El miércoles 29 de Enero de 2020 el grupo de construcción (gCons) de la Universidade da Coruña (UDC) llevó a rotura la viga con armadura transversal más grande ensayada a cortante en un laboratorio europeo, dentro del proyecto HORVITAL. La viga a ensayar constaba de unas dimensiones de 12 metros de longitud, 2 metros de canto y 24 cm de espesor.

El objetivo del ensayo era el de constatar el así llamado “efecto tamaño” en vigas de canto grande. Se sabe, por experiencia, que las normativas más comunes suponen una resistencia de cálculo a cortante de vigas de gran tamaño superior a la real. Dado que esto generaría un diseño inseguro, la tendencia habitual lleva a incrementar la cantidad de acero y hormigón empleado en la fabricación de estas vigas, solución poco práctica desde el punto de vista medioambiental. Es por ello el proyecto HORVITAL se propone, mediante una batería de ensayos sobre vigas de gran canto, adaptar la normativa actual al comportamiento real de estas, optimizando con ello el uso de materiales y la seguridad en el proyecto de este tipo de estructuras.

El propio gCons se lanzaba de manera paralela a la planificación del ensayo el concurso de predicción de la carga que llevaría a rotura a la viga ensayada, generando gran expectación internacional, con más de 100 participantes. Desde Neikō Ingeniería nos lanzamos al desafío. Nos propusimos realizar un modelo de elementos finitos (MEF) que representase el comportamiento real del hormigón en fase plástica, junto con el del acero de armadura. Para ello nos apoyamos en diversos textos académicos (papers, tesis doctorales, etc.) en los cuales se estudia el comportamiento plástico del hormigón, y se proponen diversos modelos de caracterización a emplear en los softwares de cálculo. Tras obtener las curvas tensión-deformación teóricas y los criterios de daño plástico para el hormigón que conformaba la viga objeto de ensayo, estos parámetros se introdujeron en el software de cálculo por elementos finitos. Una vez discretizada la viga en los distintos elementos de cálculo, se llevó a cabo un análisis del modelo mediante control por desplazamiento, en el cual se forzó el descenso de la placa de carga que por consiguiente cargaba la viga desde el punto de contacto entre ambas. La apertura de fisuras se evidenció durante el proceso de carga a través de la aparición de daño plástico en el modelo.

Una vez realizado el ensayo en los laboratorios del CITEEC, los resultados arrojados por nuestro modelo parecen aproximarse satisfactoriamente al comportamiento real, al menos en cuanto a carga (único resultado del ensayo disponible a fecha de publicación de la noticia). La carga de rotura estimada a través de nuestro modelo de elementos finitos se sitúa en los 960 kN, mientras que la real de la muestra ensayada fue de 973 kN.

Publicaciones relacionadas:

La Voz de Galicia | Un ensayo de la UDC revela errores de cálculo en la resistencia del hormigón

gCONS (UDC) | PROYECTO HORVITAL SP4: Estudio del efecto tamaño en la modelizacion del esfuerzo cortante en estructuras de hormigón.

Universidade da Coruña (UDC) | Expectación internacional ante a rotura da viga máis grande de Europa ensaiada nun laboratorio que se romperá mañá no CITEEC da UDC