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Copy of Teoría plástica de diseño

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Sandra Pérez

on 22 September 2013

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Investigación
Teoría plástica y elástica de
diseño
Sandra Yazmín Pérez E.
Gloria Federica Borges
La teoría elástica está basada en las propiedades mecánicas de los materiales, las cuales según su diagrama esfuerzo-deformación no debensobrepasarse del límite de proporcionalidad, dentro del cual se cumple la ley de Hooke que dice: “según la deformación, así es la fuerza”. Esta ley se aplica al diseño de estructuras de concreto presforzado, para determinar el diagrama de esfuerzos en una sección de estudio. Los esfuerzos que se consideran por los efectos de la carga de presfuerzo y el momento flexionante externo son los esfuerzos simples y los esfuerzos flexionantes.
Universidad La Salle Saltillo
Prof. Ricardo Requejo

Esfuerzo Simple
La fuerza por unidad de área que soporta un material se suele llamar esfuerzo simple en el material, y se expresa:
f= P/A.
En el caso del concreto presforzado, P es la fuerza de presfuerzo aplicada al acero y transferida a un área A de concreto o acero en la sección de estudio.
Ventajas
Existen dos teorías para el diseño de estructuras de concreto reforzado: “La teoría elástica” llamada también “Diseño por esfuerzos de trabajo” y “La teoría plástica” ó “Diseño a la ruptura”
Desventajas
Gracias!
Teoría plástica de diseño

Si la carga se incrementa, el esfuerzo en el punto considerado permanecerá constante por lo que partes menos esforzadas de la estructura tendrán que soportar el incremento de la carga.
Las estructuras estáticamente determinadas resisten muy poca carga en exceso de la que causa que se desarrolle el esfuerzo de fluencia en algún punto, sin embargo, en las estructuras estáticamente indeterminadas el incremento de la carga puede ser bastante grande, estas estructuras tienen que tener la capacidad de distribuir en ellas las sobrecargas gracias a la ductilidad del acero.
Dentro de esta teoría, en lugar de basar los diseños en el concepto de esfuerzo permisible, se considera la mayor carga que la estructura pueda soportar cuando se encuentra como una unidad.
-Ahorro considerable de acero (10-15%)
-Permite estimar con precisión la carga máxima que una estructura pueda soportar
-Fácil en su aplicación
-Toma en cuenta esfuerzos asentamiento, permitiendo deformación plástica
-A pesar de todo el diseño plástico no es muy usado, sin embargo, su influencia ha llegado hasta las especificaciones tal como la regla del 90% usado para el diseño de vigas.
-Es de poco valor cuando se usan aceros frágiles de alta resistencia
-No es adecuado en los casos que se tengan esfuerzos por fatiga
-Para el diseño de columnas ofrece ahorros de poca importancia
-Es más difícil detectar una estructura plásticamente inestable que una estructura elásticamente inestable
La teoría plástica básica tiene que ver con la distribución de esfuerzos en una estructura, después de que en ciertos puntos de ésta se ha alcanzado el esfuerzo de fluencia. Aquellas partes de una estructura que han alcanzado el esfuerzo de fluencia no se pueden resistir esfuerzos adicionales; más bien esas partes fluirán la cantidad necesaria para permitir que la carga o esfuerzos adicionales sean transferidos a otras partes de la estructura donde los esfuerzos se encuentran por debajo del esfuerzo de fluencia y estos son capaces de absorber dichos esfuerzos adicionales.
Teoría elástica de diseño
Es ideal para calcular los esfuerzos y deformaciones que se presentan en una estructura de concreto bajo las cargas de servicio
Esfuerzo flexionante
La fuerza aplicada perpendicularmente al eje longitudinal de un elemento genera un momento flexionante en las secciones transversales a dicho eje, este momento flexionante, produce a su vez esfuerzos tanto de tensión como de compresión en la sección transversal de estudio.
El esfuerzo flexionante se calcula por la fórmula de la flexión
f= M*y/I
donde:
M: momento flexionante
y: distancia del eje neutro a la fibra de estudio
I: inercia de la sección de estudio
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