Vigas Embebidas En Hormigon

Vigas embebidas en hormigón

Introducción
Los elementos compuestos se han utilizado durante muchos años, sin tomar en consideración ningún efecto de colaboración entre ambos. Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado que puede lograrse gran resistencia, uniéndolas de modo que actúen en una sola unidad. Las vigas de acero y las losas de hormigón, unidas formando un elemento compuesto,en ocasiones pueden llegar a soportar aumentos de una tercera parte, y aun mayores de las cargas que podrían soportar las vigas de acero trabajando por separado.
El adoptar las especificaciones AASHTO en 1944, mismas que prueban el método de construcción de elementos compuestos, permitió la utilización de dichos elementos en puentes carreteros. Más o menos desde 1950 el uso de los puentes conpisos compuestos ha aumentado rápidamente y hasta la fecha se construyen normalmente en Estados Unidos. En estos puentes las fuerzas cortantes longitudinales son transferidas por los largueros a la losa de concreto reforzada, o cubierta, mediante conectores de fuerza cortante, asiendo que la losa o cubierta ayude a resistir los momentos flexionantes.
En 1952 las especificaciones AISC aprobaron porvez primera el uso en edificaciones de pisos compuestos y en la actualidad se vuelven rápidamente más populares. Las vigas de acero de estos pisos compuestos pueden estar o no, embebidas en hormigón.

Elementos compuestos
Los elementos compuestos son aquellos formados por elementos de acero que trabajan en conjunto con elementos de hormigón reforzado, o con recubrimientos o rellenos de estematerial. En estos tipos de elementos se encuentran:
* Columnas embebidas en hormigón
* Columnas de perfil hueco rellenas con hormigón
* Vigas embebidas en hormigón
* Vigas con losa colaborante.
Como se muestra en la en la figura 1 parte (b) y (c), si no está embebida tendrá conectores de fuerza cortante como se ilustra. El mayor porcentaje de pisos compuestos para edificiosconstruidos actualmente, ha sido del tipo en donde la viga no está embebida, siendo un factor importante el costo.
La construcción con elementos que trabajan por separado es segura, pero ya que la losa se flexiona junto con la viga cuando se aplican cargas, la losa sostiene parte de la carga. Sin embargo si no hay suficiente adherencia entre ambos elementos, como sería el caso de las vigas completamenteembebidas en el hormigón, la carga soportada por la losa es pequeña y puede ignorarse.
Si las secciones de acero están embebidas en concreto, la trasferencia de la fuerza cortante se hace tanto por la adherencia y fricción entre la viga y el concreto, como por la resistencia de éste al corte, a lo largo de las líneas interrumpidas mostradas en la figura (b). Si es mayor resistencia al cortante, seproporciona algún tipo de refuerzo de acero a lo largo de las secciones indicadas por las líneas interrumpidas.
Figura 1:
(a) Piso compuesto para puentes, con conectores de cortante
(b) Sección embebida para pisos de edificios.
(c) Pisos de edificios con conectores de cortante.

Vigas embebidas en hormigón
Para proteger las vigas de acero contra el fuego en ocasiones puede embebersecompletamente en hormigón. Bajo ciertas condiciones las fuerzas cortantes horizontales entre las losas y las vigas pueden considerarse transferidas por adherencia y fricción entre los dos elementos. Las especificaciones LRFD establecen que para que esta transferencia sea permisible, el hormigón alrededor de la viga debe colarse monolíticamente con el hormigón de la losa y debe proporcionar unrecubrimiento al acero por lo menos de 2 plg. (50 mm) a los lados y en el fondo. Se requiere que además que la parte superior de la sección de acero se encuentra por lo menos un 1 ½ plg. (40 mm) por debajo de la parte superior de la losa y 2plg. (40 mm) por encima del fondo de la losa. Por último, el hormigón alrededor de la viga debe tener un refuerzo adecuado en todo su peralte y a través del fondo para...