2.1.4 Transferencia del esfuerzo rasante en la junta

Transferencia del esfuerzo rasante en la junta

Al agregar componentes de hormigón de forma retroactiva, hay que calcular la transferencia del esfuerzo rasante entre las distintas zonas del molde. Estas llamadas juntas a esfuerzo rasante se dan en componentes de estructura de hormigones de diferentes edades. En tal caso necesita considerar, por ejemplo, las uniones entre partes premoldeadas y los aditivos del hormigón colado in situ o las juntas de conexión entre las fases de construcción durante una reconstrucción, nueva construcción o renovación.

La transferencia del esfuerzo rasante debe calcularse de la siguiente forma:

${\nu }_{Edi} \le {\nu }_{Rdi}$

Ecuación 2.7 EN 1992-1-1, ecuación (6.23)

Existen dos posibilidades para calcular la tensión rasante en la junta a esfuerzo rasante:

1. El cálculo a partir de V_z,Ed y la relación β según EN 1992-1-1, ecuación (6.24) sin considerar M_z,Ed

En este caso, v_Edi es el valor de cálculo del esfuerzo rasante que va a resistir por unidad de longitud en la junta. Este valor se determina con la ecuación (6.24) de [1].

$v_{Edi} = \frac{\beta · V_{Ed}}{z · b_i}$

Ecuación 2.8 EN 1992-1-1, ecuación (6.24)

donde

El valor de cálculo de la resistencia a rasante v_Rdi se obtiene de la ecuación (6.25).

$v_{Rdi} = c · f_{ctd} + \mu · {\sigma }_n + \rho · f_{yd} · (\mu · \sin \alpha + \cos \alpha ) \le 0.5\nu · f_{cd }$

Ecuación 2.9 EN 1992-1-1, ecuación (6.25)

donde

2. El cálculo a partir de la diferencia de esfuerzos axiles en la parte de hormigón añadida mediante la integración de la tensión predominante

La fuerte adherencia que se supone para el cálculo de juntas a esfuerzo rasante en el ELU debe alcanzarse principalmente mediante una interconexión adhesiva, que agarre y disponga de un dentado micromecánico. De ahí la responsabilidad de la armadura de la junta para transferir fuerzas cuando hay una adherencia fuerte, así como es responsable de la ductilidad de la conexión, a pesar de que se tenga que calcular sola la junta a esfuerzo rasante para la unión adhesiva.

En las normas actuales, este planteamiento solo se dispone en un grado menor. Aunque se admite una adherencia variable, para permanecer del lado de la seguridad las reglas de edificación la recogen de forma conservadora y complementaria.

Para las juntas a esfuerzo rasante que se han calculado para el estado límite último para una adherencia variable como estaba previsto, se deben además realizar cálculos del estado límite de servicio. Para este caso, en la determinación de los esfuerzos internos y tensiones en los ELU y ELS se debe incluir consecuentemente la adherencia variable.

Por lo general no se consideran las tensiones que se equilibran por sí solas involucradas en las tensiones rasantes en la junta (debido a un comportamiento de retracción variable entre dos componentes de hormigones de diferentes edades, por ejemplo). El esfuerzo rasante actuante v_Edi se calcula solo a partir de los esfuerzos internos sobre la sección.

La figura 2.2 muestra una sección de la longitud dx a partir de una viga con una junta a esfuerzo rasante paralela al eje del componente de estructura. El momento flector variable provoca un cambio en los esfuerzos del ala a lo largo de la longitud. Por ejemplo, lo siguiente se aplica al ala comprimida:

$d{F}_{cd} = \frac{d{M}_{Ed}}{z} = \frac{V_{Ed}dx}{z}$

Hay un equilibrio entre la variación de fuerzas de compresión y tensiones rasantes en la junta.

${\tau }_{Ed} = \frac{d{F}_{cd}}{bdx} = \frac{V_{Ed}dx}{bzdx} = \frac{V_{Ed}}{bz}$

De este modo, para un brazo mecánico z constante, la tensión de la junta a esfuerzo rasante es proporcional al esfuerzo rasante V_Ed con un esfuerzo axil constante que no tiene influencia sobre el esfuerzo cortante en la junta paralela al eje del componente.

Si la junta a esfuerzo rasante se encuentra en el interior de la zona comprimida, sólo se debe transferir la porción de la diferencia de esfuerzos del ala entre la junta y el borde del ala comprimida. Como resultado, τ_Ed se transforma en:

${\tau }_{Ed} = \frac{F_{cdi}}{F_{cd}} · \frac{V_{Ed}}{bz}$