Concreto Pretensado UNIDAD I, II, III

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL (UNEFA)

NÚCLEO DELTA AMACURO.

CONCRETO PRETENSADO.

DOCENTE. BACHILLERES:

Abou Rita V-21.675.915

Sánchez Elismar V-24.119.278

Ing. Jean Carlos Sánchez.

8mo Semestre de Ingeniería Civil,

Sección U.

MARZO – 2014

Introducción.

Los elementos del concreto pretensado se producen tensando los tendones entre anclajes externos antes de vaciar el concreto y al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero.se asocia a elementos prefabricados. La adherencia entre el acero tensado y el concreto son de vital importancia y en esta debe preverse que el acero quede libre de cualquier material, tal como el aceite o grasa de los moldes, que interfiera con la adherencia, para obtener una comparación completa del concreto, se deben de emplear vibradores ya sean internos o externos.

El concreto preesforzado ha demostrado ser técnicamente ventajoso, económicamente competitivo, y estéticamente superior para puentes, esto es para estructuras de claros muy cortos que emplean componentes prefabricados estándar. El hormigón pretensado surge ante la posibilidad de utilizar armaduras con límite elástico elevado [≥ 1500 N/mm2], más de tres veces el de las armaduras del hormigón armado. Dicho acero no podría utilizarse en el hormigón armado pues su aprovechamiento conllevaría valores de flechas y de aberturas de fisura inadmisibles.

El hormigón pretensado surge también como una forma de introducir en la estructura un estado de solicitación (tensión o deformación) contrario al que posteriormente producirán las acciones exteriores, generando compresiones allí donde se van a producir tracciones; generando flechas en las piezas flectadas hacia arriba allí donde las acciones producirán flechas hacia abajo, etc. De esta forma, puede reducirse e incluso evitarse la fisuración por tracción.

Se entiende por hormigón pretensado aquel en el que la estructura resulta solicitada antes que actúen las acciones exteriores sobre ella. El estado de solicitación previo suele introducirse mediante armaduras activas (alambres, barras o cordones) que se tesan previamente a la entrada de las cargas, lo que conducen a dos soluciones habituales.

Una de las grandes ventajas del concreto pretensado es que se puede emplear la sección completa de hormigón, se reduce el peso de la estructura, reducción o eliminación de la fisuración, lo que mejora la impermeabilidad y durabilidad, reducción del mantenimiento, reducción de las deflexiones totales, mayor resistencia a la fatiga y al impacto.

Contenido.

Concreto pretensado.

El hormigón posee una buena resistencia a la compresión y resulta un material versátil para su uso en estructuras. Su principal inconveniente, no obstante, es su desigual resistencia: esta es muy pequeña a tracción. Este motivo obliga a suplir esta carencia mediante armaduras que tomen las tensiones de tracción resultando de esta manera el conocido material hormigón armado.

La idea del pretensado es la de introducir un estado de tensión, previo a la carga de la estructura de manera tal que anule, o disminuya, las tensiones de tracción en el hormigón.

Características del pretensado.

El hormigón pretensado requiere utilizar material de alta calidad, tanto para el hormigón como para el acero.

El valor de la carga de pretensado no permanece constante a lo largo del tiempo. Debido a los efectos de deformaciones diferidas (relajación del acero, fluencia lenta del hormigón) su valor va disminuyendo en el tiempo hacia un valor asintótico. Debido a esto hay que tener en cuenta los distintos valores de la fuerza P en el cálculo de las tensiones.

Las condiciones de resistencia de la estructura deben verificarse a lo largo de la historia de la misma. Hay estados tensionales diferentes durante las etapas de la construcción; la puesta en tensión de los cables o barras de pretensado; los estados de carga permanentes; los estados de cargas permanentes más variables; etc. Y a ello se debe agregar lo dicho acerca de la variación de fuerza de pretensado en el tiempo. Todo esto hace que deban verificarse no uno, sino varios estados de tensiones en la estructura.

Tipos de pretensado.

Se utiliza una terminología para referirse a los distintos tipos de pretensado.

Pretensado en banco o pretensado con adherencia inmediata:

Este es el pretensado de piezas prefabricadas. Se realiza en plantas donde se coloca el cable en el molde de la pieza; se pone en tensión; luego se hormigona y cuando el hormigón está seco y ha endurecido se corta los extremos del cable que trata de contraerse poniendo así en tensión al hormigón.

En general los cables son rectos, pero puede -mediante un desvío- dársele forma poligonal. También se utiliza en caños o tubos, en forma de hélice dando un estado de pretensión circunferencial.

Pretensado con adherencia posterior:

A veces se lo denomina postesado, si bien continúa siendo un pre-tensado en el sentido que las tensiones que se agregan a la estructura se hacen previamente a que ella sea solicitada por los estados de carga debido a la utilización de la misma.

En este caso se dejan vainas incluidas en la pieza de hormigón, por donde se insertan los cables para pretensado. Luego se pone en tensión a los cables mediante gatos. Alcanzada la tensión se anclan los cables a la estructura a través de dispositivos específicos (anclajes). Finalmente se rellena el espacio entre la vaina y el cable inyectando un mortero.

Pretensado con adherencia:

El caso descripto, en el cual se inyecta un mortero para dar adherencia entre cable y vaina, corresponde a este tipo de pretensado con adherencia.

Pretensado sin adherencia:

En este caso no se realiza la inyección. El pretensado sin adherencia permite un facil reemplazo de los cables.

En cuanto al grado de pretensado, se puede distinguir:

 Pretensado total: cuando la fuerza P se coloca de manera de eliminar completamente las tensiones de tracción del hormigón;

 Pretensado limitado: en este casos no se elimina completamente la tracción en el hormigón, pero se mantiene los valores de tensión por debajo de la resistencia a tracción del hormigón;

 Pretensado parcial: en este caso no se elimina la tracción y tampoco se mantiene por debajo de la resistencia del hormigón. Pero para evitar la fisura se coloca una armadura convencional (no tesada), como en hormigón armado.

 Pretensado moderado o constructivo: en este caso el pretensado no se utiliza para dotar capacidad portante a la estructura, sino para evitar la fisura de la misma.

Solicitaciones y tensiones debidas al pretensado.

La acción del cable de pretensado sobre la estructura de hormigón se manifiesta en un conjunto de fuerzas:

 Fuerzas concentradas en los anclajes

 Fuerzas de desvío debido a la curvatura. Estas fuerzas se producen cuando el cable no es recto y son fuerzas distribuidas dirigidas hacia el centro de curvatura. En el caso límite de un quiebre en la línea del trazado del cable, se manifiesta una fuerza concentrada.

 Fuerzas de fricción, que se producen entre el cable y la vaina.

Verificación de necesaria para estructuras de hormigón pretensado.

Las piezas de hormigón pretensado requieren ciertas verificaciones, que varían algo según el tipo de pretensado elegido. Leonhardt recomienda las siguientes:

 Verificación para la capacidad de servicio: Se calculan con la teoría de la elasticidad, con los esfuerzos característicos para Estado I. Tensiones de compresión en la zona traccionada pretensada inferiores a las admisibles; en la zona comprimida no deben aparecer tensiones de tracción apreciables debidas a P0. Las curvaturas o flechas negativas no deberán afectar la capacidad de servicio. Cuando el peso propio no actúa completamente sino hasta una cierta etapa, se deberán verificar los estados de obra con el peso propio que corresponda a cada caso.

 Verificaciones de capacidad portante: Corresponde a las acciones mayoradas frente a las resistencias de los materiales afectadas por el coeficiente de minoración respectivo. Corresponden a los valores característicos en Estado II, y el esfuerzo de pretensado P.

 Pérdidas de tensión por fricción, contracción y fluencia lenta del hormigón.

 Cálculo de la longitud de los elementos tensores individuales: sirven para controlar el registro del protocolo de pretensado y verificar las pérdidas correspondientes al momento de introducción del esfuerzo de tesado.

 Fuerzas de desvío y de divergencia: Se deben verificar las presiones sobre el hormigón en los lugares de desvío de los elementos tensores y los esfuerzos de tracción que puedan aparecer.

 Introducción de esfuerzos de

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