Análisis del método de las fibras para la revisión y diseño de elementos de hormigón armado

Abstract

RESUMEN : El método de la resistencia última es un método muy práctico y sencillo para calcular la resistencia última a momento flector y fuerzas de compresión y tracción en elementos de hormigón armado. Su facilidad de cálculo radica en las consideraciones de comportamiento del acero y del hormigón que se tienen para conocer los esfuerzos máximos últimos de estos materiales. Pero, con este método se desconoce el comportamiento de los elementos de hormigón armado durante su proceso continuo de deformación. El método de las fibras es aquel con el cual se puede fragmentar la sección de hormigón armado en pequeñas fibras de propiedades características que aportan cada una a la resistencia de la sección. Gracias a que el cálculo se vuelve discreto, se puede llegar a conocer el verdadero desempeño de la sección de hormigón armado de manera más precisa, dando como resultado la gráfica de momento curvatura. La gráfica de momento curvatura permite conocer el proceso paulatino de deformación que soporta la sección para cualquier carga de momento que se encuentre resistiendo. Gracias a lo anterior, se puede obtener un conocimiento más acertado del momento real que podría estar aguantando el elemento de hormigón armado y así, poder llegar a diseños de elementos más económicos y resistentes. En el presente proyecto se realizará la programación del método de las fibras mediante la creación de un software que permita obtener los resultados de la gráfica momento curvatura. Con ello, se compararán distintas secciones de hormigón armado calculadas mediante el método de la resistencia última contra el cálculo mediante el uso del software basado en el método de las fibras, logrando así verificar cuál es el método que permite diseñar los elementos de hormigón armado de manera más económica, segura y cómoda.

ABSTRACT: The ultimate strength method is a very practical and simple method to calculate the ultimate strenght to bending moment and tensile and compressive forces in reinforced concrete elements. Ease of calculation lies in considerations of the behavior of the steel and concrete to know the ultimate maximum stresses of these materials. But this method ignores the behavior of reinforced concrete elements during the deformation process. The method of fibers is one with which the reinforced concrete section can be fragmented in small fibers of specific properties that contribute each one to the resistance of the section. Because the calculation becomes discreet, you can get to know the true performance of the section of reinforced concrete more accurately, resulting in the moment curvature graph. The moment curvature graph allows knowing the gradual process deformation that supports the section for any load or moment. Thanks to the above, there can obtain a more accurate knowledge of the real moment that could be holding the element of reinforced concrete and thus, to be able to design more economic and resistants elements. The present project will undertake the programming method of the fiber by creating software to obtain the results of the moment curvature graph. This will compare different sections of reinforced concrete calculated using the ultimate strength method against the calculation by using the software based on the method of the fiber, thus verifying what is the method that allows the design elements of reinforced concrete more economic, safe and comfortable.