{"id":1228,"date":"2020-04-08T11:06:10","date_gmt":"2020-04-08T09:06:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.vortize.com\/blog\/?p=1228"},"modified":"2023-11-10T08:50:41","modified_gmt":"2023-11-10T07:50:41","slug":"diagrama-tension-deformacion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vortize.com\/blog\/diagrama-tension-deformacion\/","title":{"rendered":"Diagrama Tensi\u00f3n-Deformaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"\n

ENSAYO DE TRACCI\u00d3N SIMPLE<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

El ensayo de tracci\u00f3n simple uniaxial (UNE-EN 10080) es quiz\u00e1s el m\u00e1s importante para determinar el comportamiento mec\u00e1nico y resistente de un material is\u00f3tropo ante tensiones de tracci\u00f3n, y nos da una clara idea de los dominios de deformaci\u00f3n del mismo a lo largo de sus estadios de tensi\u00f3n. El grafo trazado con los valores obtenidos de este ensayo se denomina Diagrama Tensi\u00f3n – Deformaci\u00f3n<\/strong><\/em> real, y es caracter\u00edstico de cada material. Est\u00e1 dividido en varias etapas seg\u00fan el comportamiento del material, no existiendo todas las etapas en todos los materiales.<\/p>\n\n\n

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\"La<\/figure><\/div>\n\n\n

La idealizaci\u00f3n del diagrama real motivado por criterios de econom\u00eda de c\u00e1lculo y aprovechamiento del material, resultar\u00e1 en el Modelo Constitutivo<\/em><\/strong> del material, que determinar\u00e1 la hip\u00f3tesis b\u00e1sica de su respuesta el\u00e1stica. Los modelos constitutivos los establece cada normativa como base de la formulaci\u00f3n desarrollada.<\/p>\n\n\n\n

(A)<\/strong> – ETAPA EL\u00c1STICA LINEAL<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En la primera parte de esta regi\u00f3n (0-1) el material se comporta de forma perfectamente el\u00e1stica, existiendo una respuesta lineal de deformaci\u00f3n ante las tensiones, y habiendo una plena recuperaci\u00f3n de las deformaciones tras retirar las tensiones, cumpli\u00e9ndose por tanto la ley de Hooke. Esta zona define las constantes el\u00e1sticas del material y por tanto su rigidez. Queda delimitada por el L\u00edmite de Proporcionalidad<\/strong><\/em> (1)<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Al final de esta regi\u00f3n, con tensiones m\u00e1s altas, comienza una zona ligeramente no-proporcional (1-2) en la que no hay una correspondencia lineal, aunque NO existe deformaci\u00f3n irreversible, por lo que por simplificaci\u00f3n, se la incluye en la zona perfectamente el\u00e1stica. El l\u00edmite absoluto de esta zona se denomina L\u00edmite El\u00e1stico<\/strong><\/em> (2)<\/strong> y por convenci\u00f3n se corresponde con una deformaci\u00f3n unitaria del 0,2%.<\/p>\n\n\n\n

El c\u00e1lculo habitual de estructuras se realiza siempre en esta etapa, el dominio el\u00e1stico del material, para asegurar que al desaparecer las acciones el material vuelve a su forma original, sin deformaciones remanentes.<\/p>\n\n\n\n

(B)<\/strong> – ETAPA VISCOEL\u00c1STICA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zona elasto-pl\u00e1stica o viscoel\u00e1stica del diagrama tensi\u00f3n-deformaci\u00f3n. Representa la transici\u00f3n al dominio pl\u00e1stico. Los alargamientos aumentan considerablemente sin demasiado aumento de la tensi\u00f3n, perdiendo el car\u00e1cter lineal y proporcional (no se cumple la ley de Hooke), al cesar la aplicaci\u00f3n de las tensiones SI HAY DEFORMACIONES PERMANENTES, el material NO vuelve a recuperar completamente las condiciones iniciales. El l\u00edmite superior de esta zona se denomina L\u00edmite de Fluencia<\/em><\/strong> (3)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

(C)<\/strong> – ETAPA DE FLUENCIA<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n referida como regi\u00f3n perfectamente pl\u00e1stica, se presenta al inicio del dominio puramente pl\u00e1stico apareciendo una zona de discontinuidad debido al fen\u00f3meno de fluencia, que consiste en un alargamiento muy r\u00e1pido e irrecuperable del material sin que var\u00ede la tensi\u00f3n aplicada en un ensayo de tracci\u00f3n. Al cesar de actuar la tensi\u00f3n SI HAY DEFORMACIONES PERMANENTES. No todos los materiales presentan este fen\u00f3meno, en cuyo caso la transici\u00f3n entre la deformaci\u00f3n el\u00e1stica y la pl\u00e1stica del material no se aprecia de forma clara.<\/p>\n\n\n\n

(D<\/strong>) – ETAPA DE ACRITUD<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tras la etapa de fluencia, avanzando en el dominio pl\u00e1stico aparece un endurecimiento en fr\u00edo<\/strong>, que es el proceso de endurecimiento de un material por una deformaci\u00f3n pl\u00e1stica sin aumento de temperatura que incrementa la densidad de dislocaciones del material. A medida que el material se satura con nuevas dislocaciones por deformaci\u00f3n, se crea una resistencia a la formaci\u00f3n de nuevas dislocaciones y a su movimiento. Esta resistencia se manifiesta como una resistencia a la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica, que permite el endurecimiento del metal a costa de reducir la ductilidad en r\u00e9gimen pl\u00e1stico. El l\u00edmite de esta etapa es el L\u00edmite de Rotura<\/strong><\/em> (5)<\/strong>, para el que se considera que se ha producido la rotura mec\u00e1nica del material.<\/p>\n\n\n\n

(E) – ETAPA DE ESTRICI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n llamada post-\u00faltima. Una vez se supera el l\u00edmite de rotura o l\u00edmite \u00faltimo (se considera que el material ya est\u00e1 roto a efectos de aprovechamiento resistente), se produce una deformaci\u00f3n adicional consistente en la reducci\u00f3n gradual de la secci\u00f3n en la zona donde ocurrir\u00e1 la rotura real sin aumento de la tensi\u00f3n, hasta que se produce definitivamente el fallo. Es un fen\u00f3meno t\u00edpico de los materiales d\u00factiles (metales dulces). A efectos estructurales esta zona no se tiene en cuenta, por considerarse el material agotado ya mec\u00e1nicamente al inicio de esta fase.<\/p>\n\n\n\n

A la deformaci\u00f3n correspondiente al momento del fallo se le conoce como Alargamiento en Rotura<\/strong><\/em> (6)<\/strong>, con la notaci\u00f3n \u03b4 y suele ser un par\u00e1metro trascendente de caracterizaci\u00f3n de los aceros<\/p>\n\n\n\n

ENSAYO DE COMPRESI\u00d3N<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

El ensayo de compresi\u00f3n simple uniaxial (varias normas UNE dependiendo del material de la probeta) representa el marco experimental para la determinaci\u00f3n de comportamiento \u03c3-\u03b5 de un material en su rama de compresi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Presenta las mismas fases el\u00e1stica y pl\u00e1stica que el ensayo de tracci\u00f3n, aunque con los resultados est\u00e1n condicionados a las limitaciones impuestas por el car\u00e1cter relativamente inestable de la carga de compresi\u00f3n frente a la tensiva.<\/p>\n\n\n\n

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MODELOS CONSTITUTIVOS DE LOS MATERIALES<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

El llamado Modelo Constitutivo o Ecuaci\u00f3n Constitutiva, engloba en un s\u00f3lo Diagrama Tensi\u00f3n-Deformaci\u00f3n, el modelo (insistimos es que representa un modelo) de comportamiento deformacional de un material ante tensiones uniaxiales (tracci\u00f3n y compresi\u00f3n). Los modelos constitutivos los determina cada normativa en su secci\u00f3n de Caracter\u00edsticas de los Materiales para desarrollar su articulado.<\/p>\n\n\n\n

INSTRUCCI\u00d3N DE HORMIG\u00d3N ESTRUCTURAL EHE – 08:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

ACERO.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Art\u00edculo 38. Se adopta el siguiente Diagrama Tensi\u00f3n-Deformaci\u00f3n de c\u00e1lculo (en tracci\u00f3n y compresi\u00f3n) para el caso de las Armaduras Pasivas.<\/p>\n\n\n

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\"La<\/figure><\/div>\n\n\n

El diagrama constitutivo incluye una rama de compresi\u00f3n (cuadrante izquierdo inferior) limitado por compatibilidad material en adherencia perfecta por la deformaci\u00f3n m\u00e1xima en rotura del hormig\u00f3n (\u03b5c,u).<\/p>\n\n\n\n

HORMIG\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Art\u00edculo 39. El modelo constitutivo del Hormig\u00f3n en masa, solo contempla la rama correspondiente a la COMPRESI\u00d3N del material, y adopta la configuraci\u00f3n Par\u00e1bola-Rect\u00e1ngulo<\/em><\/strong>, pues su comportamiento experimental ha demostrado que a pesar de tener fase el\u00e1stica, no es lineal (no se cumple estrictamente la ley de Hooke) por lo que la primera regi\u00f3n es parab\u00f3lica. No obstante la Instrucci\u00f3n admite otros diagramas como el rectangular y el bilineal, por facilidad de c\u00e1lculo.<\/p>\n\n\n\n