POLYMÊTIS · App 43 · Viga Dintel

Alcance: Viga dintel (coupling beam) con refuerzo diagonal en sistema de muros acoplados. Calcula: capacidad a corte Vn (ACI 318-19 §18.10.7.4), momento nominal Mn (Gwon et al. 2014), rigidez efectiva (ASCE 41 / LATBSDC), backbone no lineal ASCE 41-23 y conversión Corte-Desplazamiento para Perform-3D / OpenSees.

§ 1 Esquemas de la Viga Dintel

— ELEVACIÓN: VIGA DINTEL + MUROS ACOPLADOS —

— SECCIÓN TRANSVERSAL —

Ángulo diagonal: α = arctan((h − 2d') / (2·ln)) · diagonal de esquina a esquina del vano completo

§ 2 Geometría de la Viga Dintel

Longitud libre ln

Altura total h

Ancho b

Recubrimiento d' (a grupo diagonal)

Relación ln/h

—

Ángulo diagonal α

—

ACI 318-19 §18.10.7.4: se requiere armadura diagonal cuando ln/h < 2

§ 3 Materiales

f'c hormigón

MPa

fy acero diagonal

MPa

A615 Gr.60 ≈ 420 · Gr.70 ≈ 483

§ 4 Armadura Diagonal

Área total de barras diagonales en un grupo, ubicado en una esquina. Se asumen 4 grupos simétricos (los dos grupos en cada diagonal cruzada). La ecuación ACI Vn = 2·Avd·fy·sin α ya incluye el factor 2 por ambas diagonales.

N° barras por grupo diagonal

barras

Diámetro barra diagonal

Área total por grupo Avd

—

§ 5 Modelo de Rigidez Efectiva

Norma de referencia

ASCE 41 (0.3·EcIg) LATBSDC (0.07·ln/h·EcIg) Factor manual

LATBSDC tiende a ser más flexible y más representativo de vigas dintel (Gwon et al. 2014)

§ 1 Fundamento — Viga Dintel con Refuerzo Diagonal

Las vigas dintel (coupling beams) conectan muros de corte paralelos y trabajan principalmente a corte cíclico. Cuando ln/h < 2, el ACI 318-19 §18.10.7.4 requiere refuerzo diagonal, mucho más eficiente que estribos verticales para resistir corte reversible. El modelo combina la proyección horizontal y vertical de las barras diagonales para resistir simultáneamente corte y flexión.

Paso	Fórmula	Referencia
1 — Ángulo diagonal	α = arctan((h − 2d') / (2·ln))	Geometría diagonal completa
2 — Cortante nominal	Vn = 2·Avd·fy·sin α ≤ 0.83·√f'c·Acw	ACI 318-19 Ec. 18.10.7.4
3 — Momento nominal	Mn = Avd·fy·cos α·(h − 2d')	Gwon et al. 2014
4 — Inercia bruta	Ig = b·h³/12	—
5 — Módulo Ec	Ec = 4700·√f'c [MPa]	ACI 318-19
6 — EIef ASCE 41	EIef = 0.3·Ec·Ig	ASCE 41-23
7 — EIef LATBSDC	EIef = min(0.07·(ln/h)·Ec·Ig ; 0.3·Ec·Ig)	LATBSDC 2020
8 — Curvatura fluencia	φy = Mn / EIef	Linear elástico
9 — Longitud rótula	lp = 0.5·h	Gwon et al. 2014
10 — Rotación fluencia	θy = φy · lp	—
11 — Parámetros ASCE 41	d = θc = 0.030 · e = θu = 0.050 · c = 0.80	ASCE 41-23 §10.3
12 — Resistencia post-fluencia	Mc = 1.13·My · Mr = c·My	ASCE 41-23 §10.3

§ 2 Parámetros ASCE 41-23 Tabla 10-19

Tipo de refuerzo	d = θc	e = θu	c	IO	LS	CP
Diagonal (ln/h < 2)	0.030	0.050	0.800	0.010	0.025	0.030
Convencional (ln/h ≥ 2)	0.025	0.050	0.750	0.010	0.020	0.025

§ 3 Referencias

ACI Committee 318 (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) — §18.10.7
ASCE/SEI 41-23. Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings — §10.3
LATBSDC (2020). An Alternative Procedure for Seismic Analysis and Design of Tall Buildings
Gwon, J., Kim, H.G., Han, S.W. (2014). "Modeling of seismic behavior of coupling beams with shear reinforcement". Engineering Structures
Diplomado en Análisis Sísmico basado en Desempeño — UANDES (2024)

DISCLAIMER DE RESPONSABILIDAD — POLYMÊTIS: Esta herramienta de cálculo ha sido desarrollada con fines de apoyo al ingeniero estructural y no reemplaza el juicio profesional ni la verificación independiente. Los resultados deben ser revisados por un profesional competente. POLYMÊTIS y sus desarrolladores no asumen responsabilidad por errores de aplicación o decisiones de diseño basadas exclusivamente en esta herramienta. Referencias: ACI 318-19, ASCE 41-23, LATBSDC 2020, Gwon et al. (2014).