Diseño de Vigas t y l

DISEÑO DE VIGAS “T” Y VIGAS “L”: En muchos casos las vigas rectangulares de hormigón no trabajan aisladamente sino que se integran a losas de hormigón conformando vigas “T” y vigas “L”[ACI 8.10]. En otras ocasiones puede ser conveniente recurrir a vigas con una geometría en “T” o en “L” por así convenir al diseño del elemento.

Los criterios expuestos en el diseño de vigas rectangulares deben ser incorporados para diseñar vigas “T” y vigas “L”. Las diferencias de procedimiento con relación a vigas rectangulares se basan en el análisis geométrico de la zona que está comprimida, que en algunos casos puede ser rectangular (sólo en el ala o sólo en el alma) y en otros una sección “T” o “L” (parte en el ala y parte en el alma). Entre las vigas “T” y las vigas “L” no existe prácticamente ninguna diferencia en el diseño, excepto que las vigas “T” poseen 2 alas y las vigas “L” tienen 1 ala. Cuando la sección comprimida de la viga es rectangular, puede ser diseñada directamente como viga rectangular cuyo ancho es el ancho de la zona comprimida, pero cuando el área comprimida es una “T” o una “L” se requiere hacer un análisis especial. Ante una sección “T” o “L” comprimida, a partir de la definición de la zona comprimida se puede realizar un diseño “razonablemente ajustado” mediante la utilización de la geometría idealizada del diagrama esfuerzo-deformación del hormigón, o se pueden generar bloques rectangulares de compresión análogos al que se emplea en el modelamiento de vigas rectangulares.

Primer Caso: Ala Comprimida La primera posibilidad de diseño corresponde a un momento flector positivo (tracciones en el alma), cuya ala se encuentra comprimida, y cuyo eje neutro no alcanza a llegar al alma de la viga. En ese caso todo el bloque rectangular de compresión estará ubicado en el ala.

La viga deberá diseñarse como una viga rectangular cuyo ancho es el ancho del ala, pues el ancho del bloque de compresión es coincidente con el ancho del ala, y la zona de tracción en el hormigón - que tiene ancho variable - no tiene ninguna influencia en la capacidad resistente de la sección. Segundo Caso: Ala y Parte del Alma Comprimidas La segunda posibilidad corresponde también a un momento flector positivo, en la que toda el ala y parte del alma se encuentran comprimidas pues el eje neutro alcanza a llegar al alma de la viga. En ese caso podría utilizarse el diagrama esfuerzo- deformación del hormigón o, como alternativa de simplificación, parte del bloque rectangular podría asociarse al comportamiento a flexión del alma y otra parte al comportamiento del ala, por lo que en realidad se producirían 2 rectángulos de compresión.

La viga deberá diseñarse como una superposición de una viga rectangular cuyo ancho es el ancho del alma, y otra viga rectangular cuyo ancho de zona comprimida es la diferencia entre el ancho del ala y el ancho del alma.

La altura del bloque de compresión en el ala sería “β1” veces la altura del ala (es una consideración que siempre va por el lado de la seguridad), y la altura del bloque de compresión en el alma es “β1” veces la altura de la zona comprimida de la viga “T” o “L”. Tercer Caso: Alma Comprimida La tercera posibilidad corresponde a un momento flector negativo (tracciones en el ala), cuya zona de compresión se ubica totalmente sobre el alma. En ese caso todo el bloque rectangular de compresión estará ubicado en el alma.

La viga deberá diseñarse como una viga rectangular cuyo ancho es el ancho del alma, pues el ancho del bloque de compresión es coincidente con el ancho del alma, y la zona de tracción en el hormigón - que tiene ancho variable - no tiene ninguna influencia en la capacidad resistente de la sección.