¿Por qué el diagrama para deformación lineal y tensión es una curva en RCC?

Como el microcomportamiento del hormigón en diferentes condiciones es diferente, lo que dificulta su comprensión según una teoría, por lo que surge la necesidad de una idealización adecuada del comportamiento para diferentes análisis sin obstaculizar el Factor de Seguridad.

Como anteriormente, el Sr. Kushal ya explicó todo muy claramente. Me gustaría resumirlo y mostrarle otro diagrama que pueda ayudarlo a comprender mejor.

En primer lugar, según la suposición en el estado límite de colapso en flexión : “En cualquier sección, la sección plana antes de doblar permanece plana después de doblar”. Esto solo es posible cuando el Diag de deformación es lineal (la deformación es directamente proporcional a la distancia desde el eje neutro).

La imagen de arriba muestra las características de deformación según WSM y LSM.

Ahora esta imagen muestra la respuesta que busca. La curva superior (curva fck en líneas en negrita) es una curva idealizada sin ningún FOS, y la curva punteada dentro de la misma es la curva real. Como sabemos, la resistencia de diseño se toma como 0.67fck (la curva media). Ahora aplicando un FOS = 1.5 a esta curva podemos obtener la curva inferior (0.45fck) que usamos en el diseño.

Ahora gire el diag (tensión-deformación) 90 grados en sentido antihorario, tome la imagen especular de las curvas y, entre todos, extraiga la curva de 0.45fck. Obtendrá el stress-diag del bloque de hormigón (Diag de extrema derecha en ambas imágenes) (la fuerza C se muestra solo para fines de cálculo).

Dos cosas:

1. La suposición fundamental de la teoría de la flexión es que las secciones transversales planas permanecen planas incluso después de la flexión. Esto significa que la deformación varía linealmente desde el eje neutro hasta el borde de la viga. Esta simple suposición hace que los cálculos sean más simples, aunque con errores menores que, a efectos prácticos, pueden ignorarse.

2. Ahora, siguiendo desde el punto 1, realiza un pequeño experimento. Coloque una viga debajo de la máquina de prueba universal y aplique cargas incrementales y registre la tensión simultáneamente. Ahora trace los valores de deformación en el eje xy la carga correspondiente que se aplicó en el eje y, notará que la tensión aumenta de forma no lineal con un aumento lineal de la deformación. Así es como se comporta la viga bajo flexión.

Espero que esto explique cómo se grafican las distribuciones de tensión y tensión para una sección de viga.

EL DIAGRAMA DE TENSIÓN:

Como señalaron muchas personas, para una flexión pura, la suposición de que las secciones planas permanecen planas después de la flexión es válida.

Esto provoca un perfil de deformación lineal proporcionado:

• La sección está descifrada

• No hay torsión ni deformación.

DIAGRAMA DEL BLOQUE DE ESTRÉS:

No es necesariamente un perfil parabólico.

• El diagrama de bloques de estrés de WHITNEY es rectangular

• Incluso un diagrama de bloques de estrés TRAPEZOIDAL está permitido por IS 456: 2000 siempre que los resultados confirmen con observaciones experimentales.

Para conocer este diagrama, necesita conocer la primera suposición básica del estado límite.

es decir

1.la falla se basa en la tensión en el material

2. seguridad verificada con carga máxima mientras que la capacidad de servicio verificada con carga de trabajo.

La sección 3.plane permanece llana después y antes de doblar.

4.La tensión de compresión máxima en el concreto no debe ser superior a .0035

5. resistencia a la tensión del hormigón ignorado.

Hay más suposiciones, pero estas son las suposiciones básicas.

ahora,

Para un miembro de viga RCC monolítico en el tramo medio, la deformación para el acero y el concreto será simultánea, lo que significa que es relevante decir que la deformación será tomada por el acero primero en tensión antes que el concreto en compresión para evitar la falla repentina de aplastamiento del concreto.

1. el concreto solo llevará compresión (por encima del eje neutral). El acero solo tendrá tensión por esta razón, la sección de concreto debajo de NA se llama sección agrietada.
2. en una deformación aplicada por encima de .0035, el concreto fallará en la compresión, por lo que para equilibrarlo tenemos que permitir una deformación por tracción particular en el acero para que toda la sección permanezca en equilibrio que sea .002 + .87fy / Es. Esto implica que la deformación máxima en refuerzo de tensión no debe ser inferior a .002 + .87fy / Es antes de la falla. Asegura la falla del acero primero antes que el concreto y previene la falla repentina y el diagrama para el mismo será lineal dentro de ese rango.

En caso de diagrama de estrés

• revise el diagrama de deformación por esfuerzo solo para concreto, encontrará que hasta la deformación .002 en concreto, el gráfico será parabólico y de .002 a .0035 el gráfico asumirá que es lineal considerando un factor de seguridad .45
• El área de todo el bloque de tensión por encima de NA se considera la tensión de compresión máxima, que puede ser resistida por el hormigón solo por unidad de ancho (es decir .36 fck Xu b)
• y que la tensión de compresión se equilibrará con una sección de acero en tensión (es decir, .87 fy Ast.)
• Aquí es relevante decir que no se considera que ninguna sección de concreto resista la tensión por debajo de NA.

Espero que puedas entender el concepto.

En primer lugar, según Bernoullie, no debe haber ninguna distorsión en forma de sección transversal.

1. PARA EL COMPORTAMIENTO LINEAL DE LA TENSIÓN:

• Según Bernoullie, la distribución de deformación es válida hasta el punto de falla, por lo tanto, se puede usar en el método de estado límite donde la carga de diseño es la carga de colapso o la carga de falla.
• El método de estado límite (LSM) es un enfoque orientado a la deformación para diseñar secciones RCC.

1. PARA PERFIL PARABÓLICO DE DISTRIBUCIÓN DE ESTRÉS:

• La resistencia a la tracción del concreto se descuida en el LSM, por lo tanto, debajo del eje neutal, donde se induce la tensión, no se permite que sufra tensión.
• Por encima del eje neutro, la naturaleza básica parabólica (elastoplástica) de la curva de tensión-deformación para la compresión en hormigón.

Espero que estos puedan ser útiles!

La deformación no es lineal en condiciones reales, pero se supone que es simplificada y también es cercana a la real pero no al 100%. Las deformaciones son proporcionales a la distancia desde el eje neutro. Es posible que haya escuchado sobre ‘la sección plana sigue siendo plana después de doblar’.

Tensión: la distribución de la tensión a través de la cara de compresión corresponderá al diagrama de tensión de tensión para el hormigón en compresión.
Puede entender al pasar por el siguiente dedo de estrés vs tensión.

La suposición dice según Bernoulli: la sección del plano permanece plana antes de doblar y después de doblar. Eso significa que si hay un acortamiento de 5 mm (por ejemplo) en la fibra superior, entonces hay un alargamiento de 5 mm en la fibra inferior del miembro. Esto simplemente implica que el perfil de deformación es lineal, o más bien podemos decir que debido a la compatibilidad de deformación entre el acero y el concreto (ya que el coeficiente lineal de expansión térmica es igual)

En cuanto a la distribución de tensiones, si intentamos trazar una curva de tensión-deformación para el hormigón bajo compresión, descubriremos que el comportamiento es NO LINEAL, a diferencia del acero suave, que ha definido bien el punto de rendimiento.
Por lo tanto, se observa que hasta la deformación 0.002 la tensión es parabólica y desde 0.002 hasta la deformación final en concreto 0.0035 es recta (lineal). Trazamos la tensión desde el eje neutro (tensión = 0) hasta la fibra superior (tensión = 0,45 fck) en la misma curva no lineal. También estamos trazando solo por encima de NA ya que el concreto debajo de NA se descuida o no se considera el concreto al tomar la tensión.

La tensión no puede relacionarse con la tensión para materiales heterogéneos como el hormigón. El tipo de falla observada sobre el eje neutro es la trituración de concreto. Es un fracaso material. Por lo tanto, la curva de tensión-deformación invertida del cubo de hormigón se usa como bloque de tensión. La tensión se puede observar en la viga. Además, a nivel de carga de servicio, tanto la tensión como la tensión son lineales.

Bueno, parece que no se ha observado correctamente, en el medio hay un diagrama de deformación lineal para ambos materiales, lo que le desconcierta es el diagrama de tensión, la respuesta es que la propiedad del material es Y es. En la mecánica de continuum Solo hay tres tipos de tensiones con las que los ingenieros se enfrentan todo el tiempo, es decir, la tensión de corte y las tensiones normales, la tensión normal puede ser extensible o compresiva. Lo que ves aquí es el diagrama de estrés normal.

deformación = cambio de longitud / longitud original. Entonces, durante la flexión, las fibras superiores del hormigón están en compresión y la fibra inferior está en tensión y entre estas dos deformaciones varía linealmente (para obtener más información, consulte el capítulo de flexión de vigas de cualquier libro). Ahora, en realidad, si ve que la relación de tensión y deformación para el concreto no es lineal. Varía parabólico-aliado.

La relación entre la tensión y la deformación en el concreto no es lineal.

Se observa que el estrés aumenta de manera no lineal (aproximadamente como una parábola en la imagen) hasta que alcanza una tensión de 0.002

A 0.002 alcanza el esfuerzo máximo permitido, tomado como 0.45 fck en LSD (fck dividido por 1.5 para el efecto de tamaño de la resistencia del cubo y 1.5 para FOS parcial del material)

Después de 0.002 hasta la tensión 0.0035 (tensión límite), la tensión es uniforme debido a la distribución de la tensión.

Espero que esto te ayude a entender el concepto detrás del diagrama

El diagrama de deformación se hace lineal como una suposición para ayudar a resolver los problemas. Si se prueba una viga sometida a flexión pura y se mide la tensión en la ubicación superior, media e inferior. Lo encontraría variando casi linealmente.

El comportamiento no interno del diagrama de tensiones se debe a la propiedad del material.

Solo estoy tratando de responder a tu

En el perfil de tinción, no se aplica fuerza de compresión a partir de la fórmula de deformación. DL / L (longitud de longitud sobre longitud original).
En el perfil de tensión por encima de NA y en la parte superior del perfil de tensión, se aplica una fuerza de compresión (0.36 fckbx) y en el lado de tensión cero.
La distancia de conclusión de NA a la fuerza de compresión es nuestro 0.43x

En realidad, este es el método de estado límite de diseño que, hoy en día, preferimos.

También los códigos IS siguen lo mismo … ‘

Aquí está el enlace, síguelo. podría ser útil, al menos entendí de esto

¡Buena suerte!

Siempre se supone en el método de estado límite que el perfil de deformación es lineal, es decir, todas las fibras a lo largo de la profundidad de una viga se estiran linealmente (en realidad, nunca sucede.
Mientras que en el caso del diagrama de tensión, suponemos que las fibras hasta la profundidad de 0.42 Xu se han extendido completamente (eso también por un valor de 0.45 fck).
Espero que haya ayudado

En realidad, la curva no es lineal, pero como en ESTADO LÍMITE DE COLAPSO (FLEXIÓN) asumimos que “la sección simple antes de doblar permanece plana después de doblar”, por lo tanto, el diagrama siguiente y el diagrama anterior implica que el diagrama de ESTRECHO es lineal.

0.45 * fck ((2 * deformación / 0.002) – (deformación / 0,002) ^ 2)

deformación = deformación a esa profundidad particular que puedes encontrar usando la propiedad de un triángulo similar.

hasta deformación = 0.002 la curva tiene una parte curvilínea para la cual puede usar la fórmula anterior. pero si la deformación es mayor que 0.002, la tensión = 0.45 * fck.

Es por eso que obtiene una curva de tensión constante (= 0.45 * fck) hasta la profundidad que tiene una tensión mayor que 0.002.

La distribución de la estrella es lineal debido a la suposición que asumimos al comienzo del análisis de que “las secciones planas normales al eje del haz permanecen planas incluso después de doblarse”.
El diagrama de tensión se basa en el diagrama de tensión-deformación que utilizamos para el material. Por cierto, utilizamos una distribución parabólica para tensiones en el hormigón que en realidad no es lineal.
Cuando gira el diagrama de deformación por tensión 90 grados en el eje de la viga, la distribución resulta ser exactamente la que se muestra en la figura.

Este diagrama muestra el diagrama de tensión y tensión máxima y mínima en rcc
En la primera figura, la sección se muestra con profundidad y anchura. En general, la profundidad efectiva es hasta el centro del refuerzo de tensión.
En el 2º diagrama, Xu nos muestra la profundidad del eje neutro, la deformación máxima que el concreto puede resistir es de hasta 0.0035 N / mm2 y la deformación mínima es 0.002, este es el diagrama de deformación para la sección que nos da.
En el 3er diagrama, el diagrama de tensiones para la sección dada nos muestra las características de resistencia del concreto que 0.45 Fck