Modelado de Elementos Finitos 1D del Comportamiento de Deslizamiento de Unión y Deflexión en Miembros Flexionales de Concreto Reforzado
Autores: Mohamad, Rahaf; Wardeh, George; Kousa, Mayada Al Ahmad Al; Jahami, Ali
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado de Elementos Finitos 1D del Comportamiento de Deslizamiento de Unión y Deflexión en Miembros Flexionales de Concreto Reforzado
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Estado límite de servicio
Concreto reforzado
Relación de adherencia-deslizamiento
Distribución de tensiones y deformaciones
Método de elementos finitos
Deflexión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El estado límite de servicio (SLS) es un aspecto crucial del diseño estructural, asegurando que las estructuras de concreto reforzado funcionen de manera satisfactoria bajo condiciones de carga cotidianas sin deflexiones, vibraciones o agrietamientos excesivos que puedan comprometer su funcionalidad o estética. Este estudio investiga la relación de deslizamiento de unión en miembros de concreto reforzado a flexión. El enfoque está en la influencia de las propiedades de fractura del concreto en la distribución de tensión y deformación en la zona agrietada. Se desarrolló un modelo de Método de Elementos Finitos (FEM) unidimensional para predecir mejor la distribución de tensión y deslizamiento a lo largo de la longitud del refuerzo, así como la deflexión. El método propuesto utiliza modelos de materiales y sus interacciones para proporcionar un análisis confiable del comportamiento no lineal de las vigas de concreto reforzado, incluyendo el ancho de las grietas y el espaciamiento de las grietas. Una base de datos construida con numerosos resultados experimentales disponibles en las referencias bibliográficas permitió la validación del modelo. Se discutieron los resultados de algunos modelos fenomenológicos. También se realizó un análisis exhaustivo del método del Eurocódigo 2 (EC2) para calcular el control de deflexión y agrietamiento de los miembros de concreto reforzado. Los resultados indican una clara mejora en la precisión de la predicción de deflexión en comparación con las suposiciones de unión perfecta descritas en el Eurocódigo 2. Además, la investigación cuantifica con éxito un aumento del 4-17% en la deflexión atribuible a los efectos de deslizamiento de unión.
Descripción
El estado límite de servicio (SLS) es un aspecto crucial del diseño estructural, asegurando que las estructuras de concreto reforzado funcionen de manera satisfactoria bajo condiciones de carga cotidianas sin deflexiones, vibraciones o agrietamientos excesivos que puedan comprometer su funcionalidad o estética. Este estudio investiga la relación de deslizamiento de unión en miembros de concreto reforzado a flexión. El enfoque está en la influencia de las propiedades de fractura del concreto en la distribución de tensión y deformación en la zona agrietada. Se desarrolló un modelo de Método de Elementos Finitos (FEM) unidimensional para predecir mejor la distribución de tensión y deslizamiento a lo largo de la longitud del refuerzo, así como la deflexión. El método propuesto utiliza modelos de materiales y sus interacciones para proporcionar un análisis confiable del comportamiento no lineal de las vigas de concreto reforzado, incluyendo el ancho de las grietas y el espaciamiento de las grietas. Una base de datos construida con numerosos resultados experimentales disponibles en las referencias bibliográficas permitió la validación del modelo. Se discutieron los resultados de algunos modelos fenomenológicos. También se realizó un análisis exhaustivo del método del Eurocódigo 2 (EC2) para calcular el control de deflexión y agrietamiento de los miembros de concreto reforzado. Los resultados indican una clara mejora en la precisión de la predicción de deflexión en comparación con las suposiciones de unión perfecta descritas en el Eurocódigo 2. Además, la investigación cuantifica con éxito un aumento del 4-17% en la deflexión atribuible a los efectos de deslizamiento de unión.