Foros de SóloIngeniería

- 16 Nov 2010, 21:29 #244854

Hola a todos.
Necesito algo de ayuda para calcular el rasante en un refuerzo a flexión de una viga de hormigón mediante bandas metálicas o de fibra.

Supongamos el caso de una viga biapoyada, con carga distribuida P. La viga es de sección bxh, y con una banda en su parte inferior de dimensiones c (ancho) x e (espesor). Ésta está adherida mediante adhesivo epóxipo (no viene al caso).

La cuestión es que no tengo claro cómo conocer el esfuerzo rasante a lo largo de la viga para compararlo con la ficha del adhesivo en cuestión y ver si es válido.

El rasante depende del cortante, que tendrá un valor máximo Q=P·L/2.

La formulación que conozco dice que la tensión rasante será Q·s/I (N/mm), por unidad de longitud de la viga.

"s" es el momento estático de la sección de la parte de hormigón respecto a la fibra neutra, e "I" es la inercia de la pieza completa. Aquí va mi duda: Al ser materiales con distintos módulos de elasticidad, ¿debo calcular un eje neutro de la pieza homogeneizada y también una inercia homogeneizada, o simplemente es geométrico?

Aparte de esto, ¿tomo el valor máximo de Q? Entonces tendría un esfuerzo rasante en N/mm, el cual supongo que si lo divido entre "c" (ancho de la banda de refuerzo) podría compararlo con la tensión admisible que aparece en la ficha del producto. Aquí me surge otra duda: la ficha tiene valores de Resistencia a Cortante y Resistencia a Tracción (entre otros). ¿Con qué valor lo comparo?

¿Hay algún fallo en el proceso de cálculo?

Muchas gracias y espero que se hayan entendido mis dudas y que alguien sepa resolvérmelas.

Saludos!

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- 29 Dic 2011, 16:40 #289845

Buenas a todos. Aquí voy a intentar dar un poco un salto al vacío ya que no estoy muy seguro de lo que voy a escribir, pero creo que tiene algo de sentido.

Imagino que este tipo de refuerzos, por la implicación del nombre, será porque la capacidad que tiene no es la suficiente por los motivos que sean. Entonces querrás que el refuerzo sea capaz de contribuír hasta la posible fase de rotura de la viga (ELU).

Si haces el cálculo en rotura de una viga de hormigón, no hace falta realizar homogeneización. Tu refuerzo será una capa más de un material (con su posición en la sección y sus característica mecánicas: área y E) donde tendrás que plantear el plano más desfavorable a rotura de la sección, teniendo en cuenta la capacidad máxima de DEFORMACIÓN del material de refuerzo en caso de que sea el que condicione la rotura. Aquí, tendrías que contrastar con la capacidad máxima a tracción del refuerzo, siempre y cuando seas capaz de asegurar la adherencia del refuerzo a la viga. De nuevo, como estamos en rotura, esta adherencia (o rasante plástico, al estar en rotura) se podría cuantificar como el mínimo de la capacidad máxima del hormigón o del refuerzo. Me explico:

- si tienes un refuerzo que resiste 200 kN y un hormigón que resiste 5000 kN de carga axil, la adherencia mínima a garantizar debe ser de 200 kN. O el caso de un hormigón de 400 kN y un refuerzo de 800 kN, la adherencia mínima es de 400 kN. No se puede resistir más que el material más débil.

Luego imagino, que una vez garantizado el comportamiento a rotura, querrás revisar el comportamiento en servicio. Aquí SÍ es donde tienes que realizar la homogeneización de la sección para cualquier verificación que quieras hacer. Y deberás tener en cuenta el proceso de carga cuando pongas el refuerzo: la viga si ya está ejecutada y la estructura está en carga con un estado de tensión y deformación (cargas permanentes, térmica del instante de colocación, reología, posibilidad de actuación de alguna sobrecarga en el momento de instalación, ...), cuando añadas el refuerzo estarás modificando la geometría con lo que habrá un cambio del estado tensional, inicialmente pequeño pero que irá aumentando a lo largo del tiempo (maldita reología del hormigón ) a costa de descargar hormigón y cargar el refuerzo. Luego hay que tener un poco de cariño con el historial previo de la estructura.

Espero que se entienda y que si la he liado en algo se me perdone. Escribo desde lo que me parece más lógico y razonable (ya que no estoy metido en estos temas de refuerzos e imagino que no se limitará a lo que acabo de describir).

Felices fiestas a todos :D

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“La ingeniería estructural es el arte de modelizar materiales que no comprendemos del todo, en formas que no podemos analizar de un modo preciso, para soportar esfuerzos que no podemos evaluar adecuadamente, de manera que el público en general no tenga razón alguna para sospechar de la amplitud de nuestra ignorancia.” - Sharon Beder

- 04 Ene 2012, 16:52 #290324

http://es.scribd.com/doc/56116436/ITEA- ... cion-mixta

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Intentar algo es el primer paso hacia el fracaso (H.Simpson).
Don't try (epitafio de C.buckowski)
"Me temo que su hijo tiene el Don. Es una extraña disfunción caracterizada por una gran intuición en todo lo relacionado con la mecánica y la electricidad. Y una profunda ineptitud social. No podrá llevar una vida normal... será ingeniero..."