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Cómo evitar errores en proyectos y obras
(100 casos prácticos)

(Capítulo 6.37)

El capítulo en cuestión es el siguiente:

6.37

RESUMEN DE FALLOS EN VIGAS

Se indican los daños que pueden surgir en las vigas:

  1. Rotura a flexión.

Se produce cuando la armadura es insuficiente para soportar la flexión a que está sometida la viga. También puede suceder que existiendo no trabaje como ocurre cuando se omiten las patillas de las barras en vigas extremas.

Aunque la rotura es grave se debe conocer que a mayor cuantía de armadura se obtiene más tiempo de aviso antes de romper. Si la cuantía es muy pequeña la rotura es más rápida.

En la figura 3 se indican las zonas donde surgen fisuras de flexión por no tener la sección suficiente de armadura, o cuando no funciona por tener escasa longitud de anclaje.

Figura 3

  1. Rotura a flexión y cortante.

Se origina en aquellas vigas sometidas a flexión con armadura insuficiente, y a cortante con cercos insuficientes o incorrectamente montados.

Es una rotura de flexión cerca del apoyo que se inclina por romper también a cortante.

La rotura de flexión y cortante se inclina y se va cerrando a medida que se acerca al apoyo, seccionando la viga como se indica en la figura 4.

Figura 4

  1. Flexión lateral.

    Esta rotura sucede especialmente en aquellas vigas de canto, que en sus laterales tienen una armadura mínima, y durante un movimiento sísmico quedan sometidas a fuertes flexiones laterales, como ocurre en las vigas en las que nace desde ellas un pilar que soporta varias plantas.

  2. Fallo por cortante.

    Se presenta en vigas sometidas a fuerte cortante con sección y cercos insuficientes. Es más frecuente en vigas de luces pequeñas con cargas elevadas.

    La rotura sucede cerca del apoyo con una inclinación comprendida entre 30º y 65º. Aunque la rotura es grave y puede ser instantánea se tiene más capacidad de aviso cuanto mayor sea la cuantía de la armadura transversal.

    Cuando los cercos en la cara inferior de las vigas desaparecen por corrosión, el esfuerzo cortante queda sólo a cargo del hormigón y se produce la rotura. En la figura 5 se presenta una rotura por cortante y en la fotografía 1 cómo ha roto una viga por esa solicitación.

Figura 5

Fotografía 1

  1. Fallo por torsión de compatibilidad.

    Este tipo de rotura es más usual en vigas perimetrales de forjados reticulares de grande luces. La rotura es compatible con la estabilidad de la estructura. Se debe reparar porque puede sumarse a otro tipo de fallos que aumentaría la gravedad, y porque a través de las fisuras penetraría la humedad y se corroería la armadura.

    En la figura 6 se representa una rotura de torsión y en la fotografía 2, se ha colocado una tiza que se ha roto por torsión con la finalidad de que pueda verse con más claridad la forma que adopta la rotura.

Figura 6

Fotografía 2

  1. Fallo por torsión de equilibrio.

    Este tipo de rotura es muy grave ya que se produce la caída del elemento que está sostenido por la viga. Sucede en voladizos sin continuidad donde todo su momento tiene que ser soportado por la armadura longitudinal del perímetro de la viga y por los estribos que deben estar capacitados para esta finalidad. De no ser así, el voladizo se desploma al no ser estable.

    La rotura es muy rápida cuando existe poca armadura.

    En la figura 7 se representa una viga que si no es capaz de soportar el momento que le ocasiona el voladizo, rompería por torsión de equilibrio y el voladizo se desplomaría.

Figura 7

  1. Rotura por compresión o aplastamiento del hormigón.

    Sucede en la cara inferior de la viga cerca del pilar, o en la cara superior en el centro de la luz cuando la sección es insuficiente y está excesivamente armada la viga. Es más usual en vigas con armadura en dos capas y en las sometidas a empujes horizontales de sismo.

    La rapidez de la rotura depende de la cantidad de armadura de compresión existente.

    En la fotografía 3 aparece una viga donde las barras inferiores cerca del apoyo pandean por compresión, desprendiéndose el hormigón que las cubre.

Fotografía 3

  1. Fallo por esfuerzo rasante.

    Suele suceder entre la unión de hormigones de distintas edades, como entre la unión de viguetas y el hormigón del forjado, también en vigas invertidas cuando se comete el error de hormigonar sólo el forjado y después la parte saliente de la viga.

    En la figura 8 se indica como sería la rotura por esfuerzo rasante en una viga invertida o peraltada que se ha hormigonado en dos fases.

Figura 8

  1. Retracción térmica.

Las vigas de menor luz o con cuantías pequeñas de armaduras situadas en pórticos de mayor longitud están más expuestas a este tipo de rotura. También suelen fisurarse en las zonas de cambio brusco de sección de armaduras.

En la fotografía 4 aparece una viga de cuelgue que ha quedado seccionada verticalmente varias veces por retracción térmica, pudiéndose apreciar con más detalle las fisuras en la fotografía 5.

Fotografía 4

Fotografía 5

  1. Corrosión de armadura.

    Es frecuente en las vigas situadas en ambientes agresivos húmedos, especialmente cuando tiene poco recubrimiento por haberse omitido los separadores y el hormigón es poco compacto.

    Al reducirse la adherencia con el hormigón deslizan las barras y el
    fallo se produce por pérdida de adherencia.

    Este tipo de corrosión suele ser generalizada y también le afecta a los estribos.

    En la fotografía 6, aparece una viga en juntas de dilatación, que al corroerse la armadura longitudinal inferior, lo manifiesta flectándose. Cuando aumente la corrosión, terminará desplomándose por falta de adherencia, o por cortante al desaparecer la zona inferior de los estribos.

Fotografía 6

  1. Carbonatación del hormigón.

La reducción de la alcalinidad del cemento sucede en todos los elementos, esto hace que la armadura quede menos protegida.

Quedan más afectados aquellos elementos sin proteger situados en ambientes agresivos húmedos con hormigón menos compacto, pues al ser más porosos y penetrar más fácilmente la humedad, la profundidad de carbonatación es mayor. Hoy en día es un fenómeno muy común al que se le está prestando cada vez más atención.

  1. Desagregación del hormigón.

Es uno de los daños más perjudiciales. Sucede cuando se han empleado en la confección del hormigón áridos con impurezas que le atacan desde el interior, y también en aquellos elementos que son atacados químicamente desde el exterior.

Al desmoronarse el hormigón se reducen todas sus propiedades.

  1. Deslizamiento de la armadura.

Cuando las barras no tienen la longitud de anclaje suficiente, el hormigón es de baja resistencia y se han calentado las barras durante un incendio, o se han corroído, en un trayecto largo, es posible, que se produzca la rotura al deslizar la armadura situada en la viga.

  1. Aumento de solicitaciones.

Ocasiona diferentes tipos de roturas. Puede ser debido a un movimiento sísmico, a un aumento del número de plantas, o por un descenso elevado de la cimentación.


Además de éste, también están disponibles los siguientes capítulos:

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Última actualización:

© Francisco Javier Muñoz Calle