Dimensionamiento de Vigas de Gran Peralte: Método de Bielas y Tirantes

Chapas: Elementos Cargados en su Plano

En estos elementos, la hipótesis de Bernoulli-Navier deja de cumplirse, por lo que las deformaciones no se mantienen planas.

Opciones para el dimensionamiento

Existen dos métodos principales para dimensionar estas vigas:

• Método Empírico-Analítico (Simplificado - ACI 318): Se aplica en el Estado I (sección sin fisurar) o mediante cualquier método que considere la no linealidad de la deformación.
• Método de las Bielas y Tirantes (Apéndice A): Se aplica en el Estado II (sección fisurada). Permite calcular el As necesario en lugar del As mínimo.

En este último método, la experiencia del ingeniero es fundamental para adoptar un reticulado que represente fielmente el comportamiento de la estructura.

Regiones D y Regiones B

El método de las bielas se utiliza en sectores donde no se verifica la hipótesis de las secciones planas; estas zonas reciben el nombre de Regiones D (Discontinuidad). Las secciones restantes se identifican como Regiones B (Bernoulli).

Origen de las perturbaciones

Las perturbaciones que generan las Regiones D tienen dos orígenes:

• Discontinuidades de cargas.
• Discontinuidades geométricas.

Según el Principio de Saint-Venant, esta zona se extiende una distancia equivalente a la altura (h) de la sección transversal.

Modelos de Reticulado

Para determinar los esfuerzos resultantes sobre las Regiones D, se deben considerar las acciones externas y los esfuerzos provenientes de las zonas B linderas. Los requerimientos para los modelos son:

• Equilibrio: Se busca que los modelos sean isostáticos.
• Resistencia: Verificación de esfuerzos en puntales, tensiones y zonas nodales.
• Compatibilidad: Debe representar de la mejor manera los flujos de tensiones internas.

Consideraciones sobre los Nodos

Los nodos se ubican en las zonas donde los esfuerzos internos experimentan cambios bruscos de dirección. Para garantizar la compatibilidad de forma indirecta:

• Las tensiones pueden cruzar los puntales.
• Los puntales no pueden cruzarse entre sí, aunque pueden hacerlo en los nodos.
• El ángulo entre el eje de cualquier puntal y el eje de cualquier tensor que concurra a un mismo nudo no debe ser menor a 25°.

Nota: El modelo de bielas suele conducir a mayores cuantías de armadura, ya que desprecia la resistencia a tracción del hormigón y considera una capacidad de redistribución interna menor a la real.