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Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Fuerza de Corte o Fuerza Cortante En la figura se muestra la simulación de una viga, compuesta de cinco (5)láminas colocadas verticalmente una sobre otra. Sin carga aplicada, lapieza no manifiesta ninguna deformación, fig. a, al aplicar alguna carga lapieza^ se^ deforma,^ como^ se^ muestra,
dado^ que^ cada^ lámina^ es independiente,^ cada^ una^ por separado^ intenta^ deformarse individualmente.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Fuerza de Corte o Fuerza Cortante En el caso de concreto armado , si bien no es un material homogéneo, seha^ aceptado^ la^ premisa^ para^ el^ diseño
por^ flexión,^ que^ se^ deforma conjuntamente^ concreto^ y^ acero.^
Para^ simular^ esa^ homogeneidad^ se coloca un adherente entre las láminas,
fig. c), una vez cargada la pieza la deformación ahora de cada lámina depende de la deformación de la láminainferior y superior. En la fig. d) se muestran las flechas que indican lasfuerzas que se generan, estas son las fuerzas cortantes producto delmomento flector producido por la carga P.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Distribución del esfuerzo cortantes en vigas En^ una^ viga^ de^ material^ homogéneo
la^ distribución^ de^ esfuerzos^ se presenta como se muestra:
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Distribución del esfuerzo cortantes en vigas
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Tracción Diagonal Los esfuerzos normales y tangenciales van a definir planos de esfuerzosmáximos, esfuerzos normales y esfuerzos de corte. Vease en la figura,que ocurrirán valores extremos de esfuerzos normales y cortantes en unángulo de 45°.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Tracción DiagonalPlano C-D: • Se encuentra sometido a efectos normales de tracción. • La tracción en este plano se ha denominado como tracción diagonal. • El concreto tiene alta resistencia a la compresión, pero esmuy débil atracción, por lo que el concreto se agrietará en este plano. • Cuando^ los^ esfuerzos^ de^ tracción
diagonal^ son^ muy^ altos,^ será necesario colocar refuerzo. Plano A-B: • Se encuentra sometido a efectos normales de compresión. • El concreto tiene alta capacidad resistente a la compresión. • En este plano, el concreto absorbe el esfuerzo de compresión que seproduce.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Esfuerzo Cortante La distribución de esfuerzo cortante en el concreto armado de vigasrectangulares y T, dependerá de la distribución del esfuerzo normal. Parasimplificar los efectos del corte nominal v, se utilizan las expresionesutilizadas en resistencia de materiales:^ ௨ Donde:Vu: Fuerza cortante últimab: ancho de la secciónd: Altura útil
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corte ^ Falla por fuerza cortante El colapso^ o falla por corte es comparable con el proceso de falla porflexión. Es posible obtener un diseño con falla por corte del tipo frágil oviolenta y también un diseño con una posible falla dúctil. Para asegurarseque el colapso o falla dúctil por flexión va a preceder a la falla por corte,las normas aplican las siguientes condiciones o premisas:a) Limitan la cantidad mínima y máxima de acero de refuerzo longitudinal.b) Exigen una cantidad mínima de acero de refuerzo por corte en todoslos elementos diseñados por flexión, si la fuerza mayorada de diseño Vuexcede la mitad de la fuerza cortante proporcionada por el concreto, esdecir si Vu > 0.5Vcc)^ Definen^ un^ factor^ de^ minoración
de^ resistencia^ al^ corte^ =0.
considerablemente menor que el admitido por flexión.d) Cuando hay algún tipo de abertura en una sección, debe ser estudiadolocalmente.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Corteb) Fuerza cortante por flexión debida a los efectos de tracción en elacero de refuerzo. Una vez transferidas las acciones de tracción
del concreto^ al^ acero^ de^ refuerzo^ por
efecto^ del^ momento^ flector,^ los efectos de la tracción diagonal se manifiestan de manera mas acentuada yla tensión de la fuerza cortante produce mayores agrietamientos, lasgrietas por fuerzas cortantes continúan
a 45°, pero en la zona inferior de tracción ocurren mayores agrietamientos.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónResistencia a Cortec) Fuerza cortante por compresión debida a los efectos compresión ytrituración del concreto. En este caso, para el estado último el concretocomienza la trituración debido a los esfuerzos de compresión, productode la compresión diagonal producida por la flexión.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónDiseño del acero de refuerzo por corte en vigas^ ^ Vn^ =^ ^ Vc +^ ^ Donde:Vu: Fuerza cortante mayorada en la sección considerada^ ^ : Factor de minoración de resistencia = 0.75 (1753-06 - Tabla 9.4)Vn: Resistencia nominal al corte de la secciónVc: Resistencia nominal al corte del concretoVs: Resistencia nominal del acero
Vs^ ≥^ Vu
La^ Fuerza^ cortante^ resistente^ nominal
se^ define^ como^ la^ capacidad
resistente al corte del concreto Vc, mas la capacidad resistente al cortedel acero Vs:^ Vn = Vc + Vs
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónDiseño del acero de refuerzo por corte en vigas ^ Sección crítica En^ los^ siguientes^ casos,^ las^ secciones
a^ lo^ largo^ de^ la^ longitud^ del elemento se permiten diseñar, con una fuerza cortante mayorada Vu,determinada a una distancia “d” de la cara del apoyo. a)^ Reacción^ el^ apoyob)^ Las^ cargasproduce^ compresiónen las zonas extremasdel elemento
c)^ No^ hay^ carga sonaplicada entre la caraaplicadas en la partedel^ apoyo^ y^ lasuperior del elementodistancia “d”.
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónDiseño del acero de refuerzo por corte en vigas ^ Resistencia Nominal al Corte proporcionada por el concreto Vc La^ resistencia^ nominal^ al^ corte^ proporcionada
por^ el^ concreto^ Vc,^ se define como (Tabla 11.3):La resistencia nominal al corte proporcionada por el concreto, Vc, entodo caso y en cualquier expresión, el valor de
√f’c , no excederá de 26 = 0,53^ (^2) kg/cm f’c. b. d
Tema 3 - Elementos Sometidos a Corte y TorsiónDiseño del acero de refuerzo por corte en vigas ^ Resistencia Nominal al Corte proporcionada por el concreto Vc
