ANÁLISIS DE DETERIORO POR FATIGA EN TORONES DE PRESFUERZO UTILIZADOS
EN PUENTES
García Salas Ricardo Alonso, López López José Alfredo, Carrión Viramontes Francisco Javier, Pérez Lara y Hernández Miguel Ángel, Hernández Guzmán Andrés, Quintana Rodríguez Juan Antonio, Crespo Sánchez Saúl Enrique, Montes Zea Mario Alberto,
Publicación técnica No.385
Resumen
En este trabajo se aborda el deterioro por fatiga en torones de presfuerzo de siete alambres sin recubrimiento, los cuales son utilizados en puentes de concreto presforzado y en puentes atirantados. La importancia del estudio de la fatiga en torones, es que éstos son componentes estructurales vulnerables al deterioro por estar sometidos a cargas fluctuantes debidas al tránsito de vehículos, los vientos, los sismos, etc. En esta investigación se estudiaron siete torones: cinco fueron sometidos a una prueba de tensión y dos fueron sometidos a una prueba de fatiga-tensión. El propósito de las pruebas de fatiga fue investigar si, ante las condiciones de carga dadas, se formaban y desarrollaban grietas y, en caso afirmativo, determinar el origen de las mismas. Todos los torones (con y sin fatiga), fueron sometidos a una prueba de tensión hasta la ruptura; posteriormente, se realizaron análisis fractográficos a los alambres y todos los estudios se complementaron con pruebas de dureza. Finalmente, la secuencia de rompimiento de los torones y sus modos de ruptura fueron definidos mediante el análisis de imagen y un modelo matemático para el análisis de esfuerzos.
A partir de las pruebas de tensión, se encontró que los torones fatigados presentaron niveles de deterioro acumulado relativamente bajos, pero suficientes para disminuir su resistencia; así también, con los estudios de microscopía electrónica de barrido, se encontró evidencia del deterioro por fatiga que se inició en el área de presión de las uñas de sujeción del anclaje, aunque en un caso, la falla se inició en el alambre central motivado por un defecto interno. Aunque los resultados mostrados no son totalmente concluyentes y requieren de mayor investigación, muestran evidencia clara de los mecanismos de falla que pueden ser utilizados en estudios futuros para definir modelos de deterioro, los cuales servirán para formular los análisis de confiabilidad y para tomar decisiones apropiadas para evitar fallas en este tipo de componentes estructurales.