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Paseo técnico
Paseo técnico 
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   " UNA ESTRUCTURA DÚCTIL CUANDO ESTÁ PRÓXIMA AL COLAPSO ADVIERTE DE SU SITUACIÓN EXPERIMENTANDO GRANDES DEFORMACIONES E IMPORTANTE FISURACIÓN " " SI LA ESTRUCTURA ES FRÁGIL EL COLAPSO SE ALCANZA SIN PREVIO AVISO, CON PEQUEÑOS DEFORMACIONES Y FISURACIÓN REDUCIDA " |
NecesidadLa resistencia es una característica de los aceros requerida por el cálculo y recogida en la Instrucción EHE, dado que el acero colabora de una forma importante en el comportamiento mecánico del hormigón armado. Desde el punto de vista resistente la Instrucción refleja sus exigencias sobre dos parámetros: el límite elástico, cuyo valor se emplea en este tipo de aceros para designarlos, y la carga unitaria de rotura. Ahora bien, la resistencia es una característica necesaria pero no suficiente para que el comportamiento de los aceros para hormigón armado sea adecuado, ya que se requieren además unos requisitos de ductilidad. Esto es así, porque el hormigón es un material frágil (no tiene ductilidad) y no puede emplearse sin la participación del acero en aplicaciones estructurales. Esta es la razón de ser del origen del hormigón armado o de la utilización conjunta del hormigón y el acero.
La exigencia de ductilidad en la estructura que el hormigón no es capaz de cubrir tiene que satisfacerla el acero, y por tanto, tiene que tener la ductilidad suficiente para que cada sección de hormigón armado tenga una capacidad de deformación adecuada, y para que los elementos estructurales dispongan de esta propiedad. "SI LA ESTRUCTURA ES FRÁGIL EL COLAPSO SE ALCANZA SIN PREVIO AVISO, CON PEQUEÑOS DEFORMACIONES Y FISURACIÓN REDUCIDA" |
AplicacionesDespués de muchos estudios, se ha puesto de manifiesto que el nivel de ductilidad del acero influye y limita la rotación de las rótulas plásticas. Además de los requisitos de resistencia y ductilidad, el hormigón armado precisa de unas características de adherencia para que el hormigón y el acero puedan trabajar solidariamente y la fisuración esté controlada. La DUCTILIDAD es, por tanto, una característica del acero para hormigón armado muy deseable en todos los casos e imprescindible en las situaciones de estructuras sometidas a determinadas solicitaciones (sísmicas, dinámicas, de impacto, etc.), o en las que, por las hipótesis de cálculo, se han previsto elevadas redistribuciones de esfuerzos o no se pueden valorar las solicitaciones con la necesaria precisión, bien sea por la naturaleza de dichas acciones o por el insuficiente conocimiento sobre sus efectos en la estructura de que se trate. En el caso particular, de una estructura de hormigón armado sometida a solicitaciones sísmicas, su comportamiento está íntimamente relacionado con la ductilidad del acero ya que, en esta situación más que en ninguna otra, es fundamental la capacidad de adaptación de la estructura frente a solicitaciones excepcionales de esta índole, en las que , con mucha probabilidad se sobrepasan las fases elásticas del acero y se precisa de la máxima reserva posible de energía, la cual está proporcionada por una ductilidad elevada del acero.
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ParámetrosEl comportamiento de los aceros está caracterizado por su diagrama tensión-deformación correspondientes al ensayo de tracción, en el cual se manifiestan las variaciones de deformación en función de los incrementos de carga. Si se analiza una curva típica tensión deformación de un acero se pueden observar dos comportamientos: Fase elástica: Las deformaciones son proporcionales a las cargas aplicadas (rama recta) hasta alcanzar el límite elástico. Las deformaciones son recuperables si se descarga. Fase plástica: Una vez superado el límite elástico, las deformaciones no son proporcionales a las cargas, aumentando las deformaciones más rápido que en fase elástica, hasta alcanzar el valor de la carga máxima, (rama curva). La mayoría de las deformaciones son remanentes, es decir, no son recuperables (sólo se recupera la deformación elástica). A partir de este momento, la deformación continúa con incrementos de carga muy pequeños, hasta que se produce la rotura de la probeta.  En los aceros laminados en caliente, la identificación del límite elástico en el diagrama es muy clara, dada la existencia del "escalón de cedencia", el cual es un tramo sensiblemente horizontal que marca el cambio entre el comportamiento elástico y el plástico.   Tradicionalmente, la ductilidad del acero se ha definido mediante dos parámetros obtenidos de la citada curva s-e y que son recogidos en la Instrucción EHE: |
| 1) Relación tensión de rotura-límite elástico (fs/fy). Es un parámetro que relaciona la tensión de colapso del acero, que suele ser la tensión de rotura o máxima ( fs ), con la tensión correspondiente al límite del comportamiento elástico real, siendo la más empleada el límite elástico del acero ( fy ). Este parámetro nos indica la reserva de resistencia que tiene el acero una vez iniciada su plastificación, y es llamado en ocasiones, endurecimiento.  Tradicionalmente, este es el parámetro que indica la capacidad de deformación del acero y que, hasta ahora, se adoptaba como el alargamiento después de la rotura medido sobre una longitud inicial de probeta igual a 5 ø. En otras normas la base de referencia es de 10 ø. La manera de determinar el valor del parámetro A5 es:    Se mide en el gráfico tensión-deformación trazando la tangente horizontal a la curva, el punto obtenido tiene por ordenada la tensión máxima (fs) y por abcisa el valor del "AGT". Así, tanto el Eurocódigo como nuestra Instrucción EHE exigen unos valores mínimos de los dos parámetros (fs / fy y máx; fs / fy y A5 respectivamente) que deben verificarse simultáneamente. Actualmente se está estudiando el cuantificar la ductilidad mediante un único parámetro que permita la graduación de los aceros respecto a esta característica y la introducción del concepto de aceros de ductilidad equivalente.  |
Ductilidad - Trefilado en frío vs. LaminadoLa poca ductilidad de que dispone el hormigón lo llevó a ser considerado desde el principio como el limitador de las rotaciones plásticas. Hasta hace relativamente poco tiempo se consideraba que la capacidad de rotación plástica era independiente del tipo de acero empleado, ya que se suponía que sólo el hormigón la limitaba y se atribuía suficiente ductilidad al acero para no limitar dichas rotaciones. La explicación de este hecho puede deberse a que, antiguamente, los aceros empleados eran de baja resistencia y con unas características de ductilidad muy altas producto de su composición química y de su proceso de fabricación. Más tarde, se introdujeron otros aceros muy poco dúctiles y con resistencias superiores, como los denominados aceros trefilados o laminados en frío, tipo "T". En este gráfico se puede observar que cuanto mayor es el trabajo de deformación en frío, el límite elástico aumenta espectacularmente en detrimento de la capacidad de deformación, circunstancia que se hace patente por la pérdida de amplitud de la curva. Además, el comportamiento del acero, descrito por la forma de dicha curva, también cambia. ALAMBRES CORRUGADOS: Material obtenido a partir de un producto liso que ha sido laminado en caliente (alambrón), cuyas características geométricas y mecánicas se consiguen mediante un segundo proceso de laminación en frío (trefilación).
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