Analizando la respuesta flexural en vigas de concreto reforzado: una perspectiva de diseñador de soluciones en forma cerrada desde modelado detallado hasta simplificado
Autores: Imamovi, Denis; Skrinar, Matja
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Analizando la respuesta flexural en vigas de concreto reforzado: una perspectiva de diseñador de soluciones en forma cerrada desde modelado detallado hasta simplificado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vigas de hormigón armado
Enfoque analítico
Disposiciones del Eurocódigo 2
Estados límite
Fisuración
Modelo simplificado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un enfoque analítico detallado para el análisis de flexión de vigas de hormigón armado, integrando tanto principios de mecánica estructural como disposiciones del Eurocódigo 2. Las expresiones analíticas generales derivadas para la curvatura se aplicaron al análisis de desplazamiento transversal de una viga de hormigón armado simplemente apoyada bajo carga de cuatro puntos, centrándose en estados límite clave: la iniciación de fisuras, el cedimiento de la armadura de tracción y la falla a compresión del hormigón. Los resultados de los desplazamientos fueron validados a través de pruebas experimentales, mostrando un alto grado de precisión en las fases elástica y de propagación de fisuras. Las desviaciones en la fase de cedimiento se atribuyeron a las suposiciones conservadoras de material dentro del marco del Eurocódigo 2, aunque el modelo analítico siguió siendo confiable en general. Para agilizar el proceso computacional para estructuras más complejas, se desarrolló aún más un modelo simplificado que utiliza un resorte rotacional no lineal. Este modelo captura eficazmente la influencia de las fisuras con un esfuerzo computacional significativamente reducido, haciéndolo adecuado para análisis de estados límite de servicio en escenarios de carga complejos, como impactos sísmicos. Los resultados demuestran que combinar métodos analíticos detallados con este modelo simplificado proporciona una solución eficiente y práctica para el análisis de vigas de hormigón armado, equilibrando precisión con eficiencia computacional.
Descripción
Este documento presenta un enfoque analítico detallado para el análisis de flexión de vigas de hormigón armado, integrando tanto principios de mecánica estructural como disposiciones del Eurocódigo 2. Las expresiones analíticas generales derivadas para la curvatura se aplicaron al análisis de desplazamiento transversal de una viga de hormigón armado simplemente apoyada bajo carga de cuatro puntos, centrándose en estados límite clave: la iniciación de fisuras, el cedimiento de la armadura de tracción y la falla a compresión del hormigón. Los resultados de los desplazamientos fueron validados a través de pruebas experimentales, mostrando un alto grado de precisión en las fases elástica y de propagación de fisuras. Las desviaciones en la fase de cedimiento se atribuyeron a las suposiciones conservadoras de material dentro del marco del Eurocódigo 2, aunque el modelo analítico siguió siendo confiable en general. Para agilizar el proceso computacional para estructuras más complejas, se desarrolló aún más un modelo simplificado que utiliza un resorte rotacional no lineal. Este modelo captura eficazmente la influencia de las fisuras con un esfuerzo computacional significativamente reducido, haciéndolo adecuado para análisis de estados límite de servicio en escenarios de carga complejos, como impactos sísmicos. Los resultados demuestran que combinar métodos analíticos detallados con este modelo simplificado proporciona una solución eficiente y práctica para el análisis de vigas de hormigón armado, equilibrando precisión con eficiencia computacional.