CONCRETO ARMADO I ING CIVIL - UPN

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Cuando la carga de una viga se incrementa gradualmente desde cero hasta la magnitud que

producirá la falla, se pueen distinguir diferentes estados en su comportamiento:

ESTADO I (Estado Elástico)

Para cargas bajas, mientras que el máximo esfuerzo de tensión en el concreto sea menor que

el módulo de rotura, todo el concreto resulta efectivo para resistir los esfuerzos de compresión

a un lado y de tensión al otro costado del eje neutro. Además el refuerzo, que se deforma la

misma cantidad que el concreto adyacente, también está sometido a esfuerzos de tensión. En

esta etapa, todos los esfuerzos en el concreto son de pequeña magnitud y proporcionales a las

deformaciones como se muestran en la figura siguiente:

Si los esfuerzos en las fibras exteriores son menores que el límite de proporcionalidad fp, la

viga se comporta elásticamente, y en este caso se puede afirmar lo siguiente:

a. El eje neutro pasa a través del centro de gravedad de la sección transversal

b. La intensidad de los esfuerzos normales a la sección aumenta directamente con la distancia

desde el eje neutro y es máxima en las fibras extremas. El esfuerzo en cualquier punto de la

sección transversal estará dado por la ecuación:

𝑓 =𝑀𝑦

𝐼 (1)

Donde

f: esfuerzo de flexión a una distancia “y” medida desde el eje neutro

M: momento flector extremo en la sección

I: Momento de inercia de la sección transversal con respecto al eje neutro.

Mientras el esfuerzo de tensión en el concreto se mantenga por debajo del módulo de rotura,

de manera que no se desarrollen grietas de tensión, la distribución de deformaciones unitarias

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y esfuerzos mostrados en la figura anterior son esencialmente las mismas que una viga elástica

y homogénea. La diferencia es la presencia de otro material, el acero de refuerzo.

Se debe sustituir entonces la sección verdadera de concreto y acero (figura anterior) por la

sección “transformada” compuesta sólo de concreto. En esta sección el área de acero es

sustituida por una superficie equivalente de concreto, igual a nAs, situada al nivel del acero.

Una vez que se ha obtenido la sección transformada, pueden aplicarse los métodos usuales de

análisis de las vigas elásticas homogéneas, esto es, se calculan las propiedades de la sección

como: situación del eje neutro y el momento de inercia; con lo que se determinan los

esfuerzos mediante la ecuación (1)