Luis Herrera

CI-48 Comportamiento y Diseño en

Concreto

Propiedades del concreto y del acero.

Concreto

• La resistencia a compresión del concreto se obtiene de cilindros con una relación de altura a diámetro igual a 2.

• Carga a tasa lenta, aproximadamente de 2 a 3 minutos.

• Cuando se aplica a tasas rápidas aumenta el módulo de elasticidad y el f´c.

• Para tasas de 0.01/seg aumenta la resistencia del concreto hasta un 17% aproximadamente.

H

D

Concreto

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

E

E=15000 √f´c (kg/cm2)

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

La tasa de carga axial modifica la respuesta del concreto

Comportamiento del esfuerzo de tracción

• Es difícil hacer pruebas a tensión directa.

• Usualmente la tracción es 20% del f`c.

• La prueba brasileña mide la tensión de forma indirecta.

• Esfuerzo de ruptura: 2P/(πhd).

• Usualmente en el diseño no se considera la capacidad a tracción del concreto.

• También es posible hacer pruebas a través de la resistencia a tracción por flexión.

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Relación de Poisson

• 0.15 a 0.20

• Se ha encontrado valores entre 0.10 y 0.30

• A esfuerzos elevados de compresión, las deformaciones laterales aumentan rápidamente, debido al agrietamiento interno paralelo a la dirección de carga del espécimen.

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Comportamiento del esfuerzo de compresión triaxial

f`cc= f`c + 4.1 f1 f´cc: Resistencia a compresión axial del espécimen confinado. f´c: resistencia a compresión uniaxial del espécimen no confinado. f1= presión de confinamiento lateral.

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Confinamiento del concreto con refuerzo

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Ref. Capítulo 2: Estructuras de Concreto Reforzado. Park & Paulay

Curvas esfuerzo deformación del concreto

Flujo plástico del concreto

• El concreto bajo esfuerzo sufre con el tiempo un aumento gradual de deformación.

• La magnitud de la deformación por flujo plástico depende de la composición del concreto, el medio ambiente y la historia esfuerzo –tiempo.

• Un incremento de cemento aumenta el flujo plástico.

• El flujo plástico es bajo cuando la humedad relativa es alta.

• La carga a una edad prematura del concreto produce alto flujo plástico.

• Las deformaciones por flujo plástico aumentan con la duración de la carga.

ACI 209 Prediction of Creep, Shrinkage and Temperature Effects in Concrete Structures.

Contracción del concreto

• Se contrae cuando pierde humedad por evaporación.

• Si se restringen las deformaciones pueden provocar agrietamiento en el concreto.

• Las deformaciones finales por contracción varían de 0.0002 a 0.0006, aunque a veces llegan a 0.0010.

• La contracción está influenciada por el tiempo, la humedad relativa, el espesor del elemento, slump, finos y contenido de cemento y aire.

Refuerzo de acero

ASTM A615 Punto de fluencia: fy=4,200 kg/cm2. Módulo de elasticidad del acero: 2 x 10 6 kg/cm2

Curvas esfuerzo deformación

Deformación unitaria de 0.005 para grados 40,50 y 60.