Resumen de Shear Resistance of Members Without Shear Reinforcement in Presence of Compressive Axial Forces in the Next Eurocode 2

Pedro F. Miguel Sosa, Miguel A. Fernández, Josef Hegger, Maximilian Schmid

• español

  La segunda generación del Eurocódigo 2 incorpora formulaciones basadas en modelos físicos suficientemente generales para la evaluación de estructuras existentes, pero que pueden simplificarse para el diseño de nuevas estructuras, con el fin de mejorar la facilidad de uso. Uno de los ámbitos en los que se abordan estas mejoras es la verificación a cortante de elementos sin armadura de cortante, como losas macizas, muros, marcos, viguetas prefabricadas o losas alveolares, que en algunos casos están pretensados o sometidos a cargas axiales externas.En el actual Eurocódigo 2, la verificación a cortante de estas estructuras se basa en una formulación empírica propuesta por Zsutty en 1968. El borrador final de la nueva versión del Eurocódigo 2 ha adoptado la denominada Critical Shear Crack Theory (CSCT) como base teórica para la formulación de la resistencia a cortante, lo que permite una mejor comprensión del comportamiento estructural en muchas condiciones diferentes, no sólo para el diseño de nuevas estructuras, sino también para la evaluación de las estructuras existentes. Esta formulación tiene en cuenta algunos aspectos que no están bien considerados en el actual Eurocódigo 2, los cuales han sido subrayados como deficiencias en los últimos años.La formulación para el diseño de nuevas estructuras en el borrador final de la nueva versión del Eurocódigo 2 (Modelo General) es fácil de usar para la verificación de la resistencia a cortante, pero requiere un proceso iterativo para calcular la capacidad resistente a cortante de secciones en presencia de esfuerzos axiles. Por este motivo, el borrador final de la nueva versión del Eurocódigo 2 también proporciona una formulación alternativa que no requiere iteración (Aproximación Lineal) para calcular la capacidad resistente a cortante en presencia de esfuerzos axiles de compresión, basada en la linealización del criterio de fallo por cortante del CSCT y formulada con la misma estructura aditiva que en el actual Eurocódigo 2, útil para los casos habituales.En este trabajo se presenta la formulación del Modelo General previsto en el próximo Eurocódigo 2 para la verificación a cortante de elementos sin armadura de cortante sometidos a esfuerzos axiles, así como la formulación alternativa (Aproximación lineal). Además, se muestra la concordancia de ambas formulaciones con los resultados experimentales de una base de datos disponible de ensayos de cortante en vigas de hormigón pretensado y la consistencia del tratamiento de seguridad entre ambas formulaciones.

• English

  The second generation of Eurocode 2 incorporates formulations based on physical models which are general enough for the assessment of existing structures but can be simplified for the design of new structures, in order to improve the ease-of-use. One of the areas where these improvements are addressed is the shear verification of members without shear reinforcement, such as solid slabs, walls, cut-and-cover tunnels, precast ribs or hollow core slabs, which in some cases are prestressed or subjected to external axial loading.In current Eurocode 2, the shear verification of these structures is based on an empirical formulation proposed by Zsutty in 1968. The final draft of the new version of Eurocode 2 has adopted the Critical Shear Crack Theory (CSCT) as the theoretical basis for the formulation of the shear resistance, which allows a better understanding of structural behaviour in many different conditions, not only for the design of new structures, but also for the assessment of existing structures. This formulation accounts for some aspects that are not well considered in current Eurocode 2, which have been underlined as shortcomings in recent years.The formulation for design of new structures in the final draft of the new version of Eurocode 2 (General Model) is easy to use for the verification of the shear resistance, but requires an iterative process to calculate the shear capacity of sections in the presence of axial forces. For this reason, the final draft of the new version of Eurocode 2 also provides an alternative non-iterative formulation (Linear Approach) to calculate the shear capacity in presence of compressive axial forces, based on the linearisation of the CSCT shear failure criterion and formulated with the same additive structure as in the current Eurocode 2, useful for the most common cases.This paper presents the General Model formulation provided in the next Eurocode 2 for the shear verification of axially loaded members without shear reinforcement, as well as the alternative formulation (linear approach). In addition, the agreement of both formulations with experimental results from an available shear test database on prestressed concrete beams is shown and the consistency of the safety treatment between the two formulations is also discussed.