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Breve caracterización

Diseño de secciones compuestas

Para el cálculo de la resistencia a cortante directo del hormigón de una sección compuesta se utilizan las expresiones generales. Sin embargo, resultan necesarias algunas precisiones que se detallan a continuación.

Fisuras por cortante

La expresión general para calcular Vcw es:

Al aplicar esta expresión a una sección compuesta debe atenderse especialmente al cálculo de la tensión en el centroide fpc, que no puede obtenerse como es costumbre por la simple relación entre la fuerza pretensada y el área de la sección. En la figura se indica gráficamente este valor, que debe ser evaluado mediante la expresión:

Fisuras por flexión - cortante

Para el diseño de las secciones compuestas es que se justifican verdaderamente las complejas expresiones para el cálculo de Vci, exigiéndose distinguir las cargas que actúan antes de que la sección compuesta funcione como tal. Precisamente para la sección prefabricada exclusivamente es que se obtienen la carga qd, que origina el cortante y el momento flector Vd y Md, respectivamente. La carga q_d incluye el peso propio de la sección prefabricada y el peso de la losa hormigonada en obra.

Para la comprobación de la resistencia de las secciones compuestas a los deslizamientos que puedan ocurrir en la unión entre la sección prefabricada y la losa construida en obra en función de la magnitud de los esfuerzos cortantes que surgen en la interface se plantean tres casos:

1er caso: cuando el cortante horizontal es resistido por la fricción en la superficie de contacto, lo que exige que esa superficie cuente con una adecuada rugosidad; y si siendo lisa existe un refuerzo mínimo que se encarga de garantizar la continuidad estructural de ambos hormigones debido a la resistencia al cortante que asegura este refuerzo.

2do caso: al combinarse resistencia a fricción en la superficie de contacto con refuerzo transversal.

3er caso: cuando el cortante horizontal es muy elevado y se requiere de un tratamiento específico para evaluar la resistencia al cortante por fricción de la junta.

Lo más general y la vez conveniente es lograr que la sección compuesta trabaje en la primera situación, para lo que debe cumplirse que:

Donde:

Vnh Resistencia nominal al cortante horizontal.

bv Ancho de la superficie de contacto.

Entonces el comportamiento conjunto de la sección compuesta se garantiza si:

• Las superficies de contacto deben estar limpias y libres de lechada de cemento. Estas superficies se pueden hacer intencionalmente rugosas estriándolas con un rastrillo de alambres rígidos, aunque ranurándolas intensamente puede ser suficiente para lograr la "amplitud total de las protuberancias” de aproximadamente 6mm de profundidad, requisito para que la superficie se considere rugosa.

• Si la superficie no cumple con la condición anterior se considera lisa y en consecuencia no aporta resistencia al deslizamiento. En estos casos hay que colocar refuerzo mínimo cuyo espaciamiento debe cumplir lo estipulado para soportar el cortante vertical, cuando se requiere refuerzo por cálculo, de lo contrario seleccionar la menor de las siguientes condiciones:

- 4 veces la menor dimensión de la sección soportada.

- 60cm.

Facultad de Construcciones
Universidad Central Marta Abreu de Las Villas