República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De Las Fuerzas Armadas Bolivarianas (UNEFAB) Núcleo De Anzoátegui – Ext. Puerto Píritu
SISTEMA DE ANCLAJE MATERIALES EN LAS PIEZAS
PROF.: ING. José Márquez.
Realizado Por: Keilin C. Urbaneja Velásquez C.I.: 18.511.300 Rosa V. Villegas Ruiz C.I.: 17.433.378 Zolaine J. Triana Ggoita C.I.: 12.
1
INDICE PAG.
UNIDAD I: SISTEMAS DE ANCLAJE. 1.1
Definición y clasificación……………………………………………….……… 4
1.2
Funcionamiento Básico del anclaje…………………………..……………… 6
1.3
El Tensado De La Armadura……………………………………………….… 11
1.4
Alargamiento Y Tolerancia……………………………………………….…… 14
UNIDAD II: MATERIALES EN LAS PIEZAS. 2.1 Reglas particulares y disposiciones relativas
elementos estructurales
más comunes (armadura conductos, accesorios).
CONCLUSIÓN BIBLIOGRAFIA
2
INTRODUCCION La presente investigación está basada en dos temas fundamentales a conocer en la fabricación de armaduras pretensadas y postensado, técnicas desarrollada
bajo
especificaciones
que
determinaran
la
fabricación,
construcción y uso adecuado e idóneo de armaduras pretensadas y postensadas; divido en dos unidades que están desarrolladas bajo los subtemas que describen los lineamientos necesarios. La unidad I, desarrolla el sistema de anclaje en las armaduras, las especificaciones, generalidades, accesorios y paso a paso a tomar cuenta. Información de vital importancia para que el ingeniero civil, desarrolle criterio fundamentado bajo las normativas que garantizan el funcionamiento optimo del pretensado y postensado de armadura, con los cuales podrá sustentar el logro y éxito de las obras que desarrolle bajo el uso de este tipo de armaduras. Entendiendo como sistema de anclaje los elementos necesarios través de los cuales se transmite al hormigón la fuerza de pretensado concentrada en el extremo del tendón, los cuales suelen consistir en placas metálicas, cuñas entre otros. La unidad II, desarrolla las especificaciones, criterios particulares
y
disposiciones
relativas
elementos
de las reglas
estructurales
más
comunes, tanto en armadura, conductos como en sus accesorios.
3
UNIDAD I. SISTEMA DE ANCLAJE Los anclajes son elementos a través de los cuales se transmite al hormigón la fuerza de pretensado concentrada en el extremo del tendón. Los anclajes suelen consistir en placas metálicas, cuñas y elementos de protección frente a la corrosión. El efecto de anclaje de los tendones se consigue en la mayoría de los casos mediante cuñas de acero que se disponen entre el tendón y el orificio de la placa de anclaje. Una vez el tendón se ha tesado se colocan cuñas, clavándolas ligeramente; cuando el gato de tesado suelta el cordón, éste intenta retroceder, clavando más estas cuñas que a su vez impiden el movimiento del tendón. Existen diversos tipos de anclajes para tendones de pretensado en edificación. Los principales tipos son: Activos: los que asoman al exterior de la losa y permiten el tesado del cordón mediante un gato hidráulico. Comúnmente se conoce como activos a los anclajes donde desea aplicarse la fuerza del gato. Pasivos: los que son capaces de retener la fuerza que ejerce el cordón en el extremo del tendón opuesto al extremo donde se aplica el gato y son susceptibles de quedar embebidos en el hormigón sin menoscabo de sus prestaciones.
(Diseño de anclajes activos y pasivos)
4
Acopladores
fijos:
anclajes
que
se
sitúan
en
una
junta
de
hormigonado. Actúan como activos en el tesado de una porción de losa hormigonada a los que posteriormente se les empalmara otro tendón. Durante el tesado del tendón de continuidad, empalmado a posteriori, esos anclajes trabajan como pasivos.
(Diseño de acoplador fijo.)
(Fotografía de acoplador fijo) Acopladores flotante: Son anclajes que trabajan de modo similar a los acopladores fijos pero que se utilizan para prolongación de cables de postensado.
(Fotografía de acoplador flotante)
5
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL ANCLAJE Pretensado con armadura pretensa: En el pretensado con armadura pretesa, el acero de la armadura activa se tesa y se bloquea sobre dos soportes fijos por intermedio de un bloqueador en cada soporte. El
conjunto
soporte-
bloqueador
constituye,
en
esta
primera
fase
constructiva la pieza, el sistema de anclaje. Después de vaciado el concreto, del endurecimiento del mismo y de la transferencia de fuerza, es el mismo concreto de la pieza que, por efecto de la adherencia entre armadura activa y concreto impide el acortamiento de la armadura tesa. La porción cercana a la sección terminal de la pieza es la que funciona como un sistema de anclaje; esa zona, que frecuentemente requiere de una armadura especial, se llama zona del cabezal y corresponde a la porción de la pieza donde todavía no se ha normalizado el régimen de tensiones creado por la fuerza de pretensado.
6
Pretensado con armadura postesa: Antes de comenzar el tensado de la armadura o puesta en tracción es necesario que, ella este alojada en el conducto, su parte terminal sea accesible al aparato que va a efectuar el tesado y la pieza a tensar tenga incorporado un dispositivo llamado soporte (conocido también como caasebeza de anclaje) indicando esquemáticamente en las siguientes figuras:
7
Empalme de armadura activa: Los empalmes de la armadura activa son los que permiten la continuidad entre: un tendón tesado y uno por tesar, un tendón colocado pero no tesado con otro a colocar, dos tendones, creando un anclaje intermedio en el elemento pretensado. Los diferentes tipos de sistemas de empalme usados para la armadura activa deben de cumplir con las mismas condiciones exigidas a los anclajes en cuanto a resistencia y eficacia de retención. Cuando son necesarias, deberán ser usados de conformidad con las condiciones de aprobación del sistema de anclaje utilizado. Cuando el sistema de anclaje utilizado no se pronuncia sobre el empleo del sistema de empalme escogido, será responsabilidad del constructor su utilización esta será subordinada a pruebas que garanticen la eficacia y el buen comportamiento de estas uniones, las pruebas deberán ser estáticas y para cargas repetidas.
8
Los gatos: Son los aparatos más empleados para tensar la armadura. Los hay de diferentes tipos y frecuentemente dependen del sistema de anclaje utilizado. Su funcionamiento esquemático se muestra en la figura , en donde dentro del cilindro de acero se desplaza un pistón hacia la derecha por efecto de la presión de agua que entra por el orificio izquierdo, el pistón arrastra el vástago en cuyo extremo están fijados los alambres, cordones o una barra roscada, un dinamómetro conectado al aparato mide la presión ejercida por el pistón y puede estar calibrado también para medir directamente la tensión de tracción sobre los tendones.
Cuando el sistema bloqueador está formado por machos tipo cuña de fricción, existen gatos como por ejemplo FREYSSINET con doble efecto que después del tensado de los tendones introduce y sujeta fuertemente la cuña dentro de la hembra. La siguiente figura muestra el funcionamiento de este tipo de gatos.
9
Asentamiento y deslizamientos: Durante o después de la puesta en tracción de la armadura activa, puede suceder que exista asentamiento del anclaje , deslizamiento de la armadura en el bloqueador o ambos efectos. En el asentamiento del anclaje no existe movimiento relativo entre tendón y sistema de anclaje sino solo movimiento de penetración del sistema de anclaje dentro del concreto. Por este efecto se pierde tensión de estiramiento del acero con respecto al valor inicial. El deslizamiento de la armadura en el bloqueador es el movimiento relativo del tendón tensado con respecto al aparato de anclaje por ejemplo con respecto a la placa de repartición que denuncia la parcial ineficiencia del sistema bloqueador. Puede sucedes en los sistemas de anclaje con bloqueadores con acción de cuña y es otra perdida de tensión del acero con respecto al valor inicial previsto. Suministro y almacenamiento: Los anclajes y los empalmes deberán estar suficientemente protegidos durante el transporte, almacenamiento y uso. En particular, se debe evitar la corrosión y el contacto con sustancias perjudiciales como grasa, aceites no solubles, pinturas y otros.
10
EL TENSADO DE LA ARMADURA Se pretende tensar la armadura al valor especificado en el proyecto estructural y controlar la tensión a imponer a dicha armadura, mediante mediación de la presión o fuerza con aparatos incorporados al equipo de tensado y mediante el alargamiento de los tendones. Conocido como el alargamiento de los tendones la fuerza o la presión promedio en los tendones, la sección transversal inicial y el modulo elástico de la armadura. La relación:
Proporciona la variación de longitud,
si es concocida la longitud inicial l.
comparando dicha variación de longitud con la obtenida durante la operación de tensado, pueden detectarse anomalías durante esa operación. La relación es solo valida en el supuesto de un comportamiento elástico lineal del material durante la operación de tesado. Por varias razones, eso no es siempre cierto, por lo que habrá que combinarla oportunamente con otros procedimientos y artificios.
Pretensado con armadura pretesa: El control de tesado se efectúa por intermedio del alargamiento de la armadura tesada y por mediación automática de la presión leída en el instrumento que conforma el equipo de tesado. Cuando el tendón es muy corto es impreciso el control por el alargamiento de la armadura y se prefiere el control por la medicación de la presión en el tendón.
11
Los tendones se tesan individualmente o por grupos. El sistema bloqueador es generalmente del tipo cuña fricción que contrasta sobre el soporte independientemente ubicado en el extremo de la pista.
El equipo de tesado, además del gato y sus accesorios está formado por la bomba que alimenta al gato y por dos relojes graduados en unidades de fuerza o de presión que miden la fuerza de tracción inicial y la final en los tendones y no permiten valores mayores de los que fueron previamente establecidos. El tesado se hace en dos tiempos, llevando primero
a los
tendones aun valor común de fuerza o presión y posteriormente llevando los tendones al valor de tensión final fijada en el diseño.
Pretensado con armadura postesa: Son conocidos por el cálculo estructural los valores de la fuerza de tesado a aplicar y la variación de longitud de los tendones. Se pretende aplicar dicha fuerza medir los alargamiento de los tendones y comparar resultados. Para el tesado de armadura el gato, contrasta directa o indirectamente sobre la placa de repartición del soporte del sistema de anclaje de la pieza cuya armadura se quiere tesar. Es importante controlar el valor de la tensión del tendón tesado no solamente a través del manómetro conectado al gato sino también a través del alargamiento que se produce en la armadura. Por ejemplo ese último control se puede efectuar procediendo de la siguiente manera: 1. Se bloquea el tendón por un extremo de la pieza. 2. Se comienza a tesar por el otro extremo después de comprobar que no hay impedimento entre tendón y conducto.
12
3. Cuando el dinamómetro o manómetro señala un valor σ de tensión en el acero de orden de los 100 a 200 MPA se coloca un punto d referencia para medidas de los alargamientos del tendón. 4. Se termina el tesado después de hacerle alcanzar al tendón el valor de tensión, previsto en el proyecto. 5. Se mide el alargamiento del tendón correspondiente a la stensionesσ1 y
σ2
para
intervalos
correspondiente
a
σ2
de se
tensiones determina
cortantes. midiendo
El
valo
AL2
directamente
el
alargamiento a partir de σ1, el valor de longitud AL1 correspondiente al alargamiento del tendón en el incremento de tensiones comprendido entre 0 y σ1 se obtiene la pendiente de la curva, muy aplanada. 6. El alargamiento total del tendón, AL, es la suma de AL1 y AL2
Tabla de tesado: la tabla de tesado es una tabla en donde se anotan todos los datos de la operación de tesado previsto en el proyecto y los registros durante la ejecución del tesado. El operador del tesado deberá anotar además todas las observaciones que juzgue de interés para el análisis e interpretación de los resultados obtenidos. Por retesado se entiende la operación de tesado posterior al inicial de la armadura. En algunos casos el retesado es necesario, pero se tiene el inconveniente de retardar el tiempo de la inyección de la lechada y aumentar el riesgo de corrosión de la armadura bajo tensión. El rtesado de la armadura después de que esta haya alcanzado el valor máximo previsto, en general, es justificado cuando se requiera uniformar las tensiones de los diferentes cordones de un conducto, se debe evital salvo caso excepcional justificado el retesado que tenga como finalidad disminuir las perdidas diferidas de tensión.
13
ALARGAMIENTO Y TOLERANCIA DE LA ARMADURA TESADA Los alargamientos se medirán con presión del 2 por 100. LA TOLERANCIA ENTRE EL ALARGAMIENTO PREVISTO en el proyecto y el obtenido durante el tensado no deberá ser mayor del 5 por 100, si estos valores son superados habrá que investigar la causa y proceder a la corrección de la medida. Cuando los tendones son de poca longitud, es recomendable obtener el valor de la fuerza de pretensado por vía directa ya que pequeños errores de apreciación de las deformaciones inciden de manera no despreciable sobre el valor de la fuerza total de pretensado. Cuando el alargamiento resulte superior a lo previsto se deberá comprobar: 1. Si los aparatos de medida utilizados están descalibrados. 2. Si la sección real de la armadura es menor que la especificada en el proyecto.
3. Si el modulo de elasticidad del acero, para los efectos del tesado, es menor que el previsto. 4. Si ha cedido el anclaje opuesto al extremo por el que esta tesando.
5. Si se ha roto algún elemento de la armadura. 6. Si el razonamiento es menor que el previsto en el proyecto.
14
Cuando el alargamiento resulta menor que lo previsto, se deberá comprobar: 1. Si los aparatos de medida utilizados están descalibrados. 2. Si la sección real de la armadura es menor que la especificada en el proyecto. 3. Si el modulo de elasticidad del acero, por los efectos del tesado es mayor que el previsto. 4. Si el razonamiento es mayor que el previsto. Cuando la tensión en ele acero no supera la máxima admisible, se puede proceder a llevarla a ese valor, si hiciera falta. Si durante el tasado se rompen una o más armaduras, si la variación en la fuerza de pretensado por este hecho no supera el 2 por 100 de la fuerza de pretensado total y si los elementos en armadura son en gran número, se podrá alcanzar la fuerza total de pretensado prevista, aumentando la tensión en las restantes armaduras con la condición de que la tensión en cada una de ellas no supere la máxima tensión admisible.
15
UNIDAD II: MATERIALES EN LAS PIEZAS.
16
CONCLUSION Las consideraciones anteriores, sobre los sistemas de anclaje expuestas a lo largo de
la investigación son
tipos de patentes
meramente esquemáticas. Existen muchos
comerciales. La
mejor manera para entender el
funcionamiento y eficiencia de un sistema de anclaje es por intermedio del catalogo del productor y por consulta directa con el personal técnico de la empresa fabricante o distribuidora del producto.los datos técnicos recabados de estas consultas pueden ser de utilidad en el proyecto de la estructura. El proyectista cuando no es constructor de la estructura, deberá facilitar toda la información necesaria sobre el sistema de anclaje a utilizar, para la buena ejecución del a obra. Puede no precisar el tipo de sistema de anclaje a emplear; en este caso si el constructor acepta, será responsabilidad de este último la escogencia del sistema más idóneo y sus aplicaciones. El sistema de anclaje pasivo o activo, así como los sistemas de empalme, deben
poseer
internacionales
patentes
avaladas
reconocidas.
Cada
por
instituciones
sistema
debe
nacionales
o
garantizar
el
funcionamiento prescrito, la permanencia de la fuerza de pretensado y la resistencia a los esfuerzos de la armadura con el mismo coeficiente de seguridad de los otros elementos de la pieza. En las disposiciones generales de la armadura hay que tomar en cuenta la armadura pasiva y la armadura activa y la separación y recubrimiento de ellas. Por separación entre armadura longitudinal se entenderá la distancia que existe entre dos barras aisladas de armadura pasiva o entre dos armaduras pretensadas pasivas, el recubrimiento de la armadura es la distancia libre entre la superficie y el parámetro más próximo de la pieza, con la finalidad de proteger la armadura de la corrosión y del fuego.
17
