Relativas a la sensibilidad a tensiones superiores a las

Una característica esencial de las estructuras en acero es que, prescindiendo de fenómenos que puedan desencadenar divergencia del equilibrio, su respuesta es eminentemente dúctil. Atendiendo a esta ductilidad los controles en estado límite último de las estructuras metálicas han incorporado el concepto de clase de sección transversal, que permite considerar de modo seguro en el análisis la fase

elastoplástica de la respuesta de las secciones transversales en aquellos casos en que ésta puede desarrollarse sin inestabilidad de los elementos comprimidos. Con esta perspectiva, los controles tensionales en el estudio de la capacidad última de las estructuras sólo son relevantes en aquellos casos en que las secciones transversales se clasifican en clase 3 ó 4. Por el contrario, cuando las secciones transversales de la estructura son de clase 1 ó 2 el control en estado límite último puede superar el rango elástico, y considerar la reserva elastoplástica en la resistencia última de las secciones.

Es muy habitual que los puentes mixtos presenten secciones de clase 1 ó 2 en toda la estructura. Las secciones a flexión positiva son generalmente de clase 1, ya que su fibra neutra plástica suele ubicarse muy próxima a la losa superior o incluso dentro de ésta, con lo que todo el acero está traccionado. La clasificación de las secciones de apoyos depende de proyectar o no con doble acción mixta, pero en el caso cada vez más frecuente de hacerlo las secciones resultantes suelen ser de clase 2.

Esta situación permite obviar en el análisis a flexión de la estructura el cálculo elástico en estado límite último. Y cuando, como es habitual, la incidencia de la distorsión se mantiene controlada a valores moderados, no es previsible que esta situación se modifique al considerar la distorsión en el análisis. La ductilidad en la respuesta de las chapas que constituyen el cajón sometidas a la acción conjunta de la flexión/torsión longitudinal más la flexión en su plano procedente de la distorsión disminuye apreciablemente la incidencia de la distorsión en la capacidad ultima de la estructura, desde luego a valores bastante inferiores que los que se derivarían de un mero análisis de superposición elástica de tensiones longitudinales. Además, si los diafragmas se dimensionan de modo que se mantengan en rango elástico en las hipótesis condicionantes para el control de estado límite último longitudinal, la entrada en plasticidad sucesiva de las secciones

en su respuesta longitudinal irá flexibilizando el trabajo en su plano de las losas por debajo del que se obtiene en un análisis puramente elástico, que de este modo constituye una cota superior en la incidencia de la distorsión.

Esta idea intuitiva está además avalada por los trabajos de varios autores [Kristek, 1978] que han estudiado la incidencia de la distorsión en la capacidad última de las piezas, y tiene su reflejo por ejemplo en ENV 1993-2:1997, que fija como hemos dicho al principio en un 10% de la tensión total el incremento tensional por distorsión que se admite sin necesidad de considerarlo en el análisis en estado límite último. Es obvio que la ENV no está permitiendo de este modo una merma del 10% en la capacidad última de la pieza. Entendemos además que, aunque no lo cita expresamente, esta limitación se plantea pensando en las posibles secciones de clase 3 ó 4, al objeto de no forzar la máxima tensión normal punta, ya que en secciones compactas es claro que la limitación podría ser bastante menos severa.

Vemos, por tanto, que en las estructuras mixtas bien condicionadas la presencia de una cierta sobresolicitación elástica de valor moderado debida a la distorsión no incide de modo significativo en la capacidad última de la pieza. La necesidad del control tensional va más bien ligada a los estados de servicio y las exigencias de éstos, y sobre todo a los requerimientos de resistencia a fatiga. Esta conclusión muy importante nos orienta acerca del tratamiento que debemos dar a la distorsión en el ámbito de los puentes mixtos. No es necesario limitar estrictamente a valores casi nulos la tensión por distorsión para preservar la resistencia. Y en relación a los estados de servicio y fatiga es mucho más favorable actuar sobre el diseño, evitando configuraciones que puedan resultar demasiado sensibles a una cierta sobretensión, que caracterizar con precisión teórica esta sobretensión para abordar un cálculo de comprobación.

Este planteamiento no supone que estemos proponiendo un tratamiento permisivo con la distorsión en los cajones mixtos. Los cajones concebidos para responder como vigas deben ser conceptualmente vigas indeformables, en los que la distorsión tenga siempre una incidencia controlada. Lo que estamos señalando es que una vez garantizada una respuesta predominante en viga indeformable, con una incidencia controlada de la distorsión, resulta indiferente que ésta se traduzca finalmente en un cinco, un diez por ciento o incluso más de incremento tensional punta. El diseño debe garantizar que con independencia de ello la respuesta general de la pieza es correcta. De no ser así el problema no será debido a la distorsión, sino a que el diseño no está bien concebido.

La importancia de este planteamiento que relativiza apreciablemente la incidencia de la tensión normal punta en el análisis la encontramos al analizar la propia respuesta del cajón a la acción distorsora que hemos comentado en este capítulo. El problema de la distorsión es enormemente hiperestático en el reparto de las acciones distorsoras entre los diafragmas y la flexión de las losas, y, como tal, cuando la flexión de las losas en su plano está ya básicamente controlada a valores moderados la rigidez de los diafragmas puede modificarse dentro de un rango muy significativo sin alterar significativamente la tensión en las losas, que permanece muy estable. Por este motivo nunca será un buen criterio para dimensionar los diafragmas ninguno que parta a priori de exigir un determinado nivel preestablecido de sobretensión distorsora admisible sobre la sección. Con toda probabilidad conducirá a un dimensionamiento extremadamente sensible a pequeñas variaciones de la tensión que se considere admisible, y muy alejado por tanto de la relación coste/beneficio que debe presidir la solución de cualquier problema ingenieril.