Sección crítica, esbeltez y regiones B-D para diseño a cortante de trabes de concreto reforzado



Título del documento: Sección crítica, esbeltez y regiones B-D para diseño a cortante de trabes de concreto reforzado
Revista: Concreto y cemento. Investigación y desarrollo
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000384389
ISSN: 2007-3011
Autores: 1
1
Instituciones: 1Universidad Autónoma Metropolitana, Departamento de Materiales, Azcapotzalco, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 7
Número: 1
Paginación: 2-29
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Entre los parámetros que definen el comportamiento y diseño a cortante de las trabes de concreto reforzado, están: i) la sección crítica, ii) la esbeltez y, iii) las regiones B-D. La sección crítica y la esbeltez fueron propuestas a partir del ensaye de trabes sin refuerzo transversal, por lo que su extensión y aplicación en trabes con estribos es cuestionable. Por otra parte, es común subdividir los elementos estructurales en función de las trayectorias de los esfuerzos principales elásticos (regiones B-D), y con ello diseñar el estado límite de falla. Estas inconsistencias han oscurecido el entendimiento del mecanismo resistente a cortante y los métodos de diseño de las trabes de concreto reforzado. En un intento por corregir esta situación, se desarrollaron definiciones para los tres parámetros arriba mencionados usando de manera consistente campos de esfuerzo y modelos de armadura. Con estas definiciones se analizaron algunos resultados experimentales disponibles en la literatura, lo que permitió: i) validar el método de diseño original para trabes esbeltas del reglamento ACI-318 e, ii) identificar una anomalía estructural que se denominó seudoesbeltez. La seudoesbeltez puede evitarse si se atienden recomendaciones sencillas para distribuir el acero de refuerzo transversal
Resumen en inglés The shear critical section was suggested by the "Committee 326" (1962 a/b) as a parameter that controls the shear design of slender reinforced concrete (RC) beams. Although the shear critical section is supported by tests in beams without stirrups, it is also applied in beams with transverse reinforcement. Actually, the slenderness in beams with and without stirrups is sized by means of the a/d ratio; nevertheless, this parameter is only full valid in beams without transverse reinforcement (Kani 1964). Schlaich et al., (1987) classified RC elements into B and D regions. These B-D regions are identified with elastic stress fields, but are designed with plastic truss models or beam theory equations that work with plastic concrete and steel yielding. All these extrapolations confuse the shear design in RC beams. In this paper rational definitions are presented for the shear critical section, beam slenderness, and B-D regions. These definitions are supported with stress fields and truss models and cover uncracked and diagonal cracked stages. Some experimental tests were studied with these new definitions validating the original ACI-318 Code shear design approach for slender beams. The results of the described studies allowed identifying a structural anomaly that was named pseudo-slenderness. This structural anomaly can be prevented attending simple detailing recommendations for the transverse reinforcement
Resumen en portugués Entre os parâmetros que definem o comportamento e design do corte de vigas de concreto armado, estão: i) a seção crítica, ii) a esbeltez e iii) as regiões B-D. A seção crítica e a esbeltez foram propostas testadas em vigas sem reforço transversal, portanto a sua extensão e aplicação em vigas com estribos é questionável. Além disso, é comum subdividir os elementos estruturais de acordo com as trajetórias das tensões principais elásticas (regiões B-D), e com ele projetar o estado limite de falha. Estas inconsistências têm obscurecido a compreensão do mecanismo de resistência ao cisalhamento e métodos de concepção de vigas de concreto armado. Na tentativa de corrigir esta situação, foram desenvolvidas da definições para os três parâmetros acima mencionados usando de forma consistente, campos de esforços e modelos de armaduras. Com estas definições alguns resultados experimentais disponíveis na literatura foram analisados, permitindo: i) validar o método de design original para vigas esbeltas do regulamento ACI-318 e, ii) identificar uma anormalidade estrutural que se denominou pseudoesbeltez. A pseudoesbeltez pode ser evitada se forem atendidas as recomendações simples para distribuir o aço de reforço transversal
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería civil,
Trabes,
Concreto reforzado,
Cortante,
Esbeltez,
Campos de esfuerzo,
Modelos de armadura,
Modelo de puntales y tensores
Keyword: Engineering,
Civil engineering,
Beams,
Reinforced concrete,
Shear,
Slenderness,
Stress fields,
Truss models,
Strut and tie model
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