Análisis numérico del proceso de fallo de una losa de hormigón armado con modelos de fractura no lineal

Resumen

El concurso “Cátedra ECSA”, organizado por la Universidad Politécnica de Valencia en 2018, planteaba estimar la carga máxima y el modo de rotura de una losa cuadrada de hormigón armado apoyada en cuatro puntos, con una carga central y otra en un vértice. Junto a este vértice se encontraba un orificio y los laterales correspondientes se reforzaban con un zuncho, aparte de los emparrillados superior e inferior. La losa real se ensayó tras la presentación de las soluciones de los participantes, resultando ganadora la más próxima al resultado experimental. Esta solución se alcanzó empleando un modelo de elementos finitos que considera el comportamiento cohesivo o cuasifrágil de la fractura del hormigón y la definición geométrica individual de las barras de armado, utilizando el programa comercial ATENA. El modelo permite seguir la evolución con la carga de la deformación de la losa, de la concentración de daño en el hormigón y el proceso de plastificación de las armaduras de acero. El resultado muestra el fallo de la losa por punzonamiento en los vértices contrarios al del orificio, protegido eficazmente por el zuncho. El fallo está controlado por la plastificación de la armadura inferior.