INTRODUCCION AL HORMIGON PRETENSADO

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INTRODUCCION AL
HORMIGON PRETENSADO
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Historia y Desarrollo del Pretensado en Bolivia.
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El desarrollo del hormigón pretensado, se inicia en Bolivia desde
1953, año en que la Universidad Boliviana imparte sus estudios. Es
así que los estudios del hormigón pretensado han revolucionado
notablemente hasta nuestros días, y que cada vez va mejorando
su técnica de construcción.
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A partir del año 1965 se construyen los primeros puentes de Ho Po
con armaduras postesadas, en años posteriores se construyeron
los primeros puentes simplemente apoyados de sección
transversal formada por vigas de Ho Po prefabricados con
armaduras postesadas y piso de Ho Ao
Antecedentes Históricos
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Generalmente se considera a Eugene Freyssinet como el padre
del concreto pre-esforzado. Su interés en la materia y las pruebas
que realizo a principios del siglo, lo llevaron a pensar que el preesfuerzo seria una proposición práctica si existiese disponibilidad
tanto de acero de alta resistencia como de concreto de alta
calidad. En 1928 cuando Freyssinet logro obtener su primera
patente, estableciendo así la teoría del pre-esfuerzo. Su primera
publicación fue Una revolución en el arte de la Construcción, de
hecho muchos ingenieros supusieron que era una idea novelesca
que nunca alcanzaría el éxito
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.
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Este motivo obliga a suplir esta carencia mediante
armaduras que tomen las tensiones de tracción resultando
de esta manera el conocido material hormigón armado
EL HORMIGON PRETENSADO SE FUNDAMENTA EN LOS
SIGUIENTE:
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“Introducir esfuerzos en el Hormigón, las cuales son de una
magnitud y una disposición tal que equilibran los esfuerzos
producidos por las cargas externas, hasta un nivel deseado.
TIPOS DE GRADO PRETENSADO:
Pretensado total: cuando la fuerza P se coloca de manera de eliminar
completamente las tensiones de tracción del hormigón;
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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;
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² 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
figuración se coloca una armadura convencional (no tesada), como en
hormigón armado.
² Pretensado moderado o constructivo: en este caso el pretensado no se utiliza
para dotar capacidad portante a la estructura, sino para evitar la figuración de
la misma.
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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. Esta idea puede ser comprendida fácilmente
mediante un ejemplo. Considérese una viga isostática simple
con una carga uniformemente distribuida q, como en la
figura 1.
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Una primera mejora que se podrá hacer, para disminuir las
tensiones de tracción, es el agregado de una fuerza compresiva
centrada P en la sección transversal (figura 3). Esta fuerza podr a ser
aplicada mediante algún dispositivo como carga externa, pero
también lo puede ser a través de un cable (o una barra) en el
interior de la viga, que sea estirado hasta alcanzar determinado
estado de tensión, y luego anclado sobre los extremos de la viga.
De este modo el cable produce un estado de compresión sobre la
viga y ´esta un estado de tracción sobre el cable. Globalmente
estas fuerzas están equilibradas
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El estado de deformaciones y tensiones, en la sección central de la
viga, debido a esta fuerza se muestra en la figura 4-a. Si se
superponen los efectos de los dos estados de carga (figuras 2 y 4a), se obtiene un diagrama como el indicado en la figura 4-b. Se
observa allí que adoptando adecuadamente el valor de P se
puede compensar completamente las tensiones de tracción.
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Algunas ventajas del concreto presforzado son las siguientes:
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· Mejor comportamiento ante cargas de servicio por el
control del agrietamiento y la deflexión
· Permite el uso óptimo de materiales de alta resistencia
· Se obtienen elementos más eficientes y esbeltos, con
menos empleo de material; en vigas, por ejemplo, se
utilizan peraltes del orden de L/20 a L/23, donde L es el
claro de la viga, a diferencia de L/10 en concreto
reforzado
· La producción en serie en plantas permite mayor control
de calidad y abatimiento de costos (ver Capítulo 6 de
este manual)
· Mayor rapidez de construcción al atacarse al mismo
tiempo varios frentes o construirse simultáneamente
distintas partes de la estructura; esto en general conlleva
importantes
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Conviene también mencionar algunas desventajas que
en ocasiones pueden surgir en ciertas obras. Estas son:
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· La falta de coordinación en el transporte de los
elementos presforzados puede encarecer el
montaje.
· En general, la inversión inicial es mayor por la
disminución en los tiempos de construcción
· Se requiere también de un diseño relativamente
especializado de conexiones, uniones y apoyos
· Se debe planear y ejecutar cuidadosamente el
proceso constructivo, sobre todo en las etapas de
montaje y colados en sitio
PRETESADO
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El término pretesado se usa para describir el método de
presfuerzo en el cual los tendones se tensan antes de colar el
concreto. Se requiere de moldes o muertos (bloques de
concreto enterrados en el suelo) que sean capaces de
soportar el total de la fuerza de presfuerzo durante el colado y
curado del concreto antes de cortar los tendones y que la
fuerza pueda ser transmitida al elemento. La mayoría de los
elementos presforzados se fabrican en serie dentro de plantas
con instalaciones adecuadas, donde se logra la reutilización
de moldes metálicos o de concreto y se pueden presforzar en
una sola operación varios elementos. Los elementos
pretensados más comunes son viguetas, trabes, losas y gradas,
aplicados edificios, naves, puentes, gimnasios y estadios
principalmente.
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Fabricación de un
elemento pretensado
(a) Trayectoria horizontal
(b) Desvío de torones
(c) Producción en serie
POSTESADO
El postensado es el método de presfuerzo que consiste en
tensar los tendones y anclarlos en los extremos de los elementos
después de que el concreto ha fraguado y alcanzado su
resistencia necesaria.
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Previamente al colado del concreto, se dejan ductos perfectamente
fijos con la trayectoria deseada, lo que permite variar la
excentricidad dentro del elemento a lo largo del mismo para
lograr las flechas y esfuerzos deseados. Los ductos serán
rellenados con mortero o lechada una vez que el acero de
presfuerzo haya sido tensado y anclado. Las funciones primordiales
del mortero son las de proteger al presfuerzo de la corrosión
y evitar movimientos relativos entre los torones durante
cargas dinámicas. En el postesado la acción del presfuerzo
se ejerce externamente y los tendones se anclan al concreto
con dispositivos mecánicos especiales (anclajes), generalmente
colocados en los extremos del tendón.
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tendón tesado
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anclaje activo
(gato)
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ducto y acero
transmision
en anclaje
tendón inyectado
deformación por
pretensado
anclaje pasivo
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