The development of the accountancy profession in Caribbean Nations This section explores the emergence and development of the accountancy profession

La resistencia a cortante en elementos de hormigón armado sin cercos depende de un elevado número de factores. Estos pueden ser dependientes del propio elemento como por ejemplo lo son la calidad del hormigón, la cuantía de armadura longitudinal o las dimensiones geométricas de la sección transversal, o bien, dependientes de la configuración estructural, entre los que estarían el tipo de carga aplicada, el grado de hiperestaticidad de la estructura, la esbeltez de cortante o la presencia de un esfuerzo axil [Sagaseta y Vollum(2011b)].

Los factores más importantes de los que depende la resistencia estática a cortante son los siguientes:

• Calidad del hormigón: Por lo general, se considera que la resistencia a cortante aumenta al hacerlo la resistencia a tracción del hormigón. La fisuración del hormigón se produce cuando la tensión principal de tracción en alguna fibra del elemento es igual a la resistencia a tracción del hormigón. La mayor parte de las expresiones que proponen las normativas actuales para estimar la resistencia a tracción del hormigón son dependientes de la resistencia a compresión, por lo que las fórmulas empleadas para estimar el valor del cortante último hacen depender este valor de la resistencia a compresión en lugar de la resistencia a tracción que es más difícil de medir [Ferguson y Thompson(1953)], [Kani(1966)].

A partir del análisis llevado a cabo en [Reineck et al.(2003)] sobre una amplia base de datos de ensayos estáticos en elementos de hormigón armado sin cercos que tuvieron roturas por cortante, se puede concluir que la capacidad a cortante aumenta a medida que lo hace la resistencia a compresión del hormigón.

• Cuantía de armadura longitudinal: Tras una extensa campaña de ensayos, [Kani(1966)] pudo verificar una considerable influencia de este parámetro en la resistencia a cortante como se muestra en la Figura 2.4. Este parámetro es de gran importancia al condicionar no solamente la profundidad de la cabeza de compresión sino que también el estado tensional en las fisuras formadas así como la abertura de estas. Por lo general, un aumento de la cuantía de armadura longitudinal se traduce en un aumento no proporcional de la resistencia a cortante al incrementar el área de la zona no fisurada y reducir el ancho de las fisuras [Clark(1951)]. Por otra parte, el empleo de elevadas cuantías de armadura longitudinal genera elementos más sensibles al fallo frágil por cortante. Un análisis experimental de la sensibilidad de este parámetro se muestra en la Figura 2.5.

• Esbeltez de cortante: La influencia de esta variable queda reflejada en la Figura 2.4 propuesta por [Kani(1966)] tras la realización de una serie de ensayos en vigas con

esbelteces de cortante comprendidas entre 1 y 6.5. Para un valor constante de cuantía de armadura longitudinal, es posible observar la existencia de un rango de esbelteces de cortante, denominado de forma habitual como el Valle de Kani, dentro del cual no es posible alcanzar la resistencia a flexión del elemento. En esta región la capacidad resistente del elemento viene condicionada por la resistencia a cortante.

Figura 2.4: Resistencia de un elemento de hormigón armado sin cercos en función de la esbeltez de cortante y de la cuantía de armadura longitudinal [Kani(1966)]

Cuanto menor es la distancia comprendida entre la carga aplicada y el apoyo, la tensión media para la que se alcanza la capacidad a cortante del elemento es mayor. Este hecho esta justificado por la formación de una biela de compresión entre ambos puntos que transmite directamente parte de la carga al apoyo [Adebar(1994)], [Walraven y Lehwalter(1994)].

• Esfuerzo axil: La actuación de un esfuerzo axil de tracción produce una reducción de la capacidad resistente a cortante debido principalmente al incremento de la abertura de las fisuras y al aumento de las tensiones de tracción [Gupta y Collins(1993)]. Sin embargo, la presencia de un esfuerzo axil de compresión moderado incrementa la resistencia a cortante al aumentar la profundidad de la cabeza de compresión y reducir la abertura de las fisuras de cortante, mejorando de esta forma la capacidad para transferir tensiones tangenciales debido al engranamiento entre los áridos de la fisura crítica de cortante [Adebar y Collins(1996)].

• Efecto tamaño: En los trabajos experimentales de [Leonhardt y Walther(1962)], se pudo observar una cierta influencia del canto en la resistencia estática a cortante. En este trabajo se ensayaron dos series de vigas con un mismo hormigón, observándose una reducción de la resistencia a cortante a medida que el canto era mayor.

Los resultados obtenidos en el trabajo de [Kani(1967)] en el que ensayaron vigas de hormigón armado sin cercos para diferentes valores del canto (d = 0.152-0.305-0.610-

1.219 m), manteniendo en todos los ensayos la misma cuantía de armadura longitudinal y la misma resistencia a compresión, verificaron que la resistencia a cortante decrece a me- dida que aumenta el valor del canto del elemento. En el trabajo de [Shioya et al.(1990)] se llegó a la misma conclusión, pero en este caso el canto máximo de los elementos ensayados fue de 0.305 m.

Esta misma tendencia fue observada por [Taylor(1972)]. En este caso, el autor indicó que existe una disminución de la tensión tangencial última de un elemento a medida que aumenta el canto, siendo este efecto menos relevante si se escala adecuadamente tanto el tamaño máximo del árido como el resto de dimensiones del elemento.

La consideración del efecto tamaño fue definitivamente introducida en los modelos mecánicos desde el campo de la Mecánica de la Fractura, destacando los trabajos de Bazant [Bazant y Kim(1984)].

(a) (b)

Figura 2.5:Factores que influyen en la resistencia estática a cortante [Reineck et al.(2003)]: (a) Cuantía de armadura longitudinal; (b) Efecto tamaño