teoría de falla y cortante

7/21/2019 Teora de Falla y Cortante

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MODOS DE FALLA Y CORTANTE

ING. FR ANCISC

LABORATORIO DE ESTR


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onteni o

Principales modos de falla de elementos de concreto reforzado

Flexin pura

Cortante

Esfuerzos de cortante

Bibliografa


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Principales modos de falla de elemede concreto reforzado

Fisuracin del concreto y fluencia del acero de refuerzo. (Fl

Falla por corte. (Cortante)

Grietas por

flexin

Grietas por

cortante


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Modos de falla de elementos deconcreto reforzado Flexin Pura

Estudios anteriores realizados dentro y fuera del pas

Relacin del momento con la deflexin de un elemento dereforzado con un porcentaje de acero usual en la prctica.


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Tensin en las fibras del concreto > resistencia del concreto a

o Empiezan a aparecer grietas.

o Las deflexiones no son proporcionales a las cargas. (Inel

o El esfuerzo en el acero aumenta hasta que alcanza fluencia.

o A medida que aumenta la longitud de las grietas, compresin se va reduciendo, hasta que concreto en es

incapaz de tomar la compresin y se aplasta.o Cuando esto ocurre el momento en el que se produce

final estaCERCA!!


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Segn cantidad de acero longitudinal con que est reforzpieza, ste puede fluir o no antes de que se alcance lamxima.

SUBREFORZADO

el comportamiento del miembro es dctil, es decir, se prodeflexiones considerables antes del colapso final.


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SOBREREFORZADO

Si la cantidad de acero longitudinal de tensin es grande, fluye antes del aplastamiento.

BALANCEADO

Si el elemento alcanza su resistencia precisamente cuandoempieza fluir se dice que el elemento es balanceado.


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Modos de falla de elementos deconcreto reforzado Cortante

Las vigas tambin deben tener un margen de seguridad acontra otros tipos de fallas, algunas de las cuales puedenpeligrosas que la falla a flexin.

Esto se debe a la gran incertidumbre en la prediccin modos de colapso o a causa de la naturaleza catastrficatipos de fallas, cuando stas ocurren.


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Un ejemplo de lo anterior es la falla a cortante del coreforzado ms conocida como falla a tensin diagonal. La cortante es difcil de predecir en forma exacta.

Si una viga sin diseo adecuado del refuerzo a cortasobrecarga hasta la falla, se puede presentar un colapcortante en forma sbita, sin aviso alguno de peligro.


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Es importante comprender que el anlisis y el diseo a cortaestn relacionados realmente con el cortante como tal. En la parte de las vigas, los esfuerzos cortantes estn muy por debla resistencia a cortante directa del concreto.

La verdadera inquietud tiene que ver con el esfuerzo de tdiagonal, que surge de la combinacin de esfuerzos cortanteesfuerzos de flexin longitudinal.


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Esfuerzos de cortante en vigas deconcreto reforzado

La falla por cortante es una falla sbita y frgil. Se tsiguientes hiptesis para vigas de seccin rectangular.

Los esfuerzos cortantes son paralelos a la fuerza cortante.

Los esfuerzos cortantes estn uniformemente distribuidadel ancho de la viga.

Los esfuerzos cortante horizontales son iguales al esfuerzovertical.


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Los esfuerzos de tensin, que son de especial inters por resistencia a la tensin del concreto, no estn limitadosesfuerzos horizontales de flexin causados por flexin pura.

Existen esfuerzos de tensin con varias inclinaciones y magnque resultan del cortante solo (en el eje neutro) o combinacin de cortante y flexin.


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Las grietas inclinaextremos de la viga,

cuando los esfuerzo

exceden la resistencia

concreto


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Cuando en una seccin particular los esfuerzos flectoredespreciables, los esfuerzos de tensin diagonal resultan coinclinacin aproximada de 45 y son numricamente iguaesfuerzos cortantes, con un mximo en el eje neutro

En consecuencia, la mayor parte de las grietas diagonaformarn en o cerca del eje neutro y se propagarn a partir dpunto.


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La situacin es diferente cuando tanto la fuerza cortante comomento flector tienen valores grandes. Para una vigadimensionada y reforzada, en una seccin con las caracteranteriores, las grietas de tensin por flexin son las q

presentan en primera instancia.


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Para contrarrestar las grietas por flexin y por cortante se drefuerzo colocado con el fin de coser las fisuras.


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Por teora la mejor forma de coser las fisuras sera con barrpasaran perpendicular a la fisura, sin embargo en la prcpoco usual el uso de este tipo de refuerzo inclinado.


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En resumen

En vigas elsticas homogneas:

Se presentan esfuerzos en elementos, localizados o en elas fibras extremas.

Esfuerzos de flexin

Esfuerzos de cortanteEsfuerzos de flexin + cortante = Esfuerzos Inclinados

Compresin y tensin = Esfuerzos Principales


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Bibliografa

Diseo de concreto reforzado, Arthur H. Nilson, 2001

Cortante y tensin diagonal, Universidad de Sucre

Elementos de concreto reforzado, conforme al ACI-318-0Ruiz, 2006

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