CIRSOC 201-2002 - Dimensionamiento al corte

PROYECTO DE REGLAMENTO ARGENTINO DE
ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CIRSOC 201-2002
FT/004
DIMENSIONAMIENTO AL CORTE
Ecuación fundamental del Método de Diseño por Resistencia
En un elemento sometido a esfuerzos de corte, debe cumplirse en todas las secciones la siguiente
inecuación:
Vu ≤ (Vc + Vs ) φ
siendo :
φ:
Vu :
Factor que reduce la resistencia al corte para considerar las incertidumbres en los materiales y
en las dimensiones = 0.75
Esfuerzo de corte actuante mayorado. Se obtiene aplicando las cargas de servicio especificadas por los reglamentos de acciones, combinadas con la aplicación de los factores de mayoración de cargas (Ver FT01)
Vc :
Esfuerzo de corte resistente nominal de la sección transversal tomado por la sección de hormigón.
Vs :
Esfuerzo de corte resistente nominal de la sección transversal tomado por la armadura para
resistir el cortante.
Esfuerzo de corte tomado por el hormigón
El Esfuerzo de corte resistente nominal de la sección transversal tomado por la sección de hormigón
puede calcularse con la siguiente ecuación:
Vc =
1
6
f 'c
[ MPa ] bw d
[ MPa ]
siendo :
f 'c :
La resistencia característica del hormigón
bw :
Ancho del alma de la viga
d:
Altura útil de la viga
[ MPa] : Mega Pascales = MN/m2
Por ejemplo, para f 'c = 20 MPa , la tensión tangencial de referencia que toma el hormigón es
vc =
Vc
=
bw d
f 'c
6
= 0.75 MPa
Esfuerzo de corte tomado por la armadura
El Esfuerzo de corte resistente nominal de la sección transversal tomado por la armadura de corte
puede calcularse considerando la figura siguiente como (con θ = 45°) ,
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DIMENSIONAMIENTO AL CORTE
C
jd
α
C −T
s
Av f y ( sin α + cos α ) d
s
Vs
nAv f y
jd (cot θ + cot α )
Vs =
α
T
θ
Vc
que con estribos a 90° se reduce a,
Vs =
Av f y d
s
siendo :
fy :
La tensión de fluencia nominal de la armadura de corte
Av :
La sección transversal de todas las ramas de estribos
s:
La separación de los estribos
Por lo tanto, con estribos a 90° la tensión tangencial de referencia tomada por la armadura es,
vs =
Av f y
Vs
=
= ρv f y
bw d bw s
siendo :
ρv =
Av
:
bw s
La cuantía de armadura de corte
Diseño de la armadura de corte
Considerando que la ecuación de diseño es vu ≤ (vc + vs ) φ , utilizando las ecuaciones anteriores el
procedimiento de cálculo de la armadura de corte es el siguiente:
FT/004
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DIMENSIONAMIENTO AL CORTE
vu
ρv ≥
φ
− vc
ρv =
fy
Av
bw s
Diámetro de los estribos:
φe
Número de ramas:
nr
s≤
Separación de estribos:
nr π
φe 2
4
ρ v bw
Máxima tensión tangencial de referencia
Para evitar la falla del hormigón, las dimensiones de la sección deben ser tales que la tensión tangencial de referencia no supere el siguiente valor:
vu ≤
Por
ejemplo,
vu =
para
5
6
f 'c = 20 MPa ,
5 f 'c
Vu
≤
φ = 2.8 MPa
bw d
6
f 'c φ
la
tensión
tangencial
de
referencia
debe
ser
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DIMENSIONAMIENTO AL CORTE
Comparación entre el procedimiento de diseño viejo y nuevo para esfuerzos de corte según el
CIRSOC 201
CIRSOC 201 NUEVO
CIRSOC 201 VIEJO
⎧ 1.4 D
Vu = ⎨
⎩1.2 D + 1.6 L
V
vu = u
bw d
vc =
f 'c
6
vu
ρv =
φ
− vc
fy
Q= D+L
τ0 =
Q
bw z
⎧0.4 τ 0
⎪
⎪τ
τ = ⎨ 0 τ0
⎪τ 02
⎪⎩ τ 0
z ≈ 0.85 d
Zona I
τ 0 < τ 012
Zona II
τ 0 < τ 02
Zona III
τ 0 ≥ τ 02
ρv =
τ
fy
γ