Razones para proveer refuerzo de compresión considerablemente mente las deflexiones. deflexiones. El refuerzo de compresión reduce 1. Reduce considerable
consid considera erable blement mentee las deflex deflexion iones es a largo largo plazo plazo de vigas vigas someti sometidas das a cargas cargas sostenidas. En la siguiente imagen se muestran resultados de pruebas realizadas en vigas para diferentes cuantías de refuerzo en compresión.
Figura 1. Efecto del refuerzo de compresión co mpresión en las deflexiones bajo cargas sostenidas.
Fu ente: Wight, Macregor !"#1"$.
%as vigas fueron cargadas gradualmente a niveles de cargas de servicio durante periodos de varias horas. Esta carga fue mantenida por dos a&os. 'l momento de cargar las vigas tuvieron deflexiones entre 1.( ) 1.* pulgadas !'proximadamente la mism mismaa cant cantid idad ad$. $. +on +on el paso paso del del tiem tiempo po las las defle deflexi xione oness en las las tres tres vigas vigas aumentaron. ara la viga sin refuerzo de compresión !-'/s0bd#$ la deflexión adicional fue 1*2 de la deflexión inicial. En la viga igual cuantía de acero en compresión ) en tracción !-/ -$, la deflexión adicional se incrementó un **2 de la deflexión inicial.
". Incrementa la ductilidad. 'l proporcionar refuerzo de compresión se reduce la altura del blo3ue de esfuerzos, a. +uando a disminu)e, la deformación en el refuerzo de tracción aumenta dando como resultado un comportamiento m4s d5ctil.
Figura 2. Efecto del refuerzo de compresión en la resistencia ) ductilidad de vigas
subreforzadas.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
El momento para el cual flu)e el refuerzo de tracción cambia poco cuando se agrega el acero de compresión. El incremento en la capacidad de momento despu6s de la fluencia se debe ma)ormente al endurecimiento por deformación del refuerzo en tracción. Este incremento se ignora en el dise&o debido a 3ue ocurre bajo grandes deflexiones. 7. Cambia el modo de falla de la viga de compresión a tracción . +uando - 8 -b, la viga estar4 sobre reforzada ) su modo de falla ser4 fr4gil. +uando se proporciona acero de compresión suficiente la zona de compresión se refuerza de tal manera 3ue permite 3ue el acero de tracción flu)a antes de 3ue el concreto en compresión se aplaste, para este caso el modo de falla ser4 d5ctil.
Figura 3. 9iagrama Momento:+urvatura para vigas con ) sin refuerzo de compresión.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
%a norma +;= 1?7:"##( exige proporcionar al menos una barra de @A en cada es3uina de la sección, es decir, al menos dos barras de @A en la fibra comprimida. ara dise&o sismoresistente, se re3uiere 3ue las vigas tengan una cuantía de refuerzo de compresión ma)or o igual al #2 de la cuantía de refuerzo de tracción !-/ B #,#-$. C. Facilidad de armado. El refuerzo de compresión contribu)e a mantener la posición de los estribos durante el armado ) el vaciado de los miembros.
ecciones ! " #
En el sistema de entrepiso mostrado se asume 3ue la losa est4 cargada en una sola dirección ) la carga es transmitida a las vigas dispuestas en dirección perpendicular.
Figura $.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
9urante la construcción se ejecuta primero el vaciado de las columnas ) se permite 3ue fragen antes del vaciado del entrepiso. osteriormente, se realiza el vaciado monolítico de vigas ) losa de entrepiso. +omo se trata de un vaciado monolítico, se considera 3ue una parte de la losa act5a como ala superior de las vigas. ' tales vigas se le conoce como vigas T !
%nc&o efectivo del ala " refuerzo en la dirección transversal
%as fuerzas 3ue act5an sobre el ala de una viga D simplemente apo)ada se muestran en la siguiente figuraG
Figura '. Hlujo real de fuerzas en el ala de una viga D.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
En el soporte, no ha) esfuerzos de compresión longitudinales en el borde, pero en el centro de la luz todo el ancho del ala est4 sometido a compresión por flexión. Ina parte del ancho del ala cerca del soporte no participa de manera efectiva en la transmisión del esfuerzo de compresión. +uando los esfuerzos no son transferidos uniformemente a trav6s de la sección transversal de un miembro, habr4 una región de transición de esfuerzo no uniforme a lo largo de cierta longitud del elemento. ' este efecto se le conoce como Jcorte
diferidoA o Jretraso de cortanteA !Khear lag$. %a parte del ala m4s cercana al alma est4 sometida a ma)ores esfuerzos 3ue en sus bordes. %a Higura muestra la distribución de los esfuerzos de compresión por flexión en una losa 3ue forma las alas de una serie de vigas paralelas en una sección de m4ximo momento positivo.
Figura (. 9istribución de esfuerzos de compresión por flexión m4ximos.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
El esfuerzo de compresión es m4ximo en cada alma, descendiendo entre sus tramos libres. +uando se analiza ) dise&a una sección para momentos positivos se usa un ancho efectivo del ala en compresión. +uando este ancho, be, es esforzado uniformemente a #,Lf /c, dar4 aproximadamente la misma fuerza de compresión 3ue la 3ue realmente se desarrolla en el ancho completo de la zona de compresión.
Figura ). 9istribución de esfuerzos de compresión por flexión asumida en el dise&o.
Fuente: Wight, Macregor !"#1"$.
