Respuesta no lineal de vigas de concreto reforzado bajo cargas cuasi-estáticas.

Cervantes Guerrero, Felix (2018) Respuesta no lineal de vigas de concreto reforzado bajo cargas cuasi-estáticas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En esta investigación se realiza una metodología para el cálculo de las deflexiones en vigas continuas de concreto reforzado sometidas a cargas de servicio y cargas últimas. Dicha metodología depende básicamente de la información proporcionada referente a la sección transversal de la viga, en la que destaca principalmente la relación momento vs curvatura (M-φ). Usando esta información, se modela el comportamiento no lineal de los materiales con el propósito de obtener una mejor aproximación al comportamiento a flexión de las vigas. El modelo matemático se resuelve mediante el Método del Elemento Finito (MEF) aplicado a barras rectas prismáticas. Las funciones de formas utilizadas en esta formulación son las funciones denominadas “Hermitianas”. Se realiza una correlación entre las deflexiones obtenidas por el método de Branson para vigas con dos claros y las deflexiones obtenidas mediante el MEF. En el Capítulo 1, se presenta una breve introducción, objetivos e hipótesis con la que se inicia el desarrollo de la metodología. En el Capítulo 2, se presenta el estado del arte referente al cálculo de los desplazamientos transversales (deflexiones), además, se presentan las bases de la teoría en flexión de vigas de concreto reforzado. En el Capítulo 3, se presenta el desarrollo analítico para implementar una metodología que sea capaz de calcular deflexiones inmediatas utilizando la relación momento-curvatura de las secciones de las vigas, para incluir la no linealidad de los materiales. Para resolver éste problema matemático, se recurre al MEF para calcular la solución aproximada. El Capítulo 4 contiene los resultados de las simulaciones numéricas generadas en esta investigación, se realiza una comparativa con el método de Branson contenida en las recomendaciones de diseño del American Concrete Institute (ACI). El Capítulo 5 presenta un análisis de los resultados obtenidos. El Capítulo 6 presenta las conclusiones y recomendaciones derivadas del estudio comparativo. Contribuciones y Conclusiones: El empleo de la relación momento vs curvatura para el cálculo de las deflexiones en vigas continuas de concreto reforzado, permite incluir la no linealidad del material con el propósito de obtener resultados más representativos de la realidad física. Por lo que es muy importante tener los modelos analíticos de las relaciones constitutivas, que hayan sido verificados con resultados obtenidos de pruebas estandarizadas en laboratorio.

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