Modelo numérico y estudio sobre los criterios de redistribución plástica en estructuras de hormigón armado

Abstract

El comportamiento real de las estructuras difiere de la predicción basada en un cálculo elástico lineal desde el momento que los materiales comienzan a trabajar en régimen plástico. Ello conlleva que la ley de esfuerzos en estados límite último se aleje de la lineal elástica en una manera que depende del armado del elemento. Este fenómeno puede tenerse en cuenta durante el diseño para redistribuir los esfuerzos de cálculo de estructuras hiperestáticas si se dispone de suficiente ductilidad. Se puede así optimizar de manera más efectiva el armado en situaciones de alternancia de cargas, concentración de armaduras en apoyos, etc. En el caso de estructuras metálicas con perfiles de clase 1, el comportamiento es lo su cientemente dúctil como para pensar que la rotura final ocurrirá mediante un mecanismo de colapso. En el caso de las estructuras de hormigón armado no es así, ya que la ductilidad de la estructura es limitada y podría ocurrir una rotura local previa por insuficiente capacidad de rotación en las regiones críticas. A pesar de esta limitación, el hormigón armado puede presentar cierta redistribución en situaciones de servicio al fisurar. La reciente instrucción española de hormigón estructural (EHE-08) ha modi cado los criterios de redistribución de momentos admisibles sin realizar un cálculo no-lineal de la estructura. El nuevo procedimiento de cálculo tiene en cuenta el nivel de ductilidad de las secciones críticas y el tipo de acero utilizado. En esta tesina se ha desarrollado un modelo numérico para el análisis no-lineal de estructuras de hormigón armado mediante el método de las rótulas plásticas. Posteriormente se estudiaron los criterios de redistribución de momentos de la normativa actual con el fin de determinar su idoneidad y el margen de seguridad con el que se plantean. De esta forma, se intenta potenciar el recurso de la redistribución de esfuerzos para conseguir estructuras más económicas y sostenibles.