Hormigon

UNIVERSIDAD DE CUENCA

HORMIGÓN

Informe
DISEÑO DE UNA VIGA A CORTANTE

PROFESOR:
ING. JUAN CARRIÓN

REALIZADO POR:
Juan Vanegas
Sebastián Carrera
Tania Cabrera
Sebastián Patiño

Octavo 2

06-JULIO-2012

INTRODUCCIÓN

El comportamiento de las piezas estructurales de hormigón armado sometidas a fuerzas cortantes, es más complejo que su comportamiento a flexión. Laresistencia a la compresión y a la tracción del hormigón simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras de corte, y la proximidad de cargas concentradas, el nivel dentro de la viga en el que actúan las cargas, son algunos de los elementos estructurales para resistir las fuerzas cortantes. La presencia simultánea de todos estos factores determina que las fallas por cortante seanfrágiles, lo que es una característica indeseable que debe ser controlada durante el proceso de diseño. Los elementos de hormigón armado afectados por fuerzas cortantes usualmente también están sometidos a la acción de momentos flectores. Es posible que también estén presentes fuerzas axiales y torsionales que pueden volver aún más compleja la predicción del comportamiento de las estructuras. Lateoría de cortante en vigas, desarrollada para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos, puede ser utilizada como punto de partida, pero debe ser modificada para tomar en consideración los restantes factores involucrados. Al fisurarse el hormigón, alcanza un determinado nivel de esfuerzos, cambia el comportamiento de los elementos estructurales. Esta incompatibilidad entre las hipótesis teóricasy el comportamiento real bajo fuerzas de cortante se puede superar bajo ensayos teóricos prácticos.

MARCO TEÓRICO
Mecanismo de resistencia a cortante sin refuerzos en el alma.
En elementos de Hormigón Armado a flexión se recomienda, como regla, utilizar refuerzo transversal aunque no se requiera por cálculo con el propósito de evitar el fallo brusco, el desplome de la viga, buscando lacontención por el aporte del acero.
Las fallas a cortante ocurren ante la actuación simultanea de momento flector y fuerzas cortantes, combinación que puede provocar la situación mas desventajosa.
El estudio del cortante apoyado en los conceptos de Resistencia de los Materiales no es aplicable al caso de Hormigón Armado, pues como es conocido el material deja de comportarse en forma elástica, noobstante, para definir la ubicación de la primera grieta puede ser válido, pues antes de la fisuración admitir tal aproximación no conduce a errores de peso aun cuando no sea un material homogéneo.
Desde el punto de vista del diseño, buscando la seguridad del elemento, hay que garantizar que este falle a flexión antes que por cortante. Por tanto un buen diseño debe asegurar que primero se presentelas grietas a flexión, verticales y en las zonas de máximo momento flector; ante un incremento de las cargas ocurrirán las fisuras por flexión cortante, en las zonas en que se combinen momento flector y fuerzas de corte.
Las grietas por cortante y por flexión cortante se hacen indeseables pues producen fallos frágiles, por tanto en ambos casos se requiere la colocación de refuerzo en el alma dela viga.
Los factores que influyen en la resistencia a cortante del hormigón.
Resistencia a compresión del hormigón. Resulta un elemento obvio y que influye tanto en la zona comprimida (Vc) como en la trabazón de los agregados (Va). En las ecuaciones aparece expresado como
Acero longitudinal: El efecto dovela se expresa a través del término Vd por lo que la cuantía geométrica, ρ = As/b.d,influye en el incremento de la capacidad a cortante del hormigón
Tamaño del elemento: Se ha demostrado que en la medida que crecen las dimensiones se reduce el aporte del hormigón a cortante. En las expresiones más comunes para el cálculo de la capacidad del hormigón a cortante se desestima esta reducción..
Carga axial: Es claro que la aparición de cargas comprimidas producen un incremento en Vc....