Introducción Este trabajo tiene como objetivo deducir una ecuación que aparece al final de este artículo y que será empleada para calcular la separación de estribos verticales o refuerzo transversal sometidos a fuerzas cortantes. Su utilización esta dirigido a estudiantes o profesionista de la carrera de ingeniería civil involucrado en el área de estructura de concreto.

Autores relacionados con esta área hablan acerca del empleo de esta expresión en forma somera, por lo que tuve la necesidad de hacer una investigación más amplia para facilitar su aplicación.

 

DISEÑO DE ESTRIBOS O REFUERZO TRANSVERSAL.

Desarrollo del trabajo.

La figura 1, muestra un estribo o refuerzo transversal, cuya característica geométricas es de forma cuadradas, rectangular o triangular, de un material elástico, habilitado y armado en alambrón de ¼” (un cuarto de pulgadas de diámetros), cerrado completamente y que se coloca en forma perpendicular al eje del elemento estructural a una separación “S” del paño de apoyo.

FIG. 1. ESTRIBO O REFUERZO TRANSVERSAL.

 

La presencia de estribos colocados en un elemento estructural (vigas, trabes, columnas) a lo largo del eje de las piezas, restringe el crecimiento de grietas inclinadas a 45 producidas por los esfuerzos antes señalados.

FIG. 2. ELEMENTO ESTRUCTURAL. SE OBSERVA EL ESTRIBORESTRINGIENDO LA GRIETA.

 

Para el diseño del estribo me he auxiliado de un diagrama de fuerza cortante de forma triangular, resultado del comportamiento de una viga simplemente apoyada con carga uniformemente distribuida de un claro “L”

 

FIG. 3 DIAGRAMA TRIANGULAR DE FUERZA CORTANTE A LAMITAD DEL CLARO “L” A UNA DISTANCIA (Xv=0).

 

FIG. 4

 

DONDE:

Vu = Fuerza Cortante factorizada en toneladas o kilogramos.V´u = Fuerza Cortante que absorben los estribos.VcR = Fuerza cortante que absorbe el concreto.X = Una distancia cualquiera en m.Vu = V´u + VcR       --------------------   ec. 1V´u = Vu – VcR       --------------------   ec. 2

 

De la figura 4, pasamos a lo siguiente:

FIG.5

 

N1= Número de estribosS1= Separación de estribos

 

FIG. 6  VOLUMEN DE ESFUERZOS.

 

 

 

RESISTENCIA DE UN ESTRIBO

Con la ayuda de la ecuación 4, el siguiente paso consiste en determinar la resistencia de un estribo, indicando en un corte transversal (Fig. 7) la colocación del estribo totalmente confinado con concreto y acero de refuerzo.

 

FIG. 7FIG. 8. ESTRIBO DE DOS RAMAS FIG. 9

FY = Fuerza vertical a la sección transversal.FN = Fuerza perpendicular a la sección.FV = Fuerza cortante tangencial a la sección con inclinación a 45°

 

FIG. 10. COMPONENTES DE FUERZAS RECTANGULARES (VER FIG. 9)

 

R = Resistencia de un estribo en kilogramos.fY = Esfuerzo de fluencia del acero del estribo en kg/cms2.AV = Área transversal del estribo de dos ramas en cms2.

Con la ayuda de la ecuación 4 y 5, hacemos lo siguiente:

Dividiendo esta expresión entre N1;  tenemos:

Para estribos verticales a 90° con el eje de la pieza;

Donde:

FR = factor de reducción de resistencia (FR = 0.80)AV = Área transversal del estribo de dos ramas en cms2.fY = limite de fluencia del acero del estribo en kms/cm2.d = Peralte efectivo de la sección en cms.VU = Fuerza cortante factorizada en kgs.VcR = Fuerza cortante que absorbe el concreto, en Kilogramos.S1 = Separación del estribo a una distancia “d” del paño del apoyo, en cms.