Abstract:
Esta investigación evalúa el impacto de insertar tuberías verticales de PVC-U en vigas de concreto armado, analizando su efecto en la resistencia a la flexión y al corte, rigidez y deflexión. Se realizaron pruebas experimentales comparando vigas con tuberías de diámetros nominales de 2” y 4” (Casos II al VII) frente a una viga patrón sin inserciones (Caso I). Las vigas, con una luz libre de 3.30 m y sección transversal de 0.25 m x 0.40 m, fueron diseñadas para soportar una carga de 8590 kgf utilizando concreto de 210 kgf/cm² y acero de 4200 kgf/cm². Los resultados evidencian que las tuberías reducen significativamente la resistencia estructural, especialmente en diámetros mayores y ubicaciones críticas. Las vigas con tuberías de 4” en zonas de momento flector mostraron hasta un 31% menos de resistencia, mientras que en zonas de corte la reducción alcanzó un 24%. La rigidez también disminuyó, siendo más pronunciada en tuberías de mayor diámetro y localizadas en zonas de corte, con pérdidas de hasta un 19%. Las deflexiones aumentaron considerablemente, alcanzando un 26% más en vigas con tuberías de 4” en zonas de corte. Configuraciones combinadas en zonas críticas produjeron efectos acumulativos, registrándose un incremento máximo del 42% en el Caso VII, con inserciones en dichas zonas. Sin embargo, una distribución estratégica de las tuberías, alternando diámetros y posiciones, permitió mitigar parcialmente estos efectos. Por lo que las inserciones de tuberías en vigas de concreto armado impactan negativamente en sus propiedades mecánicas, siendo determinantes el diámetro y la ubicación de las mismas. Estos hallazgos aportan información clave para optimizar diseños estructurales que contemplen aberturas funcionales, minimizando su efecto en el desempeño global.
