07-postensados-mexicanos

SEMINARIO REGIONAL DE ALTO NIVEL SOBRE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA EDIFICIACIONES Y PUENTES

APLI C A C IONE IONES UERZO A P L ICAC ICACI I O N ES D E L P R E S F UER U E RZO ZO EN EDI FI CA CI ÓN

Ing. Luis Rocha Marthén Ing. Adriana de la Garza Roiz

Diciembre 2005

APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACION

I N D I C E

1.

Breves antecedentes Históricos.

2.

Elementos que componen al sistema.

3.

Usos en edificación y sus ventajas.

4 . Algunas obras realizadas con el sistema. 5 . Consumos de materiales.

APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACION

I N D I C E

1.

Breves antecedentes Históricos.

2.

Elementos que componen al sistema.

3.

Usos en edificación y sus ventajas.

4 . Algunas obras realizadas con el sistema. 5 . Consumos de materiales.

APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACIÓN

1 . Breves antecedentes históricos 

Según la literatura, la primera aplicación del presfuerzo a una estructura, estructura, consistió consistió en tratar de mantener mantener unidos unidos bloques de concreto usando un tirante atornillado en sus extremos. Este uso se debe a P.H. Jackson California EE.UU. , en el año de 1886.

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Contemporáneamente E.W.Dohering en Alemania en 1888 obtiene una patente de la aplicación del presfuerzo a una losa mediante el uso de cables de acero. El presfuerzo no tuvo más desarrollo debido a las calidades del acero de la época ya que los cables presentaban demasiadas pérdidas de la tensión aplicada en un corto tiempo.

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En 1928 el Ingeniero Francés Eugéne Freyssinet fue el primero en exponer la metodología para la valoración de las pérdidas dentro del cálculo estructural. Más tarde en 1940 introdujo el primer sistema de presfuerzo con anclajes y cuñas. Desde ese momento el presfuerzo se desarrollo hasta lo que conocemos actualmente.

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Paralelamente, varios ingenieros contribuyeron con sus investigaciones al desarrollo y uso del presfuerzo, tales como G. Magnel en Bélgica,


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Y. Guyón en Francia, P. Abeles en Inglaterra a quien se le atribuye el desarrollo del concreto parcialmente postensado, F. Leonhart en Alemania, V. Mikhailov en Rusia y T.Y. Lyn en los EE.UU. quien introdujo el concepto de carga “equivalente”, ampliamente usado para el análisis de estructuras presforzadas.

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Muchos sistemas de presfuerzo y técnicas se han desarrollado y ahora el concreto presforzado es aceptado y utilizado ampliamente como una solución económica, tanto en las estructuras comunes, como edificioss así como en las más sofisticadas edificio sofisticadas como los puentes y centrales nucleares.

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En la actualidad existen dos tipos diferentes de sistema postensado el conocido como presfuerzo adherente, el cual consiste en que los cables corren dentro de una vaina o ducto el cual es rellenado con mortero después del tensado de los cables y el presfuerzo no adherente, que consiste en que los cables están alojados dentro del ducto el cual se rellena con una grasa especial.

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Este ultimo sistema es el que se utiliza comúnmente en edificación y ahora en los grandes puentes.

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El primer uso identificado del sistema no adherente en EE.UU., consistió consistió en postensar el sistema sistema de piso del edificio edificio “Watergate” en la Cd. De Washington Washington D.C. en el año de 1969.

Edificio “WATERGATE “WATERGATE”” en Washington Washington D.C.

APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACIÓN El edificio más alto (56 niveles) construido en 1983 y quien tuvo la reputación de ser el más alto construido utilizando el presfuerzo no adherente en el sistema de piso fue el “HURÓN PLAZA“ de la Ciudad de Chicago, Illinois de los EE.UU..


2 . Elementos que componen al sistema. Los componentes del sistema no adherente son : - Cable de acero tipo 270 K. - Anclajes del sistema. - Accesorios


VI STA EN ELEVA CION


DIFERENTES TIPOS DE ANCLAJ ES


PROTECCION CONTRA CORROSIÓN


APLI CACIÓN DE LA T ENSIÓN

ANCLAJES


TRAY ECTORIA DE CAB LES


COLOCACION DE CABL ES EN DOS DIRECCIONES


3 . USOS EN EDIFICACIÓN Y SUS VENTAJAS CIMENTACIONES Losas de ciment ación Una manera eficiente de equilibrar la presión vertical que ejerce el terreno sobre la losa, es mediante el uso de cables de presfuerzo.

Los cables se colocan de tal manera que reduzcan los esfuerzos de tensión en concreto, optimizando de esta manera sección transversal de la losa así como consumo de acero de refuerzo.

se el la en

LOSA DE CIMENTACIÓN

En algunas ocasiones las contra- trabes de cimentación puede convenir postensarlas. Trabes de Transici ón Es posible por medio del presfuerzo diseñar una trabe de transición con un mejor aprovechamiento del concreto y un menor consumo de acero de refuerzo. TRABE DE TRANSICIÓN


SISTEMAS DE PISO Es sin duda el elemento estructural de mayor costo del edificio y de mayor influencia en otros elementos. El peralte no solo determina los tamaños de las columnas, trabes y cimentación, sino también la altura del edificio.

DIFERENTES ESTRUCTURACIONES VISTA DEL PRESFUERZO EN PLANTA


4 . AL GUNAS OBRAS RELI ZA DAS CON EL SISTEMA EDIFICIOS RESIDENCIA LES

Propuesta en Estructura de Acero

Propuesta en concreto reforzado



EDIFICIOS RESIDENCIAL ES



EDIFICIOS RESIDENCIAL ES













AU LA S E INSTAL ACIONES ESCOLARES


APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACIÓN ESTACIONAMIENTOS


CENTROS DE EXPOSICIONES



APLI CACION EN ZONA S ESPECIAL ES


LOZA S CON CARGAS ESPECIAL ES


HOTELES



GRANDES CLAROS


IN CREMENT O DE LA CAPACIDA D DE CARGA



4. Consumos de materiales 4.1.- EDIFICIO RESIDENCIAL (50,000 m 2):

Características: Ubica ción: Santa Fe, Dist rit o Federal. Zo na Sísm ic a (RCDF-04 ): I C = 0.16 •

Edificio estructurado con muros y marcos de concreto reforzado, con losas postensadas.

•

Cimentada sobre Pilas con contra trabes.

•

Tres Sótanos de 3,600 m2 cada uno, con claros máximos de 12 m. con espesor constante de losa aligerada de 40 cm.

•

Dos torres de 31 niveles cada una con superficies de 481.6 m2 , 523.4 m2 y claros máximos de 8.40 m.

Se utiliza como sistema de entrepiso una losa postensada aligerada en una dirección de 40 cm. de espesor y trabe perimetral de 70 cm. de peralte.


4.-Consumos de Materiales


4. Consumos de materiales 4.1.- EDIFICIO RESIDENCIAL (17,595 m 2):

Características: Ubic aci ón: Polanc o, Dist rit o Federal. Zon a Sísm ic a (RCDF-04): II C = 0.32 •

Edificio estructurado con marcos de concreto reforzado, con losas postensadas. Cimentado sobre Pilas con contra trabes.

•

Un Sótano de 3,700 m2 con claros máximos de 8.00 m. con espesor constante de losa aligerada de 35 cm.

•

Un edificio de 5 niveles y azotea con una superficie de 2,620 m2 por nivel con claros máximos de 8.00 m.

Se utiliza como sistema de entrepiso una losa postensada aligerada en una dirección de 30 cm. de espesor y trabes perimetrales de peralte variable.


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