Peru-vMetodología de Investigación

Propuesta para temas de Ingeniería Civil

Bielas y tirantes

Modelos en el diseño por bielas y tirantes

Principios. Regiones B y D en elementos estructurales. Modelo de bielas y tirantes. Análisis tridimensional en bielas y tirantes. Resistencias en bielas y nodos. Modelo en muros cortos. Modelo para vigas cortas. Modelo para encuentro de viga y columna.

Principios

Principio de Saint Venant (1797-1886)

A cierta distancia de la sección donde actúa un sistema de fuerzas, la distribución de tensiones es prácticamente independiente de la distribución del sistema de fuerzas, siempre que su resultante y el momento resultante sean iguales...

Regiones B y D en elementos estructurales

En estructuras de concreto armado es posible diferenciar dos tipos de regiones (B y D) dependiendo de la distribución de los esfuerzos en cada una de ellas. En las regiones B es posible aplicar el principio de Bernoulli relativo a las secciones planas de la teoría de flexión. Fuera de ellas, se identifican regiones D (con discontinuidades) donde no es posible aceptar que las secciones permanecerán planas. Estas últimas se relacionan con la existencia de fuerzas concentradas (cargas o apoyos) o con variaciones bruscas en la geometría de la estructuras...

Modelo de bielas y tirantes

Constituye una simplificación estructural de la o las regiones D a través de un sistema reticulado compuesto por bielas (capaces de soportar compresión) y tirantes (apropiadas para tensión), unidas por nodos...

Análisis tridimensional en bielas y tirantes

Se desarrolla un modelo tridimensional de bielas y tirantes para el análisis de un sistema de cimentación a fin de explicar las causas del agrietamiento y plantear las acciones de rehabilitación. El modelo simula la secuencia de la construcción y llega a explicar las causas del agrietamiento concluyendo que los problemas se produjeron en la etapa de construcción. Son recomendadas fuerzas de pos tensión para cerrar las grietas y prevenir nuevas. En el modelo se consideraron cinco niveles distintos de rigidez tratando de representar situaciones sin y con grietas. También se desarrolló un modelo tridimensional de elementos finitos...

Resistencias en bielas y nodos

El artículo se refiere a los niveles de esfuerzos efectivos del concreto en bielas y para verificar la capacidad de carga de las zonas nodales en modelos de bielas y tirantes. A partir de un análisis bidimensional y no lineal de elementos finitos, se emplean relaciones entre los esfuerzos principales correspondientes a las regiones D de un modelo de bielas y tirantes. Igualmente usando análisis no lineal de elementos finitos y criterios de falla, así como la geometría de la estructura, se obtiene y verifica la capacidad de carga de las zonas nodales. Se ilustra la aproximación propuesta con el análisis de una viga de concreto probada a la falla y usando un modelo de bielas y tirantes...

Modelo en muros cortos

Es propuesto un modelo de bielas y tirantes para determinar la resistencia al corte de muros cortos. El modelo propuesto satisface las relaciones de equilibrio, compatibilidad y constitutivas de concreto reforzado agrietado. Se calcularon las capacidades al corte de 62 muros cortos y se compararon los resultados con información experimental, con concordancia aceptable. También fueron usados los datos para estudiar los efectos de elementos de frontera, carga cíclica, y cargas verticales en la resistencia al corte del muro...

Modelo para vigas cortas

Una viga corta agrietada se comporta como un arco en tensión. No es aplicable el análisis sobre la base de las secciones planas. Se conoce que la necesidad de corte decrece en la medida que aumenta el tamaño de la viga. En el estudio este efecto de tamaño en la resistencia al corte en vigas cortas es investigado usando un modelo de bielas y tirantes y el auxilio de elementos finitos. Hay otros factores complementarios influyentes, como la geometría de las bielas, y el espaciamiento y diámetro del refuerzo. Ello conduce a un modelo modificado, que también se comprueba en el estudio. Se considera que las verificaciones son satisfactorias...

Modelo para encuentro de viga y columna

En este artículo se propone un método simplificado, basado en el modelo de bielas y tirantes, para determinar la resistencia al corte de regiones discontinuas fallando en compresión diagonal. Las predicciones de resistencia resultante correlacionan bien con las 449 pruebas en vigas peraltadas, cornisas, muros cortos, y encuentros de viga – columna, según están disponibles en la literatura. El método propuesto incorpora los mecanismos de resistencia al corte del modelo de bielas y tirantes, y que son función de la resistencia del concreto, refuerzo de corte horizontal, refuerzo de corte vertical, y configuración geométrica. Incluye un ejemplo numérico...