Memoria Tecnica De Cálculo Estructural De Muro De Hormigon Armado

TEMAS DE HORMIGÓN ARMADO
Marcelo Romo Proaño, M.Sc.
Escuela Politécnica del Ejército - Ecuador

CAPÍTULO XIV
TORSIÓN EN LOS ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO
1 4.1 INTRODUCCIÓN:
Muchas veces, los elementos estructurales, además de estar sometidos a flexión, cortante y
cargas axiales, deben resistir solicitaciones torsionales. Por otra parte, muy rara vez se tienen
elementos sometidossolamente a momentos torsores.
Las vigas extremas, que sirven de sustento para las losas; las vigas de soporte de gradas en
voladizo; y las escaleras helicoidales, son casos clásicos de elementos que están sujetos a
momentos torsores.

Mientras en las escaleras en voladizo y en las escaleras helicoidales normalmente se toma en
consideración el efecto de los momentos torsores, las vigas perimetralesque sirven de
sustento a losas casi nunca son diseñadas para resistir solicitaciones torsionales.

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1 4.2 EL FLUJO DE ESFUERZOS CORTANTES DIAGONALES:
Los momentos torsores que actúan sobre los elementos estructurales son resistidos mediante
el flujo de esfuerzos cortantes diagonales, deorientación opuesta a las solicitaciones.
Existen secciones transversales sumamente eficientes resistiendo a los momentos torsores
como las secciones circulares y los anillos circulares, y en menor proporción las secciones
cuadradas y los anillos cuadrados, en las que el flujo de cortante se cierra n
aturalmente,
describiendo círculos o geometrías similares a círculos, por lo que reciben elnombre de
secciones cerradas .

Las secciones rectangulares alargadas, y las secciones compuestas por varios rectángulos
alargados que no permiten el cierre natural del flujo de corte, son menos eficientes, recibiendo
las últimas el nombre de secciones abiertas .

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1 4.3 ELCOMPORTAMIENTO ANTE LA TORSIÓN DE LOS ELEMENTOS
DE HORMIGÓN ARMADO CON SECCIÓN TRANSVERSAL
RECTANGULAR:
Se puede tomar una pieza de hormigón, de sección transversal rectangular (es la de uso más
frecuente), cuya dimensión mayor es d y cuya dimensión menor es b, sometida a momentos
torsores T.

Los esfuerzos cortantes v provocados por los momentos torsores pueden ser descritos
esquemáticamente mediantelos siguientes gráficos:

Se puede observar que:
•

Los esfuerzos cortantes por torsión crecen desde el centro de la sección hacia las caras
exteriores

•

La capacidad resistente a la torsión de la sección depende primordialmente de la
magnitud de la dimensión más corta b, y

•

Los cortantes máximos se producen en la parte central de las caras de mayor longitud.

Si se lleva elelemento estructural propuesto hasta la rotura, ésta se produce mediante una
superficie de falla diagonal, que tiende a formar un helicoide en tres de sus caras (una cara
larga y dos caras cortas), y cierra la superficie de corte en la cuarta cara. La superficie de falla
tiene ángulos característicos en cada una de las tres caras helicoidales, donde una de las caras
(la de mayor longitud)presenta una fisura que forma un ángulo de aproximadamente 45 ° con
el eje longitudinal, y las dos caras restantes del helicoide presentan una fisura con un ángulo φ
con respecto al eje longitudinal, aproximadamente igual en las dos caras. El ángulo φ está
comprendido entre 45° y 90° .
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Paracontrolar las fisuras provocadas por las solicitaciones torsionales, además de la
capacidad resistente del hormigón simple, puede ser necesario el proveer estribos cerrados
transversales, y varillas longitudinales ubicadas en todas las caras de la sección, lo que permite
coser y estabilizar las fisuras.

1 4.4 DISEÑO COMBINADO A LA TORSIÓN Y AL CORTE:
Debido a que la torsión se transforma...