Grietas por fallo de adherencia por la acción de cargas

Los fallos de adherencia y anclaje se manifiestan mediante fisuras, localizadas paralelas a las barras su diferencia con las fisuras de corrección radica en que estas últimas son continuas y aquellas son, es general mas concentradas y de trazos más cortos ver Figura, los fallos de anclaje son extraordinariamente peligrosos. La barra se desliza y pierde toda su eficacia, por lo que la rotura del elemento puede sobrevenir en cualquier momento.

Imag. Fallas por adherencia en el hormigón

En los ensayos de laboratorio sobre viguetas prefabricadas de forjado se aprecia, que si bien la mayoría suelen romper por flexión o por cortante solos o combinados. Alguna de ellas fallan por anclaje (normalmente mas allá de su carga teórica de rotura). La lección que debe extraerse es que conviene ser generoso con las longitudes de anclaje de las barras en fase de proyecto ya que es ahí donde radica la seguridad del elemento. Además de rotura por fallo de anclaje tiene carácter súbito, sin aviso y de ahí su gran peligrosidad de fallo.

Fig. Fisuras por fallo s adherencia o anclaje

Se utilizan barras de acero circulares para las construcciones de concreto reforzado, lo cual las barras se mantienen su longitud a medida de que la viga se deflacta, para que el concreto reforzado se comporte como se pretende es esencial de que se desarrollen fuerzas de adherencia en la interface entre el concreto y el acero de manera que se evite un deslizamiento significativo en ella.

La Figura a, ilustra las fuerzas de adherencia que actúan en el interface del concreto como resultado de la flexión mientras que la Figura b, representa las fuerzas de adherencia en la interface de que impide el deslizamiento.

Fig. Esfuerzos de adherencia a) esfuerzo de adherencia que actúa sobre el concreto b) fuerzas de adherencia que actúan sobre el acero

Esfuerzo de adherencia basado en el análisis simple de sección agrietada

Para el tramo corto de una viga con longitud dx tenemos:

 

Donde:

dM = Cambio en el momento flector

dT = Cambio en la fuerza de la barra

Fig. Fuerzas y esfuerzos que actúan en una longitud diferencial de viga a) diagrama de cuerpo libre del hormigón reforzado b) diagrama de cuerpo libre de acero

 

 

Donde:

= Es la suma de los perímetros de todas las barras

jd = Es el brazo de palanca interno entre la resultante de fuerzas de tensión y Compresión

u = Es la magnitud del esfuerzo de adherencia promedio

La ecuación, es la ecuación de una sección elástica fisurada.

Distribución de los esfuerzos de adherencia

Se ven claramente en la Figura.

Fig. Variación refuerzos de adherencia en el concreto reforzado y el acero a) segmento de concreto reforzado b) esfuerzo de adherencia que actúa sobre las barras de refuerzo c) variación de la fuerza de tensión en el acero d) variación del esfuerzo de adherencia a lo largo del acero.