Introducción y objetivos

En el caso particular de las tensiones rasantes entre hormigones es imprescindible controlar la variación paso a paso en el tiempo de las deformaciones de ambos elementos (capa de reparto y placas) y lo que es más importante, la interacción que ambos elementos se imponen entre sí puesto que están obligados a deformarse de manera conjunta.

Tradicionalmente se ha supuesto que el comportamiento de este tipo de tableros frente a las tensiones rasantes en la junta es inadecuado porque no se podía colocar armadura de cosido dentro de las placas durante el proceso de fabricación de las mismas.

En la actualidad existen algunas experiencias por parte de algún prefabricador que ha conseguido colocar armaduras formadas por cercos en espera embebidos en las placas durante el proceso de fabricación pero no es la generalidad. Además, esto se ha conseguido para placas especiales de canto 80cm y no está muy claro que para cantos más habituales (40-50cm) esto se pueda conseguir. Por tanto, no se puede contar de manera general con la colaboración del efecto de conexión física aportado por la armadura de cosido de la junta.

En cualquier caso, los tableros estudiados en el presente trabajo corresponden a una tipología de placa de 40cm de canto que en ningún caso lleva incorporada dicha armadura. Los únicos mecanismos resistentes disponibles para hacer frente a las tensiones rasantes en la junta son la cohesión entre hormigones y la rugosidad de las superficies en contacto.

El modelo de cálculo necesario para el nuevo alcance se ha complicado notablemente puesto que se han añadido elementos y variables necesarios para entender el comportamiento global. Partiendo del modelo descrito en el Capítulo 3 se han introducido una serie de variables que lo

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complican notablemente pero que a la vez son imprescindibles para analizar el efecto de la reología y las pérdidas de pretensado sobre la interfaz de contacto entre hormigones. Se describen a continuación.

 Pretensado como elemento de la modelización, no como una fuerza exterior. Esto permite calibrar exactamente en cada instante las pérdidas del pretensado por fluencia y relajación ya sean a corto o largo plazo.

 Leyes temporales de variación de las características resistentes de los materiales. En concreto, variación temporal del módulo de elasticidad y de la resistencia a compresión y tracción.

 Edades de puesta en carga de los distintos elementos así como edades de comienzo de la retracción de los mismos. Evolución temporal de las deformaciones de retracción. Se han estudiado específicamente dos calendarios distintos (I y II) de puesta en obra de los distintos elementos para determinar la influencia de la variable temporal.

Una vez entendido y puesto en funcionamiento el sistema de modelización para este tipo de tableros es absolutamente necesario introducir un elemento de contacto entre la capa de reparto y las placas alveolares de manera que se puedan representar con un elevado grado de detalle y fiabilidad las propiedades de la interfaz para poder analizar el efecto del conjunto de acciones sobre la misma.

El empleo de resultados experimentales de ensayos publicados sobre tensiones rasantes en distintos tipos de interfaces ha supuesto un salto cuantitativo respecto al conocimiento de los límites del fallo de las juntas puesto que se ha puesto de manifiesto que los valores utilizados para las tensiones límite contenidos en las normativas deben ser actualizados.

La estrategia seguida para la implementación del elemento de contacto ha consistido en aislar en un determinado instante “t” la capa de reparto proveniente del modelo global modificado, realizado con SAP 2000[27], así como los esfuerzos que sobre la misma actúan en dicho instante provocados por el conjunto de acciones (directas e indirectas). A continuación se procede a sustituir las condiciones de ligadura existentes entre la capa de reparto y las placas alveolares por otras ligaduras, de tipo no lineal, que introducen el comportamiento de la junta obtenido de la calibración con los parámetros de los ensayos de laboratorio publicados.

Para el control de las tensiones rasantes se ha estudiado el estado tensional de la junta a varias edades mediante un método no lineal paso a paso con redistribución. Esto tiene la ventaja de poder ir eliminando del modelo los elementos de contacto que han alcanzado su capacidad límite a la vez que se puede observar cómo se producen las redistribuciones de esfuerzos entre el resto de elementos de conexión.

Los resultados del análisis han sido plenamente satisfactorios desde el punto de vista de integridad de los tableros. Tan sólo un reducido número de nodos alcanzó su capacidad límite en el entorno de los bordes extremos del tablero próximos a los apoyos. Una vez anulada la capacidad de dichos nodos, se observa cómo el resto de nodos del entorno son capaces de absorber en una sola iteración el incremento de esfuerzo provocado por el fallo. Esto pone de manifiesto que el fallo en la interfaz se produce de una manera muy localizada y es posible absorberlo en una zona muy reducida permitiendo al conjunto de la estructura alcanzar el equilibrio.

Los objetivos de este estudio particular son los siguientes:

 Partiendo de la normativa en vigor y de los últimos ensayos publicados sobre el comportamiento de la interfaz capa-placas, hay que caracterizar el comportamiento de la junta. Es decir, conocer sus relaciones constitutivas tensión - desplazamiento.

 Conocidas las características del comportamiento de la junta, es necesario definir un elemento, no lineal, de contacto que permita representar dentro del modelo global el comportamiento de la interfaz. Este hito es muy ambicioso a la vez que difícil porque se

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podría estudiar de manera muy precisa el comportamiento de cualquier zona del tablero mediante un modelo general. No sería necesario recurrir a complejos modelos locales para explicar el comportamiento de determinadas zonas como pueden ser los extremos del tablero.

 Una vez diseñado el elemento de contacto que representa la interfaz, hay que implementarlo en el modelo general y llevar a cabo las correspondientes pruebas para verificar su aptitud y fiabilidad. Una vez superada esta fase se procederá a la verificación de las tensiones tangenciales y normales sobre la interfaz objeto de esta última parte del trabajo.