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TIPOS DE BIODIGESTORES
Una columna con una distribucion determinada de refuerzo y dimensiones definidas tiene infinitas combinaciones de carga axial y momento flector que ocasionan su falla o lo que es equivalente.
Al igual que la secciones sometidas a fleccion pura, las columnas pueden presentar falla por:
Compresion
por tension, o falla balanceada.
Sin embargo a diferencia de ellas, una columna puede presentar cualquiera de los tres tipos de falla dependiendo de la excentricidad de la carga axial que actua sobre ella.
Ademas cada seccion tiene una excentricidad unica, denominada excentricidad balanceada que ocaciona una falla balanceada de la seccion. Puesto que cada columna puede presentar tres tipos de fallas distintos cada una cuenta con tres juegos de ecuaciones que definen su resistencia. En terminos de carga axial y momento resitente. O en terminos de carga axial resistente para una determinada escentricidad.
Falla por flexión
Falla por compresión
Falla por aplastamiento.
Para determinar la ecuación que corresponde a la condición de falla por compresión, se asume el diagrama de deformaciones como se muestra en la figura a. el cual genera los esfuerzos mostrados. La capacidad resistente del elemento estará dado por la resultante de las fuerzas desarrolladas en el acero y el concreto. Por tanto:
Tomando momentos respecto al C.P.
Los esfuerzos en el acero en compresión y en tensión se determinaran por semejanza de triángulos.
Cuando la falla es balanceada, el refuerzo en tensión alcanza el esfuerzo de fluencia y simultáneamente, el concreto llega a una deformación unitaria de 0.003. La deformación en la sección es como se muestra en la figura (n°1) En este caso la resistencia de la columna será.
Sabemos que:
La excentricidad balanceada de la sección estará dada por:
Whitney propuso las siguientes expresiones simplificadas para la determinación de la excentricidad balanceada de una sección.
Donde:
Si la columna falla por tracción, el acero en tensión alcanzara el esfuerzo de fluencia, la carga ultima será menor que P b y la excentricidad de la carga será mayor que la excentricidad balanceada. Como se muestra en la figura.
Su resistencia está dado por:
La resistencia de una columna que falla por tensión se puede determinar a través de la siguiente expresión dada por ACI de 1963.
Donde:
Esta expresión es válida para secciones simétricas.
La representación gráfica de las combinaciones de
que
genera la falla de una sección se denomina diagrama de interacción.
corresponde a la carga axial de rotura teórica cuando la sección no está sometida a flexión. representa la combinación de carga y momento que define la condición balanceada. El diagrama de interacción representa un estado de flexión pura (comportamiento similar al de una viga) TRAMO CD falla por compresión TRAMO DE falla por tensión.
