
Una viga doble T es una estructura portante que se asemeja a dos vigas en T conectadas entre sí lateralmente. La fuerte unión del ala (sección horizontal) y las dos almas (elementos verticales, también conocidos como vástagos) crea una estructura capaz de soportar cargas elevadas con una gran luz. Las dimensiones típicas de las vigas doble T son de hasta 4,6 m (15 pies ) de ancho de ala, hasta 1,5 m (5 pies ) de profundidad del alma y hasta 24 m (80 pies) o más de longitud de luz. Las vigas doble T se fabrican previamente con hormigón pretensado, lo que permite acortar el tiempo de construcción. [ 1 ]
Historia
El desarrollo de la doble T comenzó en la década de 1950 gracias a dos iniciativas independientes: una de Leap Associates, fundada por Harry Edwards en Florida, y la otra de Prestressed Concrete of Colorado. Diseñaron las alas para expandir el canal estructural y así cubrir más área a un menor costo. [ 2 ] En 1951, Harry Edwards y Paul Zia diseñaron una sección de doble T pretensada de 1,2 m (4 pies ) de ancho. Las dobles T no pretensadas se construyeron en Miami en 1952, seguidas de las dobles T pretensadas en 1953. Por separado, los ingenieros de Prestressed Concrete of Colorado desarrollaron y construyeron la primera doble T pretensada, de 1,8 m (6 pies ) de ancho, llamada "twin tee", a finales de 1952. Los primeros tramos de twin te tenían entre 6,1 m (20 pies ) y 7,6 m (25 pies) . Esos tramos de doble T se utilizaron por primera vez para construir un edificio de almacenamiento en frío para Beatrice Foods en Denver . [ 3 ]
Los primeros tramos de doble T de 25 pies (7,6 m) crecieron rápidamente hasta alcanzar los 50 pies (15 m) . El Instituto de Hormigón Prefabricado/Pretensado (PCI) publicó por primera vez el cálculo de la capacidad de carga de la doble T (tablas de carga) en el Manual de Diseño del PCI en 1971. Las tablas de carga utilizan el código para identificar el tipo de tramo de doble T mediante el ancho en pies, seguido de "DT" y la profundidad en pulgadas; por ejemplo, 4DT14 corresponde a dobles T de 4 pies (1,2 m) de ancho y 14 pulgadas (36 cm) de profundidad. En su primera publicación, se describían siete tipos de doble T, desde 4DT14 hasta 10DT32. La lista incluía el 8DT24, que demostró ser el tipo de doble T más popular para tramos de 60 pies (18 m) durante varias décadas. Actualmente, el tipo de doble T más común es el 12DT30, con una superficie pre-revestida de 4 pulgadas (10 cm) en el ala. Este tipo se ha incluido en el Manual de diseño de PCI desde 1999. [ 3 ]
El primer edificio con columnas, vigas y vigas dobles en T completamente de hormigón pretensado fue un edificio de oficinas de dos plantas en Winter Haven, Florida , diseñado y construido en 1961 por Gene Leedy . Leedy experimentó al construir su estudio de arquitectura utilizando elementos estructurales de hormigón pretensado y diseñando los nuevos elementos estructurales en forma de "doble T". [ 4 ]
En sus inicios, las aplicaciones de las vigas en T dobles se limitaban a estructuras de aparcamientos de varias plantas y estructuras de tejados de edificios, pero ahora también se utilizan en estructuras de carreteras. [ 1 ]
proceso de fabricación
Las vigas de doble T se fabrican en fábricas. El proceso es el mismo que en la fabricación de otros elementos de hormigón pretensado , construyéndolas sobre bancadas de pretensado. Estas bancadas tienen las dimensiones típicas de la zona donde se utilizarán. En la mayoría de los casos, la longitud de las bancadas de pretensado oscila entre 61 y 152 metros (200 a 500 pies ) . [ 1 ]
Aplicaciones
Techumbre

En edificios no residenciales, la estructura del techo puede ser plana. El hormigón estructural es una alternativa para la construcción de techos planos. Existen tres categorías principales para este método: prefabricado/pretensado, vertido in situ y de cáscara . Dentro de las cubiertas de hormigón prefabricado/pretensado, las vigas en T dobles son los productos más comunes utilizados para luces de techo de hasta 18 m (60 pies ) . [ 5 ]
Estructuras de estacionamiento

Las estructuras de estacionamiento modernas de varios pisos se construyen con sistemas de hormigón prefabricado / pretensado . Los sistemas de piso se construyen principalmente con vigas dobles en T pre-revestidas. Este sistema evolucionó a partir del uso anterior de sistemas de vigas en T donde las alas de las vigas en T estaban conectadas. El hormigón se vierte en la parte superior de las vigas en T durante la construcción para crear la superficie del piso; por lo tanto, el proceso se denomina revestimiento de hormigón colocado en obra. En las estructuras de vigas dobles en T, el hormigón superior generalmente se fabrica en la fábrica como parte integral de la estructura prefabricada de vigas dobles en T. Las vigas dobles en T se conectan durante la construcción sin revestimiento de hormigón para crear la superficie del piso de la estructura de estacionamiento. [ 6 ]
Una ventaja de las aceras dobles prefabricadas es la mayor calidad del hormigón, que proporciona una superficie más duradera y reduce el desgaste por el tráfico. Las fábricas pueden producir la capa de acabado con una resistencia mínima del hormigón de 5000 psi. En algunas zonas, la resistencia puede alcanzar entre 6000 y 8000 psi. Esto contrasta con la capa de hormigón colocada en obra, que tiene una menor resistencia de 4000 psi. [ 6 ]
Normalmente, las vigas en T dobles se cuelgan sobre una estructura de soporte. Esto se logra mediante la colocación de extremos biselados en las almas de la viga en T doble (como se muestra en la imagen). Estos extremos biselados son propensos a agrietarse en la zona de apoyo. Para prevenir el agrietamiento, se recomienda incluir acero de refuerzo en el diseño de la viga en T doble para transferir las cargas desde la zona de apoyo (la sección de menor profundidad) a la sección de profundidad completa del alma. [ 6 ] En caso de que se desarrollen grietas una vez que la estructura del estacionamiento ya esté en uso, se necesitan otros métodos para proporcionar soporte externo a las vigas en T dobles. Una de estas alternativas es utilizar polímero reforzado con fibra de carbono (PRF) adherido externamente para proporcionar refuerzo. [ 7 ]
Puentes

Los diseños de puentes prefabricados se han utilizado en muchas construcciones de puentes para reducir el tiempo de construcción. En Estados Unidos, se están realizando esfuerzos para desarrollar elementos y sistemas de puentes prefabricados en muchos estados. La estructura de doble T es una alternativa para tramos cortos a medianos de entre 40 y 90 pies (12 y 27 m) . Existen muchos estándares, como la viga de doble T del Departamento de Transporte de Texas y la viga Northeast Extreme Tee (NEXT) del Noreste . [ 8 ]
Una ventaja de usar vigas en T dobles para la sustitución de puentes es que reduce el tiempo de construcción. Texas tiene como objetivo reducir la duración de la sustitución de puentes de tramo corto a un mes o menos, en lugar de los 6 meses que requieren las construcciones de puentes tradicionales. [ 9 ]
El desarrollo de NEXT Beam comenzó en 2006 por el Instituto de Hormigón Prefabricado/Pretensado (PCI) del Noreste para actualizar el estándar regional sobre Construcción Acelerada de Puentes (ABC). El diseño de NEXT Beam se inspiró en los diseños de doble T que se han utilizado para construir losas de andenes ferroviarios. El uso de doble T con ala ancha permite menos vigas y que permanezcan en su lugar para formar el tablero, lo que resulta en un tiempo de construcción más corto. El primer diseño se presentó en 2008 llamado "NEXT F" con un espesor de ala de 4 pulgadas (10 cm) requiere una capa superior de 4 pulgadas (10 cm) . Este se utilizó para la construcción del puente de la Ruta Estatal 103 de Maine que cruza el río York . El puente de siete tramos y 510 pies (160 m) de largo se completó en 2010 como el primer puente NEXT Beam . El segundo diseño se presentó en 2010 para el puente Sibley Pond en la frontera de Canaan y Pittsfield, Maine . El diseño se denominó "NEXT D" con un espesor de ala de 8 pulgadas (20 cm) que no requiere recubrimiento de cubierta, lo que permite aplicar la superficie de desgaste directamente sobre las vigas. La combinación de F y D, denominada "NEXT E", se introdujo en 2016. [ 10 ] [ 11 ]
Entre las preocupaciones relacionadas con el uso de vigas dobles en T en la construcción de puentes se encuentran las fisuras longitudinales en el tablero . Dado que los puntos de conexión entre las vigas dobles en T se encuentran longitudinalmente a lo largo del flujo de tráfico, cualquier movimiento lateral de estas vigas puede provocar fisuras longitudinales en la superficie de la carretera. Esto incluye la rotación diferencial de las alas de las vigas dobles en T, que puede causar que la superficie del asfalto se eleve o se agriete. Una separación de las alas puede provocar que el asfalto se hunda en el hueco, formando una fisura reflectante. Para reducir estos problemas, se han desarrollado muchos métodos para gestionar las conexiones laterales de las vigas dobles en T. Los materiales utilizados en las conexiones son varillas de respaldo , barras de acero, placas soldadas y morteros . [ 12 ]
Paredes


Las vigas en T dobles se han utilizado en elementos verticales de carga como muros exteriores, [ 3 ] y muros de contención . [ 13 ]
Al utilizar paneles de pared de doble T portantes, se puede reducir significativamente el tiempo de construcción, ya que se puede cubrir una gran superficie de paredes en poco tiempo. El uso de paneles de pared de doble T portantes junto con techos de doble T puede reducir la cantidad de columnas interiores, ya que los elementos del techo de doble T pueden tener grandes luces y los extremos se conectan a las paredes de doble T para transferir las cargas. Además, se puede elevar el techo, ya que los elementos de pared de doble T también pueden tener grandes luces. Esto es adecuado para almacenes, ya que se necesita una gran superficie con techo alto pero sin ventanas. Este tipo de construcción se ha utilizado desde la década de 1970. [ 14 ] El Instituto de Hormigón Pretensado Prefabricado incluyó paneles de pared de doble T en su Manual de Diseño PCI entre 1971 y 2010. [ 15 ]
Referencias
- 1 2 3 Gurley, Evan; Hanson, Kayla (13 de octubre de 2014). "Fuerza hasta un doble tee" . Revista Precast Solutions . Recuperado el 26 de abril de 2015 .
- ↑ Scott, Norma L. "Reflexiones sobre la industria temprana del hormigón prefabricado/pretensado en Estados Unidos" (PDF) . PCI Journal (marzo-abril de 2004): 24. Consultado el 23 de octubre de 2020 .
- 1 2 3 Nasser, George D.; Tadros, Maher; Sevenker, Adam; Nasser, David. "El legado y el futuro de un ícono estadounidense: la viga doble T de hormigón prefabricado y pretensado" (PDF) . PCI Journal (julio-agosto de 2015) . Consultado el 23 de octubre de 2020 .
- ↑ "Construyendo un día: 14 de octubre de 2014" . Centro de Arquitectura de Sarasota . 14 de octubre de 2014. Archivado del original el 26 de mayo de 2015. Consultado el 26 de abril de 2015 .
- ↑ "Sistemas de techos de hormigón Parte 1: Construcciones prefabricadas/pretensadas" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 26 de mayo de 2015. Consultado el 26 de mayo de 2015 .
{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere|journal=( ayuda ) - 1 2 3 Promoción, Comité PCI sobre Estructuras de Estacionamiento, Comité PCI sobre Marketing de Estacionamiento y (1997). Estructuras de estacionamiento de hormigón pretensado prefabricado : práctica recomendada para diseño y construcción (PDF) . Chicago: Instituto de Hormigón Prefabricado/Pretensado. págs. 1–7 , 3–4 , 3–5 , 4–4 , 4–20 . ISBN 0-937040-58-4Archivado del original (PDF) el 26 de mayo de 2015. Consultado el 27 de abril de 2015 .
{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ↑ Gold, William J.; Blaszak, Gregg J.; Mettemeyer, Matt; Nanni, Antonio; Wuerthele, Michael D. (8 de mayo de 2000). «Refuerzo de los extremos rebajados de las tes dobles prefabricadas con refuerzo de FRP adherido externamente». Tecnología avanzada en ingeniería estructural (PDF) . págs. 1–9 . doi : 10.1061/40492(2000)172 . ISBN 9780784404928Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Consultado el 2 de mayo de 2015 .
- ↑ Elementos y sistemas de puentes prefabricados/prefabricados (PBES) para puentes fuera del sistema (PDF) . Facultad de Ingeniería de FAMU-FSU. Agosto de 2012. Archivado del original (PDF) el 18 de marzo de 2018. Consultado el 15 de julio de 2020 .
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- ↑ Moler, Steve (marzo-abril de 2004). "Una historia de dos cañones" . Public Roads . 67 (5). Archivado del original el 2 de octubre de 2021. Recuperado el 27 de octubre de 2022 .
- ↑ "Sistema de construcción prefabricado y pretensado reduce el tiempo de montaje de almacenes/oficinas" (PDF) . PCI Journal : 120–123 . Enero–febrero de 1974. Consultado el 19 de mayo de 2023 .
- ↑ "Tablas y gráficos de diseño" . Instituto de Hormigón Pretensado Prefabricado . Consultado el 19 de mayo de 2023 .
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