Ejemplos de modelado del comportamiento a flexión de secciones de hormigón con fibras mediante la hipótesis de fisura plana

Resumen

Este trabajo presenta un modelo para evaluar el comportamiento a flexión de secciones de hormigón reforzado con fibras (FRC). El comportamiento a tracción del hormigón con fibras se representa mediante un modelo cohesivo a través de la ley de ablandamiento lineal incluida en el Código Modelo-2010. Como ecuación de compatibilidad se hace uso de la hipótesis de fisura plana, es decir, se asume que las caras de la fisura permanecen planas durante todo el proceso de fractura, hipótesis que ha sido contrastada recientemente mediante correlación digital de imágenes [1]. El comportamiento a compresión del hormigón se representa a través de un modelo elástico, usando la hipótesis de Navier. La apertura de fisura se evalúa a partir del momento aplicado en la sección y de la profundidad de la fisura a través de la expresión propuesta por Tada et al. [2].

El modelo reproduce el efecto de escala existente en la resistencia a flexotracción (módulo de ruptura) en hormigón y hormigón con fibras. Asimismo se define un número de fragilidad que permite caracterizar el comportamiento de las secciones tanto de hormigón en masa como FRC. La metodología presentada propone el análisis de secciones de FRC a través de diagramas que representen el momento aplicado frente a la apertura de fisura, en vez de la curvatura. Esta metodología, extensible a hormigón armado, se considera una aproximación más física al análisis de secciones fisuradas y plantea a la hipótesis de fisura plana como ecuación de compatibilidad alternativa a la hipótesis de Navier, que es la normalmente incluida en las normativas.

Referencias:

[1]        S. Gali, K.V.L. Subramaniam. 2018. Multi-linear stress-crack separation relationship for steel fiber reinforced concrete: Analytical framework and experimental evaluation, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 93, 33-43

[2]        Tada, H. et al. 1973. The stress analysis of cracks handbook. Del Research Corporation