TIPOS DE FALLA POR CORTE EN MUROS DE CONCRETO Falla por Corte La falla por corte se produce en los muros de concreto armado cuando su capacidad resistente a fuerza cortante es inferior a la de flexión. Esta falla se caracteriza por la presencia de grietas diagonales (Fig. 1), y al igual que en una falla por flexión, los talones del muro también podrían triturarse con el subsiguiente pandeo del refuerzo vertical, si es que el extremo carece de estribos de confinamiento (Fig. 2)
Fig. 1: Falla por Corte
Fig. 2: Falla por Corte en un edificio en Viña del Mar, con trituración de los extremos y pandeo del refuerzo vertical no confinado.
Falla por Corte-Cizalle (Deslizamiento) Por lo general, este tipo de falla es una derivación de la falla por flexión, producida al conectarse las dos grietas formadas por flexión en ambos extremos del muro (Fig.3, edificio Central Park).
Fig. 3 Esta falla se produce generalmente en las juntas de construcción del muro (Fig.4), agravada cuando existe segregación del concreto o cuando las juntas son lisas o cuando los traslapes del refuerzo vertical se realizan en la misma sección transversal (Fig.5), y también, cuando se diseña al refuerzo vertical sólo por flexión, sin considerar que en simultáneo actúa la fuerza cortante, adoptando sus valores máximos al mismo instante durante el sismo.
Fig. 4: Falla por deslizamiento en la junta de construcción. Edificio Obispo Salas, Concepción.
Fig. 5: Algunas de las causas de la falla por Deslizamiento La falla por deslizamiento es muy peligrosa, porque una vez formada esta falla, la losa de techo arrastra al muro en la dirección transversal a su plano, haciéndolo girar en torno al borde longitudinal del plano de falla, con lo cual, la carga de gravedad (“P” en la Fig.6) se concentra en ese borde triturándolo y formando una falla en forma de reloj de arena, con la consecuente reducción de la sección transversal y el posible pandeo del refuerzo vertical interno por efectos de la carga de gravedad, o su posible falla por cizalle.
Fig. 6: Consecuencias de la falla por Deslizamiento.
TIPOS DE FALLA POR CORTE EN VIGAS Los esfuerzos cortantes y de tracción provocan fisuras oblicuas que también son transversales a la dirección del acero longitudinal principal. Aparecen inclinadas en zonas cercanas a los apoyos (cortante máxima) o bajo cargas puntuales elevadas (Fig. 7). El ángulo entre las grietas de cortante inclinadas y el eje de la viga es de aproximadamente 45°. Las grietas de cortante siempre atraviesan todo el espesor de la viga y su anchura depende de la sección de la viga.
Fig. 7 Causas de grietas por cortante:
Sobrecargas no previstas. Mala adherencia de las armaduras al hormigón. Mala disposición de armaduras. Armaduras transversales insuficientes. Baja calidad del concreto.
Alternativas de reparación Evaluar la situación del elemento y determinar: a) Recuperar monolitismo:- Inyección de epoxi. b) Refuerzo del elemento: - Verificar armadura existente. - Reforzar en caso necesario, para lo cual se debe: • Colocar insertos (tipo anclajes) a través de perforaciones; relleno con epoxi.
• Picar y colocar armadura adicional, hormigonar o rellenar con mortero epoxi. • Reforzar con armadura externa (platabandas adheridas con epoxi). c) Eventual demolición y reemplazo. ENSAYOS DE CORTE El ensayo de corte tiene poca aplicación práctica, pues no permite deducir de él algunas de las características mecánicas de importancia del material que se ensaya; es por ello que rara vez lo solicitan las especificaciones. El esfuerzo de corte no puede ser obtenido prácticamente como un esfuerzo puro o simple, pues va generalmente acompañado por otro de flexión, cuyo valor variará según el procedimiento a seguir pues es indudable que si se considera una sola cuchilla su importancia decrecerá, aunque también en este caso tendrá una pequeña influencia en el valor obtenido la dureza del filo y la penetración en cuña del mismo. Sin embargo prácticamente se calcula el esfuerzo de corte como si se tratara de un esfuerzo simple, aplicando la fórmula de tensión ya conocida, debido a que éste predomina tomando valores de tal magnitud que permiten despreciar los efectos secundarios.
El dispositivo utilizado es el dibujo anterior, dado que la pieza cortante va haciendo el corte de la probeta en dos secciones por lo que la tensión de corte es:
ENSAYO DE CORTE Las dos probetas son de igual diámetro igual a 15 mm
Para el acero SAE 1015 Pmax = 91 mm . 125 kgf/mm = 11375 kgf
Acero SAE 1045 Pmax = 131.5 mm . 125 kgf/mm = 16437.5 kgf
Dispositivo de ensayo de corte (Maquina Baldwin – Laboratorio EET 466 -Rosario Santa Fe)
Probetas ensayadas a Corte
