Como Diseñar una Viga de Concreto Armado: El diseño de cortante de vigas de hormigón armado (RC) implica determinar el espacio entre los estribos. La fuerza cortante es una palabra que se usa para indicar la fuerza que actúa perpendicular al eje longitudinal de la viga RC. Generalmente, la fuerza cortante es mayor en el soporte de la viga y disminuye hacia la mitad del tramo de la viga.
Como Diseñar una Viga de Concreto Armado
Como Diseñar una Viga de Concreto Armado: Las vigas de hormigón RC se agrietan a la flexión debido a las tensiones de tensión principales que son horizontales en el medio del tramo de la viga. Estas tensiones principales cambian la dirección de horizontal en el refuerzo longitudinal a 45 grados en el eje neutro y vertical en la ubicación de la tensión máxima de compresión.
Por lo tanto, el refuerzo de cizallaje o estribos restringe las grietas de la cizalla y resiste las tensiones de cizallación en combinación con la resistencia a la cizalladura del hormigón. Por lo tanto, la capacidad de cizallación del haz RC es la combinación de fuerza de cizallador de hormigón más fuerza de cizallador del refuerzo de cizallador, según el código ACI.
Modos de falla de Cizalladura
Fundamentalmente, se producen tres modos de error o su combinación:
- Falla flexural en la que las grietas son principalmente verticales en el tercio medio de la anchura del haz.
- Fallo de tensión diagonal, donde la fuerza del haz en tensión diagonal es menor que su fuerza en la flexión.
- Fallo de compresión cortante, donde el haz tiene una pequeña relación de extensión/profundidad de cizallación de la magnitud de 1-2,5 para la carga concentrada y menos de 5 para la carga distribuida.
Refuerzo de Cizalladura
Como Diseñar una Viga de Concreto Armado: Cuando la sección transversal de hormigón tiene un área insuficiente para mantener las tensiones de cizallación por debajo de los valores permitidos, se puede proporcionar resistencia adicional a la cizalladura de dos maneras. Uno de refuerzo de cizalladura que consiste en aros o estribos, que se pueden colocar verticalmente o inclinados en algún ángulo con horizontal.
Otro es en forma de refuerzo web que puede consistir en refuerzo flexural que se puede doblar diagonalmente hacia arriba (donde ya no es necesario resistir la flexión) para reforzar la red.
Funciones de los Estribos
El refuerzo de cizalladura realiza cuatro funciones principales:
- Lleva una porción de fuerza de cizallación factorada flexural.
- Restringe el crecimiento de grietas diagonales.
- Mantiene las barras de refuerzo longitudinales en su lugar.
- Proporciona cierto confinamiento al hormigón en la zona de compresión si los estribos están en forma de lazos cerrados.
Ubicación de la sección crítica para el diseño de cizalladuras
La ubicación de la sección crítica para el diseño de cizalladura se determina en función de las condiciones en los soportes. La ubicación de la cizalla crítica se encuentra a una distancia de profundidad efectiva (d) para la condición (a, b y c) en la Figura-3, mientras que la sección crítica para el diseño de cizalladura está en la cara de los soportes para la condición (e, f y g) en la Figura-3.
- Viga soportada al final
- Viga soportada por columnas
- Carga concentrada a distancia d de la cara del soporte
- Miembro cargado cerca de la parte inferior
- Viga soportada por viga de profundidad similar
- Haz soportado por elemento vertical monolítico
