11.5Resistencia proporcionada por el refuerzo de cortante

Se permite utilizar como refuerzo de cortante: (a) Estribos perpendiculares al eje del elemento. (b) Refuerzo electro soldado con alambres perpendiculares al eje del elemento. (c) Espirales.

Para elementos no preesforzados, también se permite utilizar como refuerzo de cortante: (a) Estribos que formen un ángulo de 45º o más con el refuerzo longitudinal de tracción. (b) Barras dobladas, consistentes en refuerzo longitudinal con una parte doblada que forme un ángulo de 30º o más con el refuerzo longitudinal de tracción. (c) Combinaciones de estribos y refuerzo longitudinal doblado.

Los valores de f_y y f_yt usados en el diseño del refuerzo de cortante no deben exceder 420 MPa.

Cuando los requisitos de 11.5 se utilicen en elementos preesforzados, d debe tomarse como la distancia medida desde la fibra extrema en compresión al centroide de refuerzo longitudinal en tracción, preesforzado y no preesforzado, si lo hay, pero no hay necesidad de tomarlo menor de 0,80h.

Los estribos y otras barras o alambres usados como refuerzo de cortante deben extenderse hasta una distancia d medida desde la fibra extrema en compresión y deben desarrollarse en ambos extremos de acuerdo con lo indicado en 12.13. El refuerzo de cortante y torsión deberá estar anclado de manera adecuada en ambos extremos, a fin de que sea completamente efectivo en cualquiera de los lados de una fisura inclinada potencial.

El espaciamiento del refuerzo de cortante colocado perpendicularmente al eje del elemento no debe exceder de d/2 en elementos de concreto no preesforzado, de 0,75h en elementos preesforzados, ni de 600 mm en ambos casos.

Los estribos inclinados y el refuerzo longitudinal doblado deben estar espaciados de manera tal que cada grieta potencial a 45º, que se extienda hacia la reacción desde la mitad de la altura del elemento, d/2, hasta el refuerzo longitudinal de tracción, debe estar cruzada por lo menos por una línea de refuerzo de cortante.

Donde V_s sobrepase 0,33 √f’_c b_w d, las separaciones máximas dadas en 11.5.5.1 y 11.5.5.2 se deben reducir a la mitad.

Debe colocarse un área mínima de refuerzo para cortante, A_v min, en todo elemento de concreto armado sometido a flexión (preesforzado y no preesforzado) donde V_u exceda de 0,5 φVc, excepto en: (a) Losas y zapatas. (b) Losas nervadas y aligerados de concreto con viguetas definidas en 8.11. (c) Vigas con un peralte h menor o igual que el mayor de los siguientes valores: 250 mm, 2,5 veces el espesor del ala y 0,5 veces el ancho del alma.

Cuando se requiera refuerzo de cortante, de acuerdo con 11.5.6.1 o por análisis y cuando 11.6.1 permita que la torsión sea despreciada, A_v min para elementos preesforzados (excepto en lo previsto por 11.5.6.3) y no preesforzados se debe calcular mediante:

Pero no debe ser menor que 0,35 b_w s / f_yt.

Para elementos preesforzados que tengan una fuerza de preesforzado efectiva no menor al 40% de la resistencia a la tracción del refuerzo por flexión (A_ps f_pu), el área de refuerzo para cortante debe ser mayor o igual que el menor valor dado por las ecuaciones (11-13) y (11-14).

Donde la fuerza cortante V_u exceda de φVc, el refuerzo para cortante debe proporcionarse de acuerdo con las ecuaciones (11-1) y (11-2) y V_s debe calcularse de acuerdo con 11.5.7.2 a 11.5.7.9.

Cuando se utilice refuerzo de cortante perpendicular al eje del elemento:

A_v es el área de refuerzo para cortante dentro del espaciamiento s, proporcionada por la suma de las áreas de las ramas de los estribos ubicados en el alma.

Cuando se usen estribos circulares o espirales como refuerzo de cortante, V_s debe calcularse usando la ecuación (11-15), donde d se define en 11.3.3, A_v debe tomarse como dos veces el área de la barra en un estribo circular o espiral con un espaciamiento s, f_yt es la resistencia a la fluencia del estribo circular o espiral y s se mide en la dirección paralela al refuerzo longitudinal.

Cuando se utilicen estribos inclinados como refuerzo de cortante:

donde α es el ángulo entre los estribos inclinados y el eje longitudinal del elemento y s se mide en la dirección del eje longitudinal.

Cuando el refuerzo de cortante consiste en una barra individual ó en un solo grupo de barras paralelas, todas dobladas a la misma distancia del apoyo:

pero no mayor que 0,25 √f’_c b_w d, donde α es el ángulo entre el refuerzo doblado y el eje longitudinal del elemento.

Cuando el refuerzo de cortante consiste en una serie de barras paralelas dobladas o grupos de barras paralelas dobladas a diferentes distancias del apoyo, V_s se debe calcular por medio de la ecuación (11-16).

Solamente las tres cuartas partes centrales de la porción inclinada de cada barra longitudinal que esté doblada se puede considerar efectiva como refuerzo de cortante.

Cuando se emplee más de un tipo de refuerzo para cortante para reforzar la misma porción de un elemento, V_s debe calcularse como la suma de los valores calculados para los diversos tipos de refuerzo para cortante empleados.

En ningún caso se debe considerar V_s mayor que 0,66 √f’_c b_w d.

Cuando una carga concentrada se transmite a una viga principal a través de vigas secundarias que llegan a sus caras laterales, se tomará en cuenta su efecto sobre la tracción diagonal del elemento principal cerca de la unión, para lo cual se deberá colocar refuerzo transversal de suspensión en la zona de intersección de las vigas, en la viga principal (Fig. 11.5.8).

El refuerzo de suspensión estará constituido por estribos cerrados de altura total y deberán proveer una resistencia en tracción en la cara de apoyo de acuerdo con:

V_u es la fuerza cortante en la viga secundaria en la cara de encuentro, A_h es el área del refuerzo de suspensión adyacente a la cara de la viga de soporte (principal), hs y hp son los peraltes de las vigas secundaria y principal respectivamente y φ = 0,85.

El refuerzo calculado, A_h, es adicional al necesario por fuerza cortante y torsión en la viga principal, y se colocará en ella en la longitud indicada en la Fig. 11.5.8

Cuando la viga principal soporta vigas a ambos lados, el área del refuerzo de suspensión, A_h, se calculará independientemente para cada cara de la viga principal, y se deberá disponer la mayor de las áreas requeridas para cada cara.

El refuerzo longitudinal inferior de la viga secundaria deberá colocarse por encima del refuerzo longitudinal inferior de la viga principal, y deberá anclarse adecuadamente en ella.

Si una carga se transmite a una viga de modo que produzca esfuerzos de tracción perpendiculares a su eje, como sucede en vigas que reciben las cargas de las losas en su parte inferior (vigas invertidas), se suministrarán estribos adicionales en la viga, calculados para que transmitan por tracción la carga a la viga.