Análisis y diseño de vigas-cabezal para estructuras con sistemas de encofrado tipo túnel

Abstract

En las últimas décadas, se ha hecho evidente en Venezuela que las políticas de gobierno no han podido satisfacer la demanda en términos habitacionales ejercidas por la población. Es por ello que actualmente se utilizan sistemas constructivos que permiten lograr edificaciones más económicas y prácticas en cuanto a su ejecución. En ese sentido, fueron creadas las edificaciones con sistemas de encofrado tipo túnel, las cuales proporcionan un ahorro en cuanto a construcción de viviendas de manera masiva. Comúnmente se ha venido utilizando como sistema de fundaciones para estas edificaciones una gran placa o losa de fundación sobre un conjunto de pilotes. Sin embargo, se busca analizar el comportamiento de vigas- cabezal sobre pilotes alineados en los ejes de las pantallas de la edificación, las cuales proporcionan una disminución en los volúmenes de concreto requeridos por las placas de fundación. Para ello, se estudió el comportamiento de este sistema mediante el método de los elementos finitos y los resultados obtenidos fueron comparados con las formulaciones propuestas por el método de las bielas comprimidas, empleado comúnmente para el diseño de cabezales. Así mismo se estudió la influencia que ejerce la variación de la rigidez de la viga-cabezal y el número de pilotes en el comportamiento del sistema. Este análisis permitió determinar los modelos en los cuales tienen validez los resultados obtenidos por el método de los elementos finitos. Se concluyó que para elementos con relación de rigidez mayor a 1,4 son aceptables los resultados planteados por este método, mientras que para rigideces menores la respuesta obtenida no concuerda con las aproximaciones teóricas para elementos rígidos Es por ello que en estos sistemas se recomienda realizar el diseño mediante el método de las bielas comprimidas el cual tiene como hipótesis fundamental el estudio de un cabezal con rigidez infinita. En este sentido se realizó una hoja de cálculo que permite el análisis de una viga cabezal sobre pilotes alineados en ejes de pantallas mediante el método de las bielas, para resolver de manera rápida los problemas en los cuales no son aceptables los resultados obtenidos por el método de los elementos finitos.