Competitive Analysis

El estado último de capacidad de carga para cada viga fue obtenido a partir del punto en el que se observa un descenso repentino, de al menos 10%, de su carga máxima, donde se observa que la viga es incapaz de tomar más carga. Una vez se llega a este estado último de capacidad sobre la viga se pausa el procedimiento de carga con el gato hidráulico y se procede a remover lentamente la carga sobre la viga, observándose un alto grado en la recuperación de la deformación de la viga y en el cierre por completo de muchas de sus fisuras.

En todas las vigas ensayadas, la albañilería alcanzó su deformación unitaria máxima antes de que la barra de postensado alcanzara a fluir, de esta manera se pudo observar en todas las vigas que la barra de postensado siempre permaneció en su rango elástico. La Tabla 5.3 hace un resumen de los principales resultados obtenidos en las vigas ensayadas.

Tabla 5. 3. Resultados vigas ensayadas.

Viga Tipo de falla Carga máxima (kN)

Deflexión máxima (mm)

Tensión máxima barra (kN)

1 Aplastamiento fibra compresión 62.42 22.42 115.00

2 Cortante 60.83 9.41 97.34

3 Flujo de cortante 55.55 11.83 114.70

4 Flujo de cortante 48.02 13.54 90.76

5 Aplastamiento fibra compresión 96.47 23.38 111.6

6 Cortante 62.94 22.04 123.80

7 Flujo de cortante 41.76 11.05 86.60

8 Aplastamiento fibra compresión 95.69 29.50 164.00

9 Aplastamiento fibra compresión 64.47 16.54 113.50

10 Flujo de cortante 65.02 30.22 117.10

11 Cortante 61.46 20.15 104.16

12 Aplastamiento fibra compresión 52.89 17.66 115.80

13 No llega a la falla 138.50 32.78 173.50

14 Aplastamiento fibra compresión 76.10 11.81 112.90

15 Aplastamiento fibra compresión 76.21 14.70 99.98

16 Aplastamiento fibra compresión 57.12 13.78 98.16

17 Aplastamiento fibra compresión 75.95 11.88 104.20

Viga Tipo de falla Carga máxima (kN) Deflexión máxima (mm) Tensión máxima barra (kN) 19 Cortante 89.46 19.31 110.10 20 Cortante 74.23 16.21 84.73

21 Aplastamiento fibra compresión 68.00 13.83 81.56

22 Aplastamiento fibra compresión 196.10 15.19 221.30

23 Aplastamiento fibra compresión 148.40 20.62 176.80

24 Aplastamiento fibra compresión 147.90 18.19 172.80

25 Aplastamiento fibra compresión 131.60 15.85 147.50

26 Aplastamiento fibra compresión 190.10 23.51 196.70

27 Cortante 211.10 25.91 206.40

28 Aplastamiento fibra compresión 188.80 28.37 191.50

29 Aplastamiento fibra compresión 199.00 29.43 206.40

30 Flujo de cortante 23.28 8.71 32.68

31 Flujo de cortante 29.38 11.89 33.01

32 Aplastamiento fibra compresión 68.87 24.02 126.10

33 Aplastamiento fibra compresión 50.66 22.55 117.40

34 Aplastamiento fibra compresión 48.49 17.97 104.50

35 Aplastamiento fibra compresión 59.01 20.98 93.19

36 Aplastamiento fibra compresión 64.63 23.79 115.70

37 Aplastamiento fibra compresión 132.20 35.80 224.60

38 Aplastamiento fibra compresión 119.80 35.47 201.40

39 Aplastamiento fibra compresión 128.50 33.70 182.90

40 No llega a la falla 83.93 18.64 118.90

El comportamiento de la curva carga-deflexión de todas las vigas ensayadas muestra un comportamiento bilineal similar al observado en vigas de albañilería postensada rellenas de grouting en investigaciones previas por diferentes autores (Fincher, 1969; Pedreschi, 1983; y Uduehi, 1989). El primer tramo lineal de la curva corresponde al comportamiento elástico de la viga, seguido de un segundo tramo de comportamiento no lineal caracterizado por una reducción gradual de la rigidez de la viga con un valor promedio aproximado del 45% de la rigidez del tramo elástico. De igual forma, se observa una importante capacidad de deformación de las vigas ensayadas, con valores para la relación deflexión máxima/longitud de la viga del orden entre 1/130 a 1/205 para vigas construidas

con bloques de alta resistencia, entre 1/105 a 1/205 para bloques de resistencia intermedia y de 1/85 a 1/115 para bloques de baja resistencia.

El comportamiento de la curva carga-deformación para vigas de albañilería postensada en concreto sin relleno de grouting se puede asimilar a una curva multi-lineal caracterizada por cuatro fases de comportamiento que se describen brevemente a continuación acorde a la observación experimental de todas las vigas ensayadas.

Fase I (comportamiento elástico): Esta primera fase de comportamiento aproximadamente lineal observado en las vigas ensayadas, corresponde a la etapa de comportamiento elástico, donde toda la sección transversal de la viga se encuentra baja esfuerzos de compresión y al descargar la viga se recuperan en su totalidad las deformaciones. Esta etapa ocurre entre el evento en que la viga se encuentra descargada, hasta que se comienza la descompresión entre los bloques de concreto sobre la zona de máximo momento flector en la viga.

Fase II (comportamiento inelástico debido a la descompresión de los bloques): Esta segunda fase de comportamiento no lineal donde se observa una reducción gradual de la rigidez de la viga y se comienzan a presentar deformaciones plásticas en el sistema (deformaciones no recuperables). Comienza cuando se presenta la descompresión entre los bloques que componen la viga y se prolonga hasta que se comienzan a generar deformaciones plásticas que afectan la integridad del bloque, con deformaciones unitarias correspondientes al punto de máximo esfuerzo en el material. A pesar de que esta fase se caracteriza por un comportamiento no-lineal, para simplificaciones de diseño se puede aproximar satisfactoriamente a un tramo de línea recta (Figura 5.5).

Fase III (comportamiento inelástico debido a la plastificación de los bloques): Esta tercera fase de comportamiento inelástico que corresponde a una mayor tasa en la reducción de la rigidez de la viga, para la cual aumentan considerablemente las

deformaciones plásticas en el mortero y el bloque de concreto, producto de la formación de fisuras en la integridad de los bloques de concreto al generarse deformaciones unitarias cercanas a su valor último. Esta fase se prolonga hasta que la viga alcanza su máxima capacidad de carga. A pesar de que esta fase se caracteriza por un comportamiento no- lineal, para simplificaciones de diseño se puede aproximar satisfactoriamente a un tramo de línea recta (Figura 5.5).

Fase IV (rama descendente de la curva): Esta cuarta y última fase de comportamiento de la viga corresponde a la incapacidad de la viga para soportar carga a pesar de generarse un incremento adicional en su deformación, se caracteriza por presentar valores de endurecimiento negativo o softening. Esta fase se genera a partir de que se alcanza la máxima capacidad de carga en la viga y se prolonga hasta que se produce su falla del elemento estructural o una reducción del 10% en su carga respecto al valor de la carga máxima obtenida. Al igual que las demás fases su simplificación para el diseño se puede aproximar a un tramo de línea recta (Figura 5.5).

Figura 5. 5. Curva típica de comportamiento carga-deformación vigas por fases.

II

I

III IV

Aproximación multi-lineal