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Ingemecánica - Hermenegildo Rodríguez Galbarro

— Tutorial nº 105 —

Cálculo de Soleras de Hormigón

FUENTE: Associació de Consultors d'Estructures (ACE)

Índice de contenidos:

I • Firmes

- Definición de firmes

- Tipologías de firmes

II • Soleras de hormigón

- Clasificación de la soleras según Norma ACI 360R-10

III • Estudio de la explanada según el tipo de suelo

- Determinación del coeficiente de balasto de una explanada

- Módulo de reacción del suelo. Ensayo de carga con placa

- Métodos de mejora del coeficiente de balasto de una explanada

IV • Sub-bases granulares empleadas bajo la solera

- Materiales para sub-bases de soleras: macadam y zahorras

- Compactación de sub-bases granulares. El ensayo Proctor

V • Losas de hormigón

- Tipos de losas de hormigón: en masa, con fibras, armado, pretensado, prefabricado

VI • Estudio del hormigón empleado en la construcción de soleras

- Definición del módulo de deformación, coeficiente de Poisson, coeficiente de dilatación térmica

- Proceso de retracción del hormigón. Causas y efectos sobre la durabilidad de las soleras de hormigón

- Resistencia a flexotracción del hormigón o módulo de rotura

- Ensayo para la determinación de la rotura por flexotracción

- Cálculo empírico de la resistencia característica a flexotracción del hormigón

- Deformación o fisuración del hormigón bajo cargas repetidas

- Repetición de cargas. Fatiga del hormigón. Ley de Fatiga del hormigón

VII • Estudio del hormigón reforzado con fibras

- Tipos de fibras empleadas para reforzar el hormigón en soleras: metálicas, macrofibras sintéticas, fibras de polipropileno

- Características mecánicas del hormigón reforzado con fibras

- Tipificación de los hormigones con fibras según EHE-08

VIII • Acciones de cálculo

- Tipos de cargas a considerar para el cálculo de soleras de hormigón

- Cargas de vehículos, cargas concentradas, cargas lineales y cargas distribuidas en banda, cargas uniformes, cargas de construcción, cargas ambientales y cargas excepcionales

- Coeficientes de seguridad para el cálculo de soleras de hormigón

IX • Estudio de los pavimentos de hormigón

- Caracterización del tráfico rodado sobre el pavimento

- Condición de agotamiento en estado límite último de fatiga

X • Procedimientos de cálculo de soleras de hormigón

- Manuales y normas de cálculo de soleras de hormigón

- Modelo mecánico de cálculo de soleras

- Modelos para la caracterización del tipo de suelo

- Método de predimensionado de la P.C.A. (Portland Cement Association)

- Métodos No Lineales para el cálculo de soleras

XI • Bibliografía

DESARROLLO DEL CONTENIDO

• Introducción

El objetivo de este tutorial es describir los distintos métodos de cálculo de las soleras de hormigón y las acciones y tipos de cargas que se tienen que considerar en el diseño de soleras, así como aquellos manuales y normas que usualmente se emplean para el cálculo de soleras de hormigón.

En el tutorial se definen los distintos componentes y materiales que constituyen une solera de hormigón, y se indica la clasificación de los distintos tipos de soleras que se pueden construir según lo indicado en la Norma ACI 360R-10.

Se incluye el procedimiento para la formación de la explanada según los tipos de suelos sobre los que se tiene que construir la solera, indicándose cómo calcular el coeficiente de balasto de la explanada, el módulo de reacción del suelo y se describe cómo realizar el ensayo de carga con placa. También se indican los distintos métodos que se pueden emplear para conseguir mejorar el coeficiente de balasto obtenido de una explanada.

Se estudian los tipos de sub-bases granulares que se extienden bajo una solera de hormigón, indicándose los distintos materiales existentes para la formación de sub-bases de soleras, principalmente macadam y zahorras. Se describen igualmente los métodos de compactación necesarios de sub-bases granulares y cómo realizar el ensayo Proctor.

En este tutorial también se incluye el estudio de los distintos tipos de losas de hormigón: losas de hormigón en masa, con fibras, de hormigón armado, pretensado o prefabricado.

Se realiza un estudio completo de los distintos tipos de hormigones empleados en la construcción de soleras, definiéndose el módulo de deformación, coeficiente de Poisson, coeficiente de dilatación térmica. Se estudia el proceso de retracción del hormigón, sus principales causas y efectos posteriores que la retracción produce sobre la durabilidad de las soleras de hormigón.

Se define la resistencia a flexotracción del hormigón o módulo de rotura, y el ensayo para la determinación de la rotura por flexotracción, así como el procedimiento de cálculo empírico de la resistencia característica a flexotracción del hormigón. También se realiza un estudio del proceso de deformación o fisuración del hormigón que se origina bajo la acción de cargas repetidas, definiéndose el concepto de fatiga del hormigón y se formula la Ley de Fatiga del hormigón.

En el tutorial también se incluye un estudio del hormigón reforzado con fibras, definiéndose los distintos tipos de fibras que se emplean en la construcción de soleras de hormigón. Así, se definen las características y propiedades mecánicas de las fibras metálicas, las macrofibras sintéticas y las fibras de polipropileno. Se definen las principales características mecánicas del hormigón reforzado con fibras y la forma de tipificar los hormigones reforzados con fibras según la EHE-08.