Dimensionamiento de secciones generales de hormigón armado sometidas a flección oblicua compuesta según reglamento Cirsoc 201-2005

S. TORO; P.J. SÁNCHEZ; V. SONZOGNI

Tandil, Argentina

Congreso; Congreso Enief 2009; 2009

Asociación Argentina de Mecánica Computacional

Se presenta una metodología numérica para encontrar las condiciones de equilibrio entre los esfuerzos internos y las solicitaciones externas (flexión oblicua compuesta) en secciones generales de hormigón armado, para la determinación del área de armadura mínima necesaria. A tal fin, se utilizan las hipótesis propuestas por el nuevo Reglamento CIRSOC 2001-2005, las cuales están basadas en el código ACI-318. Este asume que, en el momento de la rotura, el diagrama de tensiones del hormigón tiene una distribución rectangular reducida en la zona comprimida con una deformación máxima εcu=0,003, que el acero tiene un comportamiento elasto-plástico perfecto, que las deformaciones axiales son proporcionales a la distancia al eje neutro (hipótesis de secciones planas) y que existe compatibilidad de las mismas entre ambos materiales (adherencia perfecta). Se considera además la variación lineal por tramos del factor de resistencia (coeficiente que reduce la resistencia última de la sección) según el valor de la deformación de la armadura más traccionada.Reglamento CIRSOC 2001-2005, las cuales están basadas en el código ACI-318. Este asume que, en el momento de la rotura, el diagrama de tensiones del hormigón tiene una distribución rectangular reducida en la zona comprimida con una deformación máxima εcu=0,003, que el acero tiene un comportamiento elasto-plástico perfecto, que las deformaciones axiales son proporcionales a la distancia al eje neutro (hipótesis de secciones planas) y que existe compatibilidad de las mismas entre ambos materiales (adherencia perfecta). Se considera además la variación lineal por tramos del factor de resistencia (coeficiente que reduce la resistencia última de la sección) según el valor de la deformación de la armadura más traccionada. El procedimiento propuesto permite abarcar secciones transversales generales formadas por un número arbitrario de lados rectos (polígonos), con o sin agujeros, y con una distribución también arbitraria de la armadura de refuerzo. Esta se considera concentrada en el baricentro de cada una de las barras. Estableciendo que la geometría de la sección transversal y la disposición de las barras son conocidas (como así también las propiedades de los materiales), para que el problema tenga solución única se debe incorporar como dato adicional de diseño la relación de área entre cada una de las barras con respecto al área total de acero, que se transforma en una de las incógnitas a determinar. Las otras incógnitas están asociadas con la parametrización adoptada para el plano de deformación (Proyecto Final de Carrera Sebastian Toro, 2009).Proyecto Final de Carrera Sebastian Toro, 2009). Para resolver el sistema no-lineal resultante, se debe encontrar la posición particular del plano de deformaciones tal que los respectivos esfuerzos internos (disminuidos por el factor de resistencia) equilibren a las solicitaciones externas (multiplicadas por el factor de mayoración). Esta búsqueda se realiza aplicando el Método Newton-Raphson. Debido a la gran cantidad singularidades y nolinealidades del problema (modelos constitutivos, variación compleja del área comprimida, factor de resistencia, etc.) se incorpora además una estrategia de tipo Búsqueda Lineal para incrementar la robustez del algoritmo. Esta utiliza el módulo del Residuo como variable de control, con disminución geométrica del paso de avance. En cada paso de la iteración se determinan propiedades geométricas de un sector de la sección transversal (zona comprimida), para lo cual se utiliza el Teorema de Green.