Estructuras de Hormigón DEFORMACIONES ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS (ELU) ESTADOS LÍMITES de SERVICIOS (ELS) Se basa en la seguridad o capacidad de carga de la estructura Es el comportamiento de la estructura bajo cargas normales de servicio Para que no colapse, sea estable Controlar las Deformaciones y las Fisuraciones Puede afectar el uso de la estructura pero NO EL COLAPSO ESTADO LÍMITE DE SERVICIO ESTADO LÍMITE DE SERVICIO Los Estados Límites de Servicio implica asegurar una Prestación Adecuada de la Estructura para los niveles de carga de servicio Los Límites de Servicio más importantes son Deformaciones Fisuración Vibraciones Conclusiones: vamos a verificar las deformaciones y fisuraciones en ELS => “Sin mayorar las cargas” DEFORMACIONES Controlar las deformaciones en los elementos estructurales para garantizar su funcionamiento DAÑOS POR EXCESIVA DEFORMACIÓN: • Tabique sobre losa deformable DEFORMACIONES DAÑOS POR EXCESIVA DEFORMACIÓN: • Losa excesivamente deformable DEFORMACIONES DAÑOS POR EXCESIVA DEFORMACIÓN: • Giros importantes en apoyos DEFORMACIONES DAÑOS POR EXCESIVA DEFORMACIÓN: • Descuadres en puertas y ventanas • Desalineación de maquinarias y equipos sensibles • Apariencia de una estructura • Alarmar a los ocupantes del edificio, aún cuando este sea perfectamente seguro Por lo tanto, es importante mantener el control de las deformaciones, de manera que los elementos diseñados para cumplir con criterios de resistencia ante sobrecargas establecidas, se comporten también de modo satisfactorio durante el servicio normal. DEFORMACIONES FACTORES QUE INFLUENCIAN LA DEFORMACIÓN EN EL HORMIGÓN ARMADO: • Forma y magnitud de las cargas. •Las condiciones de borde. •La baja resistencia a tracción del hormigón Al pasar al Estado II disminuye la rigidez EI aumentando la curvatura y flechas. DEFORMACIONES FACTORES QUE INFLUENCIAN LA DEFORMACIÓN EN EL HORMIGÓN ARMADO: • Forma de la sección, cantidad y posición de las armaduras. •La Reología del hormigón => Flecha diferida •Cuantía de armadura de compresión => Flecha diferida Se produce un incremento de las deformaciones de compresión. La deformación de la armadura traccionada casi no varía Disponiendo armadura de compresión, se pueden disminuir las deformaciones diferidas DEFORMACIONES FACTORES QUE INFLUENCIAN LA DEFORMACIÓN EN EL HORMIGÓN ARMADO: • Variaciones en el tiempo de la retracción y fluencia lenta. •La flecha elástica puede aumentar de 2 a 3 veces en el tiempo. IMPORTANTE: Los cálculos solo pueden, en el mejor de los casos, proporcionar una guía en la estimación de los valores probables de la deformación real. Esto se debe a las incertidumbres relacionadas con lo visto. Por esta razón, en ningún caso se justifica una precisión extrema en los cálculos, puesto que es muy poco probable que se obtengan resultados precisos. Sin embargo, es suficiente conocer que, por ejemplo, la deformación bajo la carga será de aproximadamente 12 mm en lugar de 50 mm, mientras que es relativamente poco importante conocer si ésta va a ser en realidad 15 mm en lugar de 12 mm DEFORMACIONES TIPOS DE DEFORMACIONES INSTANTANEA t=0 A LARGO PLAZO t= PARA EL CONTROL DE LAS DEFORMACIONES SE UTILIZAN MÉTODOS SIMPLIFICADOS: a) LÍMITE DE LA ESBELTEZ: En función de las condiciones de apoyo, se limita la Relación LUZ / ALTURA ÚTIL para la cual se admite no verificar flechas DEFORMACIONES DEFORMACIONES b) MÉTODO DE BRANSON: Es un Método Simplificado (basado en ensayos) para el cálculo de Flechas Instantáneas que se basa en considerar una rigidez constante equivalente en toda la longitud del elemento. Permite utilizar las mismas expresiones de flechas utilizadas para elementos homogéneos en función de las condiciones de vínculos y de cargas. Donde: Ie = Momento de inercia efectivo para el cálculo de las flechas DEFORMACIONES Ig = Momento de inercia de la sección bruta de hormigón sin considerar la armadura (en Estado I, sin homogeneizar) Icr = Momento de inercia de la sección de hormigón homogeneizada fisurada Ma = Momento de Servicio máximo en el elemento de hormigón Mcr = Momento fisuración fr = Resistencia a tracción por flexión 0,70 yt = Distancia desde el baricentro hasta la fibra más traccionada DEFORMACIONES Viga bi – articulada: Ie = En el punto de Momento Máximo Voladizo: Ie = En el apoyo Viga bi – empotrada o con continuidad en ambos extremos: Ie = 0,70 Im + 0,15 (Iec1 + Iec2) Tramo Apoyo con continuidad Viga empotrada en un apoyo o con continuidad en uno de sus extremos: Ie = 0,85 Im + 0,15 Iec DEFORMACIONES Deformación Inicial o de corta duración fo = α q . L4 Ec . Ie Determinación de α: DEFORMACIONES Deformación de larga duración Para tener en cuenta la contracción y la fluencia lenta, se debe multiplicar la flecha instantánea hallada por el factor λ factor que depende del tiempo ρ’ = el valor de la cuantía de armadura comprimida no tesa, en la mitad de la luz para tramos simples y continuos, y en el apoyo para voladizos. A´s / b . d DEFORMACIONES Deformación de larga duración ξ = el factor que depende del tiempo y que para cargas de larga duración se puede adoptar igual a: DEFORMACIONES Si no se verifica la relación de esbeltez admisible, se calcula la flecha con el método de Branson y se verifican contra valores admisibles: DEFORMACIONES Espesor mínimo de losas armadas en dos direcciones Una losa será armada en dos direcciones cuando la relación de luces: Los sistemas de losas en dos direcciones pueden corresponder a los siguientes tipos: DEFORMACIONES Espesor mínimo de losas armadas en dos direcciones Ln = Luz en el sentido mayor, distancia entre caras internas de vigas α = Relaciona la rigidez de la viga con la de la losa DEFORMACIONES Espesor mínimo de losas armadas en dos direcciones En la rigidez a flexión de la viga se incluye una parte del ala, dentro de una distancia igual a la proyección abatida de la longitud saliente de la viga, hacia arriba o hacia abajo de la losa, la que sea mayor, aunque no debe superar 4 veces el espesor de la losa como máximo. hw =< 4 hf 45° bw + 2 hw =< hw + 8 hf 45° FIN DE LA CLASE
