Fisuración por flexión en hormigon pretensado
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4.5 - FISURACIÓN POR FLEXIÓN EN HORMIGÓN PRETENSADO
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4.5 - FISURACIÓN POR FLEXIÓN EN HORMIGÓN PRETENSADO
4.5.1 ECUACIONES PARA PREDECIR LA FISURACIÓN
En vigas pretensadas con tendones adherentes consta de dos
pasos:
• Primero.- Se calcula el momento de descompresión, para
el cual la tensión en el hormigón al nivel del acero es cero.
• Segundo.- Luego el miembro se trata como un miembro de
hormigón armado y se calcula el aumento de la tensión del
acero para la carga adicionales.
Meier y Gergely (1982) presentaron un método aproximado
usando el enfoque de la tensión nominal del hormigón. Ellos
propusieron las siguientes ecuaciones para predecir el máximo
ancho de fisura por flexión:
C1,2 = Coeficientes de adherencia que dependen del tipo de acero más próximo a la cara
traccionada
fct = tensión de tracción nominal en la cara traccionada
Ec = Módulo de elasticidad del hormigón
dc = Mínimo recubrimiento de hormigón hasta el baricentro del acero en la
cara traccionada.
|
Donde:
A = Sección efectiva de hormigón por barra según lo definido en ACI 318, en mm2.
C1 = 1,39 y C2 = 0,97 para barras de armadura
C1 = 1,85 y C2 = 1,39 para cables.
(Unid: pulg) ……Ecu. 4-17
(Unid: pulg) ……Ecu. 4-18
El máximo ancho de fisura (en mm)
en el nivel de la armadura más próximo
a la cara de hormigón traccionada,
considerando la tensión en la
armadura en miembros pretensados y
postesados, total y parcialmente
pretensados, se puede evaluar a partir
de las siguientes expresiones
simplificadas (Nawy y Huang, 1977;
Nawy, 1989ª):
Observación:
La Ecuación (4-17) tuvo mejor aplicación para la mayor parte de los datos analizados; sin
embargo, la ecuación (4-18) resulta mas precisa para vigas con grandes separaciones.
Para Vigas Pretensadas:
(Unid: pulg) ……Ecu. 4-19
Donde:
Para Vigas Pretensadas:
(Unid: pulg) ……Ecu. 4-20
Ri = Relación h2/h1;
h1 = Distancia entre el eje neutro y el baricentro de la armadura, en pulg
h2 = Distancia entre el eje neutro y la cara traccionada del hormigón, pulg.
El máximo ancho de fisura en la cara traccionada del hormigón se puede obtener
multiplicando los valores obtenidos de las Ecuaciones (4-19) y (4-20) por un factor Ri ,
de la siguiente forma:
Donde:
…………….(Unid: pulg)
4.6 - FISURACIÓN EN LAS ZONAS DE ANCLAJE DEL HORMIGÓN PRETENSADO
Debido a las tensiones transversales por fuerzas concentradas en las zonas de anclaje de los
miembros de hormigón pretensado, con frecuencia ocurren fisuras longitudinales (Gergely,
1969). Estas fisuras pueden llevar a la falla. Para restringir estas fisuras se
deberían diseñar armaduras transversales (estribos), armadura activa en forma de
pretensado lateral o ambas cosas. Se pueden desarrollar dos tipos de fisuras:
Fisuras por “DESCANTILLADO”, que
comienzan en la parte superior e inferior
de los extremos de viga fuera de las
zonas de anclaje de los extremos y se
propagan de forma paralela a la fuerza
de pretensado
Fisuras por “ESTALLIDO”, que se desarrollan sobre la
línea de la fuerza o las fuerzas pero lejos del extremo.
4.7 - CONTROL DEL LA FISURACIÓN EN VIGAS DE GRAN ALTURA
Los cambios ocurridos durante los últimos veinte años
en el diseño del hormigón armado, es decir la amplia
adopción del diseño por resistencia y gracias a ello
produjeron algunas estructuras con elevadas tensiones
en las armaduras bajo cargas de servicio. Se han
informado varios casos (Franz y Breen, 1980a, 1980b)
en los cuales se desarrollaron fisuras anchas en los
laterales de vigas entre la armadura principal de flexión
y el eje neutro. Aunque los anchos de fisura medidos al
nivel de la armadura principal estaban dentro de los
límites aceptados por los códigos, los anchos de las
fisuras en las caras laterales cerca de la mitad de la
altura de las vigas eran hasta tres veces mayores.
En base a una investigación experimental en la
fisuración en vigas de gran altura (en la
separación de las resultantes de las fuerzas de
tracción y compresión), Frantz y Breen hicieron
recomendaciones para el control de la fisuración
en los laterales de vigas en las cuales la
profundidad d es mayor que 915 mm (36 in.). A
partir de 1989 ACI 318 ha hicieron modificaciones
en la Sección 10.6.7 de ACI 318 requiere que la
armadura superficial esté uniformemente
distribuida para ambas caras, una distancia d/2
más próxima a la armadura de tracción.
4.8 - FISURACIÓN EN TRACCIÓN
La fisuración de los miembros de hormigón armado sometidos a tracción axial es similar
a la de los miembros flexionados, excepto que el máximo ancho de fisura es mayor que
el pronosticado por las expresiones para miembros flexionados (Broms, 1965a,b).
Estos mayores anchos de fisura probablemente se deben a la ausencia de un gradiente de
deformaciones y de la restricción impuesta por la zona de compresión.
Para el calculo del ancho de fisuras en flexión, se usara la siguiente:
(Unid: pulg) ……Ecu. 4-21
GRACIAS……..
