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La fisuración parcial en dirección perpendicular al tirante, ¿merma la capacidad del hormigón a flexión?

Hola a todos.
Planteo la siguiente duda que tengo respecto a la contribución del hormigón en el modelo de bielas y tirantes, a la hora de “subir la carga” al siguiente nudo.

Así como en la flexión simple la carga de las fibras más traccionadas es absorbida por la armadura y la contribución del hormigón en esta zona la despreciamos debido a la fisuración parcial del mismo, es de suponer, que aunque utilicemos cercos para absorber la tracción de los tirantes, el hormigón que movilicemos en esta subida también se va a fisurar parcialmente en una dirección perpendicular al tirante, con lo cual varias secciones se verán afectadas y perderán una capacidad que no tenemos en cuenta a la hora de estudiar la sección a flexión.

¿Esta fisuración que, yo creo que se produce, no merma la capacidad del hormigón?

Juan Atanes Brandón
5 respuestas
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Juan Carlos Arroyo
Juan Carlos Arroyo
Experto
4 abr 2018 - 10:58

Hola Juan:

La fisuración por cortante afecta a la resistencia de la viga, especialmente a la resistencia de las bielas comprimidas. Por ello, cuando se comprueba la resistencia a bielas se tiene en cuenta este hecho con un coeficiente aproximado de 0,3.
En flexión, la resistencia del tirante se mantiene puesto que la responsabilidad es del acero longituinal, no afectado por este hecho.

Un saludo y gracias

Juan Carlos Arroyo
Juan Carlos Arroyo
Experto
8 abr 2018 - 10:57

Hola Juan:

Leyendo de nuevo tu pregunta, creo que planteas un asunto que no he respondido completamente en mi respuesta anterior. En resumen, como bien apuntas, la capacidad del hormigón a cortante en el tirante se ve afectada por fisuración.

La contribución del hormigón a cortante en el tirante, lo que se denomina Vcu, es diferente si el cortante es pequeño y puede ser resistido solo por el hormigón que si el cortante es mayor y se necesita la capacidad de la armadura transversal.
Si llamamos Vcu a la capacidad de cortante del hormigón sin armadura transversal, en la norma española, la contribución del hormigón cuando se necesita armadura transversal es 0,75Vcu. Esto es debido al efecto del que hablas en tu pregunta.

El EC2 es aún más drástico. Si no se necesita armadura transversal, la capacidad del hormigón es Vcu, pero si el cortante es grande y se necesita armadura transversal la contribución del hormigón se considera NULA.

No sé si así respondo mejor a tu cuestión.

Un saludo cordial

Manuel Ballesta
Manuel Ballesta
13 jun 2018 - 18:31

Hola Prof. Arroyo,

Mi pregunta esta relacionada con la inclinación de los tirantes en la analogía de la celosía y su influencia si asumimos la misma inclinación para las bielas comprimidas. Por ejemplo, que ocurre si asimilamos a una celosía tipo Warren donde ángulos de bielas y tirantes son de 45º.

En la norma para la contribución única de la armadura aparece un factor que pre-multiplica al area de la armadura sen(alfa)(cot (theta) + cot (alfa)) asumiendo theta constante, por ejemplo 45º . Ese factor vale 1,41 para alfa = 45º (Warren) y 1 para alfa = 90º (Howe). A priori es mejor tener la armadura de corte inclinada. ¿ Puedes dar un poco de luz a este fenómeno ?.

He comprobado el sumatorio de los ratios AxilxLongitud de barra para todas las diagonales traccionadas en celosía Warren y luego en la Howe y obtengo el mismo número. Lo cual se puede traducir a que se necesita la mísma cantidad de material.

Gracias,
Manuel.

Miquel Muntaner Font
Miquel Muntaner Font
3 nov 2019 - 17:47
Luego, con el EC2 sale más armadura transversal que con la EHE, que curioso. Basándote en tu experiencia, es importante la diferencia de acero para estructuras de edificación normales (luces de 5-6 y cargas de viviendas)
Juan Carlos Arroyo
Juan Carlos Arroyo
Experto
4 nov 2019 - 09:45
Hola Miquel:

Echemos juntos un número.

La carga mayorada de un forjado puede ser 12 kN/m2. 
Si la luz del forjado es 5 m, la carga lineal en la viga es 60 kN/m 
Y el cortante, si la viga tiene 6 m, es 180 kN.

La capacidad Vcu de la viga, de 40x30 puede rondar los (0,4x0,25x0,5MPa) 50 kN
Si los usas, necesitas 140 kN de armadura transversal
Si no los usas, necesitas  180 kN, un 25% más.

Un saludo
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