Contra Venteos.
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Los elementos con los que se da soporte lateral a las vigas deben evitar el
movimiento lateral y el giro de las secciones transversales contraventeadas. Para
ello esos elementos (que pueden ser las mismas vigas secundarias que
transmiten las cargas, o miembros colocados especialmente) y sus conexiones,
han de tener resistencia y rigidez, bajo fuerzas axiales de compresión, y, a veces,
de momentos flexionantes, suficientes para resistir la tendencia de la trabe a girar
y deformarse lateralmente.
En las estructuras terminadas se cuenta con un contraventeo lateral que suele
ser adecuado, proporcionado por la losa que se apoya en las vigas, o por
elementos secundarios que llegan a ellas, pero el contraventeo existente durante
la construcción es con frecuencia escaso, por lo que debe revisarse también el
posible pandeo lateral de las vigas en esta etapa. Este aspecto puede ser
especialmente importante en estructuras compuestas, antes de que se cuelen las
losas de concreto.
En las normas solía prestarse poca atención al diseño de los elementos de
contraventeo; cuando se trataba el problema, tradicionalmente se indicaba que
los elementos que proporcionan soporte lateral al patín comprimido de las vigas (o
a la cuerda en compresión de las armaduras), y sus conexiones, debían diseñarse
para resistir, como mínimo, una fuerza igual a un pequeño porcentaje, entre el uno
y el 2.5 por ciento, de la compresión existente en el patín (o en la cuerda) en el
punto soportado. No solía hacerse ninguna indicación referente a la rigidez del
contraventeo. Esta situación está cambiando en los últimos años (ref. 5.25 y 5.27).
Si sobre la viga se apoya una losa de concreto reforzado en la que queda
ahogado el patín comprimido, o si ambos están interconectados
mecánicamente, como en la construcción compuesta, o con un número
adecuado de varillas del refuerzo transversal de la losa soldadas al patín, la
restricción es suficiente para evitar todo desplazamiento lateral o torsional si la
losa y los elementos de unión entre ella y la viga pueden resistir una fuerza total,
aplicada en el plano de la losa y considerada uniformemente distribuida a lo largo
del patín comprimido, igual, como mínimo, al cinco por ciento de la fuerza de
compresión máxima existente en el patín (ref. 5.15).
Esto es aplicable, también, a cuerdas comprimidas de armaduras. También
puede considerarse que el pandeo lateral está impedido cuando el sistema de
piso, o la cubierta de la estructura, están constituidos por láminas metálicas
soldadas al patín comprimido de la viga, que satisfacen los requisitos del párrafo
anterior. Si hay transmisión de fuerzas de unos elementos de contraventeo a
otros, para diseñarlos debe tenerse en cuenta la fuerza total acumulada.
Cuando los elementos que proporcionan el contraventeo lateral están conectados
al patín en tensión, han de tomarse las medidas necesarias para evitar
distorsiones de las secciones transversales de la viga y para impedir que su patín
comprimido se desplace lateralmente. Esta situación es frecuente en zonas de
momento negativo en vigas de edificios, en las que el patín comprimido es el
inferior y el soportado, por medio del sistema de piso, el superior. La restricción
contra la deflexión lateral del patín inferior es proporcionada únicamente por la
rigidez a la flexión del alma, fuera de su plano, que puede ser insuficiente para
evitar distorsiones de la sección transversal, como se muestra en la Fig. 5.29. El
problema puede ser crítico en vigas de mucho peralte y alma delgada; se evita
colocando atiesadores verticales, ligados al alma y a los dos patines.
En las refs. 5.2, 5.9, 5.10, 5.20 y 5.21 se tratan problemas especiales, relativos al
pandeo lateral de vigas, que no suelen incluirse en especificaciones de diseño. La
resistencia de columnas o vigas esbeltas puede incrementarse hasta cualquier
nivel deseado (teniendo como límite la resistencia de las secciones transversales,
que puede agotarse por plastificación o por pandeo local) colocando
contraventeos, con los que cambia la forma de pandeo del elemento, o se elimina
por completo. Las recomendaciones de este artículo se refieren a columnas,
vigas, y algunos tipos de marcos (ref. 5.25).
Se consideran cuatro tipos de contraventeos (Fig. 5.30): relativos, discretos (o
nodales), continuos y de apoyo (lean-on). Los contraventeos relativos restringen el� �
desplazamiento relativo de pisos consecutivos de marcos, o de puntos adyacentes
situados a lo largo de una columna o viga (ejemplos: diagonales verticales en
marcos, muros de rigidez, armaduras de contraventeo). Los contraventeos
discretos restringen sólo el movimiento de las secciones transversales en las que
están colocados; por ejemplo, las vigas de la Fig. 5.30b están contraventeadas
discretamente en los puntos 1, con diafragmas, o marcos transversales, que las
ligan entre sí.