Hormigón en el área de compresión

Introducción

El hormigón armado es un material mixto heterogéneo. Su comportamiento está influenciado principalmente por los siguientes cuatro componentes.

• Relación no lineal σ-ε
• Fallo por compresión
• Desarrollo de fisuras bajo tracción
• Modificación de la resistencia del hormigón confinado

Hormigón en el área de compresión

Comportamiento del material

Bajo compresión uniaxial a corto plazo, el hormigón muestra el comportamiento tensión-deformación que se muestra en la siguiente figura. Esto se puede dividir aproximadamente en tres áreas.

Comportamiento no lineal de compresión del hormigón

Zona I
En el intervalo hasta aproximadamente σ_c ≤ 0.4·f_c, el hormigón muestra un comportamiento elástico casi lineal.

Área II
A medida que aumenta la carga, se forman microfisuras, lo que conduce a una disminución de la rigidez y un aumento desproporcionado de la deformación hasta alcanzar la resistencia a compresión f_c.
Tanto la reducción de la rigidez como la resistencia alcanzable dependen en gran medida de la velocidad de carga. La resistencia a la fatiga se reduce en comparación con la resistencia a corto plazo.

Gama III
En los ensayos de deformación controlada, las tensiones en el área adyacente disminuyen al aumentar la deformación debido a la destrucción progresiva de la estructura de hormigón. La distribución de la curva en la zona descendente es el resultado del daño local o aflojamiento del cuerpo de hormigón.
En el caso de pruebas con control de carga, la tercera área no aparecería; se produce el fallo frágil.

Modelo de material

Para describir el comportamiento del material en la zona de compresión para una carga uniaxial, se añadió a EN 1992-1-1 la siguiente función según (3.14).

1. $$\frac{{\sigma }_c}{f_{cm}}=\frac{k·\eta -{\eta }^2}{1+(k-2)·\eta }$$

   η	=εc/εc1
   εc1	deformación en el valor máximo de la tensión de compresión del hormigón
   k	1,05 · Ecm · |εc1 |/fcm

   Diagrama tensión-deformación del hormigón para métodos no lineales

La siguiente figura muestra la curva resultante.

Comportamiento tensión-deformación del hormigón a compresión

Según EC 2, 3.1.5(2), es admisible usar otros diagramas tensión-deformación idealizados si representan adecuadamente el comportamiento del hormigón de interés.

Supuestos para ELS

El diagrama tensión-deformación según EC 2, (3.14) para el hormigón se calcula para el cálculo del estado límite de servicio con las resistencias medias de los materiales.

Supuestos para el ELU

El diagrama tensión-deformación según EC 2, (3.14) para el hormigón se puede utilizar para el cálculo del estado límite último. En la ecuación y en el valor k,_fcm se reemplaza por el valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón_fcd y_Ecm por_Ecd =_Ecm/γ_CE (5.20).