Una viga doble T o viga doble T es una estructura portante que se asemeja a dos vigas en T conectadas entre sí, una al lado de la otra. La fuerte unión del ala (sección horizontal) y las dos almas (miembros verticales, también conocidos como vástagos) crea una estructura que es capaz de soportar cargas elevadas y, al mismo tiempo, tener un tramo largo. Los tamaños típicos de las vigas dobles T son de hasta 15 pies (4,6 m) de ancho de ala, hasta 5 pies (1,5 m) de profundidad de alma y hasta 80 pies (24 m) o más de longitud de tramo. Las vigas dobles T se fabrican previamente a partir de hormigón pretensado, lo que permite acortar el tiempo de construcción. [1]
Los desarrollos de las tes dobles comenzaron en la década de 1950 por dos iniciativas independientes, una de Leap Associates fundada por Harry Edwards en Florida, y la otra por Prestressed Concrete of Colorado. Diseñaron las alas para expandir el canal estructural con el fin de cubrir más área a un menor costo. [2] En 1951, Harry Edwards y Paul Zia diseñaron una sección de te doble pretensada de 4 pies (1,2 m) de ancho. Las tes dobles no pretensadas se construyeron en Miami en 1952, seguidas por las tes dobles pretensadas en 1953. Por separado, los ingenieros de Prestressed Concrete of Colorado desarrollaron y construyeron la primera te doble pretensada que tenía 6 pies (1,8 m) de ancho llamada "te gemela" a fines de 1952. Los primeros tramos de las tes gemelas tenían 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 frigorífico para Beatrice Foods en Denver . [3]
Los primeros tramos de doble T de 25 pies (7,6 m) habían crecido rápidamente a 50 pies (15 m). El Instituto de Hormigón Pretensado/Prefabricado (PCI) publicó el cálculo de la capacidad de carga de doble T (tablas de carga) por primera vez en el Manual de Diseño de PCI en 1971. Las tablas de carga utilizan el código para identificar el tipo de tramo de doble T utilizando el ancho en pies, seguido de "DT", seguido de la profundidad en pulgadas, por ejemplo, 4DT14 es para dobles T de 4 pies (1,2 m) de ancho y 14 pulgadas (36 cm) de profundidad. En su primera publicación había siete tipos de doble T desde 4DT14 hasta 10DT32. La lista incluía 8DT24 que demostró ser el tipo de doble T más popular utilizado para tramos de 60 pies (18 m) durante varias décadas. Actualmente, el tipo de doble T común es 12DT30 con una superficie pre-rematada de 4 pulgadas (10 cm) en el ala. Este tipo está incluido en el Manual de Diseño PCI desde 1999. [3]
El primer edificio con columnas, vigas y tes dobles 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 oficina de arquitectura utilizando elementos estructurales de hormigón pretensado y diseñando los nuevos elementos estructurales de "doble T". [4]
En sus inicios, las aplicaciones de las tes dobles se limitaban a estructuras de estacionamientos de varios pisos y estructuras de techos de edificios, pero ahora también se han utilizado en estructuras de carreteras. [1]
Las tes dobles se fabrican en fábricas. El proceso es el mismo que en la fabricación de otros tipos de hormigón pretensado , construyéndolas sobre lechos de pretensado. Los lechos para hacer las tes dobles son de los tamaños típicos del área en la que se utilizarán las tes dobles. En la mayoría de los casos, las longitudes de los lechos de pretensado son de aproximadamente 200 a 500 pies (61 a 152 m) de largo. [1]
En los 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, hormigonado in situ y estructura de cubierta . Dentro de los techos de hormigón pretensado/prefabricado, las tes dobles son los productos más comunes utilizados para techos con luces de hasta 60 pies (18 m). [5]
Las estructuras de estacionamiento modernas de varios pisos se construyen a partir de sistemas de hormigón pretensado / prefabricado. Los sistemas de piso se construyen principalmente a partir de tes dobles prefabricadas. Este sistema evolucionó a partir del uso anterior de sistemas de tes donde se conectaban las bridas de las vigas en T. Luego, el hormigón se vierte en la parte superior de las tes durante la construcción para crear la superficie del piso, por lo que el proceso se llama recubrimiento de hormigón colocado en el campo. En las estructuras de doble T, el hormigón superior generalmente se fabrica en la fábrica como parte integral de la estructura de doble T prefabricada. Las tes dobles se conectan durante la construcción sin cubrir con hormigón para crear la superficie del piso de la estructura de estacionamiento. [6]
Una ventaja de las tes dobles pre-revestidas es que el hormigón de mayor calidad proporciona una superficie más duradera que reduce el desgaste causado por el tráfico. Las fábricas pueden producir la capa de revestimiento con una resistencia mínima del hormigón de 5000 psi. En algunas zonas, la resistencia puede ser de 6000 a 8000 psi. Esto se compara con la capa de revestimiento de hormigón colocada en el campo, que tiene una resistencia del hormigón menor de 4000 psi. [6]
Por lo general, las tes dobles se cuelgan sobre una estructura de soporte. Esto se hace con extremos rebajados en las almas de las tes dobles (en la imagen). Los extremos rebajados son sensibles al agrietamiento en el área de soporte. Una recomendación para prevenir el agrietamiento es incluir acero de refuerzo en el diseño de las tes dobles 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 tes dobles. Una de esas alternativas es utilizar polímero reforzado con fibra de carbono (FRP) adherido externamente para proporcionar refuerzo. [7]
Los diseños de puentes prefabricados se han utilizado en muchas construcciones de puentes para reducir el tiempo de construcción. En los Estados Unidos, existen esfuerzos para crear 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 muchas normas, 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 utilizar tes dobles para reemplazar puentes es que acorta el tiempo de construcción. Texas tiene como meta acortar los reemplazos de puentes de tramo corto a un mes o menos en lugar de los seis meses que se requieren en las construcciones de puentes tradicionales. [9]
El desarrollo de NEXT Beam comenzó en 2006 por el Instituto de Hormigón Pretensado/Prefabricado (PCI) del Noreste para actualizar la norma 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 plataformas ferroviarias. El uso de doble T con ala ancha permite menos vigas y que permanezcan en su lugar para formar la plataforma, lo que da como resultado un tiempo de construcción más corto. El primer diseño se introdujo en 2008 llamado "NEXT F" con un espesor de ala de 4 pulgadas (10 cm) que requiere un remate de 4 pulgadas (10 cm). Esto se utilizó para la construcción del puente Maine State Route 103 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 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]
Las preocupaciones por el uso de vigas dobles en la construcción de puentes incluyen grietas longitudinales en el tablero del puente . Como los puntos de conexión entre las vigas de doble T están longitudinalmente a lo largo del flujo de tráfico, cualquier movimiento lateral de las vigas dobles puede hacer que la superficie de la carretera se agriete longitudinalmente. Estos incluyen la rotación diferencial de las bridas de las vigas dobles que puede hacer que la superficie del asfalto se levante o agriete. Una separación de las bridas puede hacer que el asfalto se hunda en el espacio formando una grieta reflectante. Para reducir estos problemas, se han desarrollado muchos métodos para gestionar las conexiones laterales de las vigas dobles. Los materiales utilizados en las conexiones son varillas de respaldo , barras de acero, placas soldadas y lechadas . [12]
Las tes dobles se han utilizado en elementos portantes verticales, 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 un techo de doble T puede reducir la cantidad de columnas interiores, ya que los elementos del techo de doble T pueden tener tramos largos y los extremos están conectados a las paredes de doble T para transferir las cargas. Además, el techo se puede elevar más, ya que los elementos de pared de doble T también pueden tener tramos largos. Esto es adecuado para almacenes, ya que se necesita un área grande con techo alto pero sin ventanas. Este tipo de construcción se ha utilizado desde la década de 1970. [14] El Precast Prestressed Concrete Institute incluyó paneles de pared de doble T en su Manual de diseño PCI entre 1971 y 2010. [15]
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