Modelo mecánico para la resistencia a cortante de vigas de hormigón armado reforzado con fibras, sin armadura de cortante

Abstract

Es bien conocido que la adicion de fibras de acero mejora la resistencia a cortante y ductilidad de las vigas de hormigón armado. Sin embargo, a pesar de los numerosos estudios existentes, las normativas y recomendaciones de diseño se basan en modelos empiricos que presentan mucha dispersion cuando se comparan sus resultados con los de ensayos. Ello es fundamentalmente debido a las incertidumbres asociadas al comportamiento del hormigon con fibras debido a la orientcion, ditsribucion y adherencia de las fibras  con el hormigón, entre otros factores.  Por ello, la caracterizacion del hormigon con fibras se asocia a parametros de ensayos a flexión, a pesar de que las tensiones post-fisuracion obtenidas no son directamente utilizables como tensiones transmitidas a través de la fisura crítica. Por otra parte, la mayoría de los ensayos existentes no disponen de estos parametros experimentales. Por ello se detecta la necesidad de disponer de modelos mecánicos (no empíricos) que partan de los parametros usados en el dise´ño del hormigón con fibras (tipo, geometria y cuantia de las fibras, etc) A tal fin, en esta ponencia se presenta un modelo mecánico de resistencia a cortante, obtenido extendiendo el modelo "Multi-Action Shear Model" previamente desarrollado en las universidades UPC y UIB, incorporando los efectos de las fibras , tanto a puenteando  la fisura crítica como aumentando la resistencia de la cabeza de compresión. Por otra parte, la tension residual a través de la fisura crítica se obtiene mediante una formulación desarrollada en funcion de las caracteristicas de las fibras (geometria, forma, caracteristicas de adherencia, volumen de fibras) y de la resistencia a traccion del hormigón. Los resultados del modelo, comparados con los de 488 tensayos a cortante incluidos en una reciente base de datos de vigas de hormigon con fibras, sin cercos,  han mostrado una dispersión menor que cualquiera de los modelos existentes hasta el momento, siendo por tanto muy adecuado (por sencillez y precision) para el diseño de estas estructuras.