CONTROL DE FLEXIONES Y FISURACIONES EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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Escuela profesional de Ingeniería Civil[pic 4]

CURSO:

Concreto Armado-I

TEMA:

CONTROL DE FLEXIONES Y FISURACIONES EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES.

        Alumno        

Silva Guevara, Alex Yoel

DOCENTE:

Silva Tarrillo, Miguel Ángel

Ciclo: V

08/03/2022

ÍNDICE

I.        INTRODUCCIÓN        3

Objetivos        3

II.        MARCO TEÓRICO        4

2.1.- Deflexión        4

2.2 Control de deflexiones        5

2.2.1.- Principales razones del control de deflexiones        5

2..3 Variables que influyen en las deflexiones        5

2.3.1.-Resistenc.2ia a la tracción del concreto        6

2.3.2.- Importancia del módulo de elasticidad del concreto en las deflexiones        6

2.3.2.1.-Cantidad de acero en tracción        6

2.3.3.-El patrón de agrietamiento por flexión del elemento        6

2.4.- Método de control de deflexiones        6

2.4.5        Uso de razón de límites de peralte        7

Código ACI        7

2.5.- Agrietamiento        9

2.6.- Control de la agrietamiento o fisuración por retracción        9

2.7.- Control de la fisuración en losas y placas armadas en dos direcciones        10

2.7.- Métodos de control de la fisuración        10

III.        CONCLUSIONES        13

VI.        REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        14

1. INTRODUCCIÓN

La deflexión es aquella deformación que sufre un elemento por efecto de las flexiones internas, debido a las cargas actuantes.

El estudio de este es importante para garantizar seguridad y estabilidad en proyectos, debido de que este fenómeno involucra gran parte de las edificaciones. Además, Para efectuar un adecuado proceso constructivo y no producir daños a otro miembro estructural o a los muros.

El exceso de deflexiones ocasiona fisuración o rajaduras, principalmente en las vigas, debido a las cargas de servicio o al mal proceso constructivo.

El ancho de las grietas está sujeto a una amplia dispersión, y está influido por la contracción y otros efectos que dependen del tiempo. El mejor control del agrietamiento es el que se obtiene cuando el acero el que esta obtiene cuando el acero de refuerzo está bien distribuido tensión máxima.

Objetivos

• Conocer la importancia de las flexiones en el diseño estructural.
• Importancia de conocer las propiedades mecánicas de los materiales empleados en obras ingenieriles.
• Identificar los métodos de control de flexiones y agrietamientos.
• Aplicar las normas ACI y NTP en un adecuado proceso constructivo.

1. MARCO TEÓRICO

2.1.- Deflexión

Los cálculos de deflexión son una parte importante del análisis y diseño estructural, y los ingenieros de diseño normalmente están obligados a verificar que las deflexiones en servicio estén dentro de los límites tolerables dados por las especificaciones y códigos estándar. Hay varios métodos disponibles para el cálculo de deflexiones en estructuras. El método de integración doble, el método de momento de área, el método de la viga conjugada y el método matricial, etc. El método de integración doble nos permite determinar no solo la deflexión en cualquier ubicación de las estructuras sino también el perfil de deflexión o la curva elástica de las estructuras. (BARCASNEGRAS)

Las deflexiones en vigas dependen en gran medida del módulo de elasticidad que posea el material del que se fabrican, esto se debe a que los materiales que poseen módulos elásticos altos, presentan una alta resistencia a las deflexiones, lo cual brinda más seguridad que uno que presente bajo módulo de Young y gracias a esto se vuelve óptimo para ser implementado en una estructura.

La siguiente figura muestra una viga simplemente apoyada bajo flexión de cuatro puntos:

Figura 1

Viga simplemente apoyada bajo flexión de 4 puntos.

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En el caso de una viga prismática con EI constante, la ecuación diferencial de la curva de deflexión (o la curva elástica) de una viga es la siguiente:

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 Dónde:

Mz = M = Momento flector con respecto al eje neutro de la viga

E = Modulo de elasticidad o de Young.

Iz = I = Momento de inercia de la sección transversal con respecto al eje neutro

EIz = EI = Rigidez a la flexión

2.2 Control de deflexiones

Para elementos de concreto reforzados sujetos a flexión, se debe diseñar con una adecuada rigidez para limitar las deflexiones, de esta manera se augura una resistencia e impedir agrietamientos.

2.2.1.- Principales razones del control de deflexiones

2.2.1.1 Apariencia

A las deflexiones mayores que L/250 generalmente se aprecian a simple vista

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2.2.1.2.-Daños

Por deflexiones excesivas de elementos estructurales se pueden dañar los elementos no estructurales, suelen fijar la deflexión máxima permisible.

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2.2.1.3.-Interrupción

Las deflexiones excesivas pueden interferir con el funcionamiento de la estructura.

2..3 Variables que influyen en las deflexiones

2.3.1.-Resistenc.2ia a la tracción del concreto 

Si el concreto tiene una alta resistencia a la tracción, habrá menor deflexión ya que será mayor la zona del elemento que no tiene grietas, sin embrago, esta contribución no se toma en cuenta en el diseño por resistencia a flexión.

Figura 2

Ensayo de viga de concreto a flexión

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2.3.2.- Importancia del módulo de elasticidad del concreto en las deflexiones

A mayor modulo de elasticidad hay menores curvaturas y por consiguiente menores deflexiones instantáneas.

2.3.2.1.-Cantidad de acero en tracción

A mayor acero en tracción las deflexiones disminuyen, por ser mayor el módulo de elasticidad en comparación con el concreto.

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2.3.3.-El patrón de agrietamiento por flexión del elemento

No se conoce la distribución y la profundidad de las grietas originadas por flexión. El agrietamiento tiene una distribución aleatoria a lo largo del elemento.

2.4.- Método de control de deflexiones

Controlar las deflexiones asegurando que los miembros tengan suficiente rigidez para limitar las deformaciones bajo las cargas actuantes en el elemento.

1. Uso de razón de límites de peralte

Código ACI

Tabla N°1

Nota:

1. Para concretos de peso nominar 2300 a 2400 kg/m3 y acero con esfuerzo a fluencia de 4200 kg/cm2.
2. Para concreros ligeros entre 1450 y 1950 kh/m3, los mínimos presentados se multiplican por (1.65-0.0003wc) pero este factor no se será menor que 1,09.
3. Para concretos entre 1950 y 2300, su factor se aproxima a la unidad por lo tanto se desprecia.
4. Sí el acero tiene un esfuerzo de fluencia diferente de 4200 kg/cm2, los peraltes mínimos se multiplican por (0,4+Fy/70000)

Norma Peruana

• Cuando no existen elementos no estructurales susceptibles de dañarse por causa de las deflexiones del elemento estructural sobre el cual se apoyan. Se puede obviar el cálculo de deflexiones en los siguientes casos:

• Las losas aligeradas continuas con  kg/m2 entonces: (aligerados convencionales).[pic 11][pic 12]
• Losas macizas continúas armadas en una dirección con  entonces: [pic 13][pic 14]
• Vigas continuas o vigas que formen pórticos: [pic 15]

Tabla N°2

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