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Mag. Natividad Snchez A.
ESFUERZO CORTANTE
21 De Octubre del 2010
FUERZA CORTANTE EN LOS ELEMENTOS DE
CONCRETO ARMADO
l. Rajaduras de flexin:
Se presentan en las secciones donde se producen
los mayores esfuerzos de flexin, es decir, en el
tercio central de la luz de la viga y en los apoyos si
se trata de elementos continuos.
Son verticales y se inician al borde del elemento.
En estas secciones, el efecto de la fuerza cortante
es pequeo en comparacin con el del momento
flector
2. Rajaduras de traccin diagonal:
Estas grietas se presentan cerca de los apoyos
No se usan estribos en:
Losas macizas y zapatasLosas nervadas y/o aligerados (8.11, losas nervadas)Vigas con peralte h < .25 mSi Vu < 0.5 Vc
SISTEMA INTERNACIONAL SISTEMA MKS
CASO: ALIGERADOS Y LOSAS MACIZAS EN UNA DIRECCION
. En estos elementos no se usa estribos
El concreto debe tomar el integro de la fuerza cortante
Para aligerados y losas nervadas se permite un incremento del 10% en Vc
ENSANCHES
POR
CORTANTE
PARA
ALIGERADOS
CASO DE VIGAS :
Despus de la formacin de las primeras
grietas, el concreto armado deja de
funcionar como un material homogneo. En
lo sucesivo, el comportamiento del
elemento depender de si cuenta o no con
refuerzo transversal.
En ensayos de laboratorios se ha observado que la resistencia a
fuerza cortante de un elemento con estribos es igual a su resistencia
al agrietamiento inclinado ms la contribucin del estribo.
Supone que la capacidad de corte del elemento es soportada por el
concreto y el acero de refuerzo en el alma.
VuVn , en todas las secciones del elemento
Vn = Vc + Vs, aporte del concreto y de los estribos
Vu(Vc + Vs), condicin de diseo por resistencia
= 0.85
/A.Muoz/ 2007
Si la reaccin del apoyo
induce compresin en el
elemento. si las cargas estn
aplicadas en la parte superior
de la viga y no hay cargas
concentradas entre la cara
del apoyo y una seccin
ubicada a d de ella. entonces
se disear para un cortante
ltimo igual Vd
La reduccin de la carga de diseo en los apoyos se
debe a que la reaccin de compresin incrementa la
resistencia al corte de la pieza. Adems. la grieta ms
cercana al apoyo que puede presentarse tiene una
inclinacin de 45 y alcanza el borde superior del elemento a d de la cara. como se muestra en la figura.
Si existiese una carga concentrada
en el tramo d la seccin crtica se ubica a la cara del apoyo
Si la carga est aplicada en la parte
inferior del elemento, la seccin
crtica se ubica en la cara del apoyo.
1. Estribos perpendiculares al refuerzo principal.
2. Estribos inclinados 45 o ms respecto al refuerzo
longitudinal, los cuales han entrado en desuso.
3. Espirales de poco paso, usadas mayormente en
columnas o en vigas sometidas a grandes torsines.
4. Barras longitudinales dobladas bajo un ngulo mayor
que 30. Han entrado en desuso. Son utilizadas en
Europa.
5. Combinaciones de barras dobladas y estribos.
.
Los estribos mas
utilizados, son los
estribos verticales
o perpendiculares
al eje del elemento.
d/s estribos cruzando
la grieta.
La fuerza cortante que
resiste el acero es:
Vs = Av fyd/s
S = Avfyd/Vs
Cuando Vu > Vc, se colocan estribos verticales.
Las ecuaciones de diseo por resistencia son:
VuVn; Vn = Vc + Vs; Vu(Vc + Vs); = 0.85
Normalmente para el diseo: Vu=(Vc + Vs)
/A.Muoz/ 2007
SISTEMA INTERNACIONAL
SISTEMA MKS
Espaciamiento mximo de los estribos
SISTEMA INTERNACIONAL
SISTEMA MKS
Estribos mnimos
Concretos de alta resistencia
No es necesario
colocar estribos
mnimos en:
Losas macizas y zapatas
Losas nervadas y/o aligerados
Vigas con peralte h < .25 mSi Vu < 0.5 Vc
Metodologa para el diseo por corte
Vu = (Vc + Vs)
Construir un DFC
Ubicar la seccin crtica
Seleccionar el tipo de refuerzo por cortante
Calcular Vc
Si Vu Vc; Smax = Avfy/3.5bw (concretos < 280 k/cm2). Colocar slo hasta Vu0.5VcSi Vu> Vc; es necesario refuerzo por corte
Calcular Vs y verificar, Vs