Pretensado y Postensado 1

PRETENSADO Y POSTENSADO

Principios Básicos del Concreto Preesforzado

• El preesforzado es la aplicación de fuerzas permanentes a un elemento o estructura para contrarrestar los efectos de las cargas aplicadas con posterioridad

• El preesforzado aplicado al concreto es en forma de precompresión, por lo general para eliminar las desventajas que surgen de la debilidad del concreto en tensión


• Como resultado, toda la sección transversal de la pieza de concreto, está disponible para resistir la tensión y la flexión, mientras que en las construcciones de concreto armado el concreto en tracción se considera inefectivo. Por ello es muy ventajoso usar concreto de alta resistencia para el concreto preesforzado.


• Se requiere acero de alta resistencia para preesforzar el concreto, para que la pérdida de esfuerzo debida al escurrimiento plástico y la contracción del concreto y a otros factores, sea un pequeño porcentaje del esfuerzo aplicado.

• Los tubos y tanques de concreto preesforzados se hacen envolviendo cables de acero a alta tensión , alrededor de cilindros de concreto


• Las vigas y losas se preesfuerzan en sentido lineal, con cables de acero anclados en sus extremos, o por adherencia con el concreto. Los pilotes también se preesfuerzan en sentido lineal, por lo general, para contrarrestar los esfuerzos durante el manipuleo.

• La precompresión final del concreto no es igual a la tensión inicial aplicada a los cables

Pasos para el pretensado

Funcionamiento del anclaje por adherencia en el concreto pretensado

Diferencia entre concreto armado y concreto preesforzado

• En una viga de concreto armado la armadura es una parte integrante de la sección; en cierto modo es un concreto ficticio, provisto de resistencia a la tracción y destinado a reemplazar por completo al concreto sometido a tracción, cuando se haya roto a causa de alargamientos que no puede soportar


• En una viga de concreto preesforzado, el acero no es una armadura, es una fuerza. El cable que se coloca en la viga es sólo un elemento de equilibrio entre dos reacciones creadas en los extremos. Esta fuerza es prácticamente independiente de la presencia de carga.


• En el concreto armado el acero desempeña un papel pasivo 8no impide los efectos destructores de las cargas, pero después del golpe detiene sus consecuencias); mientras que en el concreto preesforzado, el acero desempeña una papel activo; gracias a él se crean las fuerzas que se opondrán a los esfuerzos destructores

Tensiones en sucesivos estados de carga de una viga

Fabricación de elementos de concreto preesforazado

• Hay dos métodos generales para preesforzado: el pretensado y el postensado y se pueden utilizar ambos para el mismo elemento

• El pretensado, en el cual se ponen en tensión los cables, antes de sumergirlos en el concreto y la transferencia de esfuerzos del acero al concreto, suele ser por la adherencia, es muy útil para la producción en masa de elemento prefabricados.

Fabricación de elementos de concreto preesforazado

• El postensado se usa con frecuencia para elementos vaciados in-situ y para elementos a flexión con claros largos. Se colocan cables o varillas en los encofrados, dentro de ductos flexibles, para evitar la adherencia con el concreto. Después de vaciado el concreto y que ha alcanzado suficiente resistencia se aplica tensión a los cables, por medio de gatos contra el elemento y se anclan en él.

Anclaje de cuñas cónicas para alambres preesforzados

Anclaje en los extremos para alambres con cabeza de botón

Anclajes de extremo para varillas

Conexión para anclar los cables

Ventajas del concreto preesforzado• Supresión de la fisuración y comportamiento

elástico de la sección completa• Aumento del rendimiento del material, debido

a la utilización total de la sección, lo que redunda en ventaja económica

• Aligeramiento de los elementos preesforazados, debido a la posibilidad de compensar las cargas permanentes, mediante un aumento de la excentricidad del cable.

Ventajas del concreto preesforzado• Permite la construcción de vigas de gran luz

con anchos y peraltes reducidos, si se compara con las vigas de concreto armado. Esto también supone ventaja económica

• La posibilidad de empleo de aceros de límites elásticos elevados y disminución de las secciones de concreto, permite reducir considerablemente las cuantías de las armaduras principales

Ventajas del concreto preesforzado• Posibilidad de ensamblar bloques y elementos

aislados, permitiendo el empleo en gran escala, de piezas prefabricadas.

MATERIALESCABLES• Para preesforzar el concreto es necesario usar acero

de alta resistencia, para que la pérdida de esfuerzo debida al escurrimiento plástico y la contracción del concreto, sea un pequeño porcentaje del esfuerzo aplicado

• Los cables deben tener características específicas además de una alta resistencia, para satisfacer los requisitos del concreto preesforzado

MATERIALES

CONCRETO• El concreto a utilizar en la fabricación que

serán preesforzados, será de alta resistencia. El diseño de mezcla debe contemplar un tamaño máximo de agregado grueso, compatible con la menor dimensión de la pieza a fabricar

MATERIALESCONCRETO• Al establecer los esfuerzos permisibles para el

concreto preesforzado, los códigos para el diseño reconocen dos etapas de carga: aplicación del esfuerzo inicial y carga en condiciones de servicios

• Los códigos permiten mayores esfuerzos para las cargas temporales durante la etapa inicial

MATERIALES

CONCRETO• Al establecer los esfuerzos permisibles para el

concreto preesforzado, los códigos para el diseño reconocen dos etapas de carga: aplicación del esfuerzo inicial y carga en condiciones de servicios

• Los códigos permiten mayores esfuerzos para las cargas temporales durante la etapa inicial

MATERIALESCONCRETO• Se consideran temporales los esfuerzos

debidos a la fuerza de los gatos y los producidos en el concreto y en el acero, inmediatamente después de la transferencia del preesfuerzo o del anclaje de los cables, pero antes de las pérdidas debidas a escurrimiento plástico y contracción

MATERIALESMANDRILES• Están constituidos por unos tubos de plástico

(antiguamente eran de caucho), que se hinchan con agua antes del vaciado del concreto y pasan por los conos de anclaje, colocados en los extremos de las piezas, o por mandriles de plástico macizo, armado con una varilla de metal maleable. Una vez fraguado el concreto lo necesario y suficiente se deshinchan los tubos, lo cual permite retirar el plástico.

MATERIALES

PRODUCTOS DE DESLIZAMIENTO• También llamados betunes, la misión de estos

productos, es rebajar el valor del coeficiente de rozamiento, en los puntos de contacto de los alambres del cable con la pared que resiste las acciones transversales debidas al tensado

MATERIALESPRODUCTOS DE DESLIZAMIENTOSe deben cumplir las condiciones sgtes:• La actuación del producto de deslizamiento se

limitará al tiempo que dure el tensado, el cual tiene velocidad reducida.

• La presencias del producto de deslizamiento no debe afectar al comportamiento de los cables (o sus alambres), una vez aplicada la inyección de mortero de cemento

MATERIALESPRODUCTOS DE DESLIZAMIENTO• El producto debe ser fácil de aplicar, de acuerdo

al alcance de las posibilidades prácticas de la obra

• No debe acelerar el ataque de la corrosión al acero; por el contrario debe colaborar en la conservación y protección del mismo

SUJECIÓN DE CABLES O MANDRILES QUE FORMAN LOS CONDUCTOS DE PASO

CONOS DE ANCLAJE

• Cono Hembra• Cono Macho

• OPERACIÓN DE TENSADO• OPERACIONES DE ACABADO, INYECCIONES Y

SELLADO

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