La falla de la viga puede ocurrir por flexión, torsión y corte si se exceden las cargas de diseño en ambos modos de falla. Dependiendo del tipo de carga que se pueda aplicar a la viga y de cuando se alcance el factor de carga relevante, se producirá una falla estructural.
Fallo de la viga en flexión
Las secciones tienen un tamaño de x/d de 0,5. Esto es menor que esta relación x/d de equilibrio de 0,64 .
Esto permite una mayor distribución del momento durante la fase de carga y promueve la ruptura dúctil.
En x/d = 0,5 el alargamiento del hormigón es 0,002, mientras que en el momento de rotura es 0,0035. Esto permite una alerta temprana, ya que el refuerzo cede temprano y aparecen grietas a medida que aumenta la deflexión.
Proporcionar más refuerzo del necesario sin una acción temprana provocará el fallo de la estructura ya que el hormigón alcanza antes su carga de rotura.
La falla concreta ocurre repentinamente y sin previo aviso.
Sin embargo, si el refuerzo falla, se produce estiramiento y deflexión con agrietamiento.
Si también falla la cantidad de refuerzo, menos sección. Sin embargo, existen advertencias de deformación excesiva y agrietamiento bajo carga .
Si la sección fue diseñada de acuerdo con las pautas especificadas en el código, se emitirán advertencias cuando ocurra un error.
Las advertencias se presentan en forma de grietas y desviaciones excesivas.
Normalmente, las fracturas por flexión se identifican por grietas.
Dependiendo del patrón de fisura, se puede concluir si se trata de una fractura por flexión, una fractura por torsión o una fractura por cizallamiento.
La Figura 01 muestra las grietas que se observaron debido al aumento de la tensión de flexión por encima de los valores de diseño.
Grietas por flexión antes de la falla de la viga.
Figura 01 Grietas por flexión
Grietas por cortante antes de la falla de la viga
Si las cargas aplicadas exceden el esfuerzo cortante de diseño del componente, se pueden observar grietas por corte como primera advertencia a medida que aumenta la carga.
En estas situaciones se debe prestar atención inmediata para evitar cargas excesivas y estudiar los efectos del agrietamiento en los elementos estructurales. La Figura 02 muestra que las grietas ocurren como grietas de corte en una viga.
Figura 02 Grietas por cortante en la viga
Grietas de torsión antes de la falla de la viga.
El agrietamiento por torsión ocurre en una sección debido al exceso de momento de torsión en una sección.
Un refuerzo de torsión insuficiente y métodos de detalle incorrectos también pueden causar grietas debido a momentos de torsión.
En la Figura 03 se puede observar la formación de grietas de torsión en el perfil.
Figura 03 Grietas torsionales en la viga.
Los patrones de agrietamiento por torsión de las vigas son similares al patrón de agrietamiento por cortante. Sin embargo, las grietas de torsión se propagan a lo largo de la sección transversal, como se muestra en la Figura 03, mientras que las grietas de corte generalmente ocurren solo en los lados de una sección transversal.
Todos los tipos de grietas enumerados anteriormente dan una advertencia temprana porque las secciones se construyen de acuerdo con las pautas especificadas en las normas.
Se deben tomar las medidas necesarias para determinar las causas de las grietas. Además se deben realizar medidas preventivas y trabajos correctivos para evitar nuevas grietas.
Otros tipos de errores de haz
Además de las grietas por flexión mencionadas anteriormente, existen otros tipos de grietas que pueden ocurrir en los componentes después de la construcción. Principalmente estos son
- Grietas por corrosión
- Grietas por contracción
Grietas por corrosión
Si las armaduras y el hormigón se exponen a condiciones ambientales extremas, se pueden formar grietas en las armaduras.
Debido al agrietamiento inicial en la sección de concreto, el refuerzo puede quedar expuesto al ambiente corrosivo, creando una fase donde los materiales corrosivos pueden entrar en contacto con el refuerzo.
Hay varias pruebas disponibles para verificar el estado del concreto y determinar si el refuerzo está corroído.
Para este fin se realizan principalmente la Prueba de Carbonatación y la Prueba de Cloración .
Las grietas corren horizontalmente paralelas al refuerzo como se muestra en la Figura 04. Además, el agrietamiento en la parte inferior de la sección también puede deberse a una cobertura inadecuada del refuerzo.
Figura 04 Grietas por corrosión
Grietas por contracción
No existe un patrón regular para las grietas por contracción en una sección. Ocurren en áreas débiles y dependen de la evaporación del agua de la superficie del concreto. Además, un refuerzo inadecuado también hace que el hormigón se agriete al secarse.
Figura 05 Grietas por contracción
La falla del haz puede ocurrir de varias maneras, como se explicó anteriormente. En resumen, este artículo analiza las causas de falla de una viga causada por diferentes tipos de grietas.
Hay varios artículos sobre diseño de vigas, incluida la construcción de vigas de piso , que puede estudiar para aprender más sobre los aspectos del diseño.
