Para evitar la falla por corte, uno debe comprender el mecanismo que proporciona resistencia al corte a una estructura RC. Comprenderlos puede ayudarnos a trabajar en aspectos específicos y, por lo tanto, a mejorar el diseño. La falla por corte en las estructuras de RC no ha sido fácil de descifrar para los investigadores. Aunque las vigas se han diseñado contra fallas de corte durante más de un siglo o incluso dos, realmente no lo habíamos entendido lo suficiente hasta hace una década. Esta es la razón por la cual el factor de resistencia a la flexión es de 0.9 mientras que el de corte es de 0.75 o algo cercano, dependiendo del código que use. Cuanto más se acerquen a 1.0, mejor entenderemos el mecanismo. Tenemos una mejor idea del mecanismo de falla de corte recientemente. Comenzó con el modelo de corte UCSD, que luego se modificó al modelo de corte UCSD modificado. Aquí hay un resumen rápido.
La resistencia al corte en estructuras RC es proporcionada por tres componentes.
- Contribución concreta
- Contribución de acero
- Contribución de carga axial
La contribución concreta puede dividirse nuevamente en tres partes. El mecanismo principal a través del cual el concreto plano resiste el corte es el enclavamiento agregado. Esto se debe a la presencia de agregados gruesos y a cómo se resisten a moverse entre sí debido al enclavamiento. Los agregados de sonido y un buen diseño de mezcla pueden mejorar este aspecto.
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El segundo mecanismo se debe a la presencia de una zona de compresión en la sección. En cualquier sección a lo largo de la viga habría un eje neutral (NA) y cualquier cosa por encima de NA estará en compresión. Aquí hay una analogía para ilustrar cómo esto resiste el cizallamiento. Si sostiene una pila de libros verticalmente con una mano en la parte superior y la otra en la parte inferior, la pila es estable. Si inclina la pila horizontalmente, los libros se caen. Pero si aplica una fuerza de compresión mientras la mantiene horizontal, la pila de libros permanece horizontal. La compresión que aplica es resistir el corte vertical. Del mismo modo, la zona de compresión en el hormigón contribuye a resistir el cizallamiento. Por lo tanto, aumentar la resistencia a la compresión puede aumentar la resistencia al corte.
El tercer mecanismo es la acción de taco que no quiero detallar. Por favor, google este si estás interesado. Esto depende de la resistencia del acero longitudinal y de cualquier aumento que aumente la resistencia al corte. Entonces, cuando los tres se combinan, el concreto por sí solo resiste algún corte (aunque la acción de caída puede ser controvertida si puede considerarse una contribución concreta).
El siguiente es el aporte de acero. Este es el obvio que todos conocen. Proporcionar estribos o amarres ayuda a resistir la fuerza de corte. Esta contribución es proporcional al área de refuerzo transversal. Aumentar esto aumenta la resistencia al corte.
Por último, pero no menos importante, cualquier carga axial ayuda a resistir el corte. Se puede pretensar en vigas o las cargas axiales ya existentes en las columnas. Entonces, en su caso, pretensar la viga aumenta la resistencia al corte.
Espero haber podido transmitir lo que quería transmitir. Tenga en cuenta que me he saltado muchos detalles con respecto a cada mecanismo. Siéntase libre de comentar si desea saber más sobre cada uno de ellos.
