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ANÁLISIS NO LINEAL Y
REDISEÑO DE
ESTRUCTURAS DE
EDIFICACIÓN
DE HORMIGÓN ARMADO
Alfonso Recuero Forniés
Dr. Ing„ de Caminos
Jefe del Equipo de Investigación
LE.Txx»
451-6
Análisis no lineal es cada una de las técnicas de
análisis estructural que tienen en cuenta dicho
comportamiento en forma más o menos
refinada.
La no iinealidacl mecáiika tiene su origen en las
diferentes leyesconstitutivas de los materiales
o elementos estructurales; esto es, en su
comportamiento intrínseco
tens ión~de formación.
E! hormigón es un materia! heterogéneo. Su
comportamiento deformacional depende de tas
características de los áridos y cementos,
tipos de cargas (historia de carga, excentricidad),
edad del hormigón, compacidad del mismo,
grado de confinamiento,
condiciones ambientales, etc.El presente artículo ha sido elaborado por los
No existe un modelo físico generalmente aceptado
miembros del Equipo de Investigación que desarrolla, que cuantifique la influencia de estos factores,
en el Instituto Eduardo Torroja, un proyecto cuyo
por lo que dicho comportamiento se deduce
título coincide con el del artículo. Su objeto es dar
de ensayos de laboratorio.
a conocer al lector el interésdel tema del análisis
no lineal de estructuras de hormigón, lœ objetivos queti! articulo 26.6.a de la Instrucción de
pretende cubrir el Equipo dentro de este amplio
Hormigón Armado EH-SO, propone el diagrama
campo, las actividades programadas pam el
parábola-rectángulo para el cálculo en
cumplimiento de tales objetivos, así como dar una ideaagotamiento de secciones de hormigón armado.
de losresultados ya conseguidos y de te actividades En el articulo 43.2.2 la misma norma establece
en curso. El proyecto se encuadra dentro de la
que, para una evaluación precisa de las
programación científica del Consejo Superior de Inves-deformaciones podrá emplearse cualquier
tigaciones Científicas en el objetivo
diagrama tensión-deformación del hormigón
programático «Métodos Avanzados de Análisis
que secorresponda suficientemente con las
y Ensayos de Estructuras».
condiciones particulares del caso en estudio,
recomendando que en el caso de no disponer
de un diagrama especifico se utilice el definido
en el comentario a dicho articulo.
1.
ÎNTRODUCCÎOW
«— No linealidad de las leyes constitutivas
de los materiales (no linealidad mecánica), y
Los diagramas citados no tienen en cuenta
laresistencia a tracción del hormigón debido a
suponer que la zona en tracción está físurada.
Sin embargo, cuando una pieza alcanza
una configuración estable de fisuras existe
una cierta transmisión de tensiones entre
la armadura y el hormigón comprendido entre
dos fisuras, efecto que se denomina
«tension stiffening», y que hace que la
deformabilidad de las piezas sea menor que
la que correspondería a lahipótesis de una falta
total de colaboración de! hormigón en tracción.
— No apiicabilidad de la hipótesis de
deformaciones pequeñas (no linealidad
geométrica).
El acero, por ser un material más homogéneo
que el hormigón, tiene un comportamiento
mecánico menos disperso.
H comportamiento de estructuras hiperestáticas
de hormigón armado desde el punto de vista
carga-desplazamiento es intrínsecamenteno MneaL
Las causas de este comportamiento no lineal
pueden clasificarse fundamentalmente en dos
grupos :
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informes de la Construccfón/329
La relación tensión-deformación depende
de los tratamientos mecánicos a que haya sido
sometido, distinguiendola Instrucción EH-80,
en e! artículo 25.3, ios diagramas
tensión-deformación para los aceros de dureza
natural y los aceros estirados en frío.
En el estudio de! comportamiento de piezas
de hormigón armado habrá que considerar no sólo
el comportamiento del hormigón y del acero
por separado sino su interacción» Para esto,
la relación que se utiliza es la de
momento-curvatura (fig. 1), bien a…