Estudio de la distribución del esfuerzo cortante entre distintos mecanismos resistentes en un elemento de hormigón armado sin armadura transversal

Resumen

Este artículo explora cómo se distribuye el esfuerzo cortante entre los tres mecanismos principales de resistencia a cortante: resistencia del cordón comprimido, engranamiento de los áridos y efecto pasador. Los modelos de resistencia a cortante dominantes en la actualidad, la teoría de la fisura crítica (Muttoni et al. [1]) y la teoría del campo de compresiones (Collins et al. [2]), sostienen que el principal mecanismo de resistencia a cortante es el engranamiento de los áridos, mientras que estudios más recientes (Marí et al. [3]), sostienen que el principal mecanismo de resistencia es la capacidad a cortante de la cabeza comprimida.

En este trabajo se utiliza un modelo de elementos finitos para estudiar un ensayo realizado en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) para tratar de asignar la fuerza cortante a los diferentes mecanismos de cortante para diferentes escalones de carga y dilucidar qué es lo que finalmente provoca el fallo de la estructura. Los resultados muestran que a medida que se incrementa la carga aumenta la parte relativa del esfuerzo cortante que toma el cordón comprimido no fisurado hasta que finalmente se alcanza el fallo por cortante cuando el esfuerzo principal de tracción en la zona situada cerca de la carga, pero hacia el apoyo alcanza la resistencia a tracción del hormigón, generando una fisura que precipita el fallo de la viga.