Diseño racional a cortante de trabes acarteladas de concreto reforzado

Abstract

A Mörsch (1909) se le atribuye la primera fórmula desarrollada a partir de la teoría de vigas para cuantificar la demanda de cortante en trabes acarteladas de concreto reforzado (TACR). Su ecuación es la base de varios métodos seccionales que ignoran la interacción flexión-cortante. Las TACR también se pueden diseñar con campos de esfuerzo y modelos de armadura. Estas técnicas permiten diseñar tramos de elemento en los que se toma en cuenta dicha interacción. Dilger y Langohr (1997) desarrollaron un método de diseño por secciones para trabes de sección variable sustentado en un modelo de armadura. Con base en sus resultados, concluyeron que los métodos afines a la teoría de vigas son inseguros. En este trabajo se presenta un método de diseño a cortante para TACR basado en campos de esfuerzo y modelos de armadura, que demuestra que los métodos basados en la teoría de vigas también son seguros. La propuesta incorpora definiciones racionales para la sección crítica por cortante, la esbeltez y las regiones B-D.

Translated abstract

Several equations to estimate the shear force in reinforced concrete haunched beams (RCHB) have been proposed after Mörsch (1909). Some of these equations agree with the classical beam theory while others rely on stress fields and truss models (strut-and-tie models). In contrast with the shear-design approaches based upon stress fields and truss models, the shear design supported on the beam theory is not capable to explain the shear-flexure interaction. Dilger and Langohr (1997) proposed a sectional shear method for prestressed RCHB supported on a truss model. They concluded that the beam theory is unsafe for nonprismatic elements. A sectional shear design method for RCHB supported on stress fields and truss models is proposed in this paper. It is confirmed with the proposed method that shear designs made with the sectional beam theory approach are also safe. The proposed design method is based upon rational definitions for the shear critical section, the beam slenderness and B-D regions.

Translated abstract

Atribuímos a Mörsch (1909) a primeira fórmula desenvolvida a partir da teoria de vigas para quantificar a demanda de cortes em vigas aquarteladas de concreto armado (TACR). Sua equação é base de vários métodos seccionais que ignoram a interação flexão-cortante. As TACR também podem ser projetadas com campos de tensão e modelos de armadura. Estas técnicas permitem projetar frações de elementos no qual tomamos em conta essa interação. Dilger e Langohr (1997) desenvolveram um método de projeto por seções para vigas de seção variável suportado por um modelo de armadura. Com base em seus resultados, concluíram que os métodos relacionados com a teoria de vigas são inseguros. Neste trabalho apresentamos um método de projeto de corte para TACR baseado em campos de atuação e modelos de armadura, que demonstra que os métodos baseados na teoria de vigas também são seguros. A proposta incorpora definições racionais para a seção crítica por cortante, a esbelteza e as regiões B-D.