Altering the manufacturing process model

Antonio López Navarro propone en la Colección de tableros de puentes [3], realizada en 1990 para Prefabricados J. Cirera Arcos S.A. para el cálculo de los tableros de puentes de placa alveolar el empleo del método del emparrillado descrito por J. Manterola [15].

Los puentes descritos en este documento tienen vanos comprendidos entre los 4 y los

11 m y para su construcción se emplea siempre una placa alveolar de 35 cm de canto junto con una capa de compresión que varía entre los 10 y los 20 cm en función de la longitud del vano.

El emparrillado propuesto por el autor para representar el reparto transversal entre las placas que forman el tablero utiliza 5 tipos de barras:

 Longitudinalmente la sección transversal del tablero (placas alveolares más capa de compresión) está constituida por grupos de dos barras, separadas 0,9 m

entre ellas y 0,3 m del siguiente grupo, que representa cada una de ellas las características a flexión longitudinal de media placa alveolar más la capa de compresión equivalente. El tablero tipo estudiado en este trabajo tenía 7,20 m

de anchura y estaba formado por 6 placas, haciendo que el emparrillado calculado tuviera 12 barras longitudinales.

 Dentro de cada grupo, las barras longitudinales están unidas rígidamente mediante barras transversales de 0,9 m de longitud que representan la sección longitudinal de cada placa más la capa de compresión equivalente. En los extremos del tablero, sobre los apoyos, se sitúan barras iguales a estas pero con la mitad de sección.

 Los grupos de dos barras longitudinales se unen entre sí mediante otras barras transversales de 0,3 m de longitud con las características mecánicas de la capa de compresión, que representa el reparto transversal que provoca la junta entre placas. Al igual que en el caso anterior, en los extremos del tablero, sobre los apoyos, se sitúan barras iguales a estas pero con la mitad de sección.

Fig. 2·3.- Emparrillado empleado por Antonio López Navarro.

La flexión longitudinal que tiene en cuenta los esfuerzos que afectan a la estructura en las diferentes fases de construcción se calcula de la siguiente manera:

 Los esfuerzos provocados por el peso propio de los elementos estructurales (placas alveolares y losa de compresión) son íntegramente absorbidos por la placa prefabricada por lo que se obtienen directamente mediante el cálculo isostático de una barra con las características mecánicas de una placa alveolar.

 Los esfuerzos producidos por la carga muerta y la sobrecarga uniforme, que al considerarse uniformemente repartidas no dan lugar a reparto transversal, se obtienen así mismo mediante el cálculo isostático de una barra, en este caso, con las características mecánicas de la sección mixta (placa alveolar más losa de compresión).

 Mediante el modelo del emparrillado se calculan únicamente los esfuerzos provocados la sobrecarga producidas por el carro.

Mediante la suma de los momentos flectores longitudinales calculados para cada caso se dimensiona el armado de la placa alveolar y se comprueba el espesor de la capa de compresión. El armado longitudinal de la misma se calcula por cuantía geométrica mínima.

Los esfuerzos producidos por la flexión transversal se obtienen del modelo del emparrillado y se emplean para diseñar tanto frente a momento positivo como negativo, el armado transversal de la capa de compresión.

En el caso de las comprobaciones frente a cortante, se suman los esfuerzos provocados por todas las acciones y como características resistentes del hormigón, se emplea el canto útil de la sección mixta, el espesor del alma que resultaría de la suma de los espesores de todas las almas de una placa y la resistencia del hormigón de la placa. Si no resulta suficiente la resistencia del hormigón para hacer frente a los esfuerzos cortantes obtenidos, se calcula una armadura vertical para hacer frente a la diferencia entre el cortante calculado y el resistido por el hormigón de las almas. Esta armadura se dispone en forma de cercos en la junta entre placas.

A continuación se pasa a comprobar las tensiones rasantes existente entre la placa alveolar y la capa de compresión, para lo que en primer lugar se realiza un cálculo elástico con una comprobación basada en la norma C.P. 110 [16] a partir del esfuerzo cortante en servicio teniendo en cuenta la resistencia del hormigón de la placa y una superficie preparada mediante cepillado.

Posteriormente, se realiza un cálculo de tensiones rasantes últimas según diferentes documentos, Shear at the interface of precast and in situ concrete (F.I.P.) [17], el Código Modelo CEB-FIB 1990 [18] y Cálculo, construcción y patología de forjados de edificación (INTEMAC) [19] donde se calcula un esfuerzo rasante medio en la superficie de contacto entre hormigones basado en el mínimo valor entre los esfuerzos de compresión máximos que puede soportar la losa de hormigón in situ y la capacidad mecánica estrictamente necesaria para cubrir el momento máximo positivo.

Una vez obtenido este valor del esfuerzo rasante último, que al considerarse un valor medio al dividir la fuerza axil diferencial entre la superficie del contacto implica una redistribución de los esfuerzos rasantes en Estado Límite Último, se comprueba que no se supera cierto valor basado en la resistencia a compresión del hormigón prefabricado y la preparación de las superficies.

Se puede señalar que en ningún momento se hace referencia a los esfuerzos producidos por la torsión ni al esfuerzo rasante provocado por la reologia diferencial de los distintos hormigones.

Basados en este documento se han construido numerosos tableros en la provincia de Almería ya que el autor explica que para anchuras de tablero mayores, estos cálculos se encontrarían del lado de la seguridad ya que el reparto sería mayor.

Pasados los años y habiéndose comprobado que no han aparecido problemas en estos tableros se ha dado paso a distintas investigaciones donde se ha podido explicar el comportamiento real de los mismos [4], [5], [6] y [7] mediante modelos de cálculo más complejos.