VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO CON REFUERZO AL CORTE EN 45? SOMETIDAS A CARGAS CÍCLICAS

Abstract

El presente estudio explora el empleo de estribos inclinados a 45 grados para reducir la tendencia del hormigón a fragmentarse y vaciarse en las zonas próximas a los nudos de los marcos dúctiles de hormigón armado cuando se ven sometidos a un terremoto severo. Este efecto es conclusión de la llamada falla por compresión diagonal y en la resea actual de eventos sísmicos se ha visto que lleva rápidamente al colapso de la estructura. Se construyeron y ensayaron entonces un conjunto de especímenes de prueba formados por un segmento de columna de cual sale una viga en voladizo con armadura transversal en 45 grados, y a la que se aplicó una carga cíclica en el extremo, representando la parte de la viga próxima a un nudo del marco y sometida a la acción de un sismo. Los elementos viga-columna ensayados fueron seis. Reconociendo la disposición de los estribos en 45? como la óptima desde el punto de vista del desempeo al corte, y para aminorar las consecuencias de la falla por compresión diagonal, se probaron diversos arreglos de la armadura transversal dispuesta con esa inclinación, buscando la forma que diera mejores resultados. Las vigas tuvieron sección transversal de 8.5cm x 13.5cm, y 50 cm de longitud. La armadura longitudinal, a cada lado de la viga, fue de dos barras de 8 mm de diámetro más dos barras suplementarias cortas, también de 8 mm. Los estribos fueron de 4 mm de diámetro. Los especímenes representan modelos a escala 1/3 o 1/4 de los elementos reales, y cumplen, en general, con los requisitos del código ACI-318. Los ensayos se realizaron en el laboratorio de Ingeniería Sismorresistente del Departamento de Obras Civiles de la UTFSM, utilizando un actuador dinámico MTS. Se vio que, con la disposición de armaduras empleada, el comportamiento en términos de resistencia, ductilidad y deterioro fue mucho mejor que el de especímenes similares pero con armadura transversal formada por estribos dispuestos en las formas usuales, conclusión que se obtiene de comparaciones con resultados de memoristas anteriores. Por otro lado, se obtuvo fotografías y videos que aclaran la secuencia de falla por compresión diagonal y la forma en que los estribos inclinados en 45? colaboran en disminuir el dao en la viga, evitando el vaciamiento temprano de ésta.