Metodo de secciones armaduras

Viga doblemente reforzada

En el método de las tensiones de trabajo se supondrá que el hormigón y el acero son elásticos y se someten a tensiones tales que los componentes permanecen elásticos y las tensiones máximas incluidas en los componentes no superan las tensiones admisibles. Este método presenta ciertas deficiencias. En el caso del hormigón, la relación entre la tensión y la deformación no es lineal, sino que sigue una curva. Aunque la relación tensión-deformación es lineal para el acero dulce, no lo es en el caso de las barras deformadas de alto límite elástico, que son las más utilizadas en la práctica. Este método no proporciona un verdadero factor de seguridad contra el fallo o la deformación objetiva. El método ignora el efecto de la fluencia y la contracción del hormigón.

Un elemento de hormigón armado se diseñará para todas las condiciones de tensiones que puedan darse y de acuerdo con los principios de la mecánica. La propiedad característica de un elemento de hormigón armado es que sus componentes, es decir, el hormigón y el acero, actúan juntos como una sola unidad mientras permanezcan en la condición elástica, es decir, los dos componentes están unidos de manera que no puede haber ningún desplazamiento relativo entre ellos.16.2 ELEMENTOS DE HORMIGÓN REFORZADO SUJETOS A CARGA DIRECTA

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Sobre el fallo de la sección reforzada

En esta ecuación se conocen todas las cantidades de la derecha, por lo que podemos calcular xu,U. Si este xu,U es menor que el xu,BAL de la sección, podemos confirmar que se trata de una sección poco reforzada. Además, una vez

Ahora comprobaremos si esto ocurre realmente en el estado final. Para hacer esta comprobación, primero encontramos xu la profundidad de NA. Hemos supuesto que el acero de tracción ha cedido. Por tanto, la tensión en el acero de tracción =0,87fy. Por tanto, la fuerza en el acero de tracción =Tu =0,87fyAst = 0,87 x 415 x 1119,19 =404083,55 N

[Hay otro método para demostrar que εst es menor que ε*st: Sabemos que, si xu ≤ xu,max, el acero de tracción habría cedido. En nuestro caso xu,max =0,4791 x 400 =191,64 mm. En los cálculos anteriores, hemos utilizado xu =242,66 que es mayor que xu,max. Por lo tanto, para este valor de xu, el acero no cedería y, por lo tanto, εst será efectivamente menor que ε*st].

Como se trata de una sección sobre reforzada, tenemos que utilizar el método de iteración utilizando la compatibilidad de tensiones. Queremos un valor mejorado de xu. Intentaremos obtener el nuevo valor, a partir del valor que tenemos.

Viga reforzada individualmente

Tal y como se indica en la hipótesis 2 anterior, se supone que la sección de hormigón armado en flexión falla cuando la tensión de compresión en el hormigón alcanza la tensión de fallo en compresión por flexión igual a 0,0035.

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La cesión del acero en la sección de la viga poco reforzada no significa que la estructura haya fallado, ya que cuando el acero cede, se produce una flexión excesiva y un agrietamiento en la viga antes del fallo, lo que da tiempo suficiente a los ocupantes para escapar antes de que la sección falle.

Si la viga sobre-reforzada se diseña y se carga a plena capacidad, el acero en la zona de tensión no cederá mucho antes de que el hormigón alcance su tensión última de 0,0035. Debido a que el acero cede poco, no se produce la deflexión ni el agrietamiento de la viga, por lo que no se produce una advertencia suficiente antes del fallo.

Xumax es la profundidad máxima del eje neutro en la condición de fallo en la que el hormigón alcanza una tensión máxima de 0,0035, en esta condición el acero estará en la zona plástica con cesión o deformación continua.

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Por qué no se prefieren las secciones sobre reforzadas

La viga que se refuerza longitudinalmente sólo en la zona de tracción, se conoce como viga con refuerzo simple. En estas vigas, el momento último de flexión y la tensión debida a la flexión son soportados por la armadura, mientras que la compresión es soportada por el hormigón.

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En la práctica, no es posible proporcionar refuerzo sólo en la zona de tensión, porque necesitamos atar los estribos. Por lo tanto, se utilizan dos barras de refuerzo en la zona de compresión para atar los estribos y las barras de refuerzo actúan como falsos miembros sólo para sostener los estribos.

El eje neutro es el eje en el que las tensiones son nulas y está situado en el centro de gravedad de la sección. La profundidad del eje neutro para una viga reforzada individualmente se calcula mediante el equilibrio de las fuerzas de tracción y compresión como se muestra en la figura

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