Diseño de vigas de apoyo.
El PCA 2002 propone un procedimiento de diseño de vigas de apoyo a partir del modelo del ACI 318 para ménsulas y que se basa en calcular la resistencia de la entalladura para evitar el fallo de la sección ante esfuerzos similares a los que aparecen en ménsulas: la fuerza cortante, la flexión y el aplastamiento del hormigón, pero además considera la posible separación entre la parte superior de la entalladura y el alma de la viga y el punzonamiento. A continuación se analiza la resistencia ante cada uno de estas acciones.
El cálculo del refuerzo por flexión y tracción directa sigue las pautas del procedimiento en ménsulas, solo se recomienda que la luz de cortante se considere al estribo por las características que tiene la grieta en esta zona. Entonces:
Y finalmente de la ecuación de fuerzas:
El refuerzo An para resistir la fuerza mayorada de tracción Ncu debe determinarse por:
Este refuerzo debe distribuirse en un ancho resultado del menor entre lb + 5af, o el espaciamiento entre vigas S.
Para proveer la resistencia al cortante por fricción lo importante es definir el ancho de la sección a considerar. De la misma manera que para ménsula se establece que:
para hormigones
para hormigones de
para el aporte del refuerzo principal
Donde:
d peralto efectivo de la entalladura
av distancia de la carga a la cara interior de la viga
lb ancho de la placa de apoyo de la viga secundaria
Si el ancho de la sección lb+ 4av es menor que el espaciamiento entre las vigas secundarias se tomará como ancho este último. En los extremos de la entalladura se colocará como ancho el doble de la distancia entre el centro del apoyo del extremo y el extremo de la entalladura, siempre que sea menor o igual que lb+ 4av.
Finalmente el área del refuerzo principal de tracción Asc, se determina de la misma manera que para ménsulas:
predomina la flexión.
predomina el cortante por fricción.
El análisis del punzonamiento consiste en calcular el perímetro resistente del cono de esfuerzos originado por la fuerza Vu sobre el saliente de la viga, como se representa en la figura.
La expresión de chequeo será entonces:
Donde:
df peralto efectivo medido a partir del borde superior hasta el refuerzo inferior
bo perímetro de la sección crítica al punzonamiento
Siendo:
lb ancho de la placa de apoyo de la viga secundaria
ld largo de la placa de apoyo de la viga secundaria
El tirante vertical, se conoce como refuerzo de suspensión se calcula bajo el siguiente criterio resistente:
Donde:
Av área de una pata del estribo colocado como refuerzo de suspensión
S espaciamiento entre vigas secundarias, distancia entre las cargas actuantes.
s espaciamiento entre los estribos.
Además, la armadura de suspensión de las T invertidas está determinada por la consideración del modo de falla por cortante directo, por lo que debe controlarse que:
Donde:
Av área del estribo colocado como refuerzo de suspensión
bf ancho del ala inferior