CONCRETO PRECOMPRIMIDO

1.ntroducción. Tipos de pretensado. Ventajas e incovenientes

En los elementos pretensados, al hormigón se le introducen tensiones de compresión con el objetivo de reducir las tensiones de tracción provocadas por las cargas aplicadas, incluyendo el peso propio del elemento.

Se entiende por pretensado la aplicación controlada de una tensión al hormigón mediante el tesado de elementos de acero.

Para introducir las tensiones de compresión en el hormigón se utiliza acero de pretensado, es decir cordones, barras o alambres.

El pretensado propiamente dicho es un método de pretensado en el cual los cables o tendones se traccionan antes de colocar el hormigón, y la fuerza de pretensado se transmite al hormigón principalmente por medio de la adherencia.

El postesado es un método de pretensado en el cual los cables o tendones se traccionan una vez que el hormigón ha endurecido, y la fuerza de pretensado se transmite al hormigón principalmente por medio de los anclajes en los extremos de los cables.

La acción de pretensar un elemento introduce en el mismo "cargas de pretensado". El diseño de los elementos pretensados debe considerar la resistencia y el comportamiento en condiciones de servicio durante todas las etapas de carga que se producirán a lo largo de la vida de la estructura, desde el momento de la aplicación del pretensado hasta el final de su vida útil. Las estructuras pretensadas se deben analizar considerando las cargas de pretensado, las cargas de servicio, la temperatura, la fluencia lenta, la contracción y las propiedades estructurales de todos los materiales involucrados.

2. Tipos de pretensado

De acuerdo con la situación del tendón respecto de la sección transversal, el pretensado puede ser:

Interior. En este caso el tendón está situado en el interior de la sección transversal de hormigón.

Exterior. En este caso el tendón está situado fuera del hormigón de la sección transversal y dentro del canto de la misma.

De acuerdo con el momento del tesado respecto del hormigonado del elemento, el pretensado puede ser:

Con armaduras pretesas. El hormigonado se efectúa después de haber tesado y anclado provisionalmente las armaduras en elementos fijos. Cuando el hormigón ha adquirido suficiente resistencia, se liberan las armaduras de sus anclajes provisionales y, por adherencia, se transfiere al hormigón la fuerza previamente introducida en las armaduras.

Con armaduras postesas. El hormigonado se realiza antes del tesado de las armaduras activas que normalmente se alojan en conductos o vainas. Cuando el hormigón ha adquirido suficiente resistencia se procede al tesado y anclaje de las armaduras.

Desde el punto de vista de las condiciones de adherencia del tendón, el pretensado puede ser:

Adherente. Este es el caso del pretensado con armadura pretesa o con armadura postesa en el que, después del tesado, se procede a ejecutar una inyección con un material que proporciona una adherencia adecuada entre la armadura y el hormigón del elemento.

No adherente. Este es el caso del pretensado con armadura postesa en el que se utilizan como sistemas de protección de las armaduras, inyecciones que no crean adherencia entre ésta y el hormigón del elemento.

Axil, excéntrico pretensado con cable

Se deben considerar todas las etapas de carga que puedan ser críticas durante la vida de la estructura, comenzando por la etapa de transferencia de la fuerza de pretensado e incluyendo la manipulación y el transporte de los elementos.

Esta sección también especifica varias cuestiones estructurales propias de las estructuras de hormigón pretensado que se deben considerar en el diseño.

Además hay que tener en cuenta la fuerza de desvío del cable con curvatura, que se antepone a las fuerzas que van a actuar.

3. Fuerza de pretensado

3.1 Limitación de la fuerza

La fuerza de tesado P0 ha de proporcionar sobre las armaduras activas una

tensión σp0 no mayor, en cualquier punto, que el menor de los dos valores siguientes:

donde:

fpmaxk Carga unitaria máxima característica.

fpk Límite elástico característico.

De forma temporal, esta tensión podrá aumentarse hasta el menor de los valores siguientes:

siempre que, al anclar las armaduras en el hormigón, se produzca una reducción conveniente de la tensión para que se cumpla la limitación del párrafo anterior.

3.2 Sistemas de pretensado y postensado

SISTEMAS DE PRETENSADO

Suelen utilizarse gatos hidráulicos u otros dispositivos de tracción controlados en cuanto a recorrido o tensión para garantizar el valor correcto de la tensión inicial.

Lo habitual es transferir la tensión en el pretensado por adherencia de las armaduras sin utilizar elementos de anclaje especiales.

SISTEMAS DE POSTENSADO

Se utilizan también gatos hidráulicos u otros dispositivos de tracción controlados en cuanto a recorrido o tensión, anclándose los tendones de postensado (postesado) mediante placas o cuñas que deben ser capaces de retener eficazmente os tendones, resistir su carga de rotura, transmitir la carga al hormigón y, si es necesario, resistir las solicitaciones de fatiga existentes.

El coeficiente de eficacia (relación entre la carga de rotura del tendón con su anclaje y el valor medio de la carga de rotura del tendón aislado) debe ser superior a 0,92 para tendones adherentes y 0,96 para no adherentes.

En elementos estructurales con armaduras postesas es necesario disponer de conductos adecuados para las armaduras (vainas) que quedarán embebidas en el hormigón (lo más frecuente) o se recuperarán una vez endurecido éste.

Las más frecuentes son las vainas metálicas corrugadas o con resaltes para favorecer la adherencia con el hormigón circundante y aumentar su rigidez.

Deben presentar una resistencia suficiente a aplastamiento y soportar el contacto con los vibradores externos son riesgo de perforación.

Los accesorios más utilizados son el tubo de purga para facilitar la evacuación de aire y agua del interior de los conductos, la boquilla de inyección, los separadores de cordones o barras para separar los distintos componentes del tendón, la trompeta de empalme (que enlaza la placa de reparto con la vaina)y el tubo matriz (interior a la vaina y habitualmente de polietileno para garantizar un trazado más suave).

La relación recomendada entre diámetro de vaina y tendón es de 1 a 2 y siempre superior en 5 a 10 mm. para una correcta inyección.

Los productos de inyección se incluyen para protección de las armaduras pudiendo ser adherente o no. Deben cumplir las prescripciones de norma en cuanto a contenidos de sustencias nocivas, pH, relación A/C, etc.

4. Materiales de pretensado

Acero de pretensado – Elementos de acero de alta resistencia, tal como alambres, barras o cordones, o un paquete de estos elementos, utilizados para introducir fuerzas de pretensado en el hormigón.

Cable (o tendón) – En las aplicaciones pretensadas es el acero de pretensado. En las aplicaciones postesadas es un conjunto completo, compuesto por los anclajes, el acero de pretensado, el recubrimiento del acero de pretensado (en el caso de las aplicaciones sin adherencia) y las vainas inyectadas (en el caso de las aplicaciones adherentes).

Cable (o tendón) adherente – Cable en el cual el acero de pretensado se adhiriere al hormigón, ya sea de forma directa o a través de la mezcla de inyección.

Cable (o tendón) no adherente – Cable en el cual el acero de pretensado está impedido de adherirse al hormigón y se puede mover libremente en relación con el mismo. La fuerza de pretensado se transfiere de forma permanente al hormigón en los extremos de los cables, exclusivamente por los anclajes.

Vaina – Conducto (liso o corrugado) que contiene el acero de pretensado en las aplicaciones postesadas.- Se echa lechada de hormigón y se conecta con este para formar parte de el, una vez que el cable esta tesado.

Recubrimiento del acero de pretensado – Material que recubre al acero de pretensado para impedir su adherencia con el hormigón circundante, proveer protección contra la corrosión y contener el recubrimiento inhibidor de la corrosión.

Para rellenar de hormigón , siempre se llenará desde abajo, para que queden rellenos todos los puntos. Tiene que haber respiraderos, para que salga el aire( purgaderos)

Anclajes- Pueden ser pasivos , activos y acopladores

4.1 Barras de pretensado

Debe garantizarse que la carga unitaria máxima sea superior a 980 N/mm2, que el

límite elástico fy esté comprendido entre 0,70 y 0,90 de la carga unitaria máxima fmax, que el alargamiento bajo carga máxima medido en longitudes superiores a 200 mm sea superior a 3,5% y, finalmente, que el módulo elástico tenga un valor garantizado con tolerancias inferiores al 7%.

Se establecen limitaciones en cuanto a relajación y el doblado.

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