Comprobación y Diseño de Secciones Rectangulares a Flexión

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  ESTRUCTUR AS DE HORMIGÓN ARMADO Y PRETENSADO 1 ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO Y PRETENSADO GRADO EN INGENIERÍA CIVIL CURSO 2014-2015 SECCIONES RECTANGULARES A FLEXIÓN PURA Secciones rectangulares sometidas a flexión. Comprobación. En el capítulo 4 del libro de “Apuntes de Hormigón Armado”, la ecuación [4.2.28] (pág. 85) permite calcular la resistencia a flexión de una sección rectangular de hormigón armado: 1 1 1 0 0 1 siempre que 0, 5 2 s Rd u s s U M M U d U U  U  donde:   0  cd U f b d  , tal cual se define en el Anejo 7 de la EHE-08.  d  es el canto útil de la sección.  U s1  es la capacidad mecánica de la armadura principal traccionada. En esta ecuación no se tiene en cuenta la contribución de la armadura de compresión, con su capacidad U s2. Además, tal y como indica la propia ecuación, no es válida en aquellos casos en las que la armadura de tracción tenga una capacidad superior a la mitad de U 0. Cuando, además de la armadura de tracción, se conozca la armadura principal de compresión y se desee tener en cuenta la contribución de U s2 en el cálculo, las expresiones de comprobación están recogidas en el apartado 3.2 del Anejo 7 de la EHE-08.  Caso 1º:    1 2 s s U U U             1 2 1 2 1 0 2 2 1,5 0,24 con 2 0,6 s s s s Rd u s s U U U U U   d M M U d U d d U U  d U U  

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Comprobación y Diseño de Secciones Rectangulares a Flexión

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  • ESTRUCTURAS DE HORMIGN ARMADO Y PRETENSADO 1

    ESTRUCTURAS DE HORMIGN ARMADO Y

    PRETENSADO GRADO EN INGENIERA CIVIL

    CURSO 2014-2015

    SECCIONES RECTANGULARES A FLEXIN PURA

    Secciones rectangulares sometidas a flexin. Comprobacin.

    En el captulo 4 del libro de Apuntes de Hormign Armado, la ecuacin [4.2.28] (pg. 85)

    permite calcular la resistencia a flexin de una seccin rectangular de hormign armado:

    11 1 0

    0

    1 siempre que 0,52

    sRd u s s

    UM M U d U U

    U

    donde:

    0 cdU f b d , tal cual se define en el Anejo 7 de la EHE-08.

    d es el canto til de la seccin.

    Us1 es la capacidad mecnica de la armadura principal traccionada.

    En esta ecuacin no se tiene en cuenta la contribucin de la armadura de compresin, con su

    capacidad Us2. Adems, tal y como indica la propia ecuacin, no es vlida en aquellos casos en

    las que la armadura de traccin tenga una capacidad superior a la mitad de U0.

    Cuando, adems de la armadura de traccin, se conozca la armadura principal de compresin

    y se desee tener en cuenta la contribucin de Us2 en el clculo, las expresiones de

    comprobacin estn recogidas en el apartado 3.2 del Anejo 7 de la EHE-08.

    Caso 1: 1 2s sU U U

    1 2 1 2

    1 02

    2

    1,50,24 con 2

    0,6

    s s s s

    Rd u s

    s

    U U U U U dM M U d U d d U U

    dU U

  • ESTRUCTURAS DE HORMIGN ARMADO Y PRETENSADO 2

    Caso 2: 1 2 00,5s sU U U U

    1 21 2 2

    0

    12s s

    Rd u s s s

    U UM M U U d U d d

    U

    NOTA 1: Obsrvese que la ecuacin [4.2.28] de los Apuntes de Hormign Armado es un caso

    particular de esta ltima ecuacin, sin ms que tomar Us2 = 0.

    Caso 3: 0 1 20,5 s sU U U

    1 21 2

    02 1

    0

    0,64 1,20,5 con

    31,92

    s sRd u s s

    s

    U UM M U d U d d

    UU

    U

    NOTA 2: Obsrvese que la expresin del caso 3, cuando no se tiene en cuenta Us2, permite

    calcular la resistencia a flexin en los casos en que Us1 > 0,5U0, no cubiertos por la ecuacin

    [4.2.28] de los Apuntes de Hormign Armado.

    Por ltimo, se recuerda que para poder tener en cuenta la armadura de compresin en el

    clculo, se debe cumplir con lo prescrito en el artculo 42.3.1 de la Instruccin EHE-08.

    Secciones rectangulares sometidas a flexin. Dimensionamiento.

    Las expresiones generales para dimensionamiento en flexin pura son las siguientes:

    Caso 1: momento 00,375d lmM M U d :

    2

    1 0

    0

    0

    21 1

    s

    d

    s

    U

    MU U

    U d

    Caso 2: momento 00,375d lmM M U d :

    0

    2

    1 0 2

    0,375

    0,5

    d

    s

    s s

    M U dU

    d d

    U U U

    Las expresiones del caso 2 apuran la frontera entre los dominios 3 y 4, situacin en la que la

    armadura traccionada est en el lmite entre rango elstico y plstico. Sin embargo, algunos

    autores recomiendan que la profundidad de la fibra neutra en agotamiento cumpla la

    Criterio de diseo

    NO recomendable

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    condicin x 0,45d ; de esta forma se asegura que la armadura traccionada alcanza un

    alargamiento en torno a 2 veces el del lmite elstico yd y se consigue aumentar la ductilidad

    y capacidad de aviso de las secciones crticas. Este criterio se deriva del apartado 5.5 del

    Eurocdigo 2 Parte 1-1 y del artculo 21 de la EHE-08 y tambin est recogido en el libro

    Hormign Armado Jimnez Montoya de Arroyo Portero, Morn Cabr y Garca Meseguer.

    Este criterio de diseo conduce a las siguientes expresiones de diseo:

    Caso 1: momento 00,295fronteradM dM U :

    2

    1 0

    0

    0

    21 1

    s

    d

    s

    U

    MU U

    U d

    Caso 2: momento 00,295fronteradM dM U :

    0

    2

    1 0 2

    0,295

    0,36

    d

    s

    s s

    M U dU

    d d

    U U U