Estructuras de hormigón armado. Tomo 4, verificación de la capacidad de uso / Fritz Leonhardt.

CONTENIDO
Notación XIII
1. VERIFICACION DE LA CAPACIDAD DE USO 1
1.1. Grados de exigencia del aprovechamiento en la zona de uso 1
1.2. Valores límite del comportamiento de las estructuras 2
2. LIMITACION DE LA FISURACION Y DEL ANCHO DE LAS FISURAS 4
2.1. Introducción 4
2.1.1. Fisuración y objeto de la limitación de fisuras 4
2.1.2. Tipos de fisuras 6
2.1.3. Sobre la definición del ancho w de las fisuras y de sus valores límite 8
2.2. Sucesos en la fisuración 9
2.2.1. Salto de la tensión en el acero y perturbación de la adherencia al producirse la primera fisura 9
2.2.2. Separación de las fisuras en zonas fraccionadas armadas. Grados de fisuración 13
2.2.3. Separación de fisuras en el caso de zonas fraccionadas de poca altura en relación con el espesor de la losa 15
2.2.4. Zona de acción de la armadura Fbw 16
2.3. Determinación en la práctica de la separación de fisuras 18
2.3.1. Introducción de los factores k (basados en G. Rehm y H. Martin) 18
2.4. Determinación del ancho de las fisuras 21
2.4.1. Desarrollo del ancho de las fisuras para la primera carga 21
2.4.2. Influencia de la repetición y duración de las cargas 25
2.4.3. Ancho crítico de las fisuras wk 26
2.4.4. Fórmulas para el ancho crítico de las fisuras 26
2.5. Influencia sobre el ancho de las fisuras de la diferencia entre las direcciones de la armadura y de las tensiones 28
2.6. Limitación del ancho de las fisuras según la DIN 1045, edición 1972 28
2.6.1. Deducción de las fórmulas 28
2.6.2. Prescindencia de la verificación de la fisuración para mu menor o igual 0,3 porciento: un error 30
2.7. Aplicación práctica de los conocimientos relativos a limitación de la fisuración en tracción y flexión 30
2.7.1. Diagramas para la limitación de fisuras en el caso de tracción debida a tensiones de coacción u originadas por cargas 30
2.7.2. Diagramas para flexión simple y flexión compuesta (tracción o compresión) 32
2.7.3. Influencia de la contracción y de la temperatura sobre la abertura de las fisuras 37
2.7.4. Limitación de fisuras en vigas de hormigón pretensado, con tensión previa limitada, moderada o, respectivamente, parcial 37
2.8. Limitación del ancho de las fisuras de corte 39
2.8.1. Ancho de las fisuras de corte en el alma de las vigas 39
2.8.2. Anchos de fisuras de corte en losas o almas gruesas 42
2.9. Limitación del ancho de las fisuras de torsión 42
2.9.1. Observación preliminar 42
2.9.2. La tensión determinante en el acero sigma ew 42
2.9.3. Cálculo del ancho de fisuras en torsión para una armadura (90 grados más 0 grados) 43
2.9.4. Ancho de fisura en torsión con armadura a 45 grados 45
2.10. Limitación del ancho de las fisuras superficiales debidas a tensiones propias 45
2.11. Limitación del ancho de las fisuras sin recurrir a armadura 46
2.12. Ejemplos de aplicación 47
2.13. Indicaciones prácticas y límites para la verificación 59
2.13.1. Puede prescindirse de verificar la limitación de fisuras 59
2.13.2. Separación de las barras de armadura 60
2.14. Armaduras mínimas 60
3. DEFORMACIONES DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON. GENERALIDADES 64
3.1. Objetivos del cálculo de las deformaciones 64
3.1.1. Asegurar la capacidad de servicio 64
3.1.2. Asegurar la capacidad portante 64
3.2. Causas, tipos, valores de cálculo y dispersión de las deformaciones 65
3.2.1. Causas y tipos 65
3.2.2. Valores de cálculo de las rigideces 65
3.2.2.1. Valores característicos de los materiales Ee y Eb 65
3.2.2.2. Valores correspondientes a la sección transversal 68
3.2.3. Dispersión de las rigideces 69
3.2.4. Coeficientes de contracción y fluencia lenta 69
3.3. La colaboración del hormigón entre fisuras 70
3.3.1. Influencia del tipo y grado de solicitación sobre el alargamiento medio de barras fraccionadas 70
3.3.2. Hipótesis para la expresión analítica de la colaboración del hormigón entre fisuras 72
3.4. Hipótesis relativas a la amplitud de dispersión de las rigideces 75
3.5. Hipótesis para tener en cuenta las repeticiones de cargas 76
4. DEFORMACIONES POR ESFUERZO AXIL, RIGIDEZ A LA DEFORMACION AXIL 77
4.1. Acortamiento de piezas comprimidas por compresión axil, de corta y de larga duración 77
4.2. Alargamiento de elementos fraccionados axilmente 81
4.2.1. Estado I para cargas de corta y de larga duración 81
4.2.2. Estado II para cargas de corta y de larga duración 82
5. DEFORMACIONES POR FLEXION, RIGIDEZ A LA FLEXION: SIN DEFORMACIONES POR CORTE Y SIN ESFUERZO AXIL 87
5.1. Principios básicos presentados en forma simple 87
5.2. Rigidez a la flexión en el Estado I 90
5.3. Rigidez a la flexión en la zona de fisuración; sólo para mu menor 0,7 porciento es significativa 91
5.4. Rigidez a la flexión en el Estado II, configuración definitiva de fisuras 92
5.5. Rigidez a la flexión en el Estado II puro 93
5.6. Variación de las rigideces a la flexión en el caso de solicitación a flexión creciente 96
5.7. Cálculo de la flecha fo para la 1a carga y para carga de corta duración 98
5.7.1. Distintos factores de dependencia 98
5.7.2. Determinación de la flecha inicial fo 99
5.7.3. Procedimiento simplificado para determinar fo 101
5.7.4. Disminución del valor de fo mediante armadura comprimida 101
5.8. Cálculo de la flecha para carga permanente (fluencia lenta y contracción de fraguado) 102
5.8.1. Flecha debida a la fluencia lenta del hormigón e influencia de la armadura de compresión en flexión 102
5.8.2. Flecha como consecuencia de la contracción del hormigón en el Estado II 106
5.9. Otras Indicaciones relativas a la flecha 108
5.9.1. Flecha en flexión compuesta y en secciones especiales 108
5.9.2. Algunos medios auxiliares para diversos sistemas estáticos y tipos de carga 109
5.10. Prevención de daños debidos a flechas en estructuras de hormigón armado y limitación de aquéllas 110
5.10.1. Tipos comunes de daños y medios para evitarlos 110
5.10.2. Prevención de daños 112
5.10.3. Limitación de flechas y esbelteces l sobre d 113
6. DEFORMACIONES DEBIDAS AL ESFUERZO DE CORTE, DEFORMACIONES POR RESBALAMIENTO, RIGIDECES AL RESBALAMIENTO 114
6.1. Panorama general y significado práctico 114
6.2. Deformaciones por corte en el Estado I (despreciables en la práctica) 115
6.3. Deformaciones por corte en el Estado II 116
6.3.1. Observación previa importante 116
6.3.2. Fórmulas teóricas fundamentales para la rigidez al corte en el Estado II puro, sobre la base del modelo de reticulado de cordones paralelos 117
6.3.3. Adecuación empírica de la fórmula fundamental correspondiente al Estado II, a las condiciones reales mediante la analogía generalizada del reticulado 120
6.4. Deformaciones adicionales por corte, debidas a la fluencia lenta y a la contracción del hormigón para el Estado II 122
6.5. Algunas observaciones relativas a la interpretación de la rigidez al corte 124
6.5.1. Relación entre las rigideces al corte correspondientes a los Estados II y I 125
6.5.2. Relación entre las partes de la flecha correspondiente a corte y a flexión, para establecer un criterio sobre el límite para considerar la deformación por corte 126
7. DEFORMACIONES POR TORSION, RIGIDEZ A LA TORSION 129
7.1. Panorama general y significado práctico 129
7.2. Rigidez a la torsión en el Estado I 132
7.3. Rigidez a la torsión para el Estado II, incluyendo la región de fisuración 134
7.3.1. Límites de la región de fisuración 134
7.3.2. Fórmulas fundamentales para la rigidez a la torsión en el Estado II puro 134
7.3.3. Adecuación empírica de las fórmulas fundamentales para el Estado II, en la región de fisuración y hasta llegar a MT adm 139
7.4. Deformaciones por torsión ulteriores debidas a la fluencia lenta y contracción del hormigón en el Estado II 141
7.5. Relación entre las rigideces a la torsión y a la flexión 142
7.6. Rigideces a la torsión y a la flexión en el caso de torsión con flexión y corte 143
7.6.1. Observación previa 143
7.6.2. Influencias recíprocas de T, M y Q 146
7.6.3. Recomendaciones provisorias para el cálculo de deformaciones para T, M, Q 148
7.7. Influencia del pretensado sobre las deformaciones por torsión 149
8. DEFORMACIONES EN EL REGIMEN ANELASTICO (ESTADO III) 151
8.1. Objetivo de la consideración del Estado III 151
8.2. Deformaciones por flexión en el Estado III 151
8.3. Articulaciones plásticas, rotación de la articulación 156
8.4. Rotación para flexión con esfuerzo axil de compresión (M y N) 162
8.5. Redistribución de momentos en estructuras hiperestáticamente sustentadas 164
8.5.1. Distribución de momentos para el Estado II 164
8.5.2. Redistribución de momentos en el Estado III 166
8.5.3. Método simplificado, linealizado, para la redistribución de momentos 173
9. TEORIA DE LAS LINEAS DE ROTURA PARA ESTRUCTURAS DE SUPERFICIE, PREFERENTEMENTE PARA PLACAS (YIELD LINE THEORY) 176
9.1. Observación preliminar 176
9.2. Introducción 177
9.3. Las líneas de rotura 178
9.4. Los esfuerzos característicos en las secciones 179
9.5. Condiciones especiales en los vértices de las placas 183
9.6. Determinación de la carga portante definida como momento de rotura determinante 184
9.7. Limitaciones para la aplicación de la Teoría de las líneas de rotura 185
9.8. Ejemplo de aplicación 186
Bibliografía 189