Conceptos Clave en el Diseño de Vigas de Concreto Reforzado

Verdadero y Falso

1. La ubicación de la sección crítica para diseñar a corte según el ND1 depende únicamente de dónde se aplican las cargas sobre la viga. Falso
2. El momento máximo probable es igual al mayor de los momentos resultantes de aplicar las combinaciones de solicitaciones normativas. Falso
3. Los estribos cerrados siempre deben estar constituidos por una sola pieza. Falso
4. Los diseños por corte y torsión de una viga de concreto reforzado se realizan conjuntamente. Verdadero

Selección Simple

1. La falla por corte de una viga de concreto reforzada es: FRÁGIL
2. No se exige acero de refuerzo transversal cuando Vu ≤ 0.5 Vc al diseñar según: ND1
3. Las barras de acero de refuerzo longitudinal de una viga de concreto reforzado aportan resistencia a: FLEXIÓN Y TORSIÓN
4. Los estribos aportan resistencia a corte en una viga de concreto reforzado al desarrollar fuerzas de: TRACCIÓN

Completación

1. Para diseñar según el estado límite de agotamiento resistente se emplean factores de MINORACIÓN de resistencia.
2. El desarrollo de una rótula plástica a flexión en una viga de concreto reforzado constituye un mecanismo de falla DUCTIL.

3. Para resistir momentos torsores se requiere siempre el uso de estribos CERRADOS.

4. La torsión secundaria que actúa sobre un miembro estructural también se identifica como torsión de COMPATIBILIDAD.

Preguntas y Respuestas

1) Enumere las funciones que cumple el acero de refuerzo transversal en los miembros estructurales de concreto reforzado.

• Resistir las fuerzas cortantes (esfuerzo cortante) y/o de torsión.
• Confinar el núcleo de concreto para incrementar su resistencia a compresión y su ductilidad.
• Prevenir el pandeo (abollamiento) del refuerzo longitudinal.
• Mantener en su posición durante el vaciado del concreto.
• Controlar el ancho de las grietas diagonales producidas por corte o torsión.

2) Explique brevemente la diferencia fundamental entre diseñar a corte según el nivel de diseño ND2 y el nivel de diseño ND3.

Nivel de Diseño 3 (ND3): Es el nivel de diseño sismorresistente más estricto (para zonas de alta sismicidad). El diseño a corte es más conservador, basándose en la capacidad a flexión del elemento (generalmente a la cara de las columnas) con una sobre-resistencia. Esto asegura que la falla por cortante (que es frágil) sea prevenida, haciendo que la falla se produzca por flexión (que es dúctil).

Nivel de Diseño 2 (ND2): Es un nivel intermedio. También requiere una verificación de corte basada en la capacidad a flexión, pero con factores de sobre-resistencia ligeramente menores que en ND3, lo que resulta en requisitos de refuerzo transversal menos exigentes que en ND3.

3) Explique el fundamento de la "armadura espacial" para el diseño de vigas de concreto reforzado sometidas a torsión.

El fundamento se basa en la analogía de la armadura espacial (o celosía espacial) de pared delgada. Una vez que una viga de concreto reforzado se fisura debido a la torsión, la resistencia torsional residual es proporcionada principalmente por una estructura interna idealizada que se forma en la periferia de la sección. El diseño consiste en asegurar que estos elementos de la "armadura espacial" tengan la capacidad suficiente para resistir las fuerzas internas generadas por el momento torsor. La torsión se resuelve como un flujo de cortante constante a lo largo del perímetro de la pared delgada idealizada.

4) Defina "flujo de cortante".

Se define como la fuerza cortante horizontal por unidad de longitud a lo largo del eje longitudinal de un elemento estructural.