SISTEMA
República Bolivariana de Venezuela Instituto universitario politécnico “Santiago Mariño” Sede Barcelona Catedra: lectiva IV! Ing" #ransito
Sistema Pretensado y Posten Postensado sado
$ro%esor: Ing" &ntonio 'riarte
Secci(n: CM
República Bolivariana de Venezuela Instituto universitario politécnico “Santiago Mariño” Sede Barcelona Catedra: lectiva IV! Ing" #ransito
Sistema Pretensado y Posten Postensado sado
$ro%esor: Ing" &ntonio 'riarte
Secci(n: CM
Barcelona) *ebrero del +,-.
CONTENIDO $R#/S&01""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""2 Venta3as:"""""""""""""""""""""""""" Venta3as:""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """"""""""""""""""""""""""""""""" """""" 4 0esventa3as""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""5 6sos"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""5 •
Viguetas""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""5
•
Canales para Regadío """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""7
•
Pistas para Carreteras y Aeropuertos """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""8
•
Traviesas para Ferrocarril """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""8
•
Puentes"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""--
•
Otros elementos de ormig!n pretensado """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-2
Clasi%icaci(n"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-2 nsa9os ue se le Realizan a dic;o Concreto""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-. Concreto""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-. $erdidas Instant
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-8 $érdidas 0i%eridas""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""-? $1S#/S&01""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+, 6sos:""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+2 Recomendaciones de "so# """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+2 0esventa3as""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+4 Clasi%icaci(n"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+. nsa9os ue se le Realizan a dic;o Concreto""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+7 Concreto""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+7 SIS#M& 0 $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""" ""+7 +7 Materiales:""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""+7 SIS#M& /1 &0@RI01 $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 2, leAentos constitu9entes:"""""""""""""""""""""""""""""""" constitu9entes:""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """"""""""""""""""""""""" 2$roceso constructivo"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""24
SIS#M& &0@RI01 &0@RI01 $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" $1S#/S&01"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """"""2? """""" 2? $roceso constructivo"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""4,
&$IC&CI1/S""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" &$IC&CI1/S"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""" """"""""" 42 0SCRI$CI/ D/R&""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""45 SisteAa $retensado"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""45
SisteAa $ostensado""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" $ostensado"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" """"""""""""""""""" 48
$R#/S&01 Se denoAina concreto pretensado a la tipologEa de construcci(n de eleAentos estructurales de estructurales de concreto concreto soAetidos intencionadaAente a es%uerzos de coApresi(n previos coApresi(n previos a su puesta en servicio" 0ic;os es%uerzos se consiguen Aediante cables de cables de acero ue acero ue son tensados 9 anclados al concreto) coAo taAbién se puede decir ue consiste en eliAinar los es%uerzos de tracci(n del &cero Aediante la introducci(n de tensiones arti%iciales de coApresi(n antes de la aplicaci(n de las cargas eFteriores 9 ue) superpuestas con éstas) las tensiones totales perAanentes) 9 para todas las ;ip(tesis consideradas ueden coAprendidas entre los lEAites ue el Aaterial puede soportar inde%inidaAente" sta técnica se eAplea para superar la debilidad natural del concreto %rente a es%uerzos de tracci(n) tracci(n) 9 %ue patentada por ugGne *re9ssinet en *re9ssinet en -?+," l ob3etivo es el auAento de la resistencia a tracci(n del concreto) introduciendo un es%uerzo de coApresi(n interno coApresi(n interno ue contrarreste en parte el es%uerzo de tracci(n ue producen las cargas de servicio en el eleAento estructural" estructural" l es%uerzo de pretensado se puede transAitir al concreto de las siguientes %orAas: !
Mediante arAaduras pretensadas =generalAente barras o alaAbres>) Aétodo utilizado Aa9oritariaAente en eleAentos pre%abricados"
!
Mediante arAaduras postensadas) =generalAente torones) grupos de cables>) utilizadas Aa9oritariaAente en piezas de concreto"
Venta$as# •
liAinaci(n de %isuras por estar soAetido a es%uerzos de coApresi(n ba3o todas las ;ip(tesis de carga"
•
0isAinuci(n de los es%uerzos de tracci(n en el concreto) ba3o cargas de traba3o"
•
•
&uAento de la capacidad de concreto para resistir es%uerzo cortante" /otoria reducci(n de las %isuras ba3o cargas anorAales 9 recuperaci(n de las AisAas cuando desaparecen los %actores de perturbaci(n"
•
&l disAinuir los es%uerzos de tracci(n sobre el concreto) los postes pueden ser Aanipulados sin su%rir daños"
•
os postes de concreto pretensado son relativaAente el
•
Resisten la corrosi(n
•
Son considerableAente A
•
l resultado de una Ae3or co;esi(n entre el acero 9 el concreto produce una Aa9or contracci(n 9 un acabado A
•
Son %abricados con aAplios espacios internos para colocar cables) aparatos eléctricos 9 de control
•
CoAportaAiento el
•
$erAite salvar grandes luces con cantos Au9 reducidos"
•
&;orro de acero debido a la posibilidad de utilizar totalAente la arAadura ;asta cerca de su lEAite el
•
&ligeraAiento de la construcci(n 9) por tanto) reducci(n de las secciones de eleAentos sustanciales coAo pilares 9 ciAientos"
•
leva la durabilidad de la construcci(n"
•
l sisteAa de pretensado garantiza una Aa9or calidad en el deseApeño de los postes de concreto" &lgunas de sus Aa9ores venta3as son:
•
0isAinuci(n de los es%uerzos de tracci(n en el concreto) ba3o cargas de traba3o"
•
•
&uAento de la capacidad de concreto para resistir es%uerzo cortante" /otoria reducci(n de las %isuras ba3o cargas anorAales 9 recuperaci(n de las AisAas cuando desaparecen los %actores de perturbaci(n"
•
&l disAinuir los es%uerzos de tracci(n sobre el concreto) los postes pueden ser Aanipulados sin su%rir daños"
•
os postes de concreto pretensado son relativaAente el
•
Resisten la corrosi(n
•
Son considerableAente A
•
l resultado de una Ae3or co;esi(n entre el acero 9 el concreto produce una Aa9or contracci(n 9 un acabado A
•
Son %abricados con aAplios espacios internos para colocar cables) aparatos eléctricos 9 de control"
•
Se Aide el alargaAiento de los tendones) asE coAo la %uerza aplicada por los gatos:
Con la ciAbra en su lugar) se vacEa el concreto en torno al tend(n es%orzado" & Aenudo se usa un concreto de alta resistencia a corto tieApo) a la vez ue curado con vapor de agua) para acelerar el endureciAiento del concreto" 0espués de ;aberse logrado su%iciente resistencia) se alivia la presi(n en los gatos) los torones tienden a acortarse) pero no lo ;acen por estar ligados por ad;erencia al concreto"
Desventa$as
Salta a la vista) la iAportancia ue tiene el ;orAig(n pretensado) no obstante) o%rece algunas desventa3as coAo la aplicaci(n del pretensado en obras de peueña 9 Aediana iAportancias) asE coAo en la %abricaci(n de
eleAentos pretensados en serie donde se necesitan grandes inversiones de capital para e%ectuar las instalaciones" "sos
Viguetas
s la %abricaci(n A
etcétera! se eAplean alturas superiores" actualAente) la Aa9orEa de las % Canales para Regadío
@asta a;ora su coAportaAiento ;a resultado altaAente satis%actorio) 9a ue se evita la %isuraci(n tan %recuente en los canales construidos de ;orAig(n arAado" a secci(n de los canales seAicircular o Au9 parecida a ésta) realiz
(Figura 1) Jácena de hormigón pretensado lista para su colocación en obra.
Pistas para Carreteras y Aeropuertos
l eApleo de ;orAig(n pretensado en estas obras presenta notables venta3as técnicas" Se reduce el grosor del paviAento) se supriAen las 3untas de dilataci(n 9 proporciona una econoAEa Au9 iAportante en lo ue atañe a la conservaci(n" l eApleo del ;orAig(n pretensado en la construcci(n de carreteras todavEa est< en una %ase eFperiAental) pero sin duda alguna) se prevé una aplicaci(n en gran escala" Tu%ería de Alta Presi!n
Se %abrican tuberEas con presiones de servicio variables" l di
stas deben ser ligeras) Aane3ables 9 lo bastante resistentes para soportar los es%uerzos de las percusiones transAitidas por los carriles al paso de los trenes" &siAisAo deben resistir inde%inidaAente a los e%ectos de la inteAperie" l enorAe consuAo de Aadera ue tuvo lugar durante la pasada guerra) dio lugar a una serie de ensa9os de traviesas de ;orAig(n ue terAinaron en la %abricaci(n industrial en gran escala" &l principio tuvieron lugar algunos %racasos) pero después de las investigaciones llevadas a cabo por *re9ssenet) se dedu3o ue la rotura era debida al es%uerzo cortante) coAo consecuencia del apo9o norAal del carril) o por torsi(n debido a la Aala distribuci(n del balasto" l alaAbre eApleado en la %abricaci(n de traviesas es de arAadura delgada =cuerdas de piano> 9 el ancla3e es por ad;erencia con el ;orAig(n) pudiéndose tensar siAult
a aplicaci(n del ;orAig(n pretensado se ;a eApleado venta3osaAente en la construcci(n de grandes dep(sitos de agua" CoAo las tensiones de tracci(n del ;orAig(n producidas por la presi(n del lEuido) no deben sobrepasar de un deterAinado valor) a %in de evitar la %isuraci(n) las arAaduras se tensan" Mediante el pretensado se consigue una per%ecta estanueidad del dep(sito 9) por tanto) la anulaci(n de %isuras" os stados 6nidos van a la vanguardia en la construcci(n de dep(sitos de ;orAig(n pretensado) técnica ue ;an desarrollado aApliaAente) Aientras ue en uropa se ;a dado A
Figura 2
&l ;orAigonar la pared del dep(sito se de3an unos ;uecos en el ue se introducen posteriorAente tirantes verticales ue se %i3an en sus eFtreAos por ancla3es eAbebidos en la Aasa del ;orAig(n" l tensado de estos
tirantes se realiza con gatos ;idr" SeguidaAente se dispone un zunc;o pretensado de . AA" de di
&ctualAente el ;orAig(n pretensado est< desplazando al ;orAig(n arAado en la construcci(n de puentes" Resaltan las venta3as de econoAEa) canto reducido de las vigas 9 el aspecto agradable del con3unto" a construcci(n de puentes puede ;acerse de dos Aaneras:”in situ” o Aediante piezas %abricadas en taller ue A
agu3eros de3ados en ellas previaAente" l ancla3e de los cables es terAinal) es decir) ue no eFiste ad;erencia entre el ;orAig(n 9 la arAadura a lo largo de la viga" os cables se tensan después del endureciAiento del ;orAig(n"
Figura 3
a %igura 2 Auestra un dispositivo de ancla3e terAinal Au9 corriente" 0espués de tensar la arAadura Aediante el gato ;idr para absorber el es%uerzo cortante) arAadura ue taAbién suele tensarse" $uede taAbién eFistir una arAadura ;orizontal tensada =%igura 4>" n la %igura . puede verse la disposici(n de los cables en una viga apo9ada" 6n probleAa de capital iAportancia ue se presenta en este caso) es el rozaAiento ue tiene lugar en las zonas de curvatura de los cables"
Figura 4
Figura 5
•
Otros elementos de ormig!n pretensado
#aAbién se %abrican postes para la conducci(n de energEa eléctrica) postes para vallas) pilotes) soportes de Aadera) placas) estructuras) etc" La igura ! representa un techo ormado con placas pretensadas en orma de ".
La igura # muestra una estructura de hormigón pretensado.
Clasi&icaci!n
#ipos de pretensado) eFisten varios tipos de pretensado) dependiendo de la Aodalidad de construcci(n 9 condiciones especE%icas de obra: l priAero de estos tipos es el pretensado en banco o pretensado con ad;erencia inAediata”) el cual es auel ue lleva a cabo en las piezas pre! %abricadas" CoAo di3iAos anteriorAente) se reuieren plantas donde se coloca el cable en el Aolde de la piezaH se pone en tensi(nH luego se ;orAigona 9 cuando el ;orAig(n est< seco 9 ;a endurecido se corta los eFtreAos del cable ue trata de contraerse poniendo asE en tensi(n al ;orAig(n" n general los cables son rectos) pero podeAos %orAar torones en %orAa ;elicoidal o poligonal) dependiendo del tipo de resistencia) 9a ue esto auAentar< la %uerza de soporte obteniéndose un estado de pretensi(n circun%erencial" l segundo tipo se re%iere al “pretensado con ad;erencia posterior”) el cual se basa en un Aétodo del postensado) 9a ue reuiere ue la estructura de concreto tenga tubos por donde circularan los toronesH dic;as vainas incluidas en la pieza de ;orAig(n) perAitir
pretensado) los AisAos ue se ponen en tensi(n Aediante gatos" &lcanzada la tensi(n se anclan los cables a la estructura a través de dispositivos especE%icos denoAinados ancla3es =los cuales son de acero>" &;ora lo ue lo ;ace pretensado es ue el espacio entre la vaina 9 el cable se rellena in9ectando Aortero" n cuanto al grado de pretensado) el sisteAa puede Aostrar un “pretensado total”) relacionado con ue la %uerza $ se coloue de Aanera de eliAinar coApletaAente las tensiones de tracci(n del ;orAig(nH por otro lado el “pretensado liAitado”) indica ue no se ;a eliAinado coApletaAente la tracci(n en el ;orAig(n) pero se Aantiene los valores de tensi(n por deba3o de la resistencia a tracci(n del ;orAig(n" Se presenta taAbién en algunos casos un “pretensado parcial”) el cual no eliAina la tracci(n 9 taApoco se Aantiene por deba3o de la resistencia del ;orAig(n) este pretensado reuiere colocar una arAadura convencional =no tesada> para evitar la %isuraci(n a Aanera de un pretensado Aoderado"
Ensayos 'ue se le Reali(an a dico Concreto)
os alaAbres para cables de acero son soAetidos a varios procesos de ensa9o para coAprobar su calidad) los ensa9os a los ue son soAetidos son: •
nsa9o de tracci(n"
•
nsa9o de torsi(n"
•
nsa9o de doblado"
•
0eterAinaci(n de la ad;erencia del recubriAiento de zinc"
•
nsa9o de uni%orAidad del recubriAiento de zinc"
•
0eterAinaci(n del peso del recubriAiento de zinc"
Ensayo de tracci!n# os térAinos ensa9o de tensi(n 9 ensa9o de
coAprensi(n se usan norAalAente a la ;ora de ;ablar de ensa9os en los cuales una probeta preparada es soAetida a una carga AonoaFial gradualAente creciente =est ;asta ue ocurre la %alla" n un ensa9o de tensi(n siAple) la operaci(n se realiza su3etando los eFtreAos opuestos de la pieza de Aaterial 9 separ
torsor a una probeta por Aedio de un dispositivo de carga 9 Aedir el 9 el est
La igura $
Ensayo de do%lado# ste ensa9o sirve para obtener una idea
aproFiAada sobre el coAportaAiento del acero a la %leFi(n o es%uerzo de doblado) necesaria para prevenir roturas %r
de doblado 9 transporte" Se coAienza el ensa9o) colocando la pieza sobre dos apo9os) cu9a separaci(n est< norAalizada" Se aplica luego una %uerza controlada 9 ue auAenta paulatinaAente ;asta ue la barra se dobla coApletaAente o coAienzan a aparecer las priAeras grietas" Determinaci!n de la aderencia del recu%rimiento de (inc# a
veri%icaci(n de la ad;erencia de la capa de cinc se realizar< según la norAa &S#M &!-+2) el procediAiento es deterAinar la ad;erencia del revestiAiento de cinc a la super%icie del Aetal base cortando o levantando con la punta de un cuc;illo grueso) aplicado con considerable presi(n para lograr reAover una parte del revestiAiento" a ad;erencia ser< considerada inadecuada si el revestiAiento se descascara en %orAa de una capa de revestiAiento 9 se de3a eFpuesto el Aetal base antes de usar la punta del cuc;illo" /o usar los ensa9os realizados en bordes o esuinas =sectores de A para deterAinar la ad;erencia del revestiAiento" #aApoco uitar peueñas partEculas del revestiAiento cortando o tallando para deterAinar la %alla" Ensayo de uni&ormidad del recu%rimiento de (inc# a veri%icaci(n
de la uni%orAidad de la capa de cinc se realizar< según la norAa &S#M &! -+2 &!+2?" l ensa9o de uni%orAidad se eAplea) especialAente) para tornillos) tuercas 9 otros artEculos de taAaño siAilar" S(lo sirve para establecer cu
Determinaci!n del peso del recu%rimiento de (inc# a veri%icaci(n
del espesor de la capa de cinc se realizar< según la norAa &S#M &!-+2) &! -.2 9 !275) l procediAiento ue la Aasa del revestiAiento de cinc se deterAinar< pesando las Auestras luego de su decapado 9 secado 9 nuevaAente luego de cincarlas" l espesor del revestiAiento de cinc estar< deterAinado por un indicador de grosor Aagnético según la $r
Perdidas Instant*neas +Fricci!n,
$or diversos Aotivos ue vaAos a ver) el es%uerzo inicial de $retensado previsto para aplicar en un eleAento) no se puede Aantener" sta pérdida no puede anularse pero sE se la puede controlar 9 tratar de disAinuir" 1curren en el AoAento de aplicaci(n del es%uerzo de pretensado" Según el orden de tesado =postensado con varios cables>" $or cediAientos en los ancla3es =postensado>" *ricci(n entre acero 9 vaina" *ricci(n en el pist(n del gato 9 el cilindro" 0esancla3e del banco en arAaduras pretensadas" VN O V," e !P =Q N " l N> V," e !P" T Siendo: V,: s%uerzo de $retensado aplicado en el eFtreAo VN: s%uerzo de $retensado en la secci(n distante F Q: SuAa valores absolutos desviaciones angulares ;asta F : Variaci(n
angular no prevista F: 0istancia desde el punto de aplicaci(n de V, P: Coe%iciente de %ricci(n entre acero 9 vaina" a suAa de "
La igura %
P-rdidas Di&eridas
as $erdidas 0i%eridas) son las A
Rela3aci(n del acero
•
*luencia lenta del @orAig(n
•
Retracci(n o Contracci(n de %raguado del @orAig(n
Rela$aci!n del Acero : 0epende de la calidad del Aaterial 9 de la tensi(n de
traba3o" Fisten aceros tratados denoAinados BR ue signi%ica de “ba3a rela3aci(n”"
Fluencia del .ormig!n)
0epende de: Condiciones ;igroAétricas del aAbiente" 0iAensiones de la pieza" CoAposici(n granuloAétrica del @Y" Drado de endureciAiento =edad>" Magnitud 9 duraci(n de las cargas" Retracci!n o Contracci!n de Fraguado del .ormig!n)
0epende de: Condiciones ;igroAétricas del aAbiente" 0iAensiones de la pieza" CoAposici(n del @orAig(n"
$1S#/S&01
El Postensado o preesfuerzo se define como un estado especial de esfuerzos y deformaciones que es inducido para mejorar el comportamiento estructural de un elemento. Se esfuerzan los tendones después de que ha endurecido el hormigón y de que se
haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la acción de los gatos contra el miembro de concreto mismo. La entaja del postensado consiste en comprimir el hormigón antes de su puesta en sericio, disminuyendo su trabajo a tracción, esfuerzo para el que no es un material adecuado. Por medio del preesfuerzo se aumenta la capacidad de carga y se disminuye la sección del elemento. Se !nducen fuerzas opuestas a las que producen las cargas de trabajo mediante cable de acero de alta resistencia al ser tensado contra sus anclas. La aplicación de estas fuerzas se realiza después del fraguado, utilizando cables de acero enductados para eitar su adherencia con el concreto
Postensado:
"ontrario al pretensado el Postensado es un método de presforzado en el cual el tendón que a dentro de unos conductos es tensado después de que el concreto ha fraguado. #s$ el presfuerzo es casi siempre ejecutado e%ternamente contra el concreto endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto inmediatamente después del presforzado. Esté método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados como colados en sitio.
&eneralmente se colocan en los moldes de la iga conductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de aciar el concreto, como se ilustra en la siguiente figura'
RNE E- 060.18: Los elementos preesforzados deben cumplir con los requisitos de resistencia especificados en esta (orma. En el dise)o de elementos preesforzados deben contemplarse la resistencia y el comportamiento en condiciones de sericio durante todas las etapas de carga durante la ida de la estructura, desde el momento en que el preesforzado se aplique por primera ez. *eben tomarse medidas con respecto a los efectos proocados por el preesforzado sobre las estructuras adyacentes debidos a deformaciones pl+sticas y el+sticas, defle%iones, cambios de longitud y rotaciones. ambién deben considerarse los efectos por cambios de temperatura y retracción. *ebe considerarse la posibilidad de pandeo de un elemento entre los puntos en que el concreto y el acero de preesforzado estén en contacto
intermitente en un ducto de mayor tama)o que el necesario, al igual que la posibilidad de pandeo de almas y alas delgadas. #l calcular las propiedades de la sección antes de la adherencia del acero de preesforzado, debe considerarse el efecto de la pérdida de +rea debida a los ductos abiertos.
Especificaciones Técnicas:
"sos# En losas postensadas, en las cuales se requiera un esfuerzo m$nimo de compresión de -/ 0g1cm2 para el tensado a 2 horas 3tres d$as4 y de -5- 0g1cm2 a 67 horas 32 d$as4.
Recomendaciones de "so# 8 "umplir con las normas y recomendaciones
e%istentes para los procedimientos de colocación, manejo, ibrado, protección y curado.
8 "umplir con las normas b+sicas del manejo de concreto certificado. 8 ener en cuenta pr+cticas de acabado o niel superior del concreto en el elemento, con el fin de minimizar rajaduras. 8 &arantizar el sellado de formaletas y el uso de materiales que eiten deformaciones, con el fin de disminuir desperdicios.
Ventajas:
8 "alidad comprobada 8 9apidez en la construcción •
9educción de los materiales de construcción hasta un 6:; de hormigón y un /; de acero.
8 9entabilidad por rendimiento en la obra •
Eficiencia en la utilización del concreto.
•
9educción de acero de refuerzo a cantidades m$nimas.
•
#ligeramiento de la estructura.
•
•
•
*isminuye los efectos de sismo.
•
Precisión en dise)o utilizando el =<étodo de Elemento >inito
•
*imensionar las fuerzas reactias del presfuerzo con gran precisión.
Precauciones: Por ser un proceso realizado en obra, es importante preer' ? La falta de coordinación en el transporte de los elementos, puede encarecer el montaje ? Se debe planear y monitorear cuidadosamente el proceso constructio, sobre todo en las etapas de montaje y colados en sitio
Desventa$as
.
l postensado reuiere de un gato port) $laneaci(n cuidadosa del proceso constructivo) sobre todo en etapas de Aonta3e) 0etalles en coneFiones) uniones 9 apo9os
Clasi&icaci!n
&un cuando podrEan elegirse otros Aétodos para la clasi%icaci(n) es conveniente agrupar los sisteAas Aediante el Aétodo ue se adopta para el ancla3e de los tendones) 9 auE teneAos 9a sea un sisteAa de tuerca enroscada o a base de cuña" n la priAera categorEa) se encuentran BBRV) 0ividag 9 Macallo9" #odos los deA
//RV# ste sisteAa est< clasi%icado coAo de tuerca roscada debido a ue)
en la parte Aedia ba3a del rango de %uerzas disponibles) es una contratuerca la ue se apo9a en una placa de acero 9 ue transAite la coApresi(n al concreto" n la parte Aedia superior del rango de %uerzas) el es%uerzo se transAite por Aedio de calzas Aet
Se eAplean + tipos de barras: lisa 9 corrugada" n la barra lisa las roscas est
-2 ;asta ?5 toneladas para tensado sencillo 9 desde 52 ;asta +,+ toneladas para tensado Aúltiple" os tendones de cualuier longitud pueden ensaAblarse en la obra Aediante acopladores ;uecos de acero roscado internaAente para recibir las barras lisa o corrugada" 0urante la operaci(n de tensado) la barra sea estirada por el gato) se atornilla a la tuerca en %orAa continua 9 posteriorAente se trans%iere la carga al ancla3e una vez ue se ;a a%lo3ado el gato" 0acalloy# l pres%orzado Macallo9 consiste en un sisteAa de barras lisas
con roscas laAinadas en sus eFtreAos" a %uerza se transAite al concreto por Aedio de una tuerca roscada ue se coApriAe contra roladas de acero colocadas sobre una placa s(lida de acero ue distribu9e el es%uerzo) o sobre una caAisa acostillada de ;ierro %or3ado) o una placa de acero taladrada ue est< situada en un ancla3e Auerto proporcionando %uerzas de tensado desde +2 ;asta 2., toneladas" n todos los sisteAas de tuercas roscadas) la carga se puede aplicar por intervalos para a3ustarse a los reuisitos de diseño de construcci(n) 9 las pérdidas pueden coApensarse en cualuier AoAento antes de introducir la lec;ada" l ancla3e es totalAente positivo sin ue eFista pérdida del pres%uerzo en la trans%erencia de carga del gato a la tuerca"
Ensayos 'ue se le Reali(an a dico Concreto
$ara los ensa9os de dic;o concreto) se deben cuAplir con las norAas 9 recoAendaciones eFistentes para los procediAientos de colocaci(n) Aane3o) vibrado) protecci(n 9 curado" CuAplir con las norAas b
concreto certi%icado" #ener en cuenta pr
1I1TE0A DE PO1TEN1ADO 0ateriales#
Concreto# l concreto eApleado es
norAalAente de resistencia 9 calidad A
Resistencia# $or lo general para
obtener una resistencia de 2., ZgWcA+) es necesario usar una relaci(n de agua! ceAento no Auc;o Aa9or ue ,"4." $uesto ue con una cantidad eFcesiva de ceAento se tiende a auAentar la contracci(n) es deseable sieApre un %actor ba3o de ceAento"
Tra%a$a%ilidad# $ueden eAplearse venta3osaAente aditivos
apropiados" =auto!coApactantes 9 %luidi%icantes>
Acero# l uso de acero de alta resistencia es necesario por razones
%Esicas b
Alam%res de acero templados# Se
%abrican en caliente" l proceso de estirado) se e3ecuta en %rEo lo ue Aodi%ica notableAente sus propiedades Aec
Tor!n: Se %abrica con siete alaAbres
%irAeAente torcidos" Sus propiedades Aec
Varillas de acero de aleaci!n# Su alta
resistencia se obtiene Aediante la introducci(n de algunos Ainerales de ligaz(n durante su %abricaci(n &dicionalAente se e%ectúa traba3o en %rEo en las varillas para increAentar aún A
1I1TE0A NO AD.ERIDO PO1TEN1ADO
l sisteAa postensado por el sisteAa /o!ad;erido) se coApone de un Aono!%ilaAento cubierto con grasa in;ibidora de corrosi(n 9 protegido con una capa!%unda de pl
@orAig(n Molda3e &ncla3e pasivo
Molde de posic
&ncla3e act Cable #end(n
Elementos constituyentes# o
0olde de posici!n y cu2as +lado activo,#
a" Molde de posici(n: Se clava al Aolda3e para posteriorAente al ;orAigonado retirarlo de Aanera ue podaAos tensar el cable" b" Cuñas: 6na vez retirado el Aolde de posici(n se introducen verticalAente dos cuñas ue nos perAitir
o
Ancla$e del ca%le postensado +lado pasivo,#
a" &ncla3e Standard: ;abitualAente viene dispuesto en el cable o tend(n desde %
b" &ncla3e encapsulado: posee con tubo protector 9 tapa engrasada) utilizado en entornos de cliAa agresivo o aAbientes Aarinos) pues evita la entrada de agua) ;uAedad o salinidad"
o
Ca%le o Tendones +no aderidos,#
Aono%ilaAento de 7 alaAbres para la e3ecuci(n de losas postensadas Aediante el sisteAa no ad;erido $#
o
1eparadores o 1illas# Son de di%erentes taAaños 9 se utilizan
para conseguir la curvatura necesaria especi%icada en el c
E'uipo de Tesado#
o
Data gato de tesado 9 una boAba ;idr
Man(Aetro)
para controlar la presi(n) del cable
@uinc;a de Aedir Aet
Proceso constructivo
#ra9ectoria postensados se ubica donde deberEan encontrarse las vigas"
os capiteles ue evitan el apuntalaAiento en la losa 9 a su vez aportan estructuralAente en con3unto con el postensado) pues en la Aa9orEa de sus partes estos dos sisteAas coAbinados ;acen prescindir de la presencia de vigas) en cuanto al sisAo es absorbido casi en su totalidad por el núcleo central rEgido"
$roceso:
-"
0isposici(n de los
Aolda3es)
en la
base 9 el perEAetro"
+" Se cubre con la re3illa de %ierro"
2" Se instala el sisteAa de tendones" #anto el lado pasivo coAo el activo deben %i3arse convenienteAente a la arAadura de re%uerzo 9 al Aolda3e"
4"
Se dispone de una segunda re3illa) si el c
." Se vierte el ;orAig(n"
5" 6na vez %raguado) 9 ue el ;orAig(n ;a9a alcanzado una resistencia del 8,K) se procede al tensado de los tendones
7"
#ensado: 6na vez ue el ;orAig(n ;a %raguado 9 alcanzado su resistencia necesaria =8,K>) se procede a la aplicaci(n de coApresi(n a la estructura) a través de la tensi(n de los cables
$riAero se eFtraen los Aoldes de posici(n =de pl 9 se a3usta el cable con las cuñas"
os tendones son estirados a través de una gata ;idr
a gata es retirada 9 trans%iriendo la presi(n ;acia el ;orAig(n tapa de #rans%erencia: &l liberar los ancla3es de la presi(n de la gata ;idr
alcanzado el 8,K de su resistencia" &uE ocurren las pérdidas instant
Se debe supervisar ue la tensi(n del cable sea la especi%icada por los planos de c
1I1TE0A AD.ERIDO PO1TEN1ADO
Se di%erencia en el recubriAiento del #ensor =vaina>) ue posteriorAente al tensado) es rellenado con un Aortero ue asegura la protecci(n del tensor de acero 9 la ad;erencia al resto de la estructura) este sisteAa es A
Proceso
constructivo# Se procede a ceAentar los ductos con Aortero) para
proteger los tendones de la corrosi(n) Aientras ue en sisteAa no ad;erido se procede inAediataAente al a3uste de los ancla3es)
a lec;ada para in9ecci(n debe ser de ceAento $ortland 9 agua) o de ceAento $ortland) arena 9 agua) para Ae3orar la Aane3abilidad 9 la contracci(n) pueden usarse aditivos ue no sean dañinos ni a la lec;ada ni al acero ni al concreto) 9 no debe utilizarse /aCl" l contenido del agua ser< el AEniAo necesario para ue la lec;ada pueda boAbearse adecuadaAente) pero la relaci(n agua!ceAento en peso no ser< Aa9or ue ,"4." /o se podr< eAplear agua para increAentar la %luidez de la lec;ada si auella %ue disAinuida por retraso en su colocaci(n"
Partes del Tend!n#
- ! $laca de cuñas + ! $laca de apo9o 2 ! #ensor 4 ! $unto 0e Rotura . ! #ubo priAario de in9ecci(n 5 ! 0istanciador 7 ! ec;ada de ceAento) dentro de ducto corrugado
3ecadoras# Son euipos particularAente aptos para in9ectar
lec;adas de ceAento) consolidar o iAperAeabilizar paredes) rocas) túnelesH boAbardear productos para ancla3es 9 sellados" 6na A<uina lec;adora o in9ectora!Aezcladora de ceAento) perAite el paso de
3ecadoras El-ctricas# ec;adoras con boAba progresiva
=caAisa de goAa 9 gusano de acero>) verticales 9 ;orizontales"
3ecadoras Neum*ticas de Pist!n# 0iseñadas para in9ectar
lec;ada de ceAento a presi(n con sisteAas de %iltros en lEnea 9 dispositivos lubricadores incorporados) los cuales protegen al euipo utilizado en %aenas Aineras 9 grandes obras"
AP3ICACIONE1
CiAentaciones por losa AonolEticas) lugares de suelos eFpansivos =tales coAo arcilla> ue crean probleAas tEpicos para el perEAetro de la ciAentaci(n"
osas: a caracterEstica de las losas pretensadas es ue salvan grandes luces 9 pueden auto soportarse"
$uentes Construidos por Voladizo: para rigidizar la %ase 9a construida 9 para resistir las %leFiones 9 cortantes en la %ase de servicio"
$uentes Apu3ados: $ara unir dovelas entre si 9 para resistir las %leFiones 9 cortantes durante el eApu3e"
$uentes por 0ovelas $re%abricadas: $ara unir dovelas entre si 9 para toAar %leFiones 9 cortantes en servicio"
0SCRI$CI/ D/R& 1istema Pretensado
-"
Se cuenta previaAente con un Banco de #ensionaAiento"
Se procede a la colocaci(n 9 tensionaAiento de los torones) utilizando ancla3es provisionales ue anclan los cables a los dos cabezales del banco de tensionaAiento" l tensionaAiento generalAente se lo ;ace tir(n por tir(n) Aediante un gato ;idr
Se procede a colocar los Aoldes 9 a sub!dividir las piezas de
;orAig(n de acuerdo a la longitud deseada" #odas las piezas tienen la AisAa
secci(n transversal 9 a la AisAa %uerza de tensionaAiento) pero su longitud puede variarse a voluntad" sto es interesante en casos coAo los de viguetas para losas) pilotes) etc" 2"
Se procede a colocar el ;orAig(n Aediante vibraci(n eFterna
=vibrando los Aoldes ue usualAente son Aet o vibraci(n interna 9 a curar el AisAo" s %actible 9 es Au9 utilizado el ;acer el curado al vapor) con el cual la resistencia del ;orAig(n se acelera 9 a las +4 ;oras se puede obtener resistencias ue norAalAente se obtienen entre 7 a dEas" os torones uedan eAbebidos en el ;orAig(n) o sea uedan ad;eridos al ;orAig(n 4"
Cuando el ;orAig(n ;a obtenido una resistencia adecuada" $or lo
general igual o Aa9or ue %\cO +-, JgWcA+) se sueltan los ancla3es trans%iriéndose) a través de los tendones ad;eridos) la %uerza de los cabezales a todos 9 cada uno de los eleAentos de ;orAig(n $retensado los cuales 9a pueden ser retirados de los Aoldes" Se recuperan los ancla3es 9 estos pueden ser reutilizados ."
as piezas %abricadas son) por lo general) retiradas 9 cargadas) por
Aedio de un $uente!grúa en bancos grandes o de una grúa en bancos peueños) en un tr
Se liApian tanto el banco coAo los Aoldes 9 se procede a repetir la
operaci(n eApezando por el punto -"
1istema Postensado
-"
Colocaci(n de los Aoldes o enco%rados" $or coAodidad se arAa
priAero el %ondo 9 uno de los costados de la viga o de la pieza" +"
Se colocan los torones ue van alo3ados dentro de un ducto Aet
iAperAeable 9 a este con3unto se lo llaAa “cable”" n una viga se tienen cables de + torones) de 4 torones) de 5 torones) de 8 torones) etc" 1 una coAbinaci(n de estos" os cables pueden tener) 9 en realidad lo tienen) un trazado curvo" Se evita las curvas Au9 cerradas" Se tiene Auc;o cuidado de cerrar con cinta ad;esiva toda peueña abertura para asegurar ue no se introduzca lec;ada dentro de los ductos" stos deben ser iAperAeables" n los planos cada cable tiene una nuAeraci(n 9 una curva de colocaci(n" uego se coloca la arAadura pasiva inclu9endo la arAadura especial 9 adicional en los ancla3es 9 en la zona de ancla3e" 2"
Se colocan los dos ancla3es en los eFtreAos de los cables 9 a ?,
grados de estos" stos ancla3es pueden ser: dos ancla3es vivos) o un ancla3e vivo 9 el otro Auerto" Cada ancla3e) 9a sea vivo o Auerto tiene un tubo ue sirve para la in9ecci(n de lec;ada 9 para la salida del aire" 4"
Se coloca el otro costado lateral 9 se aseguran los enco%rados
."
Se coloca el ;orAig(n usualAente Aediante vibraci(n interna" Se
tiene especial cuidado de ue el ;orAig(n llegue a todos los rincones 9 en no dañar los ancla3es o los ductos Aet
o cuatro dEas) 9 ue se la debe continuar por unas cuatros seAanas" n general en cuador se %alla por %alta de curado" os costados puede retirarse a las +4 ;oras si se tiene cuidado) Ae3or a las 48 ;oras" l %ondo ueda pues la pieza no es todavEa auto soportable" 5"
Cuando el ;orAig(n 9a ;a aduirido una resistencia usualAente %\c
igual o Aa9or a +-, JgWcA+ se procede a tensar los cables de uno en uno" &ntes de iniciar el tensionaAiento de cada cable se procede a colocar una Aarca 3unto a una re%erencia) usualAente con relaci(n a la placa de tensionaAiento" o usual 9 técnicaAente lo aconse3able es tensionar siAult
Cuando cada cable tiene la %uerza de tensionaAiento ue debe tener)
Aedida en el Aan(Aetro del gato) se asegura u se a3usta a la cuña Aac;o sobre la cuña ;eAbra 9 el cable 9a ueda tensado" Se Aide el alargaAiento de cada tor(n" Si se ;a tensionado por los dos eFtreAos =+ ancla3es vivos> se suAan los alargaAientos parciales 9 se anota el alargaAiento total" Se lleva una ;o3a de tensionaAiento en la ue se anota tanto la lectura en el Aan(Aetro 9 las presiones asE coAo los alargaAientos al AilEAetro" $ara des tensionar un cable se necesita aplicar una %uerza Aa9or a la ue tiene el cable tensionado ue 9a est< anclado =%uerza de tensionaAiento Aenos algunas perdidas>" n el sisteAa $ostensado no se reutilizan los ancla3es"
8"
6sualAente se Aide) antes de iniciar el tensionaAiento) Aediante un
nivel de precisi(n) el nivel en el centro de la viga) 9 luego se lo Aide cuando se ;a terAinado el tensionaAiento" as vigas tienden a levantarse en el centro entre unos 2 a 5 AA" sto indica ue el eleAento est< soportado solo en los eFtreAos 9 ue 9a puede retirarse el %ondo de la viga" DeneralAente cuando se traba3a en varias vigas ue es el caso de los puentes se preparan A
Cuando se ;a terAinado el tensionaAiento se procede a ;acer la
in9ecci(n de lec;e ue consiste en in9ectar a presi(n desde un ancla3e situado en uno de los eFtreAos una lec;ada de ceAento 9 agua) de una consistencia igual a la de la pintura de cauc;o) ;asta ue la lec;ada salga por el tubo del otro eFtreAo" Si los niveles son di%erentes sieApre se in9ecta de aba3o ;acia arriba" sta operaci(n se la ;ace Aediante una boAba ue puede ser Aanual o a Aotor" l aire ue est< en ducto es por la lec;ada 9 sale por el otro lado" Sin eAbargo cuando en un cable ;a9 un punto interAedio alto) ;a9 ue de3ar un ducto para ue salga el aire) se coApriAe 9 no de3a pasar la lec;ada al otro eFtreAo" 6na vez in9ectado un cable no se lo puede volver a tensionar o des tensionar" Se corta el eFceso de cada tor(n a veces es conveniente abrir los torones) se sella el ancla3e con Aasilla de ceAento o con ;orAig(n 9 la operaci(n ueda terAinada -,"
n el sisteAa $ostensado las piezas generalAente se las %abrica)
;orAigona 9 tensionan “in situ” de Aodo ue no eFiste la operaci(n de cargado) transporte 9 colocaci(n"
