¿Cómo se puede determinar el límite elástico del hormigón?

Excelente pregunta Aunque la pregunta parece bastante fácil de responder, la respuesta a esto es un poco complicada. ‘Ceder’ en concreto es una especie de conveniencia introducida por los ingenieros civiles. El hormigón plano es un material compuesto y heterogéneo. A diferencia del acero, realmente no se puede encontrar un punto de ceder durante las pruebas de resistencia. El acero muestra este hermoso comportamiento elástico y luego comienza a ceder, lo que se puede observar visualmente. Con concreto, te quedas sin suerte. Pero entonces, ¿por qué se especifica el límite elástico para el concreto en todo el mundo y cómo lo encuentran?

La razón por la que llamé a esta pregunta ‘excelente’ es porque siempre se debe hacer esta pregunta al tratar con cualquier literatura científica sobre concreto. Esto se debe a que dependiendo de dónde se encuentre en el planeta, la forma en que se determina la ‘resistencia al rendimiento’ puede ser diferente.

Así es como se comporta el acero cuando está estresado:

El rendimiento puede simplificarse como un aumento de la tensión sin aumentar mucho el estrés. El acero muestra claramente un punto donde esto comienza a ocurrir y el esfuerzo en el que sucede esto se toma como límite elástico. Además, tenga en cuenta que la deformación correspondiente (valor en el eje x) se toma como deformación del rendimiento. Cuando se compara con el concreto, se puede ver esto:

No hay un punto único en el que podamos decir que el concreto está ‘cediendo’. Una mirada más cercana a los espectáculos de concreto:

¿Dónde dirías que rinde? ¿Está en A, B o en cualquier otro punto? El punto marcado ‘y’ es donde esta figura particular eligió como el punto cedente. Podría haber elegido cualquier punto razonable en esa región como su límite de elasticidad. Pero lo que elija, debe especificarse claramente en su trabajo. [math] \ sigma_y [/ math] es el límite elástico y [math] \ epsilon_y [/ math] es el límite elástico.

Ahora, ¿cómo se obtiene este gráfico? Esto debe llevarse a cabo utilizando una configuración de prueba ‘controlada por desplazamiento’. La prueba es una prueba de compresión simple donde incrementa el desplazamiento o la tensión de la muestra en intervalos fijos y anota la tensión correspondiente. Una configuración de prueba ‘controlada por carga’ para la misma prueba está incrementando la carga y notando la tensión correspondiente. Una prueba controlada por carga no nos daría el comportamiento posterior al pico.

Por lo tanto, una prueba controlada por desplazamiento nos da la tensión de fluencia. El esfuerzo correspondiente se considerará esfuerzo de fluencia o resistencia. Si solo prueba concreto simple, casi no observaría ningún rendimiento ya que el límite elástico y la resistencia al aplastamiento pueden ser los mismos. Pero en el hormigón armado, este concepto se vuelve más importante a medida que observa cierto ‘rendimiento’, es decir, aumento de la tensión con un aumento mínimo de la tensión. En hormigón armado confinado, esto se vuelve aún más importante ya que hay una mayor ductilidad y, por lo tanto, un ‘rendimiento’ más evidente.

Respuesta larga corta, el límite elástico del concreto es una conveniencia matemática que es bastante útil en el diseño de estructuras. El valor de esto es arbitrario pero implica cierta lógica detrás de esto. El método elegido debe especificarse claramente y el lector debe comprenderlo claramente.

Una regla general : en el diseño de RC, si la deformación del concreto alcanza alrededor de [math] \ epsilon_y = 0.002 [/ math], se podría decir que el material de concreto en ese miembro ha comenzado a ceder. La tensión de rendimiento es más importante de notar que el estrés de rendimiento.

Bonificación : en mi trabajo, uso un concepto llamado “punto de rendimiento equivalente”, que es un punto que ni siquiera cae en la curva de tensión-deformación real. Pero incluso eso tiene cierta lógica, que es una historia para otro momento.