Resumen de Comportamiento frente a cortante de vigas continuas de hormigón armado: estudio experimental de los mecanismos resistentes y de la influencia de la cinemática desarrollada en combinación con los esfuerzos de flexión
El estudio del comportamiento a cortante en estructuras de hormigón armado ha sido extenso durante los últimos setenta años y ha supuesto el desarrollo de numerosas campañas experimentales. Sin embargo, la inmensa mayoría de estos ensayos experimentales de cortante han sido realizados en vigas simplemente apoyadas, a pesar de que muchas estructurales reales son vigas continuas, que presentan un comportamiento estructural muy distinto.
El comportamiento estructural de las vigas continuas está determinado por la importante interacción flexión-cortante, así como por las características de continuidad y redundancia que permiten la redistribución de esfuerzos de flexión tras la plastificación del armado longitudinal. Este comportamiento posibilita el aumento del cortante al incrementar la carga aplicada tras la formación de una rótula plástica en el entorno de un apoyo interno. De esta manera, pueden desarrollarse roturas a cortante con una combinación de aumento del esfuerzo aplicado y reducción de la resistencia de la zona debido al incremento de la deformación plástica de la rótula.
El trabajo experimental que se presenta tiene por objeto contribuir al conocimiento general del comportamiento estructural frente a cortante de las vigas continuas de hormigón armado, sin y con armadura de cortante, constituyendo la influencia de la rotación de flexión en la resistencia a cortante uno de los principales focos de interés de la investigación.
A tal efecto, se desarrolla un programa experimental compuesto por 15 vigas de hormigón armado y sección rectangular a escala real. El número total de ensayos de cortante es de 30, ya que cada uno de los especímenes es sometido a dos ensayos distintos, uno para reproducir el comportamiento estructural de una viga en voladizo y el otro el de una viga continua. Con el objetivo de alcanzar roturas a cortante con distintos niveles de rotación de flexión, se varía la cuantía de armadura longitudinal y la esbeltez de los especímenes. Además, estos se clasifican en tres series según su armadura de cortante: sin armadura y con dos cuantías de armado distintas.
La técnica de la correlación digital de imágenes (DIC) demuestra ser una herramienta muy potente para la obtención de la cinemática de la fisura crítica de cortante, esencial para el cálculo de la contribución de los distintos mecanismos de transferencia a la resistencia del cortante, lo que posibilita un análisis muy detallado del comportamiento estructural de los especímenes de ensayo. Además, la determinación precisa de la cinemática y la geometría de la fisura crítica ha permitido proponer su modelización mediante una simplificación de ambas características.
Por otra parte, el análisis de la respuesta estructural de los especímenes demuestra la reducción de la resistencia a cortante con el aumento de la rotación de flexión. Los resultados del programa experimental muestran que esta reducción de resistencia se produce tanto en vigas isostáticas (vigas en voladizo) como en hiperestáticas (vigas continuas) y, además, se extiende para roturas posteriores a la plastificación de la armadura longitudinal.
Finalmente, los resultados experimentales obtenidos son comparados con las predicciones resistentes de algunas de las principales formulaciones incluidas en distintos códigos de diseño, así como con las propuestas por dos modelos desarrollados recientemente por diversos autores. Este análisis evidencia que únicamente la formulación iterativa propuesta por el MC2010 es capaz de captar adecuadamente la influencia de la rotación de flexión en la resistencia a cortante. Las formulaciones del EC2 y el ACI 318-19 deberían ser revisadas para su aplicación en vigas continuas con redistribución plástica de esfuerzos.
