Las conexiones de corte están diseñadas para absorber fuerzas de corte causadas por cargas aplicadas a elementos estructurales. El elemento más debatido relacionado con las conexiones a cortante son las vigas de hormigón. No hay vigas sin conexiones, aunque otros elementos pueden tener omitidas conexiones como requisitos de diseño.
Una carga aplicada a un elemento estructural se transfiere a sus soportes en forma de tensiones. Los tenemos en cuenta de diferentes formas en nuestros proyectos. Estos son el momento flector y las fuerzas cortantes. La fuerza cortante es la fuerza que transfiere la carga aplicada a la columna.
Como se explicó anteriormente, la amplificación por corte en el haz es inevitable. Según las normas de diseño estructural debemos prever al menos un refuerzo mínimo de cortante en las vigas.
Analicemos por qué necesitamos conexiones cortantes.
Como podemos ver en la figura anterior, el plano de fractura por cortante es angular. Sin embargo, proporcionamos conexiones compartidas en dirección vertical porque, en la práctica, esta es la forma más fácil de mantenerlas.
Hay otras formas de colocar refuerzo de corte. Las barras orientadas hacia arriba contribuyen de manera más efectiva a la resistencia al corte y se colocan perpendiculares al plano de falla por corte.
Sin embargo, debido a la densidad del refuerzo, es muy difícil colocar las barras dobladas como refuerzo de cortante dentro de las vigas. También se utilizan en áreas donde la tensión cortante es crítica.
Como podemos ver en la imagen superior, se pueden colocar barras dobladas en las vigas, continuando la barra de refuerzo principal como barra doblada en la viga.
Analicemos específicamente el tipo de refuerzo de corte en vigas.
Conexiones de viga cortante
Cuando se proporciona refuerzo de corte para vigas, debemos seguir el método estándar de detalle de refuerzo. La mayoría de los estándares como BS 8110, ACI 318, Eurocódigo 2, etc. seguir disposiciones de refuerzo de corte casi similares.
El paquete de artículos Diseño de cizalla Para obtener más información sobre el proceso de diseño, se puede hacer referencia al Eurocódigo 2.
Además, las disposiciones de refuerzo para requisitos sísmicos son más similares.
La siguiente figura del método de detalle estándar muestra el tipo de conexiones y su disposición en las vigas.
Dependiendo de los detalles y requisitos de refuerzo del proyecto, se proporcionan conexiones de corte. Además, a la hora de detallar el refuerzo también se tienen en cuenta aspectos de constructibilidad.
La siguiente figura también fue tomada del mismo patrón. Muestra algunos de los aspectos más importantes que se tienen en cuenta detalladamente según el Eurocódigo 2.
Estas pautas deben seguirse estrictamente al detallar el refuerzo de corte. Además, los detalles no se limitan a los métodos anteriores y se debe hacer referencia a las normas pertinentes.
En resumen, se puede destacar lo siguiente
- No se pueden superponer conexiones de corte como se especifica
- Si se producen momentos de torsión, se debe prestar atención a la forma del eslabón de conexión.
- Las barras de compresión deben fijarse mediante sujetadores de acuerdo con los requisitos de las directrices pertinentes.
- Las varillas de compresión también deben asegurarse mediante conexiones de corte de acuerdo con las normas especificadas.
Conexiones de corte de placa
Realizar juntas de corte en paneles no es una práctica común. Sin embargo, normalmente utilizamos juntas de corte en placas planas. Las placas planas son críticas para el corte dependiendo de la magnitud de las cargas aplicadas.
A diferencia de las vigas, los miembros compartidos tienen tipos especiales de conjuntos de miembros de corte y miembros de corte que se utilizan para transmitir las fuerzas de corte.
Además, también se pueden utilizar barras dobladas para soportar fuerzas cortantes.
La siguiente figura, creada para el método de profundización estándar, muestra algunos aspectos importantes que deben considerarse en detalle.
Los valores anteriores se basan en los requisitos detallados del Eurocódigo 2. Sin embargo, esta disposición y la información técnica podrán utilizarse cuando corresponda.
Además, las siguientes afirmaciones también se pueden utilizar para obtener más detalles sobre la disposición de las conexiones de corte.
Conexiones de tijera de columna
Hay dos propósitos principales al proporcionar conexiones de corte en columnas.
- Para evitar doblarse
- Para absorber fuerzas de corte
Para evitar el pandeo de la columna bajo carga, se debe proporcionar un número mínimo de conexiones en una columna.
El fallo por pandeo de las columnas es un fenómeno bien conocido. Si se proporcionan conexiones y los diseños de refuerzo se llevan a cabo teniendo en mente alturas efectivas adecuadas, se puede evitar la falla por pandeo.
Por otro lado, creamos conexiones a apoyos para absorber fuerzas de corte. Como en el artículo sobre Formas estructurales , las estructuras de pórtico, en las que no hay muros de corte, soportan fuerzas de corte.
En este tipo de estructuras, los pilares soportan las fuerzas de corte que pasan las cargas laterales .
Es obligatorio contar con buenos sistemas de absorción de cargas laterales en los edificios. Sin embargo, en las estructuras de pórtico, el pórtico transfiere cargas laterales a los cimientos.
Las columnas tienen diferentes requisitos de detalle. Para estructuras normales, proporcionamos conexiones de corte de acuerdo con las normas pertinentes. Sin embargo, cuando diseñamos/detallamos con fines sísmicos, se deben eliminar los detalles de seguridad contra terremotos .
En relación con este ámbito, se pueden destacar los siguientes puntos importantes.
- Si la distancia desde una barra hasta la barra de contención (la barra con conexión de corte) excede 150 mm, se debe proporcionar una conexión de corte para restringir esa barra.
- La distancia entre los enlaces debe estar de acuerdo con las normas pertinentes.
- Muy a menudo, el espaciamiento de las conexiones se mantiene en 150 mm para satisfacer los requisitos sísmicos cerca de las conexiones de viga a columna. Puede leer el artículo sobre Detalles sísmicos para comprenderlo mejor.
Conexiones de corte de balsa
La instalación de conexiones de corte en losas o cimientos individuales no es tan común ya que se pueden evitar mediante varios métodos.
Podemos aumentar la profundidad donde las fuerzas cortantes son mayores, o podemos aumentar el área del refuerzo de tracción para aumentar la capacidad cortante.
Sin embargo, no siempre es posible aumentar la profundidad, ya que tiene limitaciones. Según BS 8110, aumentar la profundidad por encima de cierta profundidad (400 mm) no contribuye directamente a aumentar la capacidad de corte.
Como se indica en la figura anterior, se pueden seguir estas opciones para evitar juntas de corte. Sin embargo, debido a las dificultades de construcción de la opción 01 y la obstrucción de la acera de la opción 02, esta no siempre es la opción preferida.
De todos modos, supongamos que proporcionamos conexiones de corte.
Por lo tanto, es necesario proporcionar conexiones de corte en las áreas donde el corte de diseño es mayor que el corte permitido.
Para las cimentaciones de losas también se utilizan conceptos o disposiciones similares a las de las losas planas.
Sin embargo, la disposición de las conexiones de corte es ligeramente diferente.
La siguiente imagen muestra los detalles de un enlace compartido típico.
Los enlaces se proporcionan alrededor del área cargada y la cantidad de enlaces debe cumplir con los requisitos del proyecto.
Conexiones de corte en paredes
Básicamente existen dos tipos de muros que requieren conexiones de cortante.
- Muro de contención
- Muros de corte
Muro de contención
Los muros de contención están expuestos a acciones fuera del plano. Debido a cargas fuera del plano, surgen fuerzas cortantes y momentos flectores.
Por lo tanto, las conexiones de corte también deben realizarse en la dirección de corte para evitar errores de corte. También se puede utilizar un tipo de conexión de corte similar al indicado anteriormente para losas para muros de contención.
Los enlaces se pueden colocar horizontalmente entre barras verticales.
El número de conexiones que se proporcionarán en dirección vertical y horizontal depende de los requisitos del proyecto.
El método para calcular el número de conexiones a cortante se puede encontrar en el artículo sobre Diseño de punzonamiento .
Muros de corte
Los muros de corte están diseñados para soportar cargas laterales. Además, el efecto del muro de corte in situ se utiliza para resistir las fuerzas.
Por tanto, los miembros de las acciones están previstos en la dirección de corte. Generalmente se proporcionan enlaces cerrados. Sin embargo, también se utilizan enlaces abiertos, como se muestra en la siguiente figura.
El número de juntas estancas depende de las fuerzas de corte que actúan sobre el muro de corte. El artículo sobre muros de corte podría estar más relacionado con los muros de corte.
