Evaluación de flechas y estados tensodeformacionales en servicio, en puentes isostáticos de vigas prefabricadas de hormigón pretensado

Resumen

La verificación del estado tenso-deformacional en servicio, base del dimensionamiento de estructuras de hormigón pretensado, resulta especialmente complejo en puentes compuestos por vigas prefabricadas y losa de hormigón armado construida in situ, por las considerables redistribuciones de tensiones entre losa y viga y entre hormigón y acero, a lo largo del tiempo debidas a la diferencia de comportamiento reológico de estos materiales, y a la construcción evolutiva propia de este tipo de estructuras, incluso tratándose de puentes isostáticos. De cara a satisfacer los estados límites de servicio, resulta por tanto de gran interés la utilización de modelos numéricos que reproduzcan con rigor los fenómenos antes mencionados. En este artículo se presenta un modelo de análisis estructural en el tiempo, basado en los principios de viscoelasticidad lineal, capaz de predecir durante la construcción y en servicio, el estado de tensiones y deformaciones en el hormigón y en las armaduras activas y pasivas así como la deformada de este tipo de puentes permitiendo también, simular la realización de una prueba de carga, el apeo provisional de una viga durante el hormigonado de la losa o la construcción de ésta en varias fases. El modelo se ha implementado en un programa de cálculo de fácil utilización en ordenadores personales, que permite mediante utilización sistemática optimizar las dimensiones de la sección transversal, las cuantías de armaduras activas y pasivas y el proceso de ejecución, asegurando el correcto comportamiento estructural y la comodidad del usuario. Se han analizado dos ejemplos para mostrar la aplicación del programa al estudio de puentes reales y de frecuente construcción. Los resultados obtenidos han permitido cuantificar los valores de las tensiones, deformaciones y flechas durante la construcción y en servicio, evaluar la influencia en aquellas, de algunas variables de diseño y construcción, constatar la importancia de las redistribuciones de tensiones, fruto de la fluencia, retracción y relajación; y evidenciar las dificultades de las formulaciones simplificadas para predecir el comportamiento estructural en el tiempo de este tipo de estructuras.