Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor

El comportamiento de los elementos estructurales de concreto reforzado sometidos a esfuerzos cortantes es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a compresión y a tensión del concreto simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras...

Full description

Autores:
Rojas Reyes, Walter Alonso
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2014
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/52037
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52037
http://bdigital.unal.edu.co/46287/
Palabra clave:
51 Matemáticas / Mathematics
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
69 Construcción / Building and construction
Concreto reforzado
Viga de gran altura
Esfuerzo principal
Puntal-Tensor
Elemento finito
Simulación numérica
Reinforced concrete
Deep beam
Principal stresses
Strut-and-tie
Finite element
Numerical simulation
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
id UNACIONAL2_2ba34269a3bde0686425d1a12f74b23f
oai_identifier_str oai:repositorio.unal.edu.co:unal/52037
network_acronym_str UNACIONAL2
network_name_str Universidad Nacional de Colombia
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
title Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
spellingShingle Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
51 Matemáticas / Mathematics
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
69 Construcción / Building and construction
Concreto reforzado
Viga de gran altura
Esfuerzo principal
Puntal-Tensor
Elemento finito
Simulación numérica
Reinforced concrete
Deep beam
Principal stresses
Strut-and-tie
Finite element
Numerical simulation
title_short Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
title_full Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
title_fullStr Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
title_full_unstemmed Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
title_sort Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor
dc.creator.fl_str_mv Rojas Reyes, Walter Alonso
dc.contributor.author.spa.fl_str_mv Rojas Reyes, Walter Alonso
dc.contributor.spa.fl_str_mv Linero Segrera, Dorian Luís
dc.subject.ddc.spa.fl_str_mv 51 Matemáticas / Mathematics
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
69 Construcción / Building and construction
topic 51 Matemáticas / Mathematics
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
69 Construcción / Building and construction
Concreto reforzado
Viga de gran altura
Esfuerzo principal
Puntal-Tensor
Elemento finito
Simulación numérica
Reinforced concrete
Deep beam
Principal stresses
Strut-and-tie
Finite element
Numerical simulation
dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv Concreto reforzado
Viga de gran altura
Esfuerzo principal
Puntal-Tensor
Elemento finito
Simulación numérica
Reinforced concrete
Deep beam
Principal stresses
Strut-and-tie
Finite element
Numerical simulation
description El comportamiento de los elementos estructurales de concreto reforzado sometidos a esfuerzos cortantes es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a compresión y a tensión del concreto simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras de corte, la proximidad de cargas concentradas, y el nivel dentro de la viga en el que actúan las cargas son algunos de los factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir los esfuerzos cortantes. La presencia simultánea de todos estos factores determina que las fallas por cortante sean frágiles, lo que es una característica indeseable que debe ser controlada durante el proceso de diseño. Las vigas de concreto reforzado de gran altura presentan zonas discontinuas donde la hipótesis de BERNOULLI de distribución lineal de deformaciones no es válida con trayectorias de tensiones turbulentas, por lo tanto, las teorías tradicionales de flexión, corte y torsión no son aplicables. El modelo Puntal-Tensor es un método racional para el diseño de discontinuidades geométricas y/o de carga, basado en el teorema del más bajo límite de plasticidad que consiste en la idealización de los campos de esfuerzos internos mediante un reticulado hipotético. Puntales de concreto representan los campos a compresión y tensores de acero representan los campos a tracción, los cuales se encuentran conectados por nodos. El concreto se fisura a tensiones relativamente bajas y la viga de gran altura deja de ser un continuo. En estos casos suele usarse un modelo de bielas o reticulado (RITTER-MÖRSCH). La resistencia de la viga se interpreta como el trabajo de un reticulado formado por bielas comprimidas (puntales) y traccionadas (tensores). Los cálculos con elementos finitos basados en un análisis lineal elástico del material son útiles para determinar el flujo de fuerzas en las regiones discontinuas donde la hipótesis de BERNOULLI no es válida. Por tal razón, se presentará la comparación de los esfuerzos principales y de corte luego de realizar una simulación numérica bidimensional a una viga de gran altura con el programa comercial de Elementos Finitos ANSYS® v14.0.
publishDate 2014
dc.date.issued.spa.fl_str_mv 2014
dc.date.accessioned.spa.fl_str_mv 2019-06-29T13:23:42Z
dc.date.available.spa.fl_str_mv 2019-06-29T13:23:42Z
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado - Pregrado
dc.type.driver.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.version.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.content.spa.fl_str_mv Text
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv http://purl.org/redcol/resource_type/TP
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
status_str acceptedVersion
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52037
dc.identifier.eprints.spa.fl_str_mv http://bdigital.unal.edu.co/46287/
url https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52037
http://bdigital.unal.edu.co/46287/
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.ispartof.spa.fl_str_mv Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola
Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola
dc.relation.references.spa.fl_str_mv Rojas Reyes, Walter Alonso (2014) Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor. Otra thesis, Universidad Nacional de Colombia.
dc.rights.spa.fl_str_mv Derechos reservados - Universidad Nacional de Colombia
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.license.spa.fl_str_mv Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
dc.rights.uri.spa.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
Derechos reservados - Universidad Nacional de Colombia
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.mimetype.spa.fl_str_mv application/pdf
institution Universidad Nacional de Colombia
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/52037/1/268913.2014.pdf
https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/52037/2/268913.2014.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv d31f53fa47743b8128f01befee779f40
6913fa179287a5d2302e8473b2387576
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia
repository.mail.fl_str_mv repositorio_nal@unal.edu.co
_version_ 1814089964842909696
spelling Atribución-NoComercial 4.0 InternacionalDerechos reservados - Universidad Nacional de Colombiahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Linero Segrera, Dorian LuísRojas Reyes, Walter Alonso5acf35a7-7839-43fe-804b-95ec5c19f5ba3002019-06-29T13:23:42Z2019-06-29T13:23:42Z2014https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52037http://bdigital.unal.edu.co/46287/El comportamiento de los elementos estructurales de concreto reforzado sometidos a esfuerzos cortantes es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a compresión y a tensión del concreto simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras de corte, la proximidad de cargas concentradas, y el nivel dentro de la viga en el que actúan las cargas son algunos de los factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir los esfuerzos cortantes. La presencia simultánea de todos estos factores determina que las fallas por cortante sean frágiles, lo que es una característica indeseable que debe ser controlada durante el proceso de diseño. Las vigas de concreto reforzado de gran altura presentan zonas discontinuas donde la hipótesis de BERNOULLI de distribución lineal de deformaciones no es válida con trayectorias de tensiones turbulentas, por lo tanto, las teorías tradicionales de flexión, corte y torsión no son aplicables. El modelo Puntal-Tensor es un método racional para el diseño de discontinuidades geométricas y/o de carga, basado en el teorema del más bajo límite de plasticidad que consiste en la idealización de los campos de esfuerzos internos mediante un reticulado hipotético. Puntales de concreto representan los campos a compresión y tensores de acero representan los campos a tracción, los cuales se encuentran conectados por nodos. El concreto se fisura a tensiones relativamente bajas y la viga de gran altura deja de ser un continuo. En estos casos suele usarse un modelo de bielas o reticulado (RITTER-MÖRSCH). La resistencia de la viga se interpreta como el trabajo de un reticulado formado por bielas comprimidas (puntales) y traccionadas (tensores). Los cálculos con elementos finitos basados en un análisis lineal elástico del material son útiles para determinar el flujo de fuerzas en las regiones discontinuas donde la hipótesis de BERNOULLI no es válida. Por tal razón, se presentará la comparación de los esfuerzos principales y de corte luego de realizar una simulación numérica bidimensional a una viga de gran altura con el programa comercial de Elementos Finitos ANSYS® v14.0.Abstract. The behavior reinforced concrete structural elements subjected to shear stresses are more complex than its behavior under flexural stresses. The resistance to compression and tension on the unreinforced concrete, the orientation of steel reinforcement with respect to shear cracks, the proximity of concentrated loads, and the level within the beam at which the loads act on the element are some on the factors that define the mechanisms developed within the structural components to resist shear stresses. The simultaneous presence of all these factors determines that shear failures are fragile, which is an undesirable feature that must be controlled during the design process. Reinforced concrete deep beams present discontinuous zones where BERNOULLI hypothesis of linear distribution of strain is not valid with paths of turbulent stresses, therefore, the traditional bending, shear, and torsion theories are not applicable. The strut-and-tie model is a rational method for the design of geometric discontinuities or load, based on the theorem of the lower limit of plasticity, which consist of the fields idealization of the internal efforts through hypothetical framing of the element. Concrete struts represent compression fields and steel tensioning represent the fields to tension, which are connected by nodes. Concrete will crack at relatively low tensions and deep beams cease to be a continuous. In these cases a model connecting rods or framing of the element (RITTER – MÖRSCH) it is often used. The resistance of the beam is interpreted as the work made by a framed system of compressed (struts) and tensioned (ties) rods. Computations with finite elements based on a linear elastic analysis of the material are useful to determine the flow of forces in the discontinuous regions where BERNOULLI hypothesis is not valid. For this reason comparisons of principal stresses and shear stresses are presented after a two–dimensional numerical simulation of deep beams using the commercial finite element program ANSYS® v.14.0.Otraapplication/pdfspaUniversidad Nacional de Colombia Sede Bogotá Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil y AgrícolaDepartamento de Ingeniería Civil y AgrícolaRojas Reyes, Walter Alonso (2014) Comparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensor. Otra thesis, Universidad Nacional de Colombia.51 Matemáticas / Mathematics62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering69 Construcción / Building and constructionConcreto reforzadoViga de gran alturaEsfuerzo principalPuntal-TensorElemento finitoSimulación numéricaReinforced concreteDeep beamPrincipal stressesStrut-and-tieFinite elementNumerical simulationComparación de esfuerzos cortantes en vigas de concreto reforzado de gran altura, mediante el método de los elementos finitos y el modelo puntal – tensorTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPORIGINAL268913.2014.pdfapplication/pdf5984910https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/52037/1/268913.2014.pdfd31f53fa47743b8128f01befee779f40MD51THUMBNAIL268913.2014.pdf.jpg268913.2014.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4424https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/unal/52037/2/268913.2014.pdf.jpg6913fa179287a5d2302e8473b2387576MD52unal/52037oai:repositorio.unal.edu.co:unal/520372024-02-29 23:08:39.525Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiarepositorio_nal@unal.edu.co