Informe-Hormigón Postensado 2

TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN

Universidad Santo Tomás

Integrantes: Gonzalo López Juan Rubio Profesor: Reinaldo Valdebenito O. Asignatura: Tecnología del Hormigón Fecha: 04/09/13

Hormigón Postensado – Hormigon Postesado……..………………Descripción del sistema Página 1



2.-Índice 1.- Portada……………………………………………………………………......Pag. 1 2.-Índice…………………………………………………………………………...Pag. 2 3.- Resumen……………………………………………………………………...Pag.3 4.- Introducción………………………………………………………………......Pag.4 5.- Objetivos………………………………………………………………………Pag.5 6.- Cuerpo del trabajo…………………………………………………..............Pag.6 6.1 Descripción del Sistema…………………………………………………..Pag.7 6.2 Procedimientos del postesado…………………………………………..Pag.8 6.3 Comportamiento estructural………………………………………….…….Pag.9-10 6.3.1 Diagrama de momentos en hormigón armado y pretensado……...Pag.11 6.3.2 Diagrama de tensiones en hormigón armado y pretensado……….Pag.11 6.4 Campo de Aplicaciones…………………………………………………...Pag.12 6.5 Ventajas del postesado……………………………………………………..Pag.12 6.5.1 Obtención de estructuras muy esbeltas…………………………..…..Pag.13 6.5.2 Trazado que compensa parte de las acciones exteriores…………….Pag.13 6.5.3 Control de la fisuración y deformaciones……………………………….Pag.13 6.5.4 Incremento de resistencia……………………………………………….Pag.13 6.5.5 Tipologías usuales de losas postesadas……………………………..Pag.14 6.5.6 Inconvenientes……………………………………………………………..Pag.15 7.- Metodología………………………………………………………………… Pag.16 7.1 Predimensionado…………………………………………………………...Pag.16 7.2 Comprobación en ELU………………………………………………………Pag.17 7.3 Armadura Pasiva……………………………………………………………..Pag.19 7.4 Aspectos tecnológicos y constructivos…………………………………….Pag.21 7.4.1. Tipos de claves y cordones……………………………………………...Pag.21 7.4.1.1Cable monocordón no adherente……………………………………….Pag.21 7.4.1.2 Cable de cuatro cordones adherentes con vaina oval……………… Pag.21 7.4.1.3 Cable adherente en con vaina circular………………………………...Pag.22 7.5 Imágenes………………………………………………………………………Pag.23 7.51 Torre mal del centro concepción…………………………………………..Pag.23 7.52 Edificio Neocentro O`Higgins y Arturo Prat”……………………………..Pag.24 8.- Análisis y resultados…………………………………………………………..Pag.26 8.1 Determinantes de la elección del sistema estructural…………………..Pag.26 8.1.2 Elementos del sistema y puesta en obra……………………………… Pag.27 8.1.3 Integracion con los acondicionamientos y terminaciones……………Pag.30 8.1.4 Unión con otras piezas estructurales no postesadas…………………Pag.30 8.1.5 Previsiones frente a incendios…………………………………………...Pag.31 9.- Conclusiones……………………………………………………………………Pag.33 10.- Bibliografía y fuentes…………………………………………………………Pag.34




3.- Resumen: En el trabajo de investigación con respecto al tema asignado en clases, Hormigón postensado indagaremos en una descripción detallada del sistema identificando todas sus aplicaciones en una forma muy descriptiva.




4.- Introducción: El presente trabajo desarrolla un estudio del sistema de hormigón postensado, analizando sus principales características, propiedades estructurales, y procedimientos constructivos, con el objeto de brindar posibles herramientas útiles a la hora de elegir un sistema constructivo para un proyecto en particular. Mediante la recopilación diversa de información técnica de los sistemas, visitas a empresas dentro del rubro y entrevistas a profesionales idóneos, se desarrolla un trabajo estructurado en bloques principales que permiten una completa comprensión del sistema, sus posibilidades de aplicación, condicionantes, ventajas y desventajas. Se comienza el trabajo con un capítulo destinado a la descripción de conceptos generales que permiten entender el funcionamiento y las diferencias del hormigón postensado con el tradicional, mediante un análisis estructural y material. El segundo bloque refiere a los posibles usos y aplicaciones del mismo, distinguiendo entre los tipos existentes en nuestro mercado y las distintas piezas estructurales que los componen. Sigue luego un capítulo dedicado al análisis de ventajas y desventajas del sistema en general y de sus sub-sistemas, a modo de resumen de los temas tratados. De esta forma, luego de la presentación y descripción del sistema, se reorganizan todos los puntos de manera de brindar una información ordenada y clasificada. Una vez llegado a este punto, es posible proceder al análisis de ciertos ejemplos concretos en nuestro medio local, evaluando la adecuación del mismo a los requerimientos y posibilidades tecnológicas existentes en nuestro país.




5.- Objetivos: Se pretende informar objetivamente de las ventajas de carácter funcional y económico de elementos constructivos que se ejecuten con hormigón postesado. Valorando el sistema postesado en comparativa con sistemas más convencionales y estudiando su implantación en función de sus tipologías estructurales y cálculos. Asimismo, mediante un ejemplo real, ofrecer detalles del proceso constructivo que marquen pautas para una correcta ejecución de elementos con esta técnica. Entendiendo con ello que el interés formativo de este proyecto consiste en informar sobre sistemas constructivos novedosos. Y con ello los beneficios para cada uno de nosotros sean los de ampliar conocimientos para una posible utilidad profesional y para la sociedad fomentar la innovación en el sector de la construcción.




6.- Cuerpo del trabajo: Se denomina hormigón postensado o postesado a aquel hormigón al que se somete, después del vertido y fraguado, a esfuerzos de compresión por medio de armaduras activas (cables de acero) montadas dentro de vainas. A diferencia del hormigón pretensado, en el que las armaduras se tensan antes del hormigonado, en el postensado las armaduras se tensan una vez que el hormigón ha adquirido su resistencia característica. Al igual que en el hormigón pretensado, la ventaja del postensado consiste en comprimir el hormigón antes de su puesta en servicio, de modo que las tracciones que aparecen al flectar la pieza se traducen en una pérdida de la compresión previa, evitando en mayor o menor medida que el hormigón trabaje a tracción, esfuerzo para el que no es un material adecuado.




6.1 Descripción del Sistema: A diferencia del hormigón armado ordinario, las armaduras no están directamente en contacto con el hormigón en el momento del hormigonado, ya que de lo contrario le transmitirían la tensión de tracción por adherencia entre la armadura y el hormigón. Es por ello que las armaduras se colocan dentro de vainas de plástico o metal. Estas vainas se posicionan dentro del encofrado (el molde) formando una línea curva definida en la fase de diseño, en función de la forma de la pieza y de las cargas a las que estará sometida. Una vez que se les ha aplicado la tensión de trabajo a las armaduras, se anclan a la estructura mediante piezas especiales en sus dos extremos. Finalmente, caben dos opciones: 

en el sistema "adherente", se rellena el interior de las vainas con mortero de alta resistencia a presión, de manera que la armadura queda adherida al hormigón formando una sección monolítica. A su vez, el mortero asegura la protección del acero frente a la corrosión.  en el sistema "no adherente", las vainas no se rellenan, por lo que el único contacto entre el tendón y el hormigón se produce a través del cabezal de anclaje. El hormigón postensado suele requerir además cierta cantidad de armaduras pasivas (sin tensión aplicada).




6.2 Procedimientos del postesado: La técnica del hormigón postesado consiste en tesar la armadura activa, después del fraguado del hormigón del elemento estructural y cuando éste ha alcanzado una resistencia suficiente para soportar las tensiones provocadas por el acero. Las fuerzas del postesado se transmiten al hormigón a través de anclajes especiales que están fijos en los extremos de la pieza. Existen dos variantes de la técnica: armadura postesa adherente y armadura postesa no adherente. En el caso de armadura postesa adherente se deja embebida una vaina metálica o de plástico, que se replantea en la pieza con el trazado elegido, normalmente formado por tramos parabólicos y rectos, por la que se enfilan, después del hormigonado, los cordones que constituyen el cable. Después del tesado se procede a inyectar con una lechada de cemento a alta presión el espacio que queda entre los cordones del cable y la vaina. Con esta inyección se restituye la adherencia entre el cable de la vaina y el resto de la sección transversal del elemento. En el caso de armadura postesa no adherente, para estructuras de edificación, suele utilizarse un cable con un único cordón que está cubierto con una vaina de plástico que evita que el hormigón se adhiera al acero. En este caso, el cordón se replantea en el elemento estructural, siguiendo el trazado definido, y se hormigona posteriormente. Después de endurecido el hormigón, se tesan los cordones que pueden estirarse libremente. En este caso no se puede restablecer la adherencia. Porque no es posible inyectar el espacio que queda entre el cordón y la protección de plástico, y la armadura queda sin adherencia. En países como Estados Unidos o Australia, esta técnica está muy extendida, en Europa su avance ha sido mucho menor. Mientras que el 75% del acero de pretensar usado en Estados Unidos o Australia se ha empleado como postensado, en el caso de Europa el porcentaje sólo alcanza al 10%. Es de esperar un notable avance en el empleo de esta tecnología debido a las ventajas que su uso supone y que se comentarán más adelante.

Esquema de cables en hormigón pretesado.




Esquema de cables en hormigón postesado. 6.3 Comportamiento estructural: En los elementos estructurales de hormigón pretesado y postesado, la combinación del hormigón y el acero traccionado permite producir esfuerzos y deformaciones que contrarrestan los producidos por las cargas verticales, lográndose así diseños estructuralmente más eficientes que los de hormigón armado. Para visualizar esta compensación de esfuerzos, se consideran 4 vigas iguales (figuras 1 y 2), simplemente apoyadas, con una misma carga vertical (P) y eventualmente una fuerza de compresión (C) que estaría generada por los tendones tensionados en los correspondientes casos. 6.3.1 Diagrama de momentos en hormigón armado y pretensado:

Figura 1 Se puede apreciar, a través de los diagramas de momento de cada pieza, los diferentes comportamientos estructurales, debido a las distintas condiciones o ausencia (en el caso del hormigón armado) de la fuerza C.




En la viga I de hormigón armado, el momento resultante es igual al generado por la carga vertical, ya que no se aplica ninguna tensión horizontal que genere un momento que lo contrarreste. En la viga II se aplica un esfuerzo de compresión axial, es decir, que los tendones de acero se encuentran en el eje neutro de la sección. El esfuerzo así colocado no provoca ningún momento en la sección, por lo que desde este punto de vista no hay ventajas al colocar esta fuerza axial. En la viga III, (caso teórico de una viga pretesada), la tensión aplicada con una excentricidad (e) produce un diagrama de momento constante a lo largo del elemento debido a que la trayectoria de la fuerza C es recta y horizontal, aplicada con una excentricidad. Con esto se logra contrarrestar el momento máximo en el centro del elemento provocado por la carga vertical. Sin embargo, en los extremos de la viga el momento provocado por esta fuerza C resulta excesivo ya que no existe momento por cargas verticales que disminuya su acción. En este caso, un diseño adecuado deberá corregir este exceso de momento. Por último, en la viga IV, (caso teórico de una viga postesada), se obtiene un diagrama de momentos provocado por la fuerza inclinada C, de igual magnitud y signo contrario al generado por la carga vertical, debido a que el esfuerzo de compresión es aplicado de forma similar a la curva del momento provocada por la carga vertical. De esta manera al multiplicar la fuerza C por la excentricidad ´e´ que varía a lo largo del elemento de forma proporcional a la variación del momento generado por P, se obtiene este momento que es cero en los extremos de la pieza y máximo en su centro, e igual y contrario al momento de la carga vertical . Se deberá entonces calcular cual será la magnitud de la fuerza C a aplicar, para obtener estos valores y así contrarrestar eficientemente el efecto de las cargas en cada sección de la viga.




6.3.2 Diagrama de tensiones en hormigón armado y pretensado:

Figura 2 En este cuadro (figura 2) se muestran los diagramas de tensión, correspondientes a las vigas de la Figura anterior, para las secciones en el centro de la viga y en los extremos. Se aprecia que, contrario a lo observado en la figura 1, el comportamiento de la viga II en el centro de la viga sí mejora al aplicar la fuerza C, aunque ésta sea sólo axial. Esto es debido a que esta fuerza provoca compresiones que disminuyen las tensiones provocadas por P en la parte inferior de la sección. Para las vigas III y IV estas tensiones son todavía menores por el momento provocado por la excentricidad de la fuerza C. En los extremos, las vigas II y IV tienen esfuerzos sólo de compresión, mientras que la viga III presenta esfuerzos de tracción y compresión debidos a la excentricidad de la fuerza C; estos esfuerzos son mayores que los de las vigas II y IV y en general mayores también que los esfuerzos permisibles. La comparación de las 4 vigas en ambas figuras nos permite concluir que el acero tensionado disminuye tanto los esfuerzos de tracción en la sección, como los momentos en el centro de la pieza. Los efectos secundarios del pretensionado, como los momentos y esfuerzos excesivos en los extremos de la viga III, pueden suprimirse o inhibirse con procedimientos sencillos. Encamisando el acero en los extremos se evita que la fuerza C actúe en dicho sector, logrando así tener cero momento y cero tensiones en los extremos.




6.4 Campo de Aplicaciones: El empleo de hormigón postensado suele reducirse a estructuras sometidas a grandes cargas y con grandes separaciones entre apoyos, en las cuales la reducción del coste de los materiales compensa el aumento de la complejidad de ejecución. La técnica del postensado se utiliza generalmente in situ, es decir, en el mismo emplazamiento de la obra. El pretensado tiene unas condiciones óptimas de utilización que sepresentan generalmente para luces superiores a 8,0 m. Si se comparan distintas alternativas posibles para una situación específica (soluciones armadas, postesadas, mixtas), y teniendo en cuenta todos los aspectos involucrados (costes de materiales, costes de medios necesarios, costes de protección a fuego adicional, etc.), las soluciones postesadas suelen ser las más económicas para luces superiores a los 8,0 m. La utilización del postesado en forjados supone una cierta limitación en las actuaciones, una vez terminada la estructura. El uso del postesado requiere que se haya definido, con cierta precisión, el paso de instalaciones para, de esta forma, poder plantear una disposición de cables compatible, que evite actuaciones posteriores. Sin embargo siempre es posible plantear un trazado de cables concentrado sobre pilares, por ejemplo, que permita dejar extensas áreas libres de cables, y consecuentemente, susceptibles de perforar. Y además puede utilizarse armadura postesa adherente, que, con algunas limitaciones, tiene ventajas en cuanto la práctica de huecos posteriores. 6.5 Ventajas del postesado: 

   

El uso de hormigón postensado permite reducir el canto de los elementos de hormigón, ya que por un lado aumenta su capacidad resistente, y por otro reduce las deformaciones. Conlleva un uso más eficiente de los materiales, por lo que permite reducir el peso total de la estructura. Disminuye la fisuración del hormigón, aumentando su vida útil. Las estructuras son más dúctiles. Al reducir las tracciones, reduce también la fisuracion.




6.5.1 Obtención de estructuras muy esbeltas: El uso del pretensado permite la utilización de cantos muy estrictos, con relación canto/luz de 1/30 a 1/45, dependiendo de las condiciones de contorno. Esto conlleva una reducción de la magnitud del peso propio de los forjados, disminuyéndose la carga total del edificio. Asimismo, la reducción del canto, frente a soluciones convencionales, puede suponer un mejor aprovechamiento de la altura total del edificio, en especial cuando existe un gran número de plantas. Sin embargo la mayor esbeltez exige un control más cuidado de las deformaciones. 6.5.2 Trazado que compensa parte de las acciones exteriores Con un trazado adecuado, el efecto estructural del postesado produce unos esfuerzos contrarios al de las fuerzas gravitatorias, permitiendo su compensación total o parcial. Como criterio de diseño de la armadura activa suelen compensarse las cargas permanentes, en un porcentaje entre 70 y el 100%, en función de la magnitud de las sobrecargas. Para menores sobrecargas respecto a las cargas permanentes, la carga compensada por el pretensado suele ser mayor. Además el trazado del pretensado permite reducir los esfuerzos efectivos de cortantes y punzonamiento actuantes. 6.5.3 Control de la fisuración y deformaciones Debido al estado de esfuerzos resultante producido por el postesado más las cargas permanentes, las secciones más solicitadas no se fisuran, lo que permite mantener intacta la rigidez y, consecuentemente, controlar las deformaciones instantáneas con toda la inercia que ofrece la sección. Además el postesado puede introducir deformaciones contrarias a las producidas por las cargas exteriores de manera que también la flecha diferida puede reducirse. 6.5.4 Incremento de resistencia Se incrementa la resistencia frente a flexión, cortante y punzonamiento. El hecho de que la técnica del pretensado con armaduras postesas apenas se utilice en la edificación, frente al uso extensivo en obras de ingeniería civil no debe considerarse una situación obligada o inalterable. Las ventajas que proporciona esta técnica, de uso muy extendido en el ámbito de la edificación en otros países Hormigón Postensado – Hormigon Postesado……..………………Descripción del sistema Página 13



europeos, justifican sobradamente el impulso que se merece, estimulando el proyecto y la construcción de elementos pretensados con armadura postesa en la edificación. 6.5.5 Tipologías usuales de losas postesadas: Las losas postesadas, que constituyen la más frecuente aplicación del Postesado adherente o no adherente en edificación, pueden plantearse Con distintas tipologías:  Losas con distribución de tendones unidireccional en dos direcciones  ortogonales.  Losas bidireccionales con canto constante.  Losas bidireccionales con capiteles o forjados aligerados (para luces  mayores).  Losas bidireccionales combinadas con vigas descolgadas en una o  dos direcciones.




6.5.6 Inconvenientes:  Requiere de maquinaria y mano de obra más especializada que el hormigón sin postensar.  El cálculo es más complejo.  La armadura activa presenta mayor sensibilidad a la corrosión que la armadura pasiva.  Peligrosidad en la puesta en obra del hormigón postesado y en la demolición de estructuras pretensadas.  Si bien la estructura es más dúctil, es también más frágil en cuanto al fallo del pretensado. Si el pretensado rompe, la estructura colapsará de forma frágil.




7.- Metodología: 7.1 Predimensionado: El dimensionamiento se basa en la obtención, con el trazado, de unas cargas equivalentes actuando sobre la losa que compensen gran parte de la carga permanente. El reparto de estas cargas equivalentes en la losa depende lógicamente de la disposición de la armadura activa repartida coherentemente con ellos, es decir, en las bandas de soportes y en las bandas centrales según el reparto de esfuerzos que se obtiene. Ejemplo Si se utiliza el método directo de cálculo de esfuerzos (debe darse una distribución sensiblemente ortogonal de soportes), el trazado y fuerza de pretensado deberá ser capaz de introducir unas fuerzas equivalentes que contrarresten un gran porcentaje de las cargas permanentes. En la banda de soportes de un vano intermedio de una losa, en la que las condiciones geométricas permiten poder aplicar el método directo de cálculo de momentos flectores, el momento isostático debido a las acciones exteriores a compensar con el pretensado vendría dado por:

Donde α es el porcentaje de sobrecarga que se puede considerar permanente y que dependerá del tipo de edificio (por ejemplo en un archivo, gran parte de la sobrecarga se puede considerar permanente). Llamando δ a la cuerda del trazado parabólico del pretensado en el centro de vano, el momento isostático disponible para compensar el Mext es: M=Pxδ Igualando M = Mext se obtiene una relación para poder estimar δ(trazado) y P (pretensado necesario). El valor de δ se intenta fijar máximo en función del canto de la losa y los recubrimientos a respetar. De ahí se puede obtener P y por tanto los tendones o cordones a disponer en la banda de soportes de la losa.




7.2 Comprobación en ELU: Una vez obtenidos los esfuerzos, las comprobaciones en Estados Límites Últimos son las siguientes:  Flexión: En esta comprobación entran todas las cargas. La contribución a la resistencia a flexión de los tendones no adherentes puede obviarse del lado de la seguridad o bien estimarse teniendoen cuenta la deformación en rotura de la placa.  Cortante: se utilizará la fórmula correspondiente a losas sin armadura transversal, contando con la compresión introducida por el pretensado y considerando el esfuerzo cortante efectivo.  Punzonamiento: Es posible reducir el esfuerzo efectivo de punzonamiento F1d restando las fuerzas equivalentes de pretensado dentro del área comprendida en el perímetro crítico.




Ejemplo

En una de las direcciones principales (en el plano de la figura) el pilar de la planta inferior tiene un ancho c , y en la dirección perpendicular de c′ . Las fuerzas verticales equivalentes de pretensado que están incluidas dentro del área definida por el perímetro crítico u1 , reducen la acción de Fsd. En la dirección del plano de la figura pasan dentro de dicho perímetro 4 tendones, cada uno con una fuerza p de pretensado, con lo que la fuerza en esa dirección es P = 4p . Lo mismo en el plano ortogonal. Las cargas equivalentes en el plano de la figura son:




Luego la componente total de pretensado que se puede restar a Fsd es:

Así el esfuerzo de punzonamiento efectivo será:

7.3 Armadura Pasiva: La EHE no contempla esta tipología y su planteamiento puede inducir a algún error. El artículo 56.2. describe las losas de hormigón armado y en el caso de placas macizas de espesor constante limita la separación máxima de la armadura a 25 cm o dos veces el espesor de la losa. Indica que la armadura superior e inferior correspondientes a la dirección menos solicitada en cada recuadro, tendrán al menos el 25% de las armaduras análogas de la dirección principal. El artículo 42.3.5 obliga a disponer una armadura del 1,8 ‰ para losa, Repartida en las dos caras. La aplicación estricta de estos artículos sin un cierto espíritu crítico conduce, invariablemente, a una solución desproporcionadamente cara frente a la misma solución de hormigón armado. Resulta obvio que la armadura de pretensar es una armadura que debe formar parte de la armadura total considerada en el articulado anterior. El empleo de as cuantías mínimas obedece a dos razones fundamentales:  Cuantía geométrica mínima. El objeto de esta cuantía se define par controlar la fisuración inducida por las deformaciones impuestas por la temperatura y retracción. Resulta evidente que una compresión uniforme de al menos 1 N/mm2 produce el mismo efecto que la coacción impuesta por la armadura pasiva.El 1,8 ‰ equivale a una tracción soportada, en una losa de 30 cm, de 240 kN/m Una compresión de 1 N/mm2 equivale a una compresión uniforme en la misma sección de 30 cm, de 300 kN/m.

 Cuantía mecánica. El objeto de esta cuantía es evitar la rotura frágil de la pieza en el momento en el que el hormigón se fisura. Por esta razón la sección deberá tener al menos la armadura correspondiente Al bloque de tracciones de la sección antes de producirse la fisuración.




La fórmula de la instrucción no tiene en cuenta, del lado de la seguridad, el efecto beneficioso del esfuerzo axil. Resulta obvio entonces que en ningún caso son de aplicación las cuantías tal como se describen explícitamente en la instrucción. Puestas así las cosas planteamos los criterios de cuantías mínimas indicadas por PTI.  La armadura mínima adherente (activa y pasiva) será, para forjados Unidireccionales siendo A el área de la sección traccionada.

 Para forjados bidireccionales la armadura mínima será: No será necesaria en momentos positivos cuando la tensión en servicio de la fibra traccionada es menor de:

Siendo Nc la tracción en el hormigón debido a la carga permanente y la sobrecarga. En momentos negativos en soportes el área mínima es: Siendo Δcf el área de la sección transversal de la banda de soportes. Esta armadura se distribuye en un ancho de 1,5 veces el canto de cada lado del pilar. Al menos se dispondrán cuatro barras y su separación no será mayor de 30 cm. En el resto de la losa no se dispone ninguna armadura.




7.4 Aspectos tecnológicos y constructivos: 7.4.1. Tipos de claves y cordones: 7.4.1.1Cable monocordón no adherente: Este tipo de armadura es la más frecuentemente utilizada en edificación. Al ser un monocordón, generalmente de 0,6’’, no requiere grandes recubrimientos y garantiza una gran flexibilidad para la definición del trazado. Este sistema no adherente presenta ventajas constructivas, ya que no necesita la inyección posterior y las operaciones de tesado son relativamente rápidas, dado que el gato unifilar utilizado es fácilmente manejable. En contrapartida este sistema supone, desde el punto de vista de la capacidad resistente, no disponer en Estado Límite Último de toda la capacidad resistente del acero de la armadura activa.

7.4.1.2 Cable de cuatro cordones adherentes con vaina oval Este tipo de cables mantiene las mismas ventajas relativas al recubrimiento y flexibilidad de trazado del sistema anterior. En contrapartida es necesario inyectar el cable para conseguir la adherencia buscada. Desde el punto de vista mecánico es posible aprovechar la máxima capacidad resistente del acero, en Estado Límite Último. En edificación es también un sistema muy utilizado, especialmente cuando hay cargas elevadas ya que puede contribuir a un ahorro significativo en las Cuantías.




7.4.1.3 Cable adherente en con vaina circular Este sistema es más frecuentemente utilizado en puentes y sólo es viable en edificación para elementos estructurales con dimensiones importantes, donde la pérdida de recubrimiento debido a la forma y tamaño de la vaina no resulta significativa. Es frecuente su utilización en elementos singulares y vigas de grandes luces.

6.4.2 Aspectos Constructivos: Los aspectos esenciales a tener en cuenta en la ejecución son los propios del hormigón postesado y en general implican un control intenso de la ejecución:  Uso de materiales adecuados (hormigón de resistencia inicial alta, con buena trabajabilidad, aceros de pretensar de alto límite elástico).  Disposición correcta de tendones para evitar desviaciones importantes de las cargas de pretensado, recubrimientos adecuadospor durabilidad y resistencia al fuego. Adecuada puesta en obra, con compactación suficiente y preferentemente mediante regla vibrante y curado adecuado para evitar las fisuras prematuras previas al postesado.

Introducción de la fuerza de pretensado a partir del instante en que el hormigón adquiere la resistencia mínima, siguiendo un orden predeterminado según la tabla de tesado. Descimbrado según un esquema predefinido después del postesado y hormigonado de la zona de anclajes por protección frente a la corrosión.




7.5.- Imágenes de losas y vigas postensadas: 7.5.1 Torre mall del centro Concepción:




7.5.2 Edificio Neocentro, O`Higgins y Arturo Prat”







8.- Análisis y resultados: Consideremos a partir de este momento que el mecanismo para dar la pretensión al hormigón va por el interior del mismo. Con frecuencia oiremos hablar de hormigón pretesado y hormigón postesado. Vamos a ver las diferencias. El hormigón pretesado es el tipo de pretensado que se aplica en vigas prefabricadas. La construcción de una viga prefabricada sigue estos pasos (simplificando el proceso):  Colocación de las armaduras pasivas. Se colocan tendidas en el aire, manteniendo las distancias requeridas.  Colocación de las armaduras activas. Estas armaduras se pretensan, estirándolas con unos gatos neumáticos. Son armaduras con corrugas, al igual que las armaduras pasivas, para que haya adherencia con el hormigón.  Colocación del encofrado. El molde que servirá para hacer la viga.  Vertido del hormigón.  Curado y fraguado del hormigón.  Corte de los extremos de las armaduras activas. Gracias a las corrugas de estas armaduras, la tensión inicial que se le ha dado se transfiere al hormigón, una vez que se liberan de los gatos.  Desencofrado. 8.1 Determinantes de la elección del sistema estructural: Elección del sistema de losas sin vigas postesadas 3 razones fundamentales: 1. El uso destinado al edificio en subsuelo: con una luz libre de 7.5m entre pilares, se aprovechaba a colocar 3 plazas de estacionamiento de 2.50m cada una. 2. Al usar losas sin vigas obtengo mayor libertad de altura, pudiendo generar mayor cantidad de pisos y evitando tener cielorrasos o vigas vistas en el estacionamiento. 3. La velocidad de construcción exigida por el propietario obligaba a reducir plazos. Ello se logra en parte evitando el recorte de madera y el doblado de la armadura con la utilización de encofrados planos, llenando una losa cada 5 días. Se ahorra también en mano de obra y se obtiene una estructura más limpia. Hormigón Postensado – Hormigon Postesado……..………………Descripción del sistema Página 26



8.1.2 Elementos del sistema y puesta en obra: La norma española exige para este sistema la utilización de un hormigón con fck>250 kg/cm2. A su vez, era un requisito impuesto por el cliente trabajar en todo el edificio con un fck>350 kg/cm2. Para la obra de WTC Avenida, los ingenieros Marella y Pedoja especificaron un hormigón con fck=450 kg/cm2. Este incremento se debió a los cortos tiempos de ejecución exigidos, ya que los cables debían ser estirados a los 5 días del hormigonado para poder así reutilizar los encofrados y poder cumplir con los plazos mínimos impuestos de 3 a 5 losas por mes. Se colocan entonces los cables, se llena la losa, y con el 80% de resistencia del hormigón, se tesan. Logro así introducir un estado de carga favorable manejado y calibrado por el calculista. Se recurre en esta obra a la utilización de monotorones no adherentes de acero de baja relajación, con anclajes de hierro fundido de la firma española de tensados MK4. Los cables son llevados a obra en bovinas y cortados in situ. La puesta en obra se ve simplificada por el encofrado plano y por el hecho de que la losa lleva solamente armadura abajo y un refuerzo superior en la zona de pilares. Esto deriva a una reducción en la mano de obra, una disminución del 50% en los tiempos con respecto a losas tradicionales con vigas, y, por lo tanto, a una reducción en los costos. En estos proyectos se debe tener especial precaución de verificar la flecha y la vibración. Se debe también reforzar las zonas de anclaje teniendo especial cuidado en colocar las placas de anclaje estrictamente verticales para que los cables tesados con cierta inclinación no desprendan parte del hormigón. Con los planos de postesado generales mencionados, entregados por los ingenieros a la empresa constructora, se deben adjuntar los detalles necesarios para la correcta aplicación del sistema.




Planta




Alzado

Detalle del extremo activo de anclaje de cables postesados en losa, con especificación de diámetro, cantidad, distancias y otros datos relevantes.




8.1.3 Integracion con los acondicionamientos y terminaciones: Las losas planas sin vigas facilitan a la hora de coordinar y distribuir la gran cantidad de instalaciones existentes en este tipo de obras. En estos casos se recurre a la utilización de bandejas bajo losa en las q se colocan ductos de aire, instalaciones de incendio, eléctrica, etc., evitando así tener que agujerear vigas, facilitando la puesta en obra. A su vez se facilita la colocación de la losa radiante, ya que al ser las losas postesadas más gruesas que las tradicionales, dicha instalación se hace dentro de la losa misma. Todo esto trae además aparejadas varias ventajas en cuanto al diseño de los espacios, otorgando mayor libertad de distribución de ambientes, brindando espacios diáfanos y, en este caso, garajes más cómodos.

8.1.4 Unión con otras piezas estructurales no postesadas: El sistema postesado se adapta perfectamente a las distintas terminaciones, no teniendo grandes diferencias con los sistemas utilizados tradicionalmente. En el ejemplo analizado se evitó la realización de contrapisos, colocando las baldosas directamente sobre la losa postesada, regulándola previamente con un alisado. Esta decisión fue tomada como consecuencia de los 20 cm de espesor que ya alanza dicho cerramiento horizontal, requeridos por norma para aislación, pudiendo así prescindir de los 10 cm de relleno realizados habitualmente para cumplir con los requerimientos legales.




8.1.5 Previsiones frente a incendios: En este punto se debe tener sumo cuidado en los recubrimientos utilizados en las losas postesadas. Al estar tesados los cables, y a los efectos de evitar que revienten por calor en caso de incendio, la norma exige como mínimo 3 cm de recubrimiento para todos los casos, y en algunas ocasiones, y según distintas exigencias, puede llegar a ser aún mayor. Este índice se fija en función al tiempo en que la losa debe resistir frente al fuego. Sin embargo, como se ha dicho, en obra este proceso no puede realizarse por su complejidad, pero se dispone del hormigón postesado que consiste en lo siguiente:  Colocación de las armaduras pasivas y las vainas por donde irán los tendones de pretensado.  Colocación del encofrado.  Vertido del hormigón.  Curado y fraguado del hormigón.  Introducción de los tendones dentro de las vainas y pretensado de los tendones. En los extremos se colocan unas cuñas de anclaje.




Como podrá verse, hay muchas diferencias entre el hormigón pretesado y el postesado, y todas radican en la diferencia entre tesar la armadura activa antes de construir la pieza de hormigón o después. Aquí se ilustran algunas diferencias: Armadura recta o curvada. En el hormigón pretesado la armadura pasiva sigue una línea recta, mientras que en el hormigón postesado, las vainas, y por lo tanto los tendones, pueden llevar cualquier dirección. Esto es muy útil para lograr contrarrestar cualquier ley de momentos flectores.

Pérdidas: La tensión que se le da a la armadura activa inicialmente, no es la que tendrá a posteriori. Una de los factores que hacen que se pierda parte de esa tensión es el rozamiento del tendón con la vaina en el caso de armaduras postesadas, inexistente en las armaduras pretesadas. Reparto de tensiones: El hormigón postesado tiene una concentración de tensiones muy fuerte en las zonas de anclaje, mientras que en el pretesado el reparto de tracciones es más uniforme a lo largo de la viga.




9.- Conclusiones: Hoy en día la cantidad de obras construidas con los sistemas de postesado en todo el mundo es cada vez mayor. Se observa en nuestro país un gran incremento en la recurrencia a dichos sistemas, con una ascendente estandarización de los procesos constructivos y un incremento en la cantidad de mano de obra capacitada. Lo más destacable de este fenómeno es el crecimiento de la utilización de estos sistemas para obras arquitectónicas, como edificios residenciales, de oficinas, o galpones, ya que, hasta hace algunos años, éstos se limitaban casi totalmente a obras de ingeniería civil. Las razones de este aumento son varias: son cada vez más accesibles a nivel económico, así como más redituables en la relación costobeneficio. A su vez se simplifican mucho los procesos constructivos por tratarse ya sea de piezas prefabricadas trasladadas a obra por el subcontrato, o estructuras generalmente de losas sin vigas que conllevan a encofrados planos reutilizables. Si bien la cantidad de obras construidas con estos sistemas en nuestro país ha ido aumentando, todavía sigue siendo el hormigón armado tradicional el sistema preferido hoy en día en la mayoría de los casos. Sin embargo, la oferta en el mercado ha ido aumentando en cantidad y variedad, llegando a ofrecer muchísimas alternativas para diversos tipos de obra, como fue analizado en los capítulos anteriores, y brindando muchísimas ventajas no solo a nivel estructural, sino también desde el punto de vista constructivo y programático. Son varios los casos en los que los sistemas de pretensionado se vuelven más adecuados, y todos ellos poseen alguna condicionante que conlleva a recurrir a los mismos. Se utilizan mayormente en proyectos que debido a su programa requieren de grandes luces o que aspiren a bajos espesores de losas para lograr mayor cantidad de niveles en una misma altura; en programas que requieran tiempos de ejecución cortos y elementos estandarizados prefabricados, etc. A nuestro entender, se puede concluir a modo general, que los sistemas de postesado poseen sus ventajas y desventajas relativas, y se debe analizar la viabilidad de cada uno en cada caso en particular. Se destaca que trabajar con los sistemas de postesado nos permite utilizar el potencial que nos brindan las nuevas técnicas del mercado basadas en los avances tecnológicos, intentando resolver cada problema del modo más óptimo posible, minimizando los costos de producción y construcción, y logrando reducir el factor tiempo en el plazo de ejecución de la obra.




10.- Bibliografía y fuentes: http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_postensado http://www.anippac.org.mx/capitulo02.pdf http://www.google.cl/imgres?imgurl=x-rawimage://///f98577cae0a32cadc78546f7d83362df64e1ae29d60f64fafbe12a3f9e7e924f&imgrefurl= http://www.ciccp.es/biblio_digital/V_Congreso/congreso/pdf/020105.pdf&usg=__kIVkwgU8L4464PFDn3wtxWa_hg=&h=214&w=286&sz=82&hl=es419&start=174&zoom=1&tbnid=rSyj4Mp3hflAQM:&tbnh=86&tbnw=115&ei=KT1IUs7GAYfd2AXSx 4GQCQ&um=1&itbs=1&sa=X&ved=0CEYQrQMwDTigAQ http://www.google.cl/imgres?imgurl=http://www.escosa-construccion.com/wpcontent/uploads/2010/10/Losas-MT-2.png&imgrefurl=http://www.escosaconstruccion.com/&usg=__Z9yW0u0hj1FuytfEXUVxEl-OmDk=&h=441&w=373&sz=443&hl=es419&start=176&zoom=1&tbnid=7OudmVnEXXt0zM:&tbnh=127&tbnw=107&ei=KT1IUs7GAYfd2AX Sx4GQCQ&um=1&itbs=1&sa=X&ved=0CEoQrQMwDzigAQ http://www.edingaps.com/soluciones_constructivas/sistema-no-adherido-de-losas-postensadaseding-pt-strand http://sanbernardo.olx.cl/pre-y-postensado-de-cables-y-torones-iid-84567362 http://www.edingaps.com/soluciones_constructivas/sistema-no-adherido-de-losas-postensadaseding-pt-strand


Informe-Hormigón Postensado 2

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