Repblica Bolivariana de Venezuela. Universidad de Carabobo. Facultad de Ingeniera. Escuela de Ingeniera Civil. Departamento de Ingeniera Estructural.

CONCRETO PRETENSADO

Seccin: 81. Integrantes: Campagnolo, Bruno. CI: 18628636. De Cristofaro, Nicol. CI: 18686254. Foursa, Jorge. CI: 19479060.

26/03/2011

IntroduccinEl Concreto posee una buena resistencia a la compresin y resulta un material verstil para su uso en estructuras. Su principal inconveniente, no obstante, es su desigual resistencia, ya que a compresin es alta pero a traccin es muy baja. ste motivo obliga a suplir esta carencia mediante armaduras que tomen las tensiones de traccin resultando de esta manera el conocido material Concreto Armado. La idea del pretensado es la de introducir un estado de tensin previo a la carga de la estructura, de manera tal que anule, o disminuya, las tensiones de traccin en el Concreto. En este proyecto se plantea el diseo de una viga pretensada de 40 metros de longitud que soporte una carga de 3300 kg/m, y que adems no acepte traccin.

Primer Diseo (Pre-dimensionado)Se corri el programa del Prof. Bianco para valores referenciales y tomando en cuenta que la seccin no acepta traccin. Este nos dio los siguientes valores:

Sin embargo este arrojo un valor de Cp muy pequeo comparado con el obtenido mediante clculos, por ende se decidi aumentarlo, logrando as aproximarnos al valor real. Cp (Bianco) = 8 Cp (Calculo) = 23 SECCIN GRAFICA DEL GUYON

Segundo Diseo (Recalculo)Al igual que en el pre-dimensionado corrimos el programa, pero utilizando como nuevo valor de Cp, 23. Este valor al ser comparado con el real, resulto ser mnimo, concluyendo el dimensionado del miembro.

Cp (Bianco) = 23 Cp (Recalculo) = 22.27

SECCIN

GRAFICA DEL GUYON

Interpretacin de los ResultadosLuego de realizar el primer diseo y obtener las tensiones que se desarrollan en el perfil, se observa que en la fase 1 aparecen valores de traccin elevados en la seccin, los cuales no se desea permitir en el diseo. Para resolver dicho inconveniente se replantea el diseo como se especifica a continuacin: El primer valor que se vari fue el Cp, dado que el Cp de tanteo (8 cm) result ser muy diferente al Cp resultante (aprox. 23 cm). Con esto aparece un cambio en la seccin y aumenta la Pbianco (Fuerza de diseo). El nuevo tanteo se realiz con un Cp igual a 23 cm.

Cp = 23 cm

Finamente dado que la seccin continua sin resistir la sobrecarga y produce tensiones no deseadas, se aument la fuerza de pretensado. Al aumentar este valor se producen mayores valores de compresin en la zona inferior de la seccin, que permiten contrarrestar las tracciones existentes. Pi (Bianco) = 778275.23 Kg

Cabe destacar que el incremento de la fuerza de pretensado produce una variacin en la cantidad de cordones requeridos, los mismos fueron recalculados y redistribuidos tomando en cuenta los recubrimientos y separaciones mnimas. # Cordones = 18

Se observa que el nuevo Cp resultante (22,17 cm) se aproxima ms al utilizado en el tanteo, con lo cual se asegura que en la viga se estn desarrollando las solicitaciones esperadas. Dicho esto se verifica como est trabajando el guyon (Ver Grafica Guyon de Calculo), en el que se puede observar el diseo est al lmite. A continuacin se presentan las tablas de clculo de la seccin en pretensado:

ConclusionesTras la realizacin del presente trabajo se puede concluir que el diseo de vigas con armaduras pretensadas y postensadas, permite el desarrollo de estados de coaccin con los cuales se pueden contrarrestar altas solicitaciones, esto genera un elemento mucho ms resistente que aquel cuya armadura no tenga tensiones iniciales. Es importante destacar la utilizacin del Mtodo Bianco, pues con este se facilita enormemente el diseo, se observ que conociendo la longitud de la viga, la carga a la cual esta iba a estar sometida y con un simple predimensionado del rea transversal, se pudieron obtener dimensiones de las alas del perfil I, as como una fuerza de pretensado (Pbianco). Esto fue un proceso iterativo con la finalidad de no obtener un perfil muy esbelto o muy robusto. Uno de los valores importantes en el diseo fue el Cp resultante (distancia desde el borde inferior del perfil hasta el punto de aplicacin resultante de las fuerzas provenientes de las armaduras), el mismo es asumido inicialmente, pero se observa que al disponer las armaduras en el perfil el valor real del punto de aplicacin de la carga no suele ser parecido al tanteado inicialmente, lo cual indica que es probable que la fuerza de pretensado resultante no pase por el guyn obtenido. Por ello se debe ensayar dicho valor y disponer la armadura de manera de que el Cp resultante sea aproximado al valor del Cp asumido en el predimensionado. Se pudo concluir igualmente que la fuerza de pretensado (Pbianco) arroja valores de predimensionado bastante cercanos a los necesarios para satisfacer la demanda de la viga sin incurrir en tracciones que pudiesen afectar el funcionamiento de la misma. Con este valor de P se obtuvo el diseo del acero requerido, dividiendo el mismo en aproximadamente la mitad de la solicitacin absorbida por la armadura postensada y el restante por la armadura pretensada. Cabe mencionar que el valor de la Pbianco es solo un valor de predimensionado, pues se observ que el mismo debe ser modificado en caso de no resultar suficiente. Finalmente se puede concluir que con el Mtodo Bianco, una hoja de clculo (por ejemplo en Excel) y realizando una serie de iteraciones, se puede obtener el diseo de una viga con armadura pretensada y/o postensada, la cual es capaz de soportar altas cargas y cubrir amplias luces con los estados de coaccin inducidos, lo cual es imposible de obtener con vigas de concreto armado.

Recomendaciones En caso de que aparezcan tracciones no deseadas en la segunda fase de carga de la viga, se podr aumentar la fuerza de pretensado (Pbianco). Respetar los recubrimientos y separaciones mnimas que deben existir con respecto a las armaduras y los ductos colocados en la seccin. Buscar en el diseo que se obtenga una seccin con dimensiones adecuadas, ni muy robustas ni muy esbeltas, para no sobredimensionar y tener perfiles poco eficientes ni que los mismos acten al lmite de la falla y con pequeas sobrecargas fallen. Continuar los estudios para no solo tener conocimiento sobre los fundamentos tericos y el diseo, sino ahondar tambin en cuanto a los procesos constructivos, anclajes, amarres, estribos, etc.