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RIGIDEZ A LA FLEXION:
REÓMETRO DE FLEXIÓN DE VIGA (BBR) MÓDULO DE RIGIDEZ A FLEXIÓN S Y VALOR DE M
Este ensayo se utiliza para determinar el módulo de rigidez a flexión de betunes y ligantes bituminosos a diferentes temperaturas de ensayo. Consiste en someter una probeta en forma de viga a una carga constante en un ensayo de flexión de tres puntos y medir la deflexión en función del tiempo. El módulo de rigidez a flexión se emplea para evaluar el comportamiento del betún y los ligantes bituminosos a bajas temperaturas de servicio. Los parámetros determinados normalmente son el módulo de rigidez a flexión a una temperatura determinada, o la temperatura a la que el módulo de rigidez alcanza un valor dado, y los valores de m a esa temperatura. Cuando se requiere un único resultado para el módulo de rigidez a flexión y el valor de m, se emplean los obtenidos para una duración de la carga de 60 segundos. El módulo de rigidez se determina utilizando la siguiente ecuación: Términos y Definiciones: Módulo de rigidez a flexión S(t): Cociente entre la tensión a flexión y la deformación a flexión bajo una carga constante. Valor de m: Valor absoluto de la pendiente de la curva del logaritmo del módulo de rigidez frente al logaritmo del tiempo a un tiempo dado.
Rigidez Específica En ingeniería, la rigidez es la capacidad de un objeto sólido o elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones o desplazamientos. Los coeficientes de rigidez son magnitudes físicas que cuantifican la rigidez de un elemento resistente bajo diversas configuraciones de carga. Normalmente las rigideces se calculan como la razón entre una fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido por la aplicación de esa fuerza. La rigidez específica es otra manera de referirse al módulo de elasticidad de un material, ya que este es una medida de la rigidez del mismo. DETERMINACIÓN DE LA RIGIDEZ RELATIVA DE UNA VIGA. CONSIDERACIONES GENERALES Una vez que conocemos la gráfica de momentos de una viga, la determinación de las curvaturas locales es trivial: Bastará dividir la viga en rebanadas, dibujar cada rebanada con su curvatura real, y dibujar la imagen compuesta de la viga para medir la flecha y comprobar la rigidez. Conviene señalar respecto a este procedimiento conceptualmente simple, pero escasamente práctico, que los únicos factores que intervienen son los puramente geométricos s, d, L, por lo que independientemente del material, de la forma de la sección, y aun del tamaño de la viga, en los casos en los que deformaciones unitarias s sean iguales — y ello sucede normalmente con los materiales empleados habitualmente en estructuras de edificación: madera, acero y hormigón armado—, dos vigas con la misma sustentación y la misma proporción X = L / d que denominaremos habitualmente esbeltez, darán lugar al mismo dibujo y tendrán la misma flecha relativa. Cabe señalar también que si se dimensiona estrictamente cada una de las secciones de una viga de canto constante —lo que es poco práctico pero posible—, tendremos en todas ellas el mismo smáx y en consecuencia la misma curvatura, por lo que la deformada de la viga sería un arco de circunferencia. Este dimensionado, impracticable en madera y acero ya que requiere una mano de obra considerable para un ahorro teórico de material de 1/ respecto a una viga de sección constante, se intenta con una aproximación bastante grosera
Rigidez frente a cortante
La rigidez frente a cortante es la relación entre los desplazamientos verticales de un extremo de un viga y el esfuerzo cortante aplicado en los extremos para provocar dicho desplazamiento. En barras rectas de sección uniforme existen dos coeficientes de rigidez según cada una de las direcciones principales:
Rigidez mixta flexión-cortante
En general debido a las características peculiares de la flexión cuando el momento flector no es constante sobre una barra prismática aparecen también esfuerzos cortantes, eso hace al aplicar esfuerzos de flexión aparezcan desplazamientos verticales y viceversa, cuando se fuerzas desplazamientos verticales aparecen esfuerzos de flexión. Para representar adecuadamente los desplazamientos lineales inducidos por la flexión, y los giros angulares inducidos por el cortante, se define la rigidez mixta cortante-flexión que para una barra recta resulta ser igual a: Rigidez torsional La rigidez torsional en una barra recta de sección uniforme es la relación entre el momento torsor aplicado en un de sus extremos y el ángulo girado por este extremo, al mantener fijo el extremo opuesto de la barra: Donde J es el Momento polar de inercia: Donde r radio del círculo, G es el módulo de cortante del material y L es la longitud del eje que conecta los dos puntos.
