Alcance: Verifica la resistencia al cortante del nudo viga-columna en marcos especiales según ACI 318-19 §18.8. La solicitación se determina por diseño por capacidad usando la resistencia probable (Mpr) de las vigas que concurren al nudo, con 1.25·fy para el acero de tracción.
Acero longitudinal en la cara del nudo. El cortante se calcula con la resistencia probable: T = 1.25·fy·As.
Equilibrio en el panel del nudo: las fuerzas de tracción T₁ y T₂ del refuerzo de vigas (calculadas con 1.25·fy) y el cortante Vcol de la columna generan un cortante Vⱼ en el plano del nudo.
El nudo viga-columna es la zona de intersección entre vigas y columnas. Durante un sismo, las fuerzas de tracción y compresión del refuerzo longitudinal de las vigas, combinadas con el cortante de la columna, generan un estado complejo de corte diagonal en el núcleo del nudo. ACI 318-19 §18.8 establece los requisitos específicos para marcos especiales (SMRF).
| Paso | Descripción | Referencia |
|---|---|---|
| 1 | Calcular fuerzas en el refuerzo de vigas con 1.25·fy (Mpr) | §18.8.2.1 |
| 2 | Determinar Vⱼ = T₁ + T₂ − Vcol para los dos sentidos sísmicos | §18.8.2.1 |
| 3 | Clasificar el nudo por confinamiento (4 caras / 3-2 opuestas / otros) | §18.8.4.1 |
| 4 | Determinar ancho efectivo bⱼ = min(bw + 2x; bc₁) | §18.8.4.3 |
| 5 | Calcular Aⱼ = h·bⱼ (área efectiva en plano de cortante) | §18.8.4.3 |
| 6 | Verificar Vⱼ ≤ φVn = φ·γ·√f'c·Aⱼ (φ = 0.85) | §18.8.4.1 / §21.2.4 |
| 7 | Verificar refuerzo transversal mínimo en el nudo | §18.8.3 |
| Tipo de nudo | Condición | γ | Vn por unidad de Aⱼ |
|---|---|---|---|
| Confinado en 4 caras | Vigas con ancho ≥ 3/4·bc en cada lado | 1.7 | 1.7·√f'c·Aⱼ |
| Confinado en 3 caras o 2 opuestas | Vigas con ancho ≥ 3/4·bc en 3 o 2 lados opuestos | 1.2 | 1.2·√f'c·Aⱼ |
| Otros casos | No cumple las condiciones anteriores | 1.0 | 1.0·√f'c·Aⱼ |
| Magnitud | Unidad chilena | Equivalencia SI | Factor |
|---|---|---|---|
| Resistencia hormigón f'c | kgf/cm² | MPa | f'c[MPa] = f'c[kgf/cm²]/10.197 |
| Resistencia acero fy | kgf/cm² | MPa | fy[MPa] = fy[kgf/cm²]/10.197 |
| Fuerza cortante V | tonf | kN | 1 tonf = 9.80665 kN |
| Área Aⱼ | cm² | mm² | 1 cm² = 100 mm² |
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