leonard patricio alvarez gahona_concreto ii_modelo de mander

UNIVERSIDAD TÉCNICAPARTICULAR DE LOJA CONCRETO II

TITULACIÓN DE INGENIERO CIVIL

CONCRETO II

MODELO TEORICO DE ESFUERZO – DEFORMACION PAR CONCRETO CONFINADO. FACTOR DE CONFINAMIENTO

Profesional en formación: Leonard Patricio Álvarez Gahona

Docente: Ing. Adriana Ayala. Mgs.

Paralelo: “A” OCTAVO CICLO.

Fecha: 25 de Marzo del 2013.

LOJA – ECUADOR

Modelo teórico de esfuerzo – deformación para concreto confinado.

La necesidad de poder analizar el comportamiento de elementos de concreto reforzado sometidos a cargas de compresión uniaxial en donde el refuerzo transversal le provee al elemento la propiedad de confinamiento del mismo, ha dado como resultado la creación de una gran cantidad de modelos esfuerzo – deformación que se encargan de este tema, es decir, presentan resultados del comportamiento del hormigón armado en cuanto a su resistencia y ductilidad que desarrolla acorde a la disposición de su sección y

0MODELO DE MANDER – FACTOR DE CONFINAMIENTO


acero de confinamiento. Estos modelos se encuentran fundamentados en base a los resultados de pruebas experimentales realizados a diversos especímenes de hormigón de diferente sección transversal y acero de confinamiento como es el caso de: 1) Sección circular de concreto y confinamiento mediante zunchos, 2) Sección rectangular y confinamiento mediante estribos.La diferencia entre estas dos maneras de confinamiento restringe la utilización de varios modelos esfuerzo – deformación simultáneamente ya que dichos modelos esfuerzo – deformación solo nos sirven para una clase de confinamiento, es decir, confinamiento por estribos o por zunchos. Es aquí donde radica la vital importancia del modelo esfuerzo – deformación para concreto confinado bajo cargas de compresión uniaxial propuesto por Mander J. B. et al. (1988), ya que el mismo permite analizar secciones de concreto armado con cualquier tipo de acero de confinamiento, e incluye los efectos de las cargas cíclicas y velocidad de deformación. Por ser de fácil aplicación para modelos circulares como rectangulares desde el año 2002 hasta el 2008 se utilizaba la expresión de Mander en la normativa americana ACI. Este modelo esfuerzo – deformación utiliza únicamente una sola ecuación, cabe mencionar que Mander se basó en la ecuación expuesta por Popovics (1973). Un buen confinamiento está regido por la buena disposición del acero longitudinal y trasversal lo que según los ensayos realizados indican en un aumento significativo en la resistencia y ductilidad del concreto confinado.Como ya se mencionó el modelo de Mander puede ser utilizado para diferentes tipos de secciones al igual que diferentes tipos de disposición de acero de confinamiento. Es muy utilizado en el análisis de edificaciones bajo cargas estáticas como también cargas dinámicas.

RESUMEN: Un modelo de tensión-deformación se desarrolla para un hormigón sometido a carga de compresión uniaxial y confinado por el refuerzo transversal. La sección de hormigón puede contener cualquier tipo general de acero de confinamiento: ya sea en espiral o aros circulares, rectangulares o aros con o sin vínculos complementarios transversales. Estos lazos cruzados pueden tener igual o desiguales tensiones de confinamiento a lo largo de cada uno de los ejes transversales. Una única ecuación se utiliza para la ecuación de tensión-deformación. El modelo permite la carga cíclica e incluye el efecto de la velocidad de deformación. La influencia de los diversos tipos de confinamiento se tiene en cuenta mediante la definición de un efectivo esfuerzo de confinamiento lateral, que es dependiente de la configuración de la armadura transversal y longitudinal. El balance de energía enfocado se usa para predecir la deformación de compresión longitudinal en el hormigón correspondiente a la primera fractura de la armadura transversal igualando la capacidad de energía de deformación de la armadura transversal a la energía de deformación almacenada en el hormigón como resultado del confinamiento.



INTRODUCCIÓNEn el diseño sísmico de columnas de hormigón armado de edificios y estructuras de puentes, las regiones potenciales de bisagra plástica tienen que ser cuidadosamente detallado para ductilidad a fin de garantizar que la agitación de grandes terremotos no causará el colapso. La ductilidad adecuada de los miembros de la estructura con hormigón reforzado es también necesario garantizar que el momento de redistribución puede ocurrir. La consideración más importante para diseño de ductilidad en las regiones de bisagra plástica de pilares de hormigón armado es la disposición de la armadura transversal suficiente en forma de espirales o aros circulares o de arreglos rectangulares de acero, con el fin de confinar el hormigón comprimido, para evitar el pandeo de las barras longitudinales, y para evitar una falla por corte. La falla de todos los refuerzos por anclaje también debe evitarse. Las pruebas han demostrado que el confinamiento de hormigón por las disposiciones adecuadas de los resultados de refuerzo transversales en un incremento significativo tanto la fuerza y la ductilidad del hormigón comprimido. En particular, la resistencia mejora con el confinamiento y la pendiente de la rama descendente de la curva tensión-deformación del hormigón tiene una influencia considerable sobre la resistencia a la flexión y la ductilidad de columnas de hormigón armado. En el análisis teórico de momento-curvatura para columnas de hormigón armado, lo que indica la resistencia disponible a la flexión y la ductilidad, puede llevarse a cabo proporcionando la relación esfuerzo-deformación para el hormigón y el acero que son conocidos. Los momentos y curvaturas asociadas con deformaciones crecientes por flexión de la columna pueden ser calculados para diversas cargas axiales en la columna incrementando la curvatura y la satisfacción de las necesidades de esfuerzo compatibilidad y el equilibrio de fuerzas. El recubrimiento de hormigón seria no confinado y eventualmente se convertirá en ineficaz después de la compresión fuerza se alcanza, pero el núcleo de hormigón continuará desarrollando el estrés en el cepas de alto. Las distribuciones de tensiones de compresión para el núcleo y la cubierta concreto será dada por el hormigón confinado y no confinado las relaciones de tensión deformación. Bueno confinamiento del hormigón del núcleo es esencial Si la columna es tener una razonable capacidad de rotación de plástico para mantener resistencia a la flexión como curvaturas altas. En general, cuanto mayor es el axial carga de compresión en la columna, mayor es la cantidad de confinar refuerzo necesario para lograr un rendimiento dúctil. Esto es porque una carga axial elevada significa una gran profundidad eje neutro, que a su vez significa que la capacidad de flexión de la columna es más dependiente de la contribución de la distribución de la tensión de compresión del hormigón. Está claro que es importante contar con información precisa sobre el completa curva tensión-deformación del hormigón confinado con el fin de llevar a cabo confiable momento-curvatura análisis para evaluar la ductilidad disponible desde columnas con distintos



mecanismos de refuerzo transversal. En este trabajo, un sistema unificado de tensión-deformación del hormigón confinado modelo es desarrollado para miembros con secciones ya sea circular o rectangular, en virtud cargas estáticas o dinámicas, ya sea mono tónicamente o cíclicamente aplicada. La sección de hormigón puede contener cualquier tipo general de confinamiento con cualquiera espirales o aros circulares, rectangulares o aros con o sin suplementario cruzar vínculos, ya sea con tensiones de confinamiento iguales o desiguales a lo largo de cada uno de los ejes transversales. El modelo incluye los efectos de las cargas cíclicas y velocidad de deformación. Todos los detalles del modelo propuesto se discute en otra parte (Mander et al. 1984). En un artículo acompañante por Mander et al. (1988), el modelo teórico aquí se presenta se compara con los resultados de un programa experimental de unas 40 pruebas de compresión concéntricos axiales. Este programa consistió en circular casi de tamaño completo, un cuadrado y rectangular de hormigón armado columnas probado en lento o rápido (dinámicos) las tasas de cepa, con o sin carga cíclica.

………..…………………………………Leonard Patricio Álvarez Gahona.C.I. 1103675573ESTUDIANTE DE INGENIERÍA CIVIL


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