Redistribución de esfuerzos en forjados de chapa nervada y hormigón continuos

Abstract

El desarrollo de los forjados de chapa nervada desde su inicio ha buscado la manera de mejorar la conexión entre la chapa y el hormigón. La importancia de asegurar la conexión entre chapa y hormigón es debida a la forma de trabajo de estos forjados. Las solicitaciones predominantes son las de flexión y rasante. Pero en la mayoría de los casos no es posible aprovechar toda la capacidad a flexión porque para cargas bastante menores que las de rotura por flexión se produce el fallo por rasante. El desarrollo de los forjados de chapa nervada desde su inicio ha buscado la manera de mejorar la conexión entre la chapa y el hormigón. La importancia de asegurar la conexión entre chapa y hormigón es debida a la forma de trabajo de estos forjados. Las solicitaciones predominantes son las de flexión y rasante. Pero en la mayoría de los casos no es posible aprovechar toda la capacidad a flexión porque para cargas bastante menores que las de rotura por flexión se produce el fallo por rasante. El cálculo de la resistencia a flexión es relativamente sencillo, pues el comportamiento se asemeja bastante al de secciones mixtas de hormigón y acero. La evaluación de la capacidad a tensión rasante no es tan sencilla y se han propuesto distintos métodos. El más extendido, propuesto por M. Porter, se basa en el mismo supuesto que las formulaciones de resistencia a esfuerzos cortantes en elementos de hormigón armado, en la hipótesis de que el fallo por rasante se produce cuando el estado tensional en el hormigón es tal que se alcanza determinado valor en alguna de las tensiones principales. Hasta nuestros días la mayoría de las investigaciones en tomo al esfuerzo rasante han sido experimentales. J.B.W. Stark y J.W.P.M. Brekelmans realizan un estudio a partir de una idealización del comportamiento real de los forjados. Siguiendo la misma metodología por el aparente ajuste de los resultados teóricos con los experimentales, hemos planteado un estudio para métrico de 144 distintas configuraciones de forjado para analizar la influencia que distintas variables tienen en el comportamiento a esfuerzo rasante. Las variables analizadas han sido la calidad del hormigón, la calidad del acero pasivo, la cuantía de armadura de momento negativo situada en la parte superior de las secciones y el número de vanos que de forma continua se hormigonan y en los que la chapa tiene continuidad. Tras obtener los diagramas momentos curvatura, se realiza el análisis tensional de la sección para distintos niveles de carga desde el correspondiente a la rotura hasta el que se produce sometiendo a la pieza a una carga igual al 50 por cienco de la que produce la rotura. Conviene reseñar que se analiza tanto el caso de forjados continuos como el caso de vanos biapoyados, para esos mismos estados de carga.