REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

MINISTERIO DE EDUCACIN SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA

DR. FEDERICO RIVERO PALACIO

DPTO. DE CONSTRUCCIONES CIVILES

ENSAYO DE ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y EL ACERO, Y ENSAYO DE VIGAS A FLEXIN.

Caracas, Noviembre 2009.

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

MINISTERIO DE EDUCACIN SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA

DR. FEDERICO RIVERO PALACIO

DPTO. DE CONSTRUCCIONES CIVILES

ENSAYO DE ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y EL ACERO, Y ENSAYO DE VIGAS A FLEXIN.BACHILLERES:

DELGADO, Yusgleidy. Br.

SUAREZ, Rosa. Br.

Caracas, Noviembre 2009.

Introduccin

La adherencia es la fuerza que hace que dos cuerpos cualesquiera estn unidos o resistencia a que se separen Segn Ferguson, P. (1973). El termino adherencia se usa para describir los medios con los que se puede evitar o disminuir el desplazamiento entre el concreto y el acero. (p. 157).

Cuando estn presentes en las barras de acero los esfuerzo de tensin o compresin estos cambian y se producen los llamados esfuerzos de adherencia a todo lo largo de la superficie de la barra, estos esfuerzos no son mas que esfuerzos cortantes longitudinales esfuerzo de adherencia, es el nombre que se le asigna al esfuerzo cortante en la entre cara de la barra de acero y el concreto que, al transferir la carga entre la barra y el concreto que la rodea, modifican los esfuerzos del acero.(Park, R y Paulay, T. 1990. p.405).

Se debe tomar en cuenta que el esfuerzo de adherencia no existe al menos que los esfuerzos del acero cambian entre dos secciones cualesquiera.

Los esfuerzos de adherencia entre el concreto y el acero se originan en dos casos distintos: por el anclaje de las barras de acero y por el cambio de la fuerza de la barra a lo largo de su longitud debido al cambio del momento flexionante a lo largo de la misma.

En ingeniera se denomina Viga a un elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexin.

Para un ingeniero civil la labor principal es el diseo de una estructura en el cual se refiere a la determinada forma y dimensiones de dicho elemento, con el fin que este, cumpla con las funciones para el cual se ha creado y resista de forma segura para la vida til.

Los principales aspecto que se estudia en dicho elemento (viga) es la resistencia de la estructura, es decir, la magnitud de las cargas con determinada distribucin, que causara la falla de la estructura y las deformaciones traducidas en deflexiones y agrietamientos que van a presentarse en la estructura cuando esta cargada a baja condiciones de servicio.

Es funcin de esto el ingeniero civil toma en cuenta ciertos criterios para prevenir el colapso del elemento y posteriormente de dicha estructura, tales como la cantidad de acero que debe requerir el elemento, as como los solapes, longitudes de anclaje, ganchos y estribos, para garantizar la rigidez y la capacidad para resistir a ciertas cargas que debe soportar una viga para absorber los esfuerzos que los dems elementos de una estructura puedan transmitirle.

Es por esto que dentro del campo de la ingeniera se realizan ensayos de vigas, sometindolas a cargas puntales y provocando en ellas un esfuerzo a flexin y es all donde se puede evaluar los diferentes comportamientos que esta experimenta.

A continuacin se presentan los diferentes tipos de fallas en vigas, estudiadas y demostradas a travs de los ensayos de laboratorio. El objetivo fundamental del ensayo es reconocer estos tipos de fallas para que en el futuro se tenga astucia a la hora de realizar inspecciones en obra y sepa detectar a tiempo con solo visualizar el armado de una estructura de concreto, si es acorde con lo estipulado en las respectivas normas.

El ensayo se realiz sobre vigas continuas simplemente apoyas, sometidas a dos carga puntuales. Dichas vigas de secciones rectangulares.

ENSAYO DE ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y EL ACERODatos del ensayo

Dimetro de la CabillaResistencia del ConcretoLongitud de AnclajeConfinada y Sin ConfinarCara Aplicada (KN)

3/8250 kg/cm20cmSin Confinar42,8

3/8250 kg/cm30 cmSin Confinar41,2

250 kg/cm30 cmSin Confinar51,6

250 kg/cm30 cmConfinada77,7

120 kg/cm30 cmSin Confinar64,9

Clculo del Esfuerzo debido a la adherencia entre el Concreto y el Acero.

Dimetro de la BarraCarga Aplicada (Kg)Esfuerzo (Kg/Cm)

3/84367,35 6125,32

3/84204,085896,33

5265,314155,73

7928,576257,75

6622,455226,87

A Continuacin se presentan la longitud de anclaje de la barra de sin confinar para alcanzar un esfuerzo debido a la adherencia de 4200 kg/cm.

Dimetro de la barra Longitud de anclajeEsfuerzo (kg/cm)Longitud de anclaje para un esfuerzo de 4200 (kg/cm)

30 cm4155,7330,5 cm

ENSAYOS DE VIGASVIGA 1Fc: 250 kg/cm u: 0,003Altura til: 28 cm y: 0,002

Base de la Viga: 14 cm1: 0,85

Recubrimiento: 2,5 cm S: 10 cm

Fy: 4200 kg/cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Dimetro de la Seccin del acero de los estribos: 7mm 0,7 cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Para el clculo de la P mx. por corte, se necesita conocer la resistencia al corte del concreto.

Vcu= 0,53 fc *b*d

Vcu= 0,53 352*14*25,5= 3549,89 kgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vs= (0,769* 4200 * 25,5)/10 = 8235,99 kg.

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vu (terico)= 3549,89 kg + 8235,99 kg= 11785,88kg

Carga mxima por corte:

P mx. por corte= Vu terico * 2= 11785,88*2 = 23571,76 kg.

Calculo por flexin

Se supone que fs=fs`=fy es decir que ambos alcanzan la cedencia

Se procede a calcular a con la siguiente ecuacin:

QUOTE

= 10,48 cmDespus de haber calculado se introduce esta en la formula de los esfuerzos del acero en traccin y en compresin para evaluar con relacin al esfuerzo de cedencia del acero.

6729, 82kg/cm2 4200 kg/cm2

5022, 57 kg/cm2 4200 kg/cm2

En los dos casos (2) el acero super la cedencia.Es por ello que se toma el caso A el cual dice que fs= fs`= fy, entonces el momento resistente de la seccin ser:Mn= Mr= 0, 85 *fc*b* (d- /2) + As`* fy (d-d`).

Mn= Mr= 0, 85* 237 kg/cm*14 cm* 10, 48 cm (25, 5cm (/2)) + 1, 43cm *4200kg/cm (25, 5cm- 2, 5cm) = 736957, 63 kg.cm = 7369, 58 kg.mVu= Mr/ 0, 6

Vu= 7369, 58 kg.m/ 0, 6 m = 12282, 63 kg.

Pmx para momento resistente:Pmx: 2* Vu

Pmx: 2* 12282, 63 kg. = 24565, 27 kg.

SHAPE \* MERGEFORMAT

Vcu= 0,53 fc *b*d

Vcu= 0,53 237*14*25,5= 2912,85 kgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vs= 12282,63 kg - 2912,85 kg= 9369,78 kg

por Norma el resultado debe estar expresado en mltiplos de 0 5, por lo que se toma una separacin de 5 cm. Longitud Zona confinada 2* h (Altura de la viga)= 0,56 m

Nmero de Estribos Zona ConfinadaN Estribos= 56c m/ 5 cm= 11,2 12 estribos

12 estribos 0,7 cm @ 5cm* 56cm.

Separacin Zona Central

S= d/2 = 25,5/2= 12,75 cm 10 cm

Longitud Zona Central180 cm 56 cm 56 cm= 68 cm

Numero de estribos zona Central:

N estribos= 68 cm/10 cm= 6,8 7 estribos

7 Estribos 0,7 cm @ 10 cm* 68 cm

Viga AEu= 0.003

Fc=189 kg/cm2Ey= 0.002

d= 25.5cmB1= 0.85

rc= 2.5 cmS = 18 cm

b= 15 cm

fy= 4200 kg/cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Dimetro de la seccin del acero de los estribos= 0,71cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Para el clculo de la P mx. por corte, se necesita conocer la resistencia de corte del concreto.

Vcu= 0,53fc *b*d

Vcu= 0,53189*15*25,5= 2787,008kgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vs= (0,792* 4200 * 25,5)/18 = 4712,4kg.

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vu (terico)=2787,008 + 4712,4= 7499, 408kg

Carga mxima por corte:

P mx. por corte= Vu terico * 2= 7499,408*2=14998,816 kg.

Calculo por flexin

Se supone que fs=fs`=fy es decir que ambos alcanzan la cedencia

NOTA 1: la suposicin hecha en el literal (a), no valida si el As`> As de la Ec- 4 se generara un valor de a negativo. En estos casos, no resulta lgico suponer que As` entra en cedencia.

Se tomo el caso B ya que para este caso As`>As.

Se procede a calcular a con la siguiente ecuacin

(0,85* f``c*b) a+ (As`*6300- Asfy) a As`*6300B1d`=0

(0,85*189*15)a+ (2,53*6300- 1,43*4200) a- 2.53*6300*0,85*2,5=0

(2409,75)a+ (9933)a- 33870,38

a=2409,75

b=9933

c=33870,38

= 2,13 cm.

57809,155 kg/cm2 4200 kg/cm2

14,789 kg/cm2 4200 kg/cm2

Esta cumple con el caso B fs fy y fs` < fy (FALLA DUCTIL)

C= 2,13/ 0,85= 2, 51

=0,003*((25,5-2,51)/2,51)= 0,027

= 0,003*((2 51-2,5)/2,51)= 0.000012

`s > y s s falla dctil

Mn= Mr= 0, 85*f`c*b* (d-/2) +As`*fs` (d-d`)

Mr= 0,85*189*15*2,13(25,5-1,065)+2,53*4200(25,5-2,5)

Mr= 591,265 Kg*m

Vu= Mr/ = 0,60= 985,444

P mx. para momento resistente.

P mx.= 2* 985,444= 1970,888 Kg

SHAPE \* MERGEFORMAT

Vcu= 0,53 fc *b*d

Vcu= 0,53 189*15*25,5= 2787 kgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vs= 985,44 kg 2787= - 1801,57 kg

por Norma el resultado debe estar expresado en mltiplos de 0 5, por lo que se toma una separacin de 5 cm. Longitud Zona confinada

2* h (Altura de la viga)= 0,56 m

Nmero de Estribos Zona Confinada

N Estribos= 56c m/ 5 cm= 11,2 12 estribos

12 estribos 0,7 cm @ 5cm* 56cm.

Separacin Zona Central

S= d/2 = 25,5/2= 12,75 cm 10 cm

Longitud Zona Central

180 cm 56 cm 56 cm= 68 cm

Numero de estribos zona Central:

N estribos= 68 cm/10 cm= 6,8 7 estribos

7 Estribos 0,7 cm @ 10 cm* 68 cm

Viga B

Eu= 0.003

Fc= 244 kg/cm2Ey= 0.002

d= 25.5cmB1= 0.85

rc= 2.5 cmS = 12 cm

b= 15 cm

fy= 4200 kg/cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Dimetro de la seccin del acero de los estribos= 0,71cm

SHAPE \* MERGEFORMAT

Para el clculo de la P max por corte, se necesito conocer la resistencia del corte del concreto.

Vcu= 0,53 fc *b*d

Vcu= 0,53 187*15*25,5= 2772,223gkgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vs= (0,792* 4200 * 25,5)/12 = 7068,600 kg.

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vu (terico)=2772,223 + 7068,6 = 9840,823 kgCarga mxima por corte:

P mx. por corte= Vu terico * 2 = 9840,823*2=19681,646 kg.

Clculo por flexin

Se supone que fs=fs`=fy es decir que ambos alcanzan la cedencia

= 4,175 cmDespus de haber calculado se introduce esta en la formula de los esfuerzos del acero en traccin y en compresin para evaluar con relacin al esfuerzo de cedencia del acero.

26407,187 kg/cm2 4200 kg/cm2

3097,249 kg/cm2 4200 kg/cm2

Tomando en cuenta que fs=fs=fy, no cumple con lo asumido anteriormente, se procede a recalcular con la siguiente ecuacin: (CASO B)

(0,85* f`c*b) + (As`*6300- Asfy) As`*6300B1d`=0

(0,85*187*15)+ (1,43*6300- 3,80*4200) - 1,43*6300*0,85*2,5=0

(2384,25)- (6951) - 19144,125

a=2384,25

b= - 6951

c=-19144,125

= 4,64 cm.

Despus de haber calculado se introduce esta en la formula de los esfuerzos del acero en traccin y en compresin para evaluar con relacin al esfuerzo de cedencia del acero.

23129,418 kg/cm2 4200 kg/cm2

3414,763 kg/cm2 4200 kg/cm2

Esta cumple con el caso B fs fy y fs` < fy (FALLA DUCTIL)

C= 4,64/ 0,85= 5,459

= 0,003*((25,5-5,459)/5,459)= 0,011

= 0,003*((5,459 -2,5)/5,459)= 0.002

`s>y s s falla dctil

Mn= Mr= 0, 85*f`c*b*a (d-a/2) +As`*fs` (d-d`)

Mr= 0,85*187*15*4,64(25,5-2,320)+4,64*4200(25,5-2,5)

Mr= 2564,714 Kg*m

Vu= Mr/ 0,60

Vu= 2564,714/0,60= 4274,523

P mx. para momento resistente.

P mx.= 2* 4274,523= 8549,047Kg

SHAPE \* MERGEFORMAT

Vcu= 0,53 fc *b*d

Vcu= 0,53 187*15*25,5= 2772,22 kgf

Av = * N de ramas

Av= * 2 = 0,769 cm

Vu (terico)= Vcu + Vs.

Vs= 4274,523 kg 2772,22= 1502,303 kg

por Norma el resultado debe estar expresado en mltiplos de 0 5, por lo que se toma una separacin de 5 cm.

Longitud Zona confinada

2* h (Altura de la viga)= 0,56 m

Nmero de Estribos Zona Confinada

N Estribos= 56c m/ 5 cm= 11,2 12 estribos

12 estribos 0,7 cm @ 5cm* 56cm.

Separacin Zona Central

S= d/2 = 25,5/2= 12,75 cm 10 cm

Longitud Zona Central

180 cm 56 cm 56 cm= 68 cm

Numero de estribos zona Central:

N estribos= 68 cm/10 cm= 6,8 7 estribos

7 Estribos 0,7 cm @ 10 cm* 68 cmTABLAS DE DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO.Datos de ensayo en vigas

Viga AViga BViga 1

Resistencia del

Concreto Fc (K/cm2)250250250

Dimetro de

Estribos (cm)0.700.700.70

Separacin entre

Estribos (cm) ZNC181215

Separacin entre

Estribos (cm) ZC555

Acero inferior23/8"31/2"35/8"+21/2"

Acero superior21/2"23/8"23/8"

Carga mxima (Kg)7969,3918693,8821257,14

Falla observadaTensinCompresin

Corte

TABLAS DE RESULTADOS

Datos de la evaluacin terica de las vigas por corte:

VigaFC (kg/cm2)Fy (Kg/cm2)Vcu (Kg)Vs (Kg)Vu (Kg)P (Kg)

A18942002787,0084712,407499,40814998,816

B18742002772,2237068,6009846,82319681,646

123742002912,855490,668403,5116807,2

Por flexin

Viga AViga BViga 1

Fc (kg/cm2)189187237

Fy (kg/cm2)420042004200

CasoBBA

Condicionfsfy fsfyfsfy fsfyfs=fs`=fy

a (cm)2.134.6410,48

Fs (kg/cm2)57809,5523129,4186729, 82

Fs (kg/cm2)14,7893414,7635022,57

Mr (kg*m)591,2662564,7147369,58

Vu (kg)985,4444274,52312282,63

P (kg)1970,898549,04724565,26

Anlisis de resultado

Para el anlisis de la adherencia entre el concreto y el acero se debe tomar en cuenta los factores de: Longitud de anclaje, dimetro de la barra, resistencia del concreto, confinamiento, textura de la barra, este ltimo factor no se tomar en cuenta por poseer las barras a ensayar la misma textura. Sabiendo que a mayor longitud de anclaje, dimetro de la barra menor, resistencia al concreto alta, confinamiento, se puede decir que el esfuerzo aplicado a la barra de acero es mayor, de esto se puede hacer anlisis en las probetas ensayadas.Comparando la probeta con el acero 3/8 embebido en este, con una resistencia en el concreto de 58,44 kg/cm, 30 cm de anclaje, confinada, con la probeta que contiene acero embebido de las misma dimensiones, con la resistencia en el concreto de 44,46 kg/cm, sin confinamiento, pero con una longitud de anclaje de 5 cm menor, el esfuerzo aplicado a la primera barra fue mayor, esto debido a que el contacto del acero con el concreto era mayor, la resistencia presente en la primera probeta era mayor y esta contena acero de refuerzo (estaba confinada), al poseer esta mayor resistencia y confinamiento, debe presentar un esfuerzo debido a la adherencia mayor, sabiendo tambin que la colocacin de aceros adicionales restringe el ensanchamiento de las grietas, aumentando asi el esfuerzo aplicado en la barra de acero. Ahora comparando la misma probeta con una que contiene las mismas caractersticas, cambiando solo el confinamiento y el dimetro del acero embebido de a 5/8, nos da que; el esfuerzo aplicado a la probeta con el acero de embebido fue mayor, de esto podemos decir que a mayor dimetro de la barra de acero, menor es el esfuerzo aplicado, no se debe olvidar el aporte de aceros adicionales, el cual genera mayor esfuerzo en la barra de acero.De una barra de acero de embebida en la probeta, con una resistencia en el concreto de 58,44 kg/cm, 25 cm de anclaje, sin confinamiento, comparada con una barra de acero de iguales caractersticas, pero con resistencia del concreto 44 kg/cm y una longitud de anclaje de 5 cm mayor; podemos sealar que el esfuerzo aplicado a la barra en la primera probeta fue menor, de donde se puede observar que la longitud de anclaje fue predominante en cuanto a la resistencia del concreto, en este caso se debe tomar en cuenta que la diferencia en cuanto a la resistencia del concreto de ambas probetas no es mucha.Por ltimo se debe mencionar que los esfuerzos obtenidos en las probetas ensayadas fueron bajos, esto debido a las resistencia del concreto, las cuales no fueron las esperadas, ya que para la probeta con resistencia de 250 kg/cm, esta presento una resistencia de 58,44 kg/cm, y para la probeta con resistencia de 120 kg/cm esta presento una resistencia de 44, 46 kg/cm. Esto pudo ser debido a la colocacin del concreto; al momento de pesar los materiales a utilizar, sabiendo por ejemplo que; la cantidad de cemento debe ser la precisa obtenida para el diseo, ya que a mayor cantidad de cemento se producen esfuerzos longitudinales y laterales, entre el concreto y las barras de acero, provocando un agrietamiento interno, y disminuyendo los esfuerzos debido a la adherencia, al existir presencia de arena y poca de grava tambin disminuyen dichos esfuerzos.En cuanto al ensayo de Vigas a flexin, se puede indicar que los resultados tericos demuestran una falla dctil para la viga A y B, siendo estos resultados comparados con los obtenidos en laboratorio, se puede decir que, la viga A corresponde a lo calculado tericamente y que esta presento una falla dctil por los esfuerzos producidos a flexin, observndose grietas verticales en la parte donde se tracciono el concreto (zona central de la viga), esta debido a la carga aplicada sin crear mayores daos a la parte de la viga sometida a compresin ya que esta zona posee mayor rea de acero que la zona traccionada, y se puede decir que, el acero consigui su cedencia antes del concreto.

Sin embargo, comparando lo visualizado en el laboratorio de la viga B, con los resultados tericos obtenidos se puede decir que esta viga no presento el tipo de falla calculada, ya que esta presento una serie de grietas, las cuales no eran significativas, estas eran pocas, y as se produjo el aplastamiento del concreto en la zona comprimida, esto presentando una falla de compresin (falla frgil); se dice que el concreto obtuvo su cadencia antes que el acero.

En cuanto a la viga 1, se puede decir que mediante lo observado en la colocacin del acero esta fue diseada para que fallara a compresin (falla frgil), la cual posea un rea de acero mayor en la parte inferior donde se presentan los esfuerzos de traccin, y un rea de acero menor en la parte superior, sabiendo as que la viga estara susceptible a fallar por compresin, sin embargo en el laboratorio esta tuvo una falla por corte, al aplicarle carga a la viga esta presento repentinamente una grieta grande, la cual fue muy cerca de los apoyos, esto despus de hacer los clculos debidos, se puede decir que fue por falta de confinamiento, a pesar de tener la separacin adecuada en cuanto a los estribos en la zona de confinamiento, esta debi tener una zona confinamiento mayor, por lo que debi poseer mayor numero de estribos. Al evaluar las cargas por corte y por flexin, la carga por corte dio menor a la de flexin por lo cual se present la falla observada en laboratorio. La resistencia del concreto para las probetas ensayadas fue de 237 kg/cm, estando algo cerca a la esperada, sin embargo la resistencia no fue la adecuada o la requerida. Conclusin

Se logro el objetivo del ensayo el cual era observar los distintos factores que intervienen en la adherencia acero concreto. Los cuales se deben tomar en cuenta para tener una adherencia entre ambos elementos eficiente y as trabajen en conjunto favorablemente, sin permitir el desplazamiento entre ellos; es necesarios conocer los factores que influyen en la adherencia acero concreto. En los ensayos se pudo notar varios de esos factores como:Longitud de anclaje, Se debe saber que a mayor longitud de anclaje mayor esfuerzo aplicado en las barras de acero; Resistencia del concreto, de este se puede deducir que a mayor resistencia es mas mayor el esfuerzo que debe aplicarse a la barra de acero; dimetro de las barras, de donde se dice que a mayor dimetro menor es el esfuerzo aplicado en la barra de acero; acero de refuerzo, la colocacin adicional de acero d refuerzo da una mayor resistencia por adherencia.

Para el ensayo de vigas a flexin, es interesante calcular aquellos esfuerzos y deformaciones unitarias que ocurren en las estructuras sometidas a cargas, como tambin presidir con suficiente precisin la resistencia ultima de un elemento estructural; para garantizar un margen de seguridad, se debe hacer que esta resistencia sea mayor que las cargas mayores que se puedan presentar durante la vida de la estructura.

Es importante tambin mantener la cantidad de refuerzo suficientemente pequea para asegurar que, en el caso de que el elemento se vea sobreesforzado, este proporcione suficiente aviso antes de falla, de manera gradual por fluencia del acero, en vez de hacerlo por aplastamiento del concreto.

El diseo de estructura de concreto reforzado se fundamentan en proporcionar suficiente resistencia para sostener sobrecargas.

Las vigas tambin deben tener un margen de seguridad adecuado para la falla cortante, esta falla es difcil de predecir en forma exacta. Esto esta en contraste con la falla a flexin para vigas comunes, la falla a flexin se inicia por fluencia del acero a tensin y grandes deflexiones; a causa de estas diferencias en el comportamiento generalmente se coloca acero de refuerzo cortante en las vigas de concreto para garantizar una falla a flexin antes que ocurra la falla a corte.

Br. Yusgleidy Delgado.Anlisis de Resultados y Conclusiones.

1. Adherencia entre el concreto y el acero

Tomando en cuenta los resultados del ensayo de adherencia, sabiendo tambin cada una de las caractersticas de cada probeta (dimetro, resistencia del concreto, longitud de anclaje, confinada o sin confinamiento). Se pueden hacer comparaciones entre estas para saber los esfuerzos para cada carga aplicada.

Dimetro de la BarraResistencia del ConcretoLongitud de AnclajeConfinada y Sin ConfinarCarga Aplicada (Kg)Esfuerzo (Kg/Cm)

3/8250 kg/cm30cmConfinada2255,10 3176,19

3/8120 kg/cm25 cmSin Confinar10001408,45

250 kg/cm25 cmSin Confinar2438,781920,30

120 kg/cm30 cmSin Confinar2663,272097,06

5/8250 kg/cm30 cmSin Confinar3561,2241798,59

Tomando estos clculos nos damos cuenta de que los esfuerzos son muy bajos para cada dimetro de barra la cual tenan especificaciones de S- 60 (fy= 4200 kg/cm).

Para alcanzar el esfuerzo de cedencia de 4200 kg/cm, para cada una de las probetas ensayadas se realizan nuevos clculos para determinar la longitud de anclaje con los esfuerzos ya antes mencionados dando como resultados longitudes muy grandes para las probetas ensayadas, tomando en cuenta de que la resistencia de los testigos estuvieron muy bajas (250 kg/cm logro una resistencia del concreto de 58.44 kg/cm y la de 120 kg/cm obtuvo una resistencia de 44. 46 kg/cm), es de notar que los testigos no tenan los 28 das de fraguado para obtener la resistencia adecuada, pero si tenan un 95% de esta, el cual se puede decir que el concreto no estuvo bien diseado, no fue bien preparado o tuvo una mala colocacin del mismo.

Para concluir con lo relacionado con este ensayo es necesario tener en cuanta que la resistencia del concreto; influye en el esfuerzo de adherencia, ya que a mayor resistencia de este, mayor es el esfuerzo aplicado en la barra. La colocacin del concreto es importante para tener una buena resistencia a la adherencia y por ultimo esperar los 28 das de fraguado para obtener mejores resultados.

2. Ensayo de vigas a flexin.

Haciendo una comparacin de los resultados obtenidos en la evaluacin terica con los comportamientos de las vigas en el laboratorio, se puede decir que una de las vigas no hubo concurrencia con lo adquirido en el ensayo, ya que se esperaba que la viga B tuviera una falla terica por compresin, por tanto en la viga A si logro lo esperado, esto se observo cuando se produjeron las grietas en la zona central de la viga esta hacindose cada vez mas inclinadas a medida que se acercaban a los apoyos, los cortes en esta viga fueron contrarrestado por el confinamiento en los apoyos dejando separaciones entre estribos muy pequeas entre ellos.

En el laboratorio en la viga B se observo una falla frgil y en los clculos se obtuvo una falla dctil, esto es consecuencia a cargas bajas mucho antes de que el concreto desarrollara su resistencia. Observndose en ella aplastamiento del concreto en la parte donde se le aplico la carga.

Se realizaron los clculos propios, con los momentos resistentes para redisear las vigas para que estas tuvieran las fallas para la cual estaban diseada, haciendo los clculos de los estribos tanto para la zona de confinamiento como para la zona central.

Para la viga 1 se supona una falla por compresin pura y se obtuvo una falla corte, para hacer los clculos correspondientes se inicio suponiendo que fs= fs`= fy, es decir que ambos aceros entran en cedencia, se calculo a y se introduce en la ecuaciones de fs y fs` el cual da como resultado que ambos son mayores a fy, el cual parece ilgico ya que el rea de acero inferior era muy grande (3 5/8 + 2 ), y se podra decir que esta pudiera soportar muy bien los esfuerzos a traccin, se calculo el momento resistente de la seccin con el caso A y se tomo que fs= fs`= fy el cual tiene un comportamiento DUCTIL, ya que el acero traccionado ha alcanzado la cedencia (y > 0,002) antes de que el concreto alcanzara s deformacin ultima, esto para efecto de calculo.

Para que esta viga falle por compresin pura se recalculo el numero de estribos para la zona de confinamiento y para la zona central.

Br. Rosa Surez2 = 2,534 cm

28 cm

14 cm

2 1/2 = 2,54 cm

9 cm cm

24cm cm

24cm cm

9 cm cm

0.60m

8620,77 kg

8620,77 kg

M

Kg.m

V

kgf

8620,77 kg

-8620,77 kg

5172,46 kg*m

0.60m

0.60m

8620,77 kg

8620,77 kg

0.60m

12282,63 kg

12282,63 kg

M

Kg.m

V

kgf

12282,63 kg

-12282,63 kg

7369,58 kg*m

0.60m

0.60m

12282,63 kg

12282,63 kg

2 1/2 = 2.54 cm2

2 3/8 = 1.43 cm2

28 cm

15 cm

10 cm cm

10 cm cm

24cm cm

24cm cm

3984.694 kg

3984.69 kg

3984.694 kg

-3984.694 kg

2390,81 kg*m

M

Kg.m

V

kgf

0.60m

0.60m

0.60m

0.60m

985,444 kg

985,444 kg

M

Kg.m

V

kgf

985,444 kg

-985,444 kg

567,26kg*m

0.60m

0.60m

985,444kg

985,444 kg

10 cm cm

10 cm cm

24cm cm

24cm cm

2 3/8 = 1,43 cm2

3 1/2 = 3,80 cm2

28 cm

15 cm

9346,939 kg

9346,939 kg

9346,939 kg

-9346,939 kg

5608,16 kg*m

M

Kg.m

V kgf

0.60m

0.60m

0.60m

0.60m

4274,523 kg

4274,523 kg

M

Kg.m

V

kgf

4274,523 kg

-4274,523 kg

2564,7 kg*m

0.60m

0.60m

4274,523 kg

4274,523 kg