AGRIETAMIENTO

Los elementos de concreto reforzado sujetos a carga de trabajo generalmente se encuentran agrietados en las zonas donde actan esfuerzos a tensin debido a la baja resistencia a estos esfuerzos. esfuerzos. Dichas grietas son de un ancho muy pequeo, y del orden de 0.1 mm. Y no tienen mm. efecto adverso sobre la resistencia de estos elementos. elementos.

Segn su origen se clasifican en las siguientes categoras:Grietas por cambios volumtricos debidos a contraccin, flujo plstico o cambios de temperatura. temperatura. Este tipo de agrietamiento es importante en elementos de concreto simple. simple. Grietas por esfuerzos en tensin debidos a combinaciones de carga axial y flexin en los elementos . Grietas por tensin diagonal. Estas grietas no se deben permitir en elementos sin refuerzo en el alma ya que indican la inminencia de una falla frgil.

FORMACIN Y DESARROLLO DE GRIETASELEMENTOS SUJETOS A TENSION El espcimen usado consiste en un cilindro o prisma de concreto con un varilla longitudinal en cuyos extremos se aplican esfuerzos a tensin, el fenmeno de agrietamiento se presenta de la siguiente manera. manera.Cuando los esfuerzos en el refuerzo un valor de 500 Kg. / cm2 Kg. cm2 empiezan a desarrollarse grietas perpendiculares al refuerzo que atraviesan toda la seccin transversal las cuales reciben el nombre de grietas primarias. primarias.

Estas se forman en la seccin donde el concreto es ms dbil. Si los esfuerzos en el refuerzo se aumentan a una magnitud de 1500 Kg. /cm2. se observan nuevas grietas Kg. /cm2 que se desarrollan entre las grietas primarias existentes. existentes. Pero estas no alcanzan la superficie exterior del espcimen a estas grietas se les denomina secundarias. secundarias. Para esfuerzos mayores se forman pequeas grietas longitudinales entre las primarias y secundarias existentes, en esta etapa no forman nuevas grietas pero las existentes aumentan su ancho. ancho.

ELEMENTOS SUJETOS A FLEXIONLa formacin de grietas en un elemento sujeto a flexin es semejante al de un espcimen sujeto a tensin. tensin. Las grietas primarias se forman a cargas relativamente bajas y se prolongan hasta el eje neutro. neutro. Las grietas secundarias son visibles en la cara lateral y se prolongan hasta una altura menor a la del eje neutro. En algunos casos se observan grietas neutro. secundarias muy pequeas hasta la altura del refuerzo. refuerzo. Las grietas longitudinales se forman a cargas cercanas a la resistencia a la resistencia del elemento a la altura del refuerzo de tension. tension.

MECANISMOS DE AGRIETAMIENTOSe han propuesto algunos mecanismos de agrietamiento que sirven de base para calcular la separacin y el ancho de grietas. grietas. Mecanismo clsico de agrietamiento Mecanismo basado en el estado interno de esfuerzos. esfuerzos.

MECANISMO CLSICO DE AGRIETAMIENTOEste supone una distribucin uniforme de esfuerzos de tensin en una rea efectiva de concreto y una cierta distribucin de esfuerzos de adherencia a lo largo del refuerzo. refuerzo.Al aplicar T aparecen las grietas primarias en las secciones ms dbiles localizadas al azar En las secciones donde coincidan estas grietas el esfuerzo de acero es fs = T /As . En otras secciones el esfuerzo es menor. Ya que la fuerza de tensin se transmite menor. parcialmente al concreto por adherencia. adherencia. Si la transmisin de esfuerzos de tensin del concreto es tal que se alcanza la resistencia del material, se forma una nueva grieta en una seccin aproximadamente al centro entre dos grietas existentes. Al formarse esta nueva grieta, cambia la distribucin de existentes. esfuerzos. esfuerzos.

Si con la nueva distribucin de esfuerzos de tensin en el concreto se alcanza la resistencia del material, se forman nuevas grietas en las secciones C. Pero si la distancia entre A Y B es tal que la fuerza de tensin transmitida por Adherencia de la seccin A a la seccin C es menor que la resistencia del material entonces no se forman nuevas grietas. grietas. La distancia entre las secciones A y B es la separacin mnima de grietas, que se denominan amin., esta la amin. longitud mnima en que puede desarrollarse por adherencia la resistencia a tensin del concreto. Sin embargo concreto. generalmente se interesa en conocer el w mx. el cual se mx. calcula con la siguiente formula: formula:

Donde: Es; Modulo de elasticidad del acero. fs; Resistencia en tensin del acero ft; Resistencia en tensin del concreto ; factor que depende de la distribucin de esfuerzos de adherencia. u; esfuerzo mximo de adherencia. db; dimetro de la varilla.

MECANISMO BASADO EN EL ESTADO INTERNO DE ESFUERZOS

Se basa en la teora de la elasticidad y nos dice que la fuerza de tensin acta distribuida linealmente en la superficie de la grieta y al nivel del acero de refuerzo. Estos refuerzo. anlisis elsticos nos dicen que al formarse las primeras grietas ocurren una redistribucin de esfuerzos en el concreto por lo que los esfuerzos ya no son uniformes en la seccin transversa, como se supone en el mecanismo anterior

Los resultados de los anlisis sealan que, dentro de un crculo inscrito entre las superficies de las grietas, existen esfuerzos de tensin elevados mientras que fuera de el, son de compresin o tensin pero muy pequeos. pequeos. Broms, propuso un mecanismo (de agrietamiento) en el cual la grieta se desarrolla nicamente en la zona de esfuerzos de tensin elevados. Esta zona depende de la elevados. relacin l/h, la cual: cual: Si es menor que 1 el crculo inscrito no alcanza a cortar la cara superior del espcimen y por lo tanto, la grieta no es visible. Si es mayor que 1 el crculo corta la cara superior y la grieta se desarrolla hasta el exterior.

La separacin de grietas superficiales, segn este mecanismo de agrietamiento, varia de t a 2t, donde t es el recubrimiento del concreto medido desde el longitudinal de la varilla. El valor de 2t ocurre cuando los crculos inscritos varilla. son tangentes a las caras laterales y el valor de t cuando intersectan ligeramente Las expresiones para calcular la separacin son ms sencillas ya que :

EXPRESIONES PARA LA PREDICCION DE AGRIETAMIENTO Formula propuesta por la PCA. Se aplica siempre y cuando el valor de A este entre 20 y 320 cm2. y las varillas sean corrugadas.

Ae = rea efectiva del concreto N = numero de varillas.

Formulas de CCA:

Para encontrar el ancho mximo al nivel de las fibras en tensin mas alejadas del eje neutro

r = distancia de la arista longitudinal de la viga hasta la varilla mas cercana. n = constante. 3.3 para varillas corrugadas 4 para varillas lisas

Para determinar al ancho mximo a la altura del refuerzo de tensin r = lateral libre.