Cortanta
Páginas: 23 (5524 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2012
TEMAS DE HORMIGÓN ARMADO Marcelo Romo Proaño, M.Sc. Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador mromo@espe.edu.ec
CAPÍTULO VIII DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO
8.1 INTRODUCCIÓN:
El comportamiento de las piezas estructurales de hormigón armado sometidas a fuerzas cortantes, es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a la compresión y a latracción 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 factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir las fuerzas cortantes. La presencia simultánea de todos estos factoresdetermina que las fallas por cortante sean frágiles, 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 solicitaciones axiales y torsionales que pueden volver aún más compleja lapredicción del comportamiento de las estructuras. La teoría 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. La fisuración en el hormigón, una vez alcanzado un determinado nivel de esfuerzos, cambia el comportamiento de los elementosestructurales. Esta incompatibilidad entre las hipótesis teóricas y el comportamiento real bajo solicitaciones de cortante ha sido superada ampliamente a través de una extensa investigación experimental.
8.2
LOS ESFUERZOS CORTANTES:
Las fuerzas cortantes transversales externas V, que actúan sobre los elementos estructurales, deben ser resistidas por esfuerzos cortantes internos τ, igualmentetransversales, pero que por equilibrio también generan cortantes horizontales como se observa en la siguiente figura.
Figura 8.1: Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte. La Resistencia de Materiales permite definir las ecuaciones que describen la variabilidad del flujo de cortante, y de los esfuerzos cortantes internos τ, en función de
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Octubre-2008
TEMAS DE HORMIGÓN ARMADO Marcelo RomoProaño, M.Sc. Escuela Politécnica del Ejército – Ecuador mromo@espe.edu.ec
la altura a la que se miden tales esfuerzos, para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos. En el caso del hormigón armado, el ACI 2008 y el Código Ecuatoriano de la Construcción 2001 se optó por manejar un esfuerzo cortante referencial o característico promedio v, lo que facilita la inclusión de los diferentes parámetrosque influyen en la resistencia al cortante. Para el caso de secciones rectangulares, secciones T, secciones L, y secciones I, el ACI y el CEC establecen como esfuerzo cortante característico, antes de afectarse con otros factores, al obtenido mediante la siguiente expresión:
v= V bw . d
Ecuación (8.1)
Donde: v: V: bw: d: esfuerzo cortante referencial promedio fuerza cortante ancho del almaresistente al cortante distancia desde el centroide del acero de refuerzo hasta la fibra extrema en compresión
Figura 8.2: Secciones rectangular, Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte. En geometrías rectangulares el esfuerzo característico es el esfuerzo promedio de la sección efectiva, mientras que en secciones T, L e I, es el esfuerzo promedio en el alma.
8.3
LA RESISTENCIA A CORTANTE EN VIGAS DEHORMIGÓN, SIN REFUERZO EN EL ALMA:
La combinación de la flexión y el cortante sobre los elementos estructurales planos genera un estado biaxial de esfuerzos.
Figura 8.3: Líneas de esfuerzos principales en vigas con cargas uniformemente distribuidas.
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Si se...
CAPÍTULO VIII DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO
8.1 INTRODUCCIÓN:
El comportamiento de las piezas estructurales de hormigón armado sometidas a fuerzas cortantes, es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a la compresión y a latracción 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 factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir las fuerzas cortantes. La presencia simultánea de todos estos factoresdetermina que las fallas por cortante sean frágiles, 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 solicitaciones axiales y torsionales que pueden volver aún más compleja lapredicción del comportamiento de las estructuras. La teoría 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. La fisuración en el hormigón, una vez alcanzado un determinado nivel de esfuerzos, cambia el comportamiento de los elementosestructurales. Esta incompatibilidad entre las hipótesis teóricas y el comportamiento real bajo solicitaciones de cortante ha sido superada ampliamente a través de una extensa investigación experimental.
8.2
LOS ESFUERZOS CORTANTES:
Las fuerzas cortantes transversales externas V, que actúan sobre los elementos estructurales, deben ser resistidas por esfuerzos cortantes internos τ, igualmentetransversales, pero que por equilibrio también generan cortantes horizontales como se observa en la siguiente figura.
Figura 8.1: Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte. La Resistencia de Materiales permite definir las ecuaciones que describen la variabilidad del flujo de cortante, y de los esfuerzos cortantes internos τ, en función de
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la altura a la que se miden tales esfuerzos, para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos. En el caso del hormigón armado, el ACI 2008 y el Código Ecuatoriano de la Construcción 2001 se optó por manejar un esfuerzo cortante referencial o característico promedio v, lo que facilita la inclusión de los diferentes parámetrosque influyen en la resistencia al cortante. Para el caso de secciones rectangulares, secciones T, secciones L, y secciones I, el ACI y el CEC establecen como esfuerzo cortante característico, antes de afectarse con otros factores, al obtenido mediante la siguiente expresión:
v= V bw . d
Ecuación (8.1)
Donde: v: V: bw: d: esfuerzo cortante referencial promedio fuerza cortante ancho del almaresistente al cortante distancia desde el centroide del acero de refuerzo hasta la fibra extrema en compresión
Figura 8.2: Secciones rectangular, Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte. En geometrías rectangulares el esfuerzo característico es el esfuerzo promedio de la sección efectiva, mientras que en secciones T, L e I, es el esfuerzo promedio en el alma.
8.3
LA RESISTENCIA A CORTANTE EN VIGAS DEHORMIGÓN, SIN REFUERZO EN EL ALMA:
La combinación de la flexión y el cortante sobre los elementos estructurales planos genera un estado biaxial de esfuerzos.
Figura 8.3: Líneas de esfuerzos principales en vigas con cargas uniformemente distribuidas.
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