Respuestas de columna de hormigón armado ante cargas biaxiales de corte

• Main Author: Correa Heinsohn, Agustín
• Other Authors: Massone Sánchez, Leonardo
• Language: es
• Published: Universidad de Chile 2017
• Subjects: Columnas de hormigón; Construcciones de hormigón armado - Diseño - Chile; Resistencia al corte; Cargas biaxiales
• Online Access: http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146121

Ingeniero Civil === El código utilizado en Chile para el diseño de elementos de hormigón armado se basa en el documento ACI318-08 Building Code Requirements for Structural Concrete And Commentary . Ambas normativas no hacen referencia y carecen de recomendaciones sobre la capacidad al corte de las columnas sometidas a cargas laterales biaxiales de corte. Producto de esto, se hace necesario entender el comportamiento de las columnas solicitadas por cargas de corte biaxial, con el fin de aplicarlo en el diseño de elementos de hormigón armado. Como objetivo global del estudio se buscó entender el comportamiento de las columnas cuadradas y rectangulares sometidas a fuerzas biaxiales de corte. Para lograr dicho objetivo se realizaron las siguientes tareas: se realizó una amplia revisión bibliográfica; se inspeccionó la normativa internacional vigente y sus disposiciones especiales en el diseño de estos elementos; se examinaron los ensayos sobre columnas fallando por corte al ser solicitadas de forma biaxial, formando una amplia base de datos; y se recolectó información sobre el comportamiento de las columnas en estudio. Cabe destacar que este trabajo consiste en una recopilación de información y en un análisis de datos, por lo que no incluye un programa experimental. Mediante el análisis de los datos recolectados, que consiste de 59 ensayos de columnas cortas fallando por corte, se dio validez a las metodologías usadas para predecir la capacidad al corte biaxial de las columnas. Estas metodologías fueron dos, una basada en el estudio de Umehara y Jirsa (1982) llamada curvas de interacción y la otra basada en el estudio de Woodward y Jirsa (1980) llamada análisis mecánico. Además de esto, se incluye una discusión sobre la manera en que se diseñan las columnas cortas de hormigón armado bajo cargas biaxiales. Y, por último, se midió la precisión de las expresiones dentro del ACI318-08. Los resultados de esta investigación indicaron que es posible estimar la capacidad al corte en direcciones no principales de una columna, si se conoce la capacidad en las direcciones principales. Utilizando esto, se observó que la capacidad al corte entregada por las expresiones del ACI es conservadora para las columnas solicitadas uniaxialmente y biaxialmente, siempre que se considere el impacto en la capacidad por la aplicación simultanea de las cargas. Basándose en la discusión sobre el diseño actual de estos elementos en conjunto con la metodología de las curvas de interacción, se llegó a la conclusión de que, considerar que trabajan independientemente ambos ejes principales de las columnas para el diseño, puede llegar a entregar un 30% menos de capacidad que la necesaria para las columnas cuadradas; y, para el caso de columnas rectangulares es necesario evaluar específicamente cada geometría. A pesar de que las expresiones del ACI son conservadoras uniaxialmente, algunas columnas en este estudio no alcanzaron sus capacidades esperadas por no estar considerado el efecto de las solicitaciones biaxiales.