Deformaciones en Elementos de Hormigón Armado

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Deformaciones en Elementos de Hormigón Armado

En elementos de hormigón armado (principalmente vigas) es necesario imponer ciertos controles a las deformaciones verticales con el fin de garantizar un funcionamiento satisfactorio durante el servicio normal. Las deformaciones de interés son aquellas que ocurre durante la vida de servicio normal del elemento. Durante su vida útil, un elemento sostiene la carga muerta completa más alguna fracción o toda la carga viva especificada de servicio. Las disposiciones de seguridad del código ACI-318 garantizan que, para cargas de servicio completas, los esfuerzos tanto en el acero como en el hormigón se mantienen en intervalos elásticos. En otras palabras, las deformaciones que ocurren una vez que se aplica la carga, llamados deformaciones instantáneas, puede calcularse con base en las propiedades del elemento elástico no fisurado, o de este mismo elemento, pero fisurado. Sin embargo, además de las deformaciones del hormigón que se presenten inmediatamente de aplicada la carga, existen otras deformaciones, que ocurren de un modo gradual durante algún período. Estas deformaciones dependientes del tiempo, son causadas en especial por el flujo plástico del hormigón y por la retracción de fraguado. Como resultado de estos efectos, los elementos de Hormigón Armado continúan deformándose con el paso del tiempo. Las deformaciones de largo plazo continúan por un período de muchos años y eventualmente pueden ser dos y más veces las deformaciones elásticas iniciales. 

Ejemplos de deformaciones :

Si el momento máximo en un elemento a flexión es tan pequeño que el esfuerzo de tensión en el hormigón no excede el módulo de rotura, no se presentan grietas de tracción por flexión. Entonces la sección completa no fisurada esta disponible para resistir los esfuerzos y para suministrar la rigidez. En este caso el momento de inercia corresponde a la sección transformada no fisurada.

El módulo de elasticidad lineal se calcula con la siguiente expresión:

El momento de inercia de la sección transformada no fisurada es:

Para cargas mayores, donde la sección transversal se fisura en la zona de tracción, se tiene una sección transformada fisurada.

Esta es la situación real de trabajo de la vigas de Hormigón Armado. Para este estado fisurado se tiene un momento de inercia fisurado, que es menor al momento de inercia de la sección transformada no fisurada.

La expresión para evaluar el momento de inercia equivalente en un elementofisurado es la formula de BRANSON:


Flecha Diferida:

Las flechas diferidas en el tiempo, por fluencia lenta (CREEP) y por retracción del Hormigón (SHRINCAGE) se consideran proporcionales a las flechas instantáneas debido a cargas permanentes

 

 

 

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