En IS: 456 2000, ¿cómo se derivan las fórmulas y en qué supuestos?

Answer 1

Las ecuaciones empericales existen en códigos en todo el mundo. Por qué ?

¿El hormigón armado es homogéneo? Dúctil? Isotrópico? No. Su comportamiento no se puede predecir. La practicidad es la razón por la cual una ecuación es empírica.

Además, no hay absolutamente nada de malo en confiar en los resultados experimentales . En todo caso, en grandes cantidades, probablemente sean resultados más confiables que los teóricos, ya que el concreto no sigue la teoría hasta el punto :).

Pero, desafortunadamente, la mayoría de las ecuaciones codales (aparte de las más simples, como la capacidad de flexión / corte del concreto reforzado) y las recomendaciones tienen un nivel de base teórica que no es de pregrado y, por lo tanto, no se enseña.

Partiendo de los factores de seguridad (carga / material) hasta los límites (todo el espectro, desde los límites de esbeltez hasta los límites de separación), las recomendaciones tienen mucha teoría (nivel de posgrado) en los campos relacionados con la probabilidad y la estabilidad . Esas ecuaciones son “muy muy desordenadas” y después de muchas aproximaciones en el lado conservador, dan como resultado las ecuaciones que se ven en el código.

Pero creo que IS: 456 emplea demasiadas aproximaciones que hacen que nuestro trabajo sea demasiado fácil (aquí es donde pueden ocurrir errores). Por ejemplo,

1. IS: 456 tiene mesas para el diseño de refuerzo de vigas bajo flexión. ¿Notó que esas tablas se aplican solo para “vigas rectangulares”? Si está diseñando una viga circular / I de hormigón armado, simplemente no puede usar esas tablas / ecuaciones.
2. IS: 456 utiliza el enfoque más antiguo, simple y conservador para la interacción entre la cizalladura y la torsión (la torsión da como resultado un aumento del momento de flexión y la cizalla; así de simple). Pero IRC 112 sigue el Eurocódigo (el método de armadura espacial para cizallamiento y torsión es mucho mejor y da como resultado requisitos de refuerzo más bajos; Además, es de los primeros principios).
3. En algunas ecuaciones, incluso se han utilizado propiedades geométricas y materiales como E, fck, G, Iyy (sección rectangular), etc. (una estimación conservadora de los “valores habituales” actualmente en la práctica), los números se redujeron y se proporcionan las ecuaciones más pequeñas resultantes en el código
   No convencido ? ¿Cómo puedes diferenciar una columna corta de una delgada? L / b> 12? ¿Es realmente así de simple (sin referencia a ningún material / sección de parámetros)?

Soy un novato (obviamente) pero según yo,

“Si el código tiene una ecuación que es dimensionalmente correcta, hay muchas posibilidades de que se haya derivado usando la teoría. Por otro lado, las ecuaciones que involucran unidades aleatorias (por ejemplo, fck ^ 2.6, etc.) son todas empíricas ”.

En general, creo que a nivel de pregrado, el tipo de conocimiento que se necesita para hacer / mejorar las ecuaciones codales es demasiado alto y es mejor aceptarlas tal como son. A nivel de posgrado, definitivamente está dentro de nuestro nivel de comprensión, siempre que le dediquemos nuestra tesis.

Lo intenté, fracasé miserablemente y ahora he hecho las paces con el código 🙂

Es muy bueno que quieras saber qué sucede dentro de la caja negra (nuestros códigos), pero si realmente entras en ella, será un gran viaje 🙂

Answer 2

La cantidad de suposiciones y consideraciones que intervienen en la creación de un código es abrumadora. Si tiene en mente una fórmula particular que está buscando una explicación, puede abordarla.

El código ACI incluye comentarios que explican el origen de cada cláusula en el código y sugiere referencias y propósito de cada punto. Ahora, dada la forma en que funciona el comité del código IS, será difícil hacerlo, pero si conoces a alguien que estaba en el comité, probablemente sabrán la razón por la cual esa cláusula en particular está allí.

Además, verifique con ACI para ver si hay disponible una cláusula similar. ACI, CSA, BS, EN y ASA son muy avanzados y se actualizan con más frecuencia que IS, por lo que deberían proporcionar mucha más información sobre varias especificaciones de código.

Answer 3

Intentaré mantenerlo corto.

Las fórmulas en el código no son solo suposiciones. Los miembros estructurales se prueban en laboratorios, el material utilizado se prueba en laboratorios y luego todo es seguido por una teoría. Primero hay una hipótesis, que supone que ciertos factores podrían entrar en juego para determinar el tipo de fuerza de un miembro en particular. El tipo de capacidad que buscamos podría ser la capacidad de flexión, la capacidad axial o la capacidad de corte, o la capacidad combinada axial, de momento y de corte.

Cuando los investigadores cargan la estructura y miden las deformaciones, conocen el estrés desarrollado en el miembro. Y sobre la base de las tensiones, pueden descubrir las fuerzas. Ahora toda la fórmula de capacidad no es solo empírica.

Por ejemplo:

La capacidad de compresión del miembro es: [math] \ phi {F’_c} {A_g} [/ math]

Ahora phi puede ser diferente en diferentes países, pero sabemos que esto nos dará capacidad de compresión. No hay una suposición subyacente en esto.

Un caso similar es para calcular la capacidad de momento flector de una sección transversal. El brazo de palanca es lo que calcula, se prueba el esfuerzo de compresión en la fibra extrema, la forma parabólica es aproximada y multiplique este bloque de esfuerzo de compresión con el brazo de palanca y tiene la capacidad de flexión.

Algunas cosas empíricas son, espacio mínimo de refuerzo, espacio mínimo de refuerzo en losas, longitud de desarrollo del miembro, factores de seguridad.

Hablando del factor de seguridad, se basa en la probabilidad de falla del material y las consecuencias de la falla. Por ejemplo, la falla del concreto en compresión es mucho más desastrosa que la falla del acero en tensión. El acero es dúctil, por lo que le dará mucho tiempo antes de fallar. No es el mismo caso con el hormigón. Por eso tendrá diferentes factores de seguridad para fallas de tensión y compresión.

Antes de modificar cualquier ecuación en el código, hay una investigación muy sólida presentada por muchas tesis doctorales de apoyo, ingenieros experimentados, publicaciones y conferencias internacionales en papel, discutidas entre el panel de revisión de expertos y luego el cambio se realiza o se introduce en el código. No es tan fácil.

Para concluir, sí, las personas realizan experimentos, aplican teorías y agregan algunos supuestos al desarrollar una fórmula particular para el código que usamos y diseñamos nuestras estructuras.

Si desea ser el que contribuya en el desarrollo de códigos de construcción, su enfoque debe estar orientado a la investigación. De hecho, ahora tiene un software de elementos finitos con el que puede modelar cada muestra de prueba y comprender los contornos de tensión para comprenderla aún más.

Espero que lo hagas algún día.

Que te diviertas

Answer 4

Básicamente no hay suposición, bueno, todo son resultados perfectamente experimentales y sus formas matemáticas. Más sobre IS: 456 2000 es una versión más sofisticada de los estándares estadounidenses y los estándares británicos.

Answer 5

Puede consultar SP24, que es un código explicativo para IS 456: 2000