ENSAYO Nº6 FALLA POR APLASTAMIENTO

ENSAYO Nº6

FALLA POR APLASTAMIENTO.

INTRODUCCIÓN

La ingeniería civil es fundamental en el desarrollo de la sociedad, ya que proporciona estructuras indispensables para el día a día de la comunidad como vías, edificios, puentes, entre otras. Debido a esto, conocer con seguridad el comportamiento del concreto reforzado cuando es sometido a cargas de diferente índole, se convierte en una obligación para el análisis de una obra en proyección.

El diseño significa la determinación de la forma general y de todas las dimensiones específicas de una estructura en particular, de manera que ésta cumpla con todas las funciones para las cuales se ha creado y resista en forma segura los efectos que actuaran sobre ella a través de su vida útil. Estos efectos son principalmente las cargas y otras fuerzas a las que se verá sometida. Desde el punto de vista de la construcción, es indispensable el tener parámetros de diseño, es decir, fundamentos de las características finales de dicha obra para que el proceso constructivo llevado a cabo cumpla a cabalidad los requisitos exigidos, es por esto que el contar con sitios adecuados para la realización de ensayos o pruebas iniciales tienen mucha importancia dentro de la temática.

El concreto simple tiene una buena resistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y maleabilidad, aunque por sí solo no presenta buena resistencia a la tensión por lo cual es necesario que se le coloque refuerzo en la zona de tensión, aumentando su integridad estructural, con esto se obtiene el concreto reforzado.

Aunque el acero le da resistencia al concreto, se debe colocar teniendo en cuenta algunas consideraciones, debido que si se utiliza demasiado acero la falla de la viga ocurre de forma abrupta.

JUSTIFICACIÓN.

El concreto está sujeto a deformaciones importantes por contracción y flujo plástico que hacen que sus propiedades de rigidez varíen con el tiempo. Estos fenómenos deben ser considerados en el diseño, modificando adecuadamente los resultados de los análisis elásticos y deben tomarse precauciones en la estructuración y el dimensionamiento para evitar que se presenten flechas excesivas o agrietamientos por cambios volumétricos. Por su maleabilidad, el concreto se presta a tomar las formas más adecuadas para el funcionamiento estructural requerido y, debido a la libertad con que se puede colocar el refuerzo en diferentes cantidades y posiciones, es posible lograr que cada porción de la estructura tenga la resistencia necesaria para las fuerzas internas que se presentan.

Es de gran importancia para el ingeniero civil conocer el comportamiento del concreto cuando es sometido a cargas, debido a que su principal uso es en la construcción de estructuras. Por esto se debe estudiar tanto el comportamiento adecuado de las vigas como las posibles consecuencias de un mal diseño, como lo es la falla por aplastamiento.

Con el ánimo de fundamentar los conceptos teóricos se hace necesario contar con un componente práctico, el cual se ve fundamentado en la ejecución de ensayos de laboratorio con el fin de comprobar los conceptos  ya establecidos  y comprender mas aun las distintas situaciones que se presentan en el amplio contexto de la construcción, como son los rangos de incertidumbre en los diseños, su tolerancia y precisión lo cual permitirá obtener resultados los cuales pueden usarse como herramienta de comprobación correspondiente al diseño.  

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL:

• Observar y analizar el comportamiento de la falla por aplastamiento en viguetas bajo condiciones de resistencia a cortante

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Caracterizar la forma de la falla que se presentará a lo largo de los ensayos y la forma cómo esta se va distribuyendo durante el sometimiento continuo a las cargas.
• Realizar una mezcla de concreto en conjunto para que los ensayos partan con las mismas características.
• Reforzar adecuadamente las viguetas a cortante y trabajar con una cuantía adecuada para garantizar la falla por aplastamiento
• Verificar que lo estipulado por los procedimientos realizados se cumple y examinar las incertidumbres que se presentan en estos tipos de ensayos.

EQUIPO Y MATERIALES.

• Cemento.
• Arena.
• Grava.
• Agua  
• Acero de refuerzo.
• Formaletas en madera de 10 x 10 x 65 cm.  
• Lubricante tipo aceite.
• Alambre negro de uso constructivo
• Papel aluminio
• Máquina de compresión adaptada a flexión pura.
• Mezclador de concreto
• Palustre.
• Martillo.
• Varilla de compactación.
• Flexómetro.
• Escuadra.

PROCEDIMIENTO

• Preparación de la mezcla de concreto: Se elaborará por todos los estudiantes una mezcla de concreto homogénea para utilizarla en la elaboración de las viguetas, logrando con esto una estandarización en las características de dicha mezcla.
• Se pasa a la elaboración de la armadura con el acero seleccionado para después acoplarla con la probeta.
• Se coloca el acero en la mezcla de concreto
• Se coloca el concreto en la probeta de tal forma que quede libre de vacíos, evitando la porosidad y la pérdida de resistencia.
• Se cubre con el papel protector impermeable (papel aluminio)  
•  Al pasar 24 horas se procede a desencofrar las vigas para posteriormente someterlas a un curado continuo dentro de los próximos 28 días.
• Por ultimo a los 28 días se somete la vigueta a la carga P encontrada con los parámetros de diseño, para comprobar si el diseño cumple con lo especificado, es decir, si la falla se presenta por aplastamiento (εcu = 0.003).

PRUEBA DEL ESPÉCIMEN:

• Al término de 24 horas se procede a desencofrar las vigas para posteriormente someterlas a un curado continuo dentro de los próximos 28 días.
• Por ultimo a los 28 días se somete la vigueta a la carga P encontrada con los parámetros de diseño, para comprobar si el diseño cumple con lo especificado, es decir, si la falla se presenta por aplastamiento (εcu = 0.003).

MARCO TEORICO.

CUANTIA BALANCEADA: Cuantía límite con la cual el acero alcanza la fluencia al mismo tiempo que el concreto alcanza su máxima deformación.

𝝈𝒔 = 𝒇𝒚

𝜺𝒄𝒖 = 𝟎.𝟎𝟎𝟑

[pic 1]

FALLA POR APLASTAMIENTO: En este tipo de falla la cuantía de diseño es mayor a la cuantía balanceada, lo cual garantiza que habrá tanto refuerzo en la zona a tracción que el concreto a compresión alcanza su máxima deformación antes de que el acero fluya

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