Una doble T o una viga de doble T es una estructura de carga que se asemeja a dos vigas en T conectadas una al lado de la otra. La fuerte unión de la brida (sección horizontal) y las dos almas (miembros verticales, también conocidos como vástagos) crea una estructura que es capaz de soportar cargas elevadas mientras tiene un tramo largo. Los tamaños típicos de las tes dobles son de hasta 15 pies (4,6 m) para el ancho de la brida, hasta 5 pies (1,5 m) para la profundidad del alma y hasta 80 pies (24 m) o más para la longitud del tramo. Las tes dobles están prefabricadas con hormigón pretensado, lo que permite acortar el tiempo de construcción. [1]
Historia
Los desarrollos de la doble T se iniciaron en la década de 1950 gracias a dos iniciativas independientes, una de Leap Associates fundada por Harry Edwards en Florida y la otra por Prestressed Concrete de Colorado. Diseñaron las alas para expandir el canal estructural con el fin de cubrir más área a un costo menor. [2] En 1951, Harry Edwards y Paul Zia diseñaron una sección en T doble pretensado de 4 pies (1,2 m) de ancho. Se construyeron tees dobles no pretensados en Miami en 1952, seguidos de tees dobles pretensados en 1953. Por separado, los ingenieros de Prestressed Concrete of Colorado desarrollaron y construyeron la primera te doble pretensado que tenía 6 pies (1.8 m) de ancho llamado "te doble" a finales de 1952. Los primeros tramos de tee gemelos eran de entre 20 pies (6,1 m) y 25 pies (7,6 m). 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 tee de 25 pies (7,6 m) habían crecido rápidamente a 50 pies (15 m). El Instituto de Concreto Prefabricado / Pretensado (PCI) publicó el cálculo de la capacidad de carga en T doble (tablas de carga) por primera vez en el Manual de Diseño de PCI en 1971. Las tablas de carga usan el código para identificar el tipo de tramo en T doble usando el ancho en pies , seguido de "DT", seguido de la profundidad en pulgadas, por ejemplo, 4DT14 es para tees dobles de 4 pies (1,2 m) de ancho y 14 pulgadas (36 cm) de profundidad. En su primera publicación había siete tipos de T doble desde 4DT14 hasta 10DT32. La lista incluía 8DT24 que se ha demostrado que es el tipo de T doble más popular utilizado para tramos de 18 m (60 pies) durante varias décadas. Actualmente, el tipo de T doble común es el 12DT30 con una superficie pre-rematada de 4 pulgadas (10 cm) en la brida. Este tipo se ha incluido en el Manual de diseño de PCI desde 1999. [3]
El primer edificio con todas las columnas de concreto pretensado, vigas y tees dobles fue un edificio de oficinas de dos pisos en Winter Haven, Florida , diseñado y construido en 1961 por Gene Leedy . Leedy experimentó al construir su oficina de arquitectura utilizando elementos estructurales de hormigón pretensado y diseñando los nuevos elementos estructurales de "doble T". [4]
En sus primeros días, las aplicaciones de las tees dobles se limitaban a estructuras de aparcamientos de varios pisos y estructuras de techos de edificios, pero ahora también se han utilizado en estructuras de carreteras. [1]
Proceso de manufactura
Las camisetas dobles se fabrican en fábricas. El proceso es el mismo que en la fabricación de otros hormigones pretensados construyéndolos sobre lechos de pretensado. Las camas para hacer tees dobles son de los tamaños típicos de la zona en la que se utilizarán tees dobles. En la mayoría de los casos, la longitud de las camas de pretensado es de aproximadamente 200 a 500 pies (61 a 152 m) de largo. [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. Hay tres categorías principales para este método: prefabricado / pretensado, colado in situ y concha . Dentro de los techos de hormigón prefabricado / pretensado, las tees dobles son los productos más comunes que se utilizan para una luz de techo de hasta 60 pies (18 m). [5]
Estructuras de estacionamiento
Las modernas estructuras de estacionamiento de varios pisos se construyen a partir de sistemas de hormigón prefabricado / pretensado . Los sistemas de piso se construyen principalmente a partir de tees dobles pre-rematados. Este sistema evolucionó a partir del uso anterior de sistemas en T donde se conectaban las bridas de las vigas en T. Luego, el concreto se vierte en la parte superior de las tes durante la construcción para crear la superficie del piso, por lo tanto, el proceso se llama acabado de concreto colocado en el campo. En estructuras de doble T, el hormigón superior generalmente se fabrica en la fábrica como parte integral de la estructura de doble T prefabricada. Las tees dobles se conectan durante la construcción sin cubrirlas con concreto para crear la superficie del piso de la estructura de estacionamiento. [6]
Un beneficio de las tes dobles pre-rematadas es un concreto de mayor calidad para una superficie más duradera para reducir el desgaste del tráfico. Las fábricas pueden producir el acabado con una resistencia mínima del concreto de 5,000 psi. En algunas áreas, la resistencia puede ser de 6.000 a 8.000 psi. Esto se compara con el acabado de concreto colocado en el campo con la resistencia del concreto más baja de 4,000 psi. [6]
Por lo general, las tees dobles se cuelgan sobre una estructura de soporte. Esto se hace colocando los extremos daptados en las almas de la doble T (en la imagen). Los extremos daptados son sensibles al agrietamiento en el área de apoyo. Una recomendación para prevenir el agrietamiento es incluir acero de refuerzo en el diseño de doble T para transferir las cargas desde el área de apoyo (la sección de profundidad reducida) a la sección de profundidad completa del alma. [6] En caso de que las grietas se desarrollen después de que la estructura de estacionamiento ya esté en uso, se necesitan otros métodos para proporcionar soporte externo a las tees dobles. Una de estas alternativas es utilizar polímero reforzado con fibra de carbono (FRP) adherido externamente para proporcionar refuerzo. [7]
Puentes
Se han utilizado diseños de puentes prefabricados en muchas construcciones de puentes para reducir el tiempo de construcción. En los Estados Unidos, se están realizando esfuerzos para crear elementos y sistemas de puentes prefabricados en muchos estados. La estructura en T doble es una alternativa para vanos cortos a medianos 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 de Northeast Extreme Tee (NEXT) del Noreste . [8]
Una ventaja de utilizar tes dobles para los reemplazos de puentes es acortar el tiempo de construcción. Texas tiene el objetivo de acortar los reemplazos de puentes de tramos cortos a un mes o menos en lugar de 6 meses en las construcciones de puentes tradicionales. [9]
SIGUIENTE El desarrollo de vigas comenzó en 2006 por el Instituto de hormigón prefabricado / pretensado (PCI) Noreste para actualizar el estándar regional sobre Construcción de puentes acelerados (ABC). El diseño de NEXT Beam se inspiró en diseños de doble T que se han utilizado para construir losas de plataformas ferroviarias. El uso de tees dobles con ala ancha permite tener menor número de vigas y mantenerlas en su lugar para formar el tablero, resultando en un menor tiempo de construcción. El primer diseño se introdujo en 2008 llamado "SIGUIENTE F" con un grosor de brida de 4 pulgadas (10 cm) que requiere una capa superior de 4 pulgadas (10 cm). Esto se utilizó para la construcción del puente de la ruta 103 del estado de Maine que cruza el río York . El puente de siete tramos de 510 pies (160 m) de largo se completó en 2010 como el primer puente NEXT Beam. El segundo diseño se introdujo en 2010 para Sibley Pond Bridge en la frontera de Canaan y Pittsfield, Maine . El diseño se denominó "NEXT D" con un grosor de ala de 20 cm (8 pulgadas) que no requiere recubrimiento de cubierta, lo que permite que la superficie de desgaste se aplique directamente sobre las vigas. La combinación de F y D llamada "NEXT E" se introdujo en 2016. [10] [11]
Las preocupaciones sobre el uso de tees dobles en las construcciones de puentes incluyen las grietas longitudinales de la plataforma del puente . Como los puntos de conexión entre las vigas en T dobles se encuentran longitudinalmente a lo largo del flujo de tráfico, cualquier movimiento lateral de las tees dobles puede hacer que la superficie de la carretera se agriete longitudinalmente. Estos incluyen la rotación diferencial de las bridas de doble T que pueden hacer que la superficie del asfalto se eleve o se agriete. Una separación de las bridas puede hacer que el asfalto se combe en el espacio formando una grieta reflectante. Para reducir estos problemas, se han desarrollado muchos métodos para gestionar las conexiones laterales de las tees dobles. Los materiales utilizados en las conexiones son varillas de respaldo , barras de acero, placas soldadas y lechadas . [12]
Paredes
Se han utilizado tees dobles en elementos de carga verticales, como muros exteriores. [3]
Referencias
- ^ a b c Gurley, Evan; Hanson, Kayla (13 de octubre de 2014). "Fuerza para una camiseta doble" . Revista Soluciones Prefabricadas . Consultado el 26 de abril de 2015 .
- ^ Scott, Norma L. "Reflexiones sobre la industria del hormigón prefabricado / pretensado en América" (PDF) . PCI Journal (marzo-abril de 2004): 24 . Consultado el 23 de octubre de 2020 .
- ^ a b c Nasser, George D .; Tadros, Maher; Sevenker, Adam; Nasser, David. "El legado y el futuro de un icono estadounidense: la doble T de hormigón prefabricado pretensado" (PDF) . PCI Journal (julio-agosto de 2015) . Consultado el 23 de octubre de 2020 .
- ^ "Building a Day: 14 de octubre de 2014" . Centro de Arquitectura de Sarasota . 14 de octubre de 2014. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2015 . Consultado el 26 de abril de 2015 .
- ^ "Sistemas de techo de hormigón, parte 1: Construcciones prefabricadas / pretensas" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 26 de mayo de 2015 . Consultado el 26 de mayo de 2015 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ a b c Promoción, Comité de PCI sobre estructuras de estacionamiento, Comité de PCI sobre marketing de estacionamiento y (1997). Estructuras de estacionamiento prefabricadas de hormigón pretensado: práctica recomendada para el diseño y la construcción (PDF) . Chicago: Instituto de hormigón prefabricado / pretensado. págs. 1–7, 3–4, 3–5, 4–4, 4–20. ISBN 0-937040-58-4. Archivado desde el original (PDF) el 26 de mayo de 2015 . Consultado el 27 de abril de 2015 .
- ^ Gold, William J .; Blaszak, Gregg J .; Mettemeyer, Matt; Nanni, Antonio; Wuerthele, Michael D. (8 de mayo de 2000). "Fortalecimiento de los extremos daptados de las tes dobles prefabricadas con refuerzo de FRP adherido externamente" (PDF) . Congreso de Estructuras de ASCE 2000 . Archivado desde el 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 FAMU-FSU. Agosto de 2012. Archivado desde el original (PDF) el 18 de marzo de 2018 . Consultado el 15 de julio de 2020 .
- ^ "Estudio de caso 3: puentes locales de tramo corto en Texas" . Departamento de Transporte de EE. UU . Consultado el 2 de mayo de 2015 .
- ^ ABC - UTC Webinar 2-15-18 Northeast Extreme Tee (SIGUIENTE) Viga con el estudio de caso de Rochester VT (PDF) . Instituto de Hormigón Prefabricado / Pretensado Noreste. 15 de febrero de 2018 . Consultado el 15 de julio de 2020 .
- ^ Gardner, Lauren S .; Hodgdon, Steven M. "El primer puente de viga SIGUIENTE" (PDF) . PCI Journal . Invierno de 2013: 55–62 . Consultado el 15 de julio de 2020 .
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