestra en la Figura 5, siendo el nico modo detransmitirse la adherencia. Al abrirse una grieta primaria se pierde parte de la tensin en el hormign en la zona que est cerca de la superficie de la barra. Figura 4.- Deformacin del hormign entre grietas en un elemento en traccin. Se inyect tinta entre el hormign y el acero encontrndose grietas secundarias inclinadas saliendo desde cada uno de los resaltes, Figura 5. Al separarse el hormignalrededor de una barra en una grieta primaria aumenta la superficie de la circunferencia de hormign que estaba en contacto con ella, producindose tensiones perimetrales de traccin pudindose agrietar el hormign longitudinalmente. Al alcanzarse la resistencia ltima de adherencia el hormign se aplasta frente al resalte. Se forma un polvo de hormign compactado que se extiende desde el resalte hasta unadistancia igual a tres veces su altura, formando una cua plana que tiende a separar an ms el hormign de la barra, como se muestra en la Figura 6b. Figura 5.- Separacin del hormign de la barra en una grieta primaria Figura 6.- Mecanismos de falla una barra con resaltes, Park y Paulay. La adherencia depende de la razn a/c de los resaltes, Figura 6. La mejor adherencia se logra con razones pequeas,cercanas a 0.065. Si los resaltes son altos y muy cercanos la adherencia controla el fenmeno y la barra se sale. Al aumentarse el distanciamiento entre resaltes a diez veces su altura, el hormign aplastado puede formar una cua frente al resalte producindose la falla por fisuracin del hormign que rodea a la barra. El hormign en esta situacin puede resistir una presin de apoyo mucho mayor que laresistencia al aplastamiento medida en el ensayo de una probeta cilndrica, debido al confinamiento que en esa zona existe. En la Figura 6 se muestran dos tipos de mecanismos de falla asociados a las caractersticas de los resaltes. No deben usarse geometras que conduzcan a una falla por extraccin, Figura 6a. La Figura 7 muestra un prisma de hormign con una barra en su interior. Al quedar la barra entraccin, el prisma se agrieta, en las grietas la tensin en el acero es fs T/As. Entre las grietas se transmite por adherencia una parte de la tensin al hormign, producindose la distribucin de tensiones mostrada en las figuras 7b y 7c. La ecuacin EMBED Equation.3 dice que la tensin de adherencia en un punto es proporcional a la pendiente del diagrama de tensiones en el acero, dando la distribucinde tensiones de adherencia mostrada en la Figura 6d. a).- Prisma de hormign con barra central axialmente cargado b).- Variacin de tensiones en el acero c).- Variacin de tensiones en el hormign d).- Variacin de tensiones de adherencia. Figura 7.- Tensiones en el acero, hormign y tensiones de adherencia en un prisma agrietado. En la grieta la tensin de adherencia es...