martes, 19 de noviembre de 2019

EL ESFUERZO CORTANTE EN LAS SECCIONES DE HORMIGÓN ARMADO


 LAS SECCIONES DE HORMIGÓN ARMADO

El Ingeniero Carles Romea, Codirector del Máster Internacional de Estructuras de Edificación con CYPE, presenta en esta ocasión un artículo enfocado a la revisión histórica del modelo de cálculo del esfuerzo cortante en las secciones de hormigón armado, tema estudiado en el Máster Internacional en Estructuras de Edificación con CYPE. 



Esperamos que les sirva de ayuda, sus dudas y / o comentarios los pueden dejar al final del artículo.

 Esfuerzo cortante en las secciones de hormigón armado - Una diferencia de los esfuerzos normales que aparecen sobre la sección cuando una viga de hormigón armado trabaja en flexión, el fenómeno del esfuerzo cortantes es mucho más complejo, por tratarse de un mecanismo resistente espacial, en el cual intervienen muchos factores, y aun hoy en día estamos lejos de poderlos descifrar todos con claridad. 
Sabemos que, Como variación de la ley de momentos flectores entre dos secciones a lo largo de la dirección de la pieza, aparece el esfuerzo cortante que actúa sobre la sección transversal de la pieza. 

A lo largo de la historia de la ingeniería se han ido presentando diversos modelos que, desde finales del siglo XIX, hasta nuestros días, no se han resuelto la cuestión de manera definitiva.

 En cuanto a los fallos por cortante, en los estados límites, existen cuatro efectos principales, según falle el acero de armar, o lo haga el propio hormigón: - Rotura por plastificación de la armadura transversal. - Rotura por deslizamiento o Fallo de anclaje de la armadura transversal. - Fisuración excesiva por cortante. - Fallo por compresión excesiva del hormigón. En 1902, Mörsch, propuso el modelo de distribución de tensiones de corte para una viga de hormigón armado trabajando a flexión. 

Siguiendo la teoría clásica de Colignon, de la resistencia de materiales, Mörsch cuantificó el valor máximo de la tensión tangencial sobre la sección, en la posición de la línea neutra, y por estar fisurada a partir de este punto hasta la armadura de tracción, esta tensión tangencial permanecía invariable. 

A principios del siglo XX, Ritter y Mörsch, propusieron el modelo de la viga de celosía asociada a la sección fisurada, suponiendo que las bielas de compresión en los extremos, estaban inclinadas a 45º. Kani, en 1964, propuso una adaptación del modelo de Mörsch, conocida popularmente como “peine de Kani”, en donde supuso que una vez fisurada la sección por efecto del esfuerzo cortante, los dientes que aparecieron eran como ménsulas que se empotraban en la zona comprimida, algunas veces a la tracción de la armadura longitudinal. 

También Kani, en 1967, presentamos otro factor para explicar los mecanismos resistentes a cortante, después de comprobar que aumentar el canto de la viga, disminuir la tensión de corte.

 Por tanto, dedujo, que el tamaño de la pieza tenía una influencia importante. Es decir, al aumentar el canto de la viga, el ancho de la fisura aumentaba, y esto tenía como efecto que el grabado del árido, tenían menos influencia al distanciarse más. Siguiendo esta línea de investigación, ya en 1999 Collins y Kuchma, demostrando que el efecto “tamaño” desaparece en vigas sin armadura a cortante, si este tiene armadura horizontal suficiente. 

En 1984, Baant y Kim, supusieron que la consecuencia más importante de alcanzar dificultades más anchas era una menor tensión de tracción residual en la superficie de la fisura. 
Ya en 1989 Shioya pudo probar como el efecto “tamaño” y el tamaño del árido afectaban a la tensión de corte de rotura.

 Pero otra línea de investigación, la propuesta del modelo de bielas y tirantes, muy efectivo para explicar los fenómenos no lineales, tenía en cuenta la mínima armadura necesaria distribuida en todas las direcciones, para garantizar la ductilidad suficiente que permite la redistribución de las tensiones que aparecen después de la fisuración. 

En 1987, Schlaich mejoró el modelo de bielas y tirantes, incluidos los tirantes de hormigón traicionado, coincidiendo con Reineck que propuso el modelo de "dientes". Ya finalmente, en 2001 Gastebled y May.



No hay comentarios.:

Publicar un comentario