Estudio sobre las deformaciones instantaneas y diferidas de elementos a flexión de hormigón parcialmente pretensado

Abstract

El pretensado parcial es conocido como la situación intermedia entre el pretensado total y el hormigón armado, situación donde se combinan tanto armaduras activas como pasivas, permitiendo que la pieza presente una fisuración controlada. En los casos en que es permitido, el pretensado parcial puede ser una técnica eficiente para controlar la fisuración y mejorar la durabilidad, de las estructuras de forma más económica que el hormigón armado. Sin embargo, el comportamiento de este tipo de elementos es no-lineal, lo cual repercute en un cálculo más laborioso y complejo. Es imprescindible limitar los estados límite de servicio para poder asegurar un buen funcionamiento de las estructura a lo largo de su vida útil, pero la variedad de normativas existentes provocan que los distintos criterios de pretensado no sean homogéneos. A nivel de criterios de diseño en las flechas, las flechas instantáneas en hormigón parcialmente pretensado quedan cubiertas tanto si la pieza ha no ha fisurado (cálculo elástico) como si ha fisurado (método Bilineal y método de Branson). Las flechas a largo plazo, especialmente las producidas en piezas fisuradas, pueden causar daños en elementos no estructurales, debiendo ser estimadas con mayor precisión en fase de diseño. La respuesta de una pieza fisurada a lo largo del tiempo es compleja por el acoplamiento de los fenómenos de fluencia y retracción en el hormigón y la relajación en el acero activo. Existen pocas normativas y son pocos los métodos simplificados que a partir del comportamiento estructural de la sección plantean un cálculo de flechas diferidas directo. En esta tesina, se estudia la adaptabilidad a elementos de hormigón parcialmente pretensado de una formulación hecha para el cálculo de flechas diferidas en elementos de hormigón armado sometidos a flexión. Esta formulación tiene su fundamento en el comportamiento mecánico de la sección, que incorpora de forma explícita los parámetros más importantes que gobiernan el comportamiento diferido del hormigón, la fluencia y retracción. Se ha simulado virtualmente el comportamiento diferido de una base de datos de elementos de hormigón parcialmente pretensado, que tiene su origen en la recopilación y calibración de los ensayos de la base de datos experimental bajo carga instantánea mediante modelos numéricos de análisis no lineal. A partir de los datos obtenidos en esta simulación, se ha estudiado el comportamiento diferido de los elementos de hormigón parcialmente pretensado. La adecuación de la formulación se ha realizado mediante la comparación de los resultados con los obtenidos en la simulación virtual del comportamiento diferido en las vigas de hormigón parcialmente pretensado. Se han obtenido resultados satisfactorios, para la formulación simplificada de cálculo de flechas a largo plazo en elementos de hormigón parcialmente pretensado fisurados.