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Breve caracterización

Comprobación de secciones rectangulares a torsión

La construcción de la curva de comportamiento se realiza cumpliendo los pasos siguientes:

1. Calculo de características geométricas de la sección.

La línea media de la sección tubular equivalente se traza uniendo los centros de las barras longitudinales, por tanto:

Y los espesores virtuales del refuerzo longitudinal y transversal:

El perímetro del estribo se obtiene al calcular la distancia de su eje a los bordes, que es de 3,5cm

2. Momento de Fisuración

Antes de la fisuración se realizará un análisis elástico, considerando solo el aporte de la sección de hormigón

Donde:

El momento torsor de fisuración se obtiene por la expresión:

Donde Ao y po se determinan, para la sección no fisurada, por la línea media del tubo equivalente no fisurado de espesor tc.

Y la distorsión de la sección bajo el momento torsor de fisuración se calcula por:

donde:

3. Calculo para la zona fisurada

Para completar la curva de comportamiento de la sección a torsión se calcularán diferentes puntos notables, estos son:

•Inmediatamente después de ocurrir la fisuración

•Para cuando los estribos alcanzan la fluencia

•Cuando se alcanza la fluencia en el refuerzo longitudinal

•Para la rotura de la biela comprimida, cuando se alcanza la deformación máxima del hormigón a compresión.

a) Después de la fisuración

Manteniendo Tcr y q, se debe calcular la deformación de cada acero, de la biela de hormigón y la distorsión ψ una vez que la sección se ha fisurado. Se realiza un proceso de tanteos, fijando el valor del ángulo de inclinación de grieta:

- Asumiendo un valor inicial de α, se obtienen los esfuerzos y deformaciones que surgen en este estado en las diagonales a compresión, los estribos y el acero longitudinal:

Comprobando la suposición inicial, se recálcula α

Si difiere del ángulo asumido se repite el tanteo con un valor intermedio.

Entonces calculando la distorsión:

b)Para la fluencia de los estribos

El procedimiento es ir variando εt y calculando para este las deformaciones y tensiones en el acero longitudinal y las bielas de hormigón. Se parte de la base que es el acero transversal el refuerzo que alcanzará primero la fluencia.

Comprobando la suposición de que α = 0,709

Y calcular finalmente:

c) Para la fluencia del refuerzo longitudinal

A partir de que εt > εy comienza a reducirse el valor de α pero q y T crecen ligeramente

En este punto

Como:

El valor de α puede calcularse por:

Entonces

Valor máximo que actúa en la viga

Y puede obtenerse εt por

Finalmente

d) Para el agotamiento de las bielas de hormigón

Se considera que el agotamiento de la sección se produce cuando la deformación de la biela de hormigón es εcs = 0,002. A partir del punto anterior se mantienen constantes los valores de α, y q, por tanto serán también constantes la tensión σd y la deformación εd en la biela. Por tanto el interés es calcular la deformación para la rotura ψn

Finalmente para calcular εt y εl se realiza un proceso de tanteos, utilizando la ecuación de compatibilidad y se comprueba finalmente a través del ángulo de la grieta.

Facultad de Construcciones
Universidad Central Marta Abreu de Las Villas