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2.4.3 Rigidez a tracción

Rigidez a tracción

Cuando existen partes fisuradas del hormigón armado, sabemos del cálculo en el estado límite último que la única que debe absorber las fuerzas de tracción que se producen en la fisura es la armadura. Entre dos fisuras, sin embargo, las tensiones de tracción se transfieren al hormigón mediante la adherencia (variable). De este modo, en relación con la longitud del componente de estructura, el hormigón participa en la absorción de esfuerzos de tracción internos que conducen a una mayor rigidez del componente estructural. A este efecto se le conoce como la eficacia del hormigón a tracción entre fisurasla rigidez a tracción.

Figura 2.21 El comportamiento de la tensión y la deformación entre dos fisuras primarias

Es posible considerar este incremento de rigidez del componente de estructura debido a la rigidez a tracción de dos maneras:

  • Tras la formación de fisuras, se representa una tensión de tracción residual constante en el diagrama tensión-deformación del hormigón. La tensión de tracción residual es notablemente menor que la resistencia a tracción del hormigón. Como alternativa, es posible introducir las relaciones tensión-deformación modificadas para la zona de tracción, la cual considera el efecto del hormigón sometido a tracción entre las fisuras en forma de una rama descendente después de haber alcanzado la resistencia a tracción. Este procedimiento demuestra con frecuencia su sensibilidad para los cálculos numéricos.
  • El planteamiento más claro y convencional para cálculos prácticos es la modificación del diagrama tensión-deformación "puro" del acero. Se aplica un alargamiento del acero εsm en la sección considerada, resultante de εs2 y un término de reducción debido a la rigidez a tracción.
Figura 2.22 Consideración del efecto de la rigidez a tracción mediante a) la curva característica dle hormigón o b) la curva característica modificada del acero

En RF-CONCRETE Members, es posible considerar el efecto de la rigidez a tracción por medio de una curva característica modificada para el acero conforme a [6], así como a través de una curva tensión-deformación para el hormigón en la zona de tracción conforme a [7][8].

Tanto las ventajas como las desventajas de los planteamientos mencionados, así como la aplicación funcional de cada método, se describen en detalle en los libros de referencia correspondientes (por ejemplo [8]).

Referencias
[6] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.
[7] Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau (Hrsg.) Heft 415 – Programmgesteuerte Berechnung beliebiger Massivbauquerschnitte unter zweiachsiger Biegung mit Längskraft. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1990.
[8] Pfeiffer, Uwe. Die nichtlineare Berechnung ebener Rahmen aus Stahl- oder Spannbeton mit Berücksichtigung der durch das Aufreißen bedingten Achsendehnung. Cuviller Verlag, Göttingen, 2004.