INFLUENCIA DE LA INCORPORACIÓN
DE FIBRAS DE ACERO SOBRE LA
PLASTICIDAD DEL CONCRETO
SIMPLE.
CON ESTE PROYECTO SE BUSCA ANALIZAR LA PLASTICIDAD DE LAS FIBRAS
DE ACERO AL SER AÑADIDAS AL CONCRETO SIMPLE, PARA ELLO SE HARÁ
USO DE DIVERSOS ENSAYOS QUE CONSISTEN EN MOLDES DE CONCRETO
REFORZADO CON FIBRA LOS CUALES ESTARÁN SOMETIDOS A UNA CARGA
PARA POSTERIORMENTE REALIZAR UN ANÁLISIS DE SUS PROPIEDADES
ELÁSTICAS Y EN ESPECIAL LAS PROPIEDADES PLÁSTICAS. ESPERAMOS QUE PLASTICIDAD
ESTE PROYECTO SEA DE GRAN INTERÉS PARA CADA UNO DE SUS LECTORES.
, UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS AGRARIAS
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INFLUENCIA DE LA INCORPORACIÓN DE FIBRAS DE ACERO
EN LA PLASTICIDAD DEL CONCRETO SIMPLE.
EQUIPO DE INVESTIGACIÓN
Blas Calhua, Ángeles Juvenal
Colonia Fuentes, Pedro Fernando
Flores Huamán, Mario Junior
García Salazar, Kenyi Antoni
Montes Mejía, Yeison Alexi
Rimac Ramirez, Lucia Alexandra
Rojas Remigio, Juan
Rojas Pachas, wuber Junior
CURSO
RESISTENCIA DE CURSO
MATERIALES
RESISTENCIA DE MATERIALES
DOCENTE
• 8
MINAYA HUERTA DAVID
HUARAZ-PERÚ
ABRIL 2020
1
RESISTENCIA DE MATERIALES
,ÍNDICE
Capítulo 1 : PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................4
1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .......................................................4
1.1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................................4
1.1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA GENERAL ...................................................................5
1.1.3 FORMULACIÓN DE PROBLEMAS ESPECÍFICOS .............................................................5
1.2 OBJETIVOS .....................................................................................................................................5
1.2.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................................................5
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.....................................................................................................5
1.3 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................6
Capítulo 2 : MARCO TEÓRICO ............................................................................................................7
2.1 ANTECEDENTES .................................................................................................................................7
2.1.1 ANTECEDENTES NACIONALES ....................................................................................................7
2.1.2 ANTECEDENTES INTERNACIONALES ..........................................................................................9
2.2 BASES TEÓRICAS ...................................................................................................................... 11
2.2.1 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES ................................................................... 11
2.2.2 ELASTICIDAD ...................................................................................................................... 12
2.2.2.1 Esfuerzo y deformación ................................................................................................... 12
2.2.2.2 Ley de Hooke unidimensional ......................................................................................... 18
2.2.2.3 Coeficiente de Poisson ..................................................................................................... 18
2.2.2.3 Ley de Hooke generalizada.............................................................................................. 19
2.2.2.4 Módulo de rigidez transversal.......................................................................................... 20
2.2.2.5 Módulo de compresión .................................................................................................... 20
2.2.3 PLASTICIDAD (Prat, 2006) ................................................................................................. 20
2.2.3.1 Fundamentos básicos de la teoría de la plasticidad.......................................................... 23
2.2.3.2 Hipótesis de aditividad..................................................................................................... 23
2.2.3.3 Superficie de fluencia ...................................................................................................... 23
2.2.3.4 Ley de fluencia................................................................................................................. 24
2.2.3.5 Ley de endurecimiento..................................................................................................... 25
2.2.3.6 Ecuación general de la plasticidad ................................................................................... 26
2.2.3.7 Calculo del incremento de deformación plástica ............................................................. 26
2
RESISTENCIA DE MATERIALES
, 2.2.3.8 Generalización a plasticidad con N superficies de fluencia ............................................. 27
2.2.3.9 Modelo de plasticidad perfecta de Drucker-Prager.......................................................... 28
2.2.4 PLASTICIDAD EN EL CONCRETO.................................................................................... 32
2.2.4.1 Comportamiento mecánico del concreto ......................................................................... 32
2.2.4.2 Modelos de plasticidad para el concreto .......................................................................... 35
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS ................................................................................................. 40
2.4 HIPÓTESIS ............................................................................................................................... 42
2.4.1 Hipótesis General ................................................................................................................ 42
2.5 VARIABLES – OPERALIZACIÓN ......................................................................................... 42
2.5.1 VARIABLES: ..................................................................................................................... 42
2.5.2 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES: ................................................................. 42
Capítulo 3 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 43
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN ........................................................................................................ 43
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN .................................................................................................. 43
3.2.1 Metodología ............................................................................................................................ 43
3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE ANÁLISIS PROCEDIMENTAL .................................... 44
Parte experimental ......................................................................................................................... 44
Cálculos ........................................................................................................................................... 51
Capítulo 4 RESULTADOS ................................................................................................................... 59
4.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS................................................................................................... 59
4.2 DISCUSIÓN .................................................................................................................................. 62
4.3 CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 64
4.4 RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 65
4.5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 66
4.6 ANEXOS .......................................................................................................................................... 68
3
RESISTENCIA DE MATERIALES
DE FIBRAS DE ACERO SOBRE LA
PLASTICIDAD DEL CONCRETO
SIMPLE.
CON ESTE PROYECTO SE BUSCA ANALIZAR LA PLASTICIDAD DE LAS FIBRAS
DE ACERO AL SER AÑADIDAS AL CONCRETO SIMPLE, PARA ELLO SE HARÁ
USO DE DIVERSOS ENSAYOS QUE CONSISTEN EN MOLDES DE CONCRETO
REFORZADO CON FIBRA LOS CUALES ESTARÁN SOMETIDOS A UNA CARGA
PARA POSTERIORMENTE REALIZAR UN ANÁLISIS DE SUS PROPIEDADES
ELÁSTICAS Y EN ESPECIAL LAS PROPIEDADES PLÁSTICAS. ESPERAMOS QUE PLASTICIDAD
ESTE PROYECTO SEA DE GRAN INTERÉS PARA CADA UNO DE SUS LECTORES.
, UNIVERSIDAD NACIONAL
SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS AGRARIAS
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INFLUENCIA DE LA INCORPORACIÓN DE FIBRAS DE ACERO
EN LA PLASTICIDAD DEL CONCRETO SIMPLE.
EQUIPO DE INVESTIGACIÓN
Blas Calhua, Ángeles Juvenal
Colonia Fuentes, Pedro Fernando
Flores Huamán, Mario Junior
García Salazar, Kenyi Antoni
Montes Mejía, Yeison Alexi
Rimac Ramirez, Lucia Alexandra
Rojas Remigio, Juan
Rojas Pachas, wuber Junior
CURSO
RESISTENCIA DE CURSO
MATERIALES
RESISTENCIA DE MATERIALES
DOCENTE
• 8
MINAYA HUERTA DAVID
HUARAZ-PERÚ
ABRIL 2020
1
RESISTENCIA DE MATERIALES
,ÍNDICE
Capítulo 1 : PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ................................................................................4
1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .......................................................4
1.1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................................4
1.1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA GENERAL ...................................................................5
1.1.3 FORMULACIÓN DE PROBLEMAS ESPECÍFICOS .............................................................5
1.2 OBJETIVOS .....................................................................................................................................5
1.2.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................................................5
1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.....................................................................................................5
1.3 JUSTIFICACIÓN .............................................................................................................................6
Capítulo 2 : MARCO TEÓRICO ............................................................................................................7
2.1 ANTECEDENTES .................................................................................................................................7
2.1.1 ANTECEDENTES NACIONALES ....................................................................................................7
2.1.2 ANTECEDENTES INTERNACIONALES ..........................................................................................9
2.2 BASES TEÓRICAS ...................................................................................................................... 11
2.2.1 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES ................................................................... 11
2.2.2 ELASTICIDAD ...................................................................................................................... 12
2.2.2.1 Esfuerzo y deformación ................................................................................................... 12
2.2.2.2 Ley de Hooke unidimensional ......................................................................................... 18
2.2.2.3 Coeficiente de Poisson ..................................................................................................... 18
2.2.2.3 Ley de Hooke generalizada.............................................................................................. 19
2.2.2.4 Módulo de rigidez transversal.......................................................................................... 20
2.2.2.5 Módulo de compresión .................................................................................................... 20
2.2.3 PLASTICIDAD (Prat, 2006) ................................................................................................. 20
2.2.3.1 Fundamentos básicos de la teoría de la plasticidad.......................................................... 23
2.2.3.2 Hipótesis de aditividad..................................................................................................... 23
2.2.3.3 Superficie de fluencia ...................................................................................................... 23
2.2.3.4 Ley de fluencia................................................................................................................. 24
2.2.3.5 Ley de endurecimiento..................................................................................................... 25
2.2.3.6 Ecuación general de la plasticidad ................................................................................... 26
2.2.3.7 Calculo del incremento de deformación plástica ............................................................. 26
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RESISTENCIA DE MATERIALES
, 2.2.3.8 Generalización a plasticidad con N superficies de fluencia ............................................. 27
2.2.3.9 Modelo de plasticidad perfecta de Drucker-Prager.......................................................... 28
2.2.4 PLASTICIDAD EN EL CONCRETO.................................................................................... 32
2.2.4.1 Comportamiento mecánico del concreto ......................................................................... 32
2.2.4.2 Modelos de plasticidad para el concreto .......................................................................... 35
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS ................................................................................................. 40
2.4 HIPÓTESIS ............................................................................................................................... 42
2.4.1 Hipótesis General ................................................................................................................ 42
2.5 VARIABLES – OPERALIZACIÓN ......................................................................................... 42
2.5.1 VARIABLES: ..................................................................................................................... 42
2.5.2 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES: ................................................................. 42
Capítulo 3 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 43
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN ........................................................................................................ 43
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN .................................................................................................. 43
3.2.1 Metodología ............................................................................................................................ 43
3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE ANÁLISIS PROCEDIMENTAL .................................... 44
Parte experimental ......................................................................................................................... 44
Cálculos ........................................................................................................................................... 51
Capítulo 4 RESULTADOS ................................................................................................................... 59
4.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS................................................................................................... 59
4.2 DISCUSIÓN .................................................................................................................................. 62
4.3 CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 64
4.4 RECOMENDACIONES ................................................................................................................ 65
4.5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 66
4.6 ANEXOS .......................................................................................................................................... 68
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RESISTENCIA DE MATERIALES
