ARMADURAS ACTIVAS

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INTRODUCCIÓN 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: ´estas muy pequeñina 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. Sin embargo, el surgimiento de nuevos y más complejos retos constructivos en la era moderna, ha conllevado al estudio, desarrollo y aplicación de nuevos métodos constructivos que permitan superar, los obstáculos presentados por algunas limitaciones con las que cuenta el concreto armado, cumpliendo siempre con las más exigentes normas de calidad; es así como surge, el concreto presforzado, considerado como una variante en ocasiones incomprendida del concreto armado, pero a su vez, como el mejor aliado y sustituto de las viejas tendencias

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INTRODUCCIN

El hormign 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: estas muy pequeina a traccin. Este motivo obliga a suplir esta carencia mediante armaduras que tomen las tensiones de traccin resultando de esta manera el conocido material hormign 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 hormign.

Sin embargo, el surgimiento de nuevos y ms complejos retos constructivos en la era moderna, ha conllevado al estudio, desarrollo y aplicacin de nuevos mtodos constructivos que permitan superar, los obstculos presentados por algunas limitaciones con las que cuenta el concreto armado, cumpliendo siempre con las ms exigentes normas de calidad; es as como surge, el concreto presforzado, considerado como una variante en ocasiones incomprendida del concreto armado, pero a su vez, como el mejor aliado y sustituto de las viejas tendencias constructivas del concreto armado y las estructuras de metal de gran envergadura.

La investigacin llevada a cabo por la industria del acero durante este periodo ha conducido a la obtencin de varios grupos de nuevos aceros que satisfacen muchos de losrequisitosy existe ahora una amplia variedad cubierta gracias a las normas y especificaciones actuales.

El acero es una aleacin de hierro con carbono en una proporcin que oscila entre 0,03 y 2%. Se suele componer de otros elementos, ya inmersos en el material del que se obtienen. Pero se le pueden aadir otros materiales para mejorar su dureza, maleabilidad u otras propiedades.EL ACERO

El trminoacerosirve comnmente para denominar, eningeniera metalrgica, a unaaleacindehierrocon una cantidad decarbonovariable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composicin, dependiendo del grado. Si la aleacin posee una concentracin de carbono mayor al 2,0% se producenfundicionesque, en oposicin al acero, son mucho ms frgiles y no es posibleforjarlassino que deben sermoldeadas.

ARMADURAS ACTIVASSe denominan armaduras activas a las de acero de alta resistencia mediante las cuales se introduce la fuerza del pretensado. Sus elementos constituyentes pueden ser: alambres, barras o cordones. La definicin de estos elementos es la siguiente:- Alambre: Producto de seccin maciza, procedente de un estirado en fro o trefilado de alambrn que normalmente se suministra en rollo.- Barra: Producto de seccin maciza, que se suministra solamente en forma de elementos rectilneos.- Cordn de 2 3 alambres: Conjunto formado por dos o tres alambres de igual dimetro nominald, todos ellos arrollados helicoidalmente, con el mismo paso y el mismo sentido de torsin, sobre un eje ideal comn.- Cordn de 7 alambres: Conjunto formado por seis alambres de igual dimetro nominald, arrollados helicoidalmente, con igual paso y en el mismo sentido de torsin, alrededor de un alambre central recto cuyo dimetro estar comprendido entre 1,02dy 1,05d.Se denomina "tendn" al conjunto de las armaduras paralelas de pretensado que, alojadas dentro de un mismo conducto, se consideran en los clculos como una sola armadura.Caractersticas mecnicasA los efectos de esta Instruccin, las caractersticas fundamentales que se utilizan para definir la calidad de los aceros de las armaduras activas son las siguientes:a) Diagrama tensin-deformacin (carga unitaria-alargamiento, en porcentaje).b) Carga unitaria mxima a traccin (fmx).c) Lmite elstico (fy).d) Alargamiento remanente concentrado de rotura (u).e) Alargamiento bajo carga mxima (mx).f) Mdulo de elasticidad (Es).g) Estriccin (), expresada en porcentaje.h) Aptitud al doblado alternativo (slo para alambres).i) Relajacin.j) Resistencia a la fatiga.k) Susceptibilidad a la corrosin bajo tensin.l) Resistencia a la traccin desviada (slo para cordones de dimetro nominal igual o superior a 13 mm).Los fabricantes debern garantizar, como mnimo, las caractersticas indicadas en b), c), e), f), h) e i).Tabla 32.2.ElementoPorcentaje mnimoPorcentaje mximo

C0,580,88

Mn0,500,90

Si0,150,40

P--0,040

S--0,040

Se utiliza como ms propia la nomenclatura de "carga unitaria" en vez de "tensin" para tener en cuenta que los valores que se registran en el grfico estn referidos a la seccin inicial (carga unitaria) y no a la real (tensin).El lmite elsticofyse define, para todo tipo de aceros, como la carga unitaria correspondiente a una deformacin remanente del 0,2 por 100. Este valor suele coincidir con el del escaln de cedencia en aquellos aceros que lo presenten.El alargamiento remanente de rotura puede evaluarse de dos formas. Una, midindolo sobre una base que, por incluir la seccin de rotura y zonas adyacentes, resulta afectada por una posible estriccin; el alargamiento as medido se denomina "alargamiento remanente concentrado". Otra, midindolo sobre una base que no incluya la seccin de rotura ni las zonas afectadas por una posible estriccin; se determina as el conocido como "alargamiento remanente.Para las estructuras que deban soportar solicitaciones dinmicas o de fatiga, cuyas armaduras vayan ancladas por adherencia, es preciso conocer las longitudes de anclaje y las caractersticas de la transmisin de esfuerzos entre la armadura y el hormign, mediante ensayos especiales dinmicos y estticos.Cuando se trate de estructuras especiales que puedan estar sometidas a temperaturas distintas a las normales ser preciso conocer cmo varan con la temperatura las caractersticas mecnicas adoptadas en el proyecto. La elevacin de la temperatura provocar un aumento de la relajacin. La disminucin de la temperatura, una prdida de la ductilidad.AlambresAlambres de pretensado, a los efectos de esta Instruccin, son aqullos que cumplen las condiciones prescritas en la UNE 36094:97. Sus caractersticas mecnicas, obtenidas a partir del ensayo a traccin realizado segn la UNE 7474:92, debern cumplir las siguientes prescripciones:- La carga unitaria mximafmxno ser inferior a los valores que figuran en la tabla 32.3.a.Tabla 32.3.a.DesignacinSerie de dimetros nominales, en mmCarga unitaria mximafmxen N/mm no menor que

Y 1570 C9,4 - 10,01.570

Y 1670 C7,0 - 7,5 - 8,01.670

Y 1770 C3,0 - 4,0 - 5,0 - 6,01.770

Y 1860 C4,0 - 5,0

- El lmite elsticofyestar comprendido entre el 0,85 y el 0,95 de la carga unitaria mximafmx. Esta relacin debern cumplirla no slo los valores mnimos garantizados, sino tambin los correspondientes a cada uno de los alambres ensayados.- El alargamiento bajo carga mxima medido sobre una base de longitud igual o superior a 200 mm no ser inferior al 3,5 por 100. Para los alambres destinados a la fabricacin de tubos, dicho alargamiento ser igual o superior al 5 por 100.- La estriccin a la rotura ser igual o superior al 25 por 100 en alambres lisos y visibles a simple vista en el caso de alambres grafilados.- El mdulo de elasticidad tendr el valor garantizado por el fabricante con una tolerancia de 7 por 100.En los alambres de dimetro igual o superior a 5 mm o de seccin equivalente, la prdida de resistencia a la traccin despus de un doblado-desdoblado, realizado segn la UNE 36461:80 no ser superior al 5 por 100.

Tabla 32.3.b. Valores de la relajacin

Tensin inicial en porcentaje de la carga unitaria mximafmxRelajacin

60%defmxgarantizada1,3

defmxreal1,5

70%defmxgarantizada2,0*

defmxreal2,5

80%defmxgarantizada4,0

defmxreal4,5

En el caso de que la utilizacin del alambre tenga unas exigencias de enderezado muy severas, como ocurre en la fabricacin de traviesas de ferrocarril (dimetros entre 7 y 10 mm), el valor de la relajacin ser objeto de acuerdo entre el fabricante y el cliente.A falta de resultados experimentales puede tomarse un valor del mdulo de elasticidad de 200 kN/mm. El valor real puede variar entre 195 y 205 kN/mm dependiendo del proceso de fabricacin.BarrasLas caractersticas mecnicas de las barras de pretensado, deducidas a partir del ensayo de traccin realizado segn la UNE 7474:92 debern cumplir las siguientes prescripciones:- La carga unitaria mximafmxno ser inferior a 980 N/mm2.- El lmite elsticofy, estar comprendido entre el 75 por 100 y el 90 por 100 de la carga unitaria mximafmx. Esta relacin debern cumplirla no slo los valores mnimos garantizados, sino tambin los correspondientes a cada una de las barras ensayadas.- El alargamiento bajo carga mxima medido sobre una base de longitud igual o superior a 200 mm no ser inferior al 3,5 por 100.- El mdulo de elasticidad tendr el valor garantizado por el fabricante con una tolerancia del 7 por 100.Las barras soportarn sin rotura ni agrietamiento el ensayo de doblado especificado en la UNE 7472:89.La relajacin a las 1.000 horas a temperatura de 20o 1oC y para una tensin inicial igual al 70 por 100 de la carga unitaria mxima garantizada, no ser superior al 3 por 100. El ensayo se realizar segn la UNE 36422:85.CordonesCordones, a los efectos de esta Instruccin, son aqullos que cumplen las condiciones prescritas en la UNE 36094:97. Sus caractersticas mecnicas, obtenidas a partir del ensayo a traccin realizado segn la UNE 7326:88, debern cumplir las siguientes prescripciones:- La carga unitaria mximafmxno ser inferior a los valores que figuran en la tabla 32.5.a en el caso de cordones de 2 3 alambres y 32.5.b en el caso de cordones de 7 alambres.Tabla 32.5.a. Cordones de 2 3 alambresDesignacinSerie de dimetrosnominales, en mmCarga unitaria mxima fmx.en N/mm2no menor que:

Y 1770 S25,6 - 6,01.770

Y 1860 S36,5 - 6,8 - 7,51.860

Y 1960 S35,21.960

Y 2060 S35,22.060

Tabla 32.5.b. Cordones de 7 alambresDesignacinSerie de dimetrosnominales, en mmCarga unitaria mxima fmx.en N/mm2

Y 1770 S716,01.770

Y 1860 S79,3 - 13,0 - 15,2 - 16,01.860

- El lmite elsticofyestar comprendido entre el 0,88 y el 0,95 de la carga unitaria mximafmax. Esta limitacin debern cumplirla no slo los valores mnimos garantizados, sino tambin cada uno de los elementos ensayados.- El alargamiento bajo carga mxima, medido sobre una base de longitud igual o superior a 500 mm, no ser inferior al 3,5 por 100.- La estriccin a la rotura ser visible a simple vista.- El mdulo de elasticidad tendr el valor garantizado por el fabricante, con una tolerancia de 7 por 100.- La relajacin a las 1.000 horas a temperatura de 20 1oC, y para una tensin inicial igual al 70 por 100 de la carga unitaria mxima garantizada, determinada segn la UNE 36422:85, no ser superior al 2 por 100.El valor del coeficiente de desviacin D en el ensayo de traccin desviada (UNE 36466:91) no ser superior a 28, para los cordones con dimetro nominal igual o superior a 13 mm.SuministroLos alambres se suministrarn en rollos en los que el dimetro del bobinado no ser inferior a 250 veces el del alambre, y, al dejarlos libres en un suelo horizontal liso, presentarn una flecha inferior a 30 mm en una base de 1 m, en cualquier punto del alambre.Los rollos suministrados no contendrn soldaduras realizadas despus del tratamiento trmico anterior al trefilado.Las barras se suministrarn en trozos rectos.Los cordones de 2 3 alambres se suministrarn en rollos cuyo dimetro interior sea igual o superior a 600 mm.Los cordones de 7 alambres se suministrarn en rollos, bobinas o carretes, que salvo acuerdo en contrario, contendrn una sola longitud de fabricacin de cordn; y el dimetro interior del rollo o del ncleo de la bobina o carrete no ser inferior a 750 mm.Las armaduras de pretensado se transportarn debidamente protegidas contra la humedad, deterioro, contaminacin, grasas, etc.Caractersticas que deben poseer las armaduras para poder ser ancladas por adherenciaLas armaduras destinadas a ser ancladas por adherencia debern poseer unas caractersticas adherentes, definidas por su longitud de transmisin y longitud de anclaje, que les hagan adecuadas para su utilizacin en la forma prevista. Sus caractersticas geomtricas (dimetro y dimensionado de grafila), sern motivo de acuerdo entre fabricante y cliente, para que su longitud de transmisin y longitud de anclaje, sean las adecuadas para su utilizacin.LAS ARMADURAS PASIVAS

Son aquellas que empiezan a trabajar hasta que actan las acciones exteriores. Bueno, o hasta que se desencofra, en el caso del peso propio, que no es una accin "exterior. Estas armaduras sern de acero y podrn estar constituidas por barras corrugadas, mallas electro soldadas y armaduras bsicas electro soldadas en celosa.

FUNCIONESSoportan las tracciones presentes en la pieza de hormign.Trabajan en conjunto con el hormign constituyendo el material estructural hormign armado debido a la adherencia hormign armaduras y a que presentan un coeficiente de dilatacin similar al del hormign.

TIPOS DE ARMADURAS PASIVAS:Son de acero sin pretensar y estn constituidas por:

*Para reparto y control de la figuracin pueden emplearse 4 y 4,5.

BARRAS CORRUGADASPresentan en ensayo de adherencia por flexin UNE 36740:98 una tensin media de adherencia bm y una tensin de rotura de adherencia bu que cumplen simultneamente las condiciones:

Malla Electro-soldada: Elementos industrializados de armadura que se presentan en paneles rectangulares constituidos por alambres o barras soldadas a mquina, pudiendo disponerse los alambres o barras aislados o pareados y ser, a su vez, lisos o corrugados.Armaduras bsicas electro-soldadas en celosa: es un producto formado por un sistema de elementos (barras o alambres), con una estructura espacial y cuyos puntos de contacto estn unidos mediante soldadura elctrica por un proceso automtico.

Se compone de un elemento longitudinal superior, dos elementos longitudinales inferiores y dos elementos transversales de conexin que forman la celosa. Todos los elementos estn constituidos por barras o alambres, que deben ser corrugados en el caso del elemento superior e inferior, y pueden ser lisos o corrugados en el caso de los elementos de conexin.

COLOCACION DE ARMADURAS PASIVAS (art.66 EHE) Las armaduras pasivas se colocarn limpias (sin pintura, grasa, etc). Se dispondrn sujetas entre s de modo que su posicin no vare durante el transporte, el montaje o el hormigonado.-Disposicin de separadores para garantizar los recubrimientos:

ORGANIZACION DE LAS ARMADURAS PASIVAS La aplicacin de reglas de buena prctica constructiva permite: Garantizar buen comportamiento mecnico de los elementos. Normalizar caractersticas Economa en costes y plazos. Facilitar la labor del proyecto *NUDOS Y ENCUENTROS PIEZAS DE TRAZADO CURVO Los estribos deben de absorber adems las componentes radiales: r: radio de curvatura del trazado de la armadura de traccin Ar: radio de curvatura del trazado de la armadura de compresin A

EL PRETENSADO El pretensado, es el mtodo ms utilizado para construir miembros presforzados, y en el cual se usan cables denominados tendones, los cuales son tensados antes de realizarse el vaciado del concreto, en moldes capaces de soportar las fuerzas del presfuerzo durante el proceso de vaciado y curado del concreto, antes del corte de los cables, y que la fuerza de tensin pueda ser transmitida al elementos. Los miembros pretensados, son fabricados generalmente en serie dentro de instalaciones adecuadas, con moldes de concreto o metlicos reutilizables, siendo los usos ms comunes en la elaboracin de viguetas, trabes, losas, gradas, entro otros, aplicados principalmente a edificios, naves, puentes, gimnasios y estadios. El curado del concreto de los miembros pretensados, se realiza con vapor de agua y cubiertos por lonas, y la accin del pretensado en el concreto se da de manera interna gracias al efecto del anclaje por adherencia entre el cable o tendn y el concreto, con trayectorias que casi siempre son rectas, aunque con moldes adaptados, es posible hacer desvos para trazados poligonales, que permitan reducir los esfuerzos excesivos en los extremos del elemento o pieza, propios del pretensado. En la construccin de miembros pretensados, se mide el alargamiento de los tendones, as como tambin la fuerza de tensin aplicada en los gatos, y con la cimbra (encofrado) puesta en su lugar, se vaca el concreto en torno al tendn esforzado, utilizndose a menudo concreto de alta resistencia a corto tiempo, y que es curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento del concreto. Despus de haberse logrado la resistencia requerida se alivia la presin en los gatos, y los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados por adherencia al concreto, y de esta manera, el presfuerzo es transferida al concreto por adherencia en su mayor parte cerca de los extremos de la viga, no requiriendo ningn tipo anclaje especial para sujetar el cable.

Pretensado externo e internoCuando los alambres de acero externos conocidos como tendones se colocan en la seccin exterior de la regin que se est estresando, entonces la tcnica se llama pretensado exterior. Los tendones se encuentran fuera o dentro del espacio hueco de una viga y las fuerzas de un cajn central slo se transfieren a las desviaciones o bloques de anclaje. El pretensado externo requiere de una gran cantidad de precisin en la planificacin, la ejecucin y el mantenimiento, por lo tanto, no es muy comn. La tcnica es adecuada para el fortalecimiento de laconstruccinde edificios y puentes. Por otro lado, el pretensado interior se consigue mediante la colocacin de los tendones dentro de una estructura. Las aplicaciones del pretensado utilizan la tcnica interna, ya que es fcil de lograr un mayor grado de exactitud.Pretensado o post-tensadoEl pre-tensado y el post-tensado son las dos tcnicas ms comunes de pretensado. En el pre-tensado, la tensin se aplica a los tendones antes de la colada del hormign. Los tendones pre-tensados se transfieren al hormign endurecido a travs de un enlace. Los tendones pueden ser de hilos individuales o una cadena de siete alambres y se utilizan a menudo en vigas prefabricadas. El post-tensado es cuando el pre-tensado se lleva a cabo contra el hormign endurecido. Cuando el hormign se ha endurecido, se pasan los tendones de pre-tensado a travs de ductos fundidos en el concreto y se bloquean con anclajes mecnicos. La fuerza del tendn se transfiere as a la estructura a travs de las cuas de anclaje.Pretensado En Banco o Preteso de Adherencia Inmediata Utilizado en el pretensado de piezas prefabricadas, se obtiene mediante la utilizacin de cables tensionados por un banco de tensado, que soporta el molde o cimbra de la pieza a construir, a travs del cual se pasan los cables, y al que posteriormente se le vaca el concreto quedando totalmente cubiertos los cables. Una vez fraguado el concreto, se procede a desmoldar la pieza, y cortar los extremos del cable, el cual al tratar de contraerse, transfiere la fuerza de su tensin por adherencia al concreto. Generalmente los cables son colocados de forma recta, aunque mediante la utilizacin de desviadores intermedios, se le pueden dar trazados poligonales, de acuerdo al requerimiento del diseo de la pieza.

Pretensado Postesado o Adherencia PosteriorConsiderado pretensado debido a su realizacin previa a ser solicitada por los casos de carga propios a la utilizacin de una pieza, consiste en incluir vainas o conductos en la pieza de concreto que permitan la libre circulacin durante la insercin, de los cables que mediante la utilizacin de gatos, son tensados y fijados a la estructura mediante el uso de anclajes y cuas. Posterior a esto, se procede a la inyeccin de lechadas para el rellenado de los espacios sobrantes entre el conducto y el cable.

Los ConductosLos conductos o vainas, son tuberas que sirven como canalizacin y cobertura, a los cables utilizados durante el tensado en estructuras de concreto postensado, permitiendo la libre circulacin del cable dentro del elemento estructural durante la aplicacin del presfuerzo, y evitando la adherencia de este al concreto durante el vaciado de dicho elemento estructural. Estos son colocados antes del proceso de vaciado del concreto, y sujetados a la armadura pasiva, para poder conservar su ubicacin prevista en el diseo dentro del elemento estructural, teniendo especial cuidado para su escogencia, aspectos como el dimetro, la flexibilidad, adaptabilidad y resistencia del mismo, adems de que es recomendable sean corrugados, para mejorar la adherencia entre el conducto o vaina, y el concreto.

La Inyeccin. La inyeccin es una operacin que consiste, en el rellenado de los conductos longitudinales con un producto adecuado denominado lechada, de modo de proteger las armaduras activas contenidas en dichos conductos, contra posibles efectos de corrosin. Existen dos tipos de inyeccin, la adherente utilizada para asegura la adherencia en la armadura activa y el concreto a travs del conducto de acuerdo a las especificaciones del diseo, y la inyeccin no adherente de productos destinados solo a proteger la armadura activa contra los efectos de la corrosin sin considerar la adherencia. La inyeccin se realiza, utilizando equipos especiales compresores de bombeo destinados para tal fin, para as poder cubrir todos los espacios vacios que puedan haber en el interior del conducto, lo cual se logra hasta observar salir suficiente lechada por los respiraderos de inyeccin.

La Lechada. Tal como se mencionaba en la inyeccin, la lechada es el producto adecuado utilizado para asegurar la proteccin contra la corrosin de las armaduras activas como los cables alojados en conductos dispuestos en el interior de una pieza de concreto, sirviendo a su vez, de relleno de los mismos. Para las lechadas deben utilizarse materiales exentos de sustancias que puedan poner en riesgo las armaduras, el material de inyeccin, o el concreto de la pieza, tales como cloruros, sulfuros, nitratos, entre otros. Al igual que la inyeccin, las lechadas pueden ser para adherencia, mediante la utilizacin de mezclas basadas en cemento Portland y agua cemento Portland, agua y otros cementos, con un contenido de agua mnimo necesario para el bombeo adecuado, adems de aditivos expansores de aluminio que provocan expansin confinada de la lechada. Los productos utilizados como lechadas en la inyeccin no adherente, se constituyen de betunes, mastiques bituminosos, grasas solubles, o cualquier otro material adecuado, que proporcione la debida proteccin sin generar adherencia contra la corrosin, a las armaduras activas.

Los AccesoriosEstn conformados por todas aquellas piezas necesarias para poder alcanzar el efecto pretensor propiamente dicho, y transmitir el mismo ala pieza, tales como: -Anclajes: son elementos de hierro fundido, que transfieren la fuerza del pretensado al concreto, conservando el estado de tensin en la armadura activa. Estos pueden ser pasivos, cuando se ubican en el extremo del cable sobre el cual no se aplicara la presin del tensado, y el activo, es aquel anclaje posicionado en el extremo donde ser aplicado el esfuerzo de reaccin del pretensado, cumpliendo con la funcin ms importante. -Cuas: son pequeas piezas de aleaciones de acero de alta resistencia, con formas de cono truncado, con agujero central de superficie dentada, encargado de ajustar el o los torones que conforman el cable, y sostener apoyado sobre el anclaje, la accin del efecto tensor del pretensado. -Torn: se fabrica con alambres de acero de diferentes dimetros y resistencias que van de los 16.000 hasta los 19.000 kg/cm2, con acabados lisos, dentados o tridentados, estirados en frio, modificando as sus propiedades mecnicas, incrementadose su resistencia, liberndolo de esfuerzos residuales mediante un tratamiento continuo de calentamientos. Especficamente siete alambres firmemente torcidos, conforman el torn, siendo el ms utilizado el de 19.000 kg/cm2 de resistencia a la ruptura, y de dimetros de de 3/8 y respectivamente.

LAS PRDIDAS EN EL PRETENSADOLa fuerza de presfuerzo, es la fuerza efectiva aplicada a las armaduras activas de un elemento estructural de concreto pretensado, que vara de acuerdo al tipo de estructura y al sistema de aplicacin. Todos estos sistemas producen prdidas de esfuerzo derivadas de fenmenos naturales como la friccin, la fluencia, la retraccin, entre otros; por lo que para la determinacin del presfuerzo en los cables, es necesario considerar y tomar en cuenta las perdidas en dos etapas, determinndose primeramente la tensin inicial en cualquier punto del cable, en funcin de las fuerzas de anclaje, para as deducir las perdidas instantneas, y segundo, cuantificar las prdidas diferidas en funcin del tiempo, como los fenmenos de fluencia y retraccin en el concreto, y el de relajacin en el acero de alta resistencia. De esta manera se obtiene una ecuacin general de fuerza de presfuerzo: Pe = Pgato - Pins Pdif; donde Pgato vendra a ser el presfuerzo inicial dado por la lectura del equipo hidrulico utilizado para generar la tensin en el cable. El presfuerzo inicial, tiene ciertas limitaciones por razones de seguridad, ya que el esfuerzo de los cables, no deben exceder ciertos valores que son normados, y cuya relacin, vara con respecto al tipo de seccin del cable utilizado y el tratamiento dado al acero del mismo.

Prdidas Instantneas. Las prdidas instantneas, se presentan apenas son aplicados los esfuerzos, y est conformada por tres tipos de prdidas que se suscitan en el instante de la aplicacin de la carga, las cuales varan en funcin de una distancia X que hay desde la distancia a estudiar, hasta el anclaje activo ms prximo, como son: -Prdidas Por Friccin: estas se presentan solo en las estructuras postesas, ya que es aqu donde interviene el rozamiento entre el cable y el conducto longitudinal, que genera friccin, presentndose una perdida en el esfuerzo efectivo del tensado, a causa del deslizamiento del cable a travs de un trazado que generalmente contiene ciertas desviaciones y curvaturas, que aprietan el cable contra el conducto, provocando una fuerza contraria a la del presfuerzo que deriva en prdidas de tensin, inclusive, si aun el trazado sea de forma lineal. As surgen los coeficientes de friccin que producen perdidas, como lo es el coeficiente de rozamiento y el coeficiente de efecto oscilante o longitud, y que varan en funcin del tipo de acero utilizado, de la naturaleza de los conductos y del estado superficial de ambos, as como de la regularidad del trazado de los conductos longitudinales.

-Prdidas Por Penetracin de Cuas: en los sistemas pretensados anclados por cuas, los cables siempre sufren un pequeo deslizamiento antes de quedar totalmente acuados, a causa de la penetracin solidaria del cono macho de la cua y las armaduras activas, hacia el interior del cono hembra durante el anclaje, por efecto de la tensin a la que estn sometidos, caracterstico de los sistemas de pretensado, en funcin de la distancia longitudinal que se desliza el cable dentro de las cuas antes de quedar anclados totalmente, presentando variaciones en los sistemas pretensados o postensados, en concordancia con la longitud del mismo. Cuando se presentan casos con cables de trazados largos o curvilneos, para la variacin de la perdida de tensin por penetracin de cuas, se toman en cuenta los rozamientos de los conductos, por lo que se pueden considerar las posibles variaciones de los coeficientes de friccin al destensar el cable, con respecto a los valores presentes durante el tensado.

-Prdidas Por Acortamiento Elstico Del Concreto: al transferirse la fuerza tensora a un miembro de concreto, se originara un acortamiento elstico en el mismo a medida que se comprime por efecto de dicha fuerza, y que se puede determinar por medio de la relacin esfuerzo-deformacin del concreto, por lo que la cantidad de acortamiento elstico a la que contribuye el concreto, vara de acuerdo al mtodo de presfuerzo utilizado. En el caso de miembros de concreto pretensado, en los cuales el tendn o cable se encuentra adherido al concreto en el momento de la transferencia de tensin, el cambio en la deformacin del acero, es el mismo que el cambio en la deformacin de compresin del concreto al nivel del centroide del acero; mientras que en los miembros de concreto postensados, donde se tensan todos los cables al mismo tiempo, la deformacin elstica del concreto se suscita cuando se aplica la fuerza en el gato, dndose un acortamiento inmediato en el que no se presentan perdidas, no siendo este el caso, si los cables son tensados progresivamente y no al mismo tiempo.

Prdidas Diferidas. Las prdidas diferidas, estn conformadas por tres tipos de prdidas que ocurren a lo largo de la vida de una estructura, y las cuales se presentan en funcin del tiempo, que transcurre inmediatamente se cumplen los procesos de anclado e inyeccin, las cuales son: -Prdidas Por Retraccin Del Concreto: estas se deben a la prdida de humedad contenida en la mezcla de concreto durante el fraguado, ya que este se contrae al perder humedad por evaporacin, acortndose as el elemento de concreto. La retraccin es proporcional a la cantidad de agua empleada en la mezcla del concreto, la cual ocurre de forma acelerada durante las primeras edades del concreto, reducindose con el tiempo, y que se ve afectado de manera significativa por la humedad relativa del ambiente, y la edad de los agregados y sus compuestos minerales. -Prdida Por Fluencia Del Concreto: la fluencia al igual que la retraccin, es un fenmeno que se a lo largo del tiempo de vida de una estructura, provocando el aumento en las deformaciones relativas que puedan surgir bajo un presfuerzo permanente, provocando el acortamiento de los cables de tensado, y por consiguiente, un perdida del esfuerzo de tensin. Este fenmeno es decreciente en relacin con el tiempo, y aumenta cuando se presentan proporciones agua-cemento ms altas y agregado-cemento ms baja; sin embargo, entre mayor edad tiene el concreto al momento de ser sometido a cargas, ms completa es la hidratacin del cemento y menor el fenmeno de fluencia del concreto.

-Prdida Por Relajacin Del Acero De Presfuerzo: la relajacin del acero de presfuerzo, conlleva la prdida de sus esfuerzos cuando el acero es presforzado y mantenido en la deformacin propia del efecto tensor por un considerable perodo de tiempo. Esto provoca una prdida de presfuerzo que depende directamente de las caractersticas qumicas y mecnicas de cada tipo de acero utilizado en los cables, y que deben ser proporcionadas por los fabricantes o proveedores del acero.

FLEXO COMPRESIN EQUIVALENTE AL PRETENSADO. En un elemento de concreto armado simplemente apoyado, hay secciones sometidas a compresin que se comportan adecuadamente, y secciones a traccin que actan de forma relativamente ineficiente, en los que el pretensado procura crear un estado de tensiones iniciales que en combinacin con el estado tensional generado por las cargas, se obtenga un nivel de tensiones de traccin y compresin capaces de resistir las cargas actuantes, generando flechas en las piezas flectadas hacia arriba, justo en la seccin donde las acciones producirn flechas hacia abajo, reducindose e inclusive evitndose la fisuracin por traccin, por lo que se puede deducir, que el concreto pretensado, es sometido a dos sistemas de cargas coactuantes, originados por las fuerzas internas provocadas por la tensin del cable, y otro generado por el accionar de las cargas externas o de servicio. El pretensado, introduce a un elemento estructural de concreto, fuerzas creadas artificialmente cuyas acciones generan en dicho elemento, estados tensinales que superpuestos a los estados de tensin provocados por las cargas externas, le permiten contrarrestar y resistir sus propio peso, y el de las cargas de servicio que actan sobre el mismo. En el concreto pretensado de un elemento, estos estados tensionales se producen antes de que acten las cargas externas de servicio e inclusive las de su propio peso, haciendo del conjunto acero-concreto, un elemento activo que ya posee tensin previa. Por lo tanto, conforman un conjunto de fuerzas equivalentes de pretensado, como un sistema autoequilibrado de fuerzas que se concentran en los anclajes y distribuidas a lo largo del cable pretensado, ya que al momento de aplicarse las fuerzas pretensoras, no se encuentra actuando ninguna carga exterior sobre el elemento.

COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO PRETENSADO

Se denomina concreto pretensado a la tipologa de construccin de elementos estructurales de concreto sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresin previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados y anclados al concreto, como tambin se puede decir que consiste en eliminar los esfuerzos de traccin del Acero mediante la introduccin de tensiones artificiales de compresin antes de la aplicacin de las cargas exteriores y que, superpuestas con stas, las tensiones totales permanentes, y para todas las hiptesis consideradas queden comprendidas entre los lmites que el material puede soportar indefinidamente.

Aplicacin del estado de coaccin al concreto

Bajo el efecto de las cargas ocasionadas por el peso propio y el uso de un miembro estructural de concreto pretensado, se forman momentos positivos que incitan a doblarse hacia abajo a dicho miembro, mientras que en la seccin del mismo, se forman tensiones de flexin triangular con las mximas tensiones de traccin en el borde inferior, y las de compresin en el borde superior del elemento como efectos propios del pretensado que actan en la direccin contraria a las tensiones de las solicitaciones de carga. Con la ayuda del concreto pretensado, es posible conseguir tensiones de compresin en toda la seccin de concreto del elemento, por lo que las fuerzas de flexo-compresin correspondiente a estas tensiones, en conjunto con las fuerzas de traccin, que son introducidas en gran parte de forma artificial, mantienen en equilibrio los momentos externos con el brazo de palanca del elemento, activando de esta manera, toda la superficie del concreto en su totalidad; mientras que para las fuerzas de flexo-compresin en el concreto armado, es tomada en cuenta solamente una parte de la superficie de la seccin del concreto de un elemento. La carga actuantes sobre la seccin de concreto de un miembro estructural pretensado, ocasiona un menor esfuerzo cortante que la carga exterior, cuya diferencia es absorbida por la componente de la fuerza de tensin que se halla en el mismo sentido del esfuerzo cortante, cortndose solo axialmente, bajo una fuerza de compresin que absorbe la solicitacin a flexin con ayuda de una fuerza de tensin excntrica propia de las secciones de concreto bajo compresin cntrica, como en el caso de una columna. Efectos estructurales del pretensadoLos efectos estructurales del pretensado pueden representarse utilizando tanto un conjunto de fuerzas equivalentes autoequilibradas, como un conjunto de deformaciones impuestas. Ambos mtodos conducen a los mismos resultados.Modelizacin de los efectos del pretensado mediante fuerzas equivalentesEl sistema de fuerzas equivalentes se obtiene del equilibrio del cable y est formado por: Fuerzas y momentos concentrados en los anclajes. Fuerzas normales a los tendones, resultantes de la curvatura y cambios de direccin de los mismos. Fuerzas tangenciales debidas al rozamiento.El valor de las fuerzas y momentos concentrados en los anclajes se deduce del valor de la fuerza de pretensado en dichos puntos, calculada de acuerdo con el apartado 20.2, de la geometra del cable, y de la geometra de la zona de anclajes.

CONCLUSIONES

El acero no es un material nuevo, se ha visto a travs de la historia como se logr realizar esta aleacin en el siglo XIX. La fabricacin del acero comenz por accidente ya que los expertos en la materia intentando fabricar hierro calentaron excesivamente la masa y la enfriaron muy rpido obteniendo la aleacin del acero en lugar de hierro.

Un elemento estructural de concreto pretensado, gracias a las fuerzas de flexo-compresin y de traccin introducidos en estos, y que equilibran la accin de los momentos positivos de las cargas exteriores, siendo sometido a una solicitacin a flexin de igual magnitud que en un elemento estructural de concreto armado, presentara mucho menos flecha que este ltimo correspondientemente. El concreto armado, se podra considerar como un material mixto donde cada uno de sus componentes (Concreto a compresin y Acero a traccin), cumplen con su funcin especfica, mientras que el concreto presforzado o pretensado no se puede considerar un material mixto.

ANEXOSPRETENSADO

ACERO

Identificacindelasbarrascorrugadas

TIPIFICACIN DE LAS ARMADURAS