Como en la vida misma, hay cosas que se parecen mucho pero no son lo mismo. Un ejemplo de lo anterior es lo que planteo en este post, en el cual argumentaré, por enésima vez, la diferencia entre un muro pantalla con sección en T y dos muros pantalla formando una T.
Arriba dije “enésima vez”, porque es una cuestión que aparece, de forma recurrente, en las obras donde se han diseñado muros pantalla en T, siendo muy habitual plantear el cambio a dos muros pantalla independientes.
Lo anterior se suele argumentar en base a las dificultades de ejecución de los muros con sección en T, sugiriendo la realización de dos módulos independientes formando una T, tecnología ésta claramente más sencilla.
Respecto a las dificultades de ejecución, éstas existen y son muchas, en un futuro post hablaré de ellas.
El objetivo de este post es dejar claro y argumentar lo siguiente, estructuralmente hablando, un muro pantalla en T aguanta más y se deforma mucho menos que un muro doble formando una T.
Si te interesa el tema clica LEER MÁS.
Las secciones anteriores, aunque geométricamente sean similares, estructuralmente tienen un comportamiento claramente diferente, pudiéndose afirmar:
· El muro pantalla con sección en T, para una misma cuantía de armadura, soporta entre el 20 y el 40% más de esfuerzo flector que el muro doble formando T.
· El muro pantalla con sección en T, deforma entre el 60 y el 80% menos que el muro doble formando T.
La forma de argumentar lo anterior, es partiendo de la base que un muro con sección en T trabaja como una viga de sección T, mientras que un muro formado por dos elementos independientes, formando una T, trabajan como elementos independientes, distribuyéndose los esfuerzos, entre ambos elementos, en función de las rigideces relativas.
Destaco que lo anterior parte de la base de inexistencia de mecanismo de transferencia de cortantes en el contacto entre ambos módulos, aspecto éste que puede ser objeto de debate, dado el obligado rozamiento entre ambos módulos así como la posible existencia de una viga de coronación que solidarice ambos elementos en la parte superior.
Por qué soporta mayor momento flector el muro pantalla con sección en T???
Simplificando (mucho pero de forma razonable) , la capacidad de soportar un momento flector de una sección de hormigón, como las aquí analizadas, depende linealmente del producto del canto de la sección por la cuantía de armadura sometida a tracción, en las figuras siguientes puede verse que
A1*S1+ A2*S2 << A3*S3 considerando que S1+ S2 =S3
Por qué deforma mucho menos un muro pantalla con sección en T??????
Simplificando (mucho pero de forma razonable) , la deformación de un muro pantalla depende linealmente de la inercia de éste y del esfuerzo al que estará sometido.
En este punto conviene repasar dos conceptos
La inercia de una sección rectangular respecto de un eje que pasa por su centro de gravedad es la siguiente:
Para determinar la inercia de una sección respecto de un eje que no pasa por su centro de gravedad se puede utilizar el Teorema de Steiner, también llamado teorema de los ejes paralelos
Con las formulaciones anteriores y asumiendo que las secciones girarán respecto a un eje que pase por su centro de gravedad ( simplificación razonable), podemos ver que la inercia del muro pantalla con sección en T es mucho más grande que la suma de las inercias de los dos módulos (ambos girarán respecto a su eje de gravedad).
De hecho, si consideramos secciones habituales de muros pantalla obtendremos que la inercia de la sección en T es entre 2 y 5 veces mayor que la inercia de la suma de los dos módulos aislados, por lo que se obtendrán deformaciones entre 2 y 5 veces menores con un muro pantalla con sección en T respecto al muro pantalla formado por dos secciones independientes.
Debo aclarar que en todo lo anterior he realizado numerosas simplificaciones, obviando aspectos que alguno de mis colegas expertos en estructuras puede que me echen en cara, y que considero que no aportarían gran cosa al objeto de este post, destaco:
· Utilización de la inercia compuesta, valorando el hecho que en la sección de hormigón armado existen dos materiales, el acero y el hormigón.
· Considerar la fisuración, la cual afectará a la deformación ya que modifica la inercia efectiva.
· Mecanismos de transferencia de cortante asociados al contacto entre los módulos independientes, o la presencia de elementos como la viga de atado.
Aquí finalizo este post pero antes quiero hacer una referencia a la portada del mismo, la cual está inspirada en la película Desafío Total
Gracias por el tiempo que me habéis dedicado.
juanjo
Muy buen post. El tema de esto es que la mayoría de las veces el que calcula una sección T, no sabe que despues en obra se hizo una sección doble formando una T, o lo peor el jefe de obra desconoce ambas cosas... En fin cosas de obras...
ResponderEliminarMoraleja: no calcules muros en "T" salvo que tengas confianza en el constructor o director de obra o dispongas de un látigo con puntas de hierro con el que descargar tu justificada ira.
ResponderEliminarGracias por vuestros comentarios JCA y Hernan.
ResponderEliminarAl igual que JCA aconsejo prudencia antes de decidir diseñar una pantalla en T, en el caso que se haga debe condicionarse la capacidad de la empresa ejecutora, una pantalla en T, sobre todo se se realiza con lodos bentoníticos es un órden de magnitud más difícil que una pantall normal, otro día hablaré algo más de estas pantallas.