La teoría utilizada en la solución no lineal se denomina CSFM 3D y se describe en el trasfondo teórico [3]. Todas las hipótesis del procedimiento de cálculo diseñado se explican en detalle allí.
Hipótesis y atributos del modelo:
- Análisis Materialmente No Lineal (MNA)
- Solución 3D – elementos volumétricos.
- Teoría de plasticidad de Mohr-Coulomb - ángulo de fricción interna nulo para el comportamiento del hormigón.
- Apoyos superficiales solo a compresión (rigidez baja/alta).
- Las restricciones de simetría se sitúan en los bordes izquierdo y derecho de la zapata corrida.
- Una placa gruesa de 100 mm en la parte superior del pilar para atenuar la concentración de tensiones locales bajo la carga puntual.
- Se consideran el modelo de adherencia y la rigidización a tracción.
- Triaxialidad de tensiones y efecto de confinamiento.
- El ablandamiento a compresión no forma parte de la solución implementada.
- Factor de malla 1 - configuración de cálculo recomendada.
23) Modelo 3D + disposición de barras de armadura
CSFM 3D – Suelo de Baja Rigidez (LSS)
La fuerza axial máxima obtenida en el modelo alcanzó -980 kN debido a modos de fallo que implican la rotura a tracción de la armadura longitudinal en la zona de encintado del pilar. Las fuerzas de compresión transversal son contenidas por los estribos, que en la zona del pilar se utilizan durante la plastificación y contribuyen a un modo de fallo adicional de las ramas horizontales de los estribos causado por evoluciones de tensión de tracción transversal que no pueden captarse en la solución de tensión plana. La sobrecompresión y el aplastamiento del hormigón se producen en la zona de interfaz entre el pilar y la zapata. El efecto de confinamiento se localiza en esta región, en función del efecto de la armadura y la rigidez de la zapata corrida. El mecanismo de fallo implica el aplastamiento del hormigón, la rotura a tracción de la armadura longitudinal y las ramas horizontales de los estribos en tracción.
24) Fuerza máxima aplicada, modos de fallo y distribución de tensiones transversales
25) Tensión principal mínima Sigma 3, efecto de confinamiento – relación entre tensión triaxial y uniaxial
26) Deformación plástica a compresión y tensión en las armaduras
27) Detección detallada de la tensión crítica en las barras longitudinales y los estribos
28) Flechas no lineales
CSFM 3D – Suelo de Alta Rigidez (HSS)
La fuerza absorbida por la zapata corrida alcanzó -2.116 kN, lo que supone una capacidad portante aproximadamente un 215% superior a la del caso LSS. El modo de fallo implica el aplastamiento del hormigón, la rotura a tracción de la armadura longitudinal y las ramas horizontales de los estribos en tracción.
29) Fuerza máxima aplicada, modos de fallo y distribución de tensiones transversales
30) Tensión principal mínima Sigma 3, efecto de confinamiento – relación entre tensión triaxial y uniaxial
31) Deformación plástica a compresión en el hormigón y tensión en las armaduras
La tensión cortante máxima ejercida sobre los estribos cerrados interiores ha alcanzado un valor de 298 MPa, que se mantiene dentro del rango elástico definido por el material. Esta observación lleva a la conclusión de que el fallo por punzonamiento no fue el modo de fallo predominante en este caso particular.
32) Detección detallada de la tensión crítica en las barras longitudinales y los estribos
33) Flechas no lineales