Investigacion de Presforzado

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FACULTAD DE ING. EN CIENCIAS DE LA TIERRA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL Hormigón Presforzado

II TÉRMINO, AÑO LECTIVO 2015-2016

Mayorga Espin Sharon Nathaly Tarea No. 1 SISTEMAS DE PRESFUERZO 1.1. El uso de sistemas de presfuerzo estandarizados y patentados ha permitido que la construcción de estructuras con el empleo del hormigón presforzado sea factible. Estos sistemas son:   

El procedimiento Freyssine F reyssinett El procedimiento BBR. El procedimiento CCL SYSTEMS.

PROCEDIMIENTO FREYSSINET

El punto fundamental del primer sistema Freyssinet es la forma cónica del elemento que asegura los doce alambres que componen un tendón .Estos alambres de alta resistencia varían en diámetros de: 5, 6,7, 8 o 12 mm, lo que genera tendones de distintas distintas potencias. Al principio el cono hembra de mayor tamaño, era un elemento prefabricado de hormigón armado, que se embebía en ele hormigón. Este cono se encargaba de distribuir una fuerza de pretensado en sentido transversal y longitudinal en el hormigón .los alambres después de acomodarse en los canales del cono macho se abrían en abanico y se anclaban a pares en la periferia del gato hidráulico de tensado .el tendón compuesto por los doce alambres se tensaba de una vez. Cuando se obtenía el alargamiento del cable requerido, un segundo circuito hidráulico del gato accionaba un vástago que empujaba al cono macho hacia su alojamiento, anclado anclado así los doce alambres. alambres. Los doce alambres paralelos se distribuían alrededor de un resorte helicoidal de 1,5 a 2,5 mm de diámetro .el resorte cumplía dos objetivos, que era ordenar los doce cables, para evitar el trenzado y mejorar la inyección. La instalación del sistema Freyssinet se divide en estas cuatro fases f ases principales: principales: 1. 2. 3. 4. 1

Colocación de los conductos y las placas de anclaje Enfilado de los cordones y colocación de los anclajes Tesado Inyección y sellado HORM HORMIG IG N PRESFO PRESFORZA RZADO DO FICT-ESPOL II TÉRMINO 2015-2016

1. Colocación de los conductos c onductos y las placas de anclaje Si se trata de pretensado interior, interior, los conductos se colocan antes del hormigonado. Las vainas vainas que más se utilizan son las corrugadas de fleje de acero o PEAD. Para pretensado exterior los conductos más habituales son los tubos de PEAD. Se debe prestar especial atención a la ubicación y la sustentación sustentación de los conductos. 2. Enfilado de los cordones y colocación de los anclajes Tras verificar que el paso de los conductos está libre, normalmente los cables se enfilan empujando cada cordón desde un extremo. El material de enfilado de Freyssinet permite lograr cables de pretensado exterior de más de 200 m de longitud. 3. Tesado Los cables provistos con anclajes de gama C y F se tensan con gatos hidráulicos monotorón o multitorón con bloqueo hidráulico de las cuñas c uñas de anclaje. En caso necesario pueden utilizarse gatos sin bloqueo hidráulico o monotorón. La fuerza inicial es: • La fuerza de tesado tras la transferencia al anclaje en el c aso de:

-El Eurocódigo 2 (el menor de los valores 0,75 fpk y 0,85 fp0,1k ) - El Reglamento AASHTO (0,7 fpk ) • La fuerza de tesado antes de la transferencia al anclaje en el caso de:

- El reglamento del Eurocódigo 2 y el BPEL 91 (el menor de los valores 0,8 fpk y 0,9 fp0, 1) - El Reglamento AASHTO (0,7 fpk) No podrá iniciarse la operación de tesado si la resistencia mecánica del hormigón medida en la obra en las proximidades de la zona de anclaje es superior al valor fcm, o seleccionado para el proyecto. El pretensado se utiliza desde los años 70 en estructuras específicas del campo de la energía para el almacenamiento, producción y distribución brindando seguridad. El hormigón pretensado, además de sus cualidades mecánicas proporciona a las estructuras la inercia térmica de su masa y su baja conductibilidad, a estructuras como depósitos de almacenamiento almacenamiento de gas licuado (GNL). El empleo del pretensado en los cajones y edificios de contención de centrales nucleares asegura que puedan contrarrestar la presión interior en caso de un accidente dentro de un reactor.

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HORM HORMIG IG N PRESFO PRESFORZA RZADO DO FICT-ESPOL II TÉRMINO 2015-2016

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Fig.1 Primer anclaje del sistema Freyssinet

Fig.2 Primera evolución .Anclaje Freyssinet

Fig3. Gato hidráulico Freyssinet

Fig4.Anclaje Freyssinet

Fig5. Gato hidráulico de doble acción Freyssinet

Fig6.Tendón Freyssinet evolucionado


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Fig7.Tensado de cables por el sistema Freyssinet

Fig8.Gatos hidráulicos del sistema Freyssinet

Fig9. Procedimiento de pretensado por el sistema Freyssinet

Fig10.Vaina acanalada de acero


Fig11.Esquemas de pretensado interior y exterior mediante el sistema Freyssinet

PROCEDIMIENTO BBR

El sistema de pretensado BBR fue creado por los ingenieros suizos Birkenmaier, Brandestini y Ros en 1944. Desde entonces sus desarrollos innovadores han marcado la evolución de la técnica del pretensado en el mundo. Actualmente dispone de las más avanzadas técnicas en el ámbito de las estructuras postesadas:  

Pretensado interior Pretensado exterior

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Pretensado para losas de edificación Pretensado con fibra de carbono HORM HORMIG IG N PRESFO PRESFORZA RZADO DO FICT-ESPOL II TÉRMINO 2015-2016

El procedimiento BBR utiliza tecnología y realizaciones en el campo de las estructuras atirantadas y colgantes. En función del tipo de estructura, el tamaño del tirante, la protección frente a corrosión, etc. Se pueden elegir diversas tipologías: BBR CONA Stay: tirantes Stay: tirantes formados por cordones de acero, instalados torón a torón. BBR HIAM Stay y BBR DINA Stay: tirantes Stay: tirantes prefabricados en taller, formados por alambres de acero. BBR CFP Carbon Stay: Stay: tirantes prefabricados en taller, formados por alambres de fibra de carbono.

Fig.11 BBRV: Formados por placas de acero que se apoyan en el hormigón y reciben barras roscadas que luego se ajustan mediante tuercas.

Fig12.Elementos del Sistema BBR CONA

Fig13.Anclajes tipo BBR

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Fig.14 Anclaje tipo BBR


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Fig.15 Estructura con sistema BBR

Fig.16 Cubierta con tirantes BBR

Fig.17 Pretensado con Procedimiento BBR

Fig.18 Anclajes BBR

Fig.19 Instalación del sistema BBR

Fig.20 Tipologías BBR HORM HORMIG IG N PRESFO PRESFORZA RZADO DO FICT-ESPOL II TÉRMINO 2015-2016

PROCEDIMIENTO CCL SYSTEMS

En el caso de sistema CCL, se permite tensar por un solo lado, tensando cada hebra con el gato.  El gato funciona con un grupo eléctrico y para ello se requiere un medidor trifásico. Resistencia mínima R28 > = 80%.  Resistencia En el sistema CCL se utilizan cables de 0,5 y 0,6 pulgadas de diámetro que en conjunto conforman el torón de cables. Algunos valores de los aceros de pretensado son:  Límite de Elasticidad: 16.900 Kg/cm2.  Límite de Fluencia: 19.700 Kg/cm2. Resistencia a la Tracción: 20.600 Kg/cm2.  Resistencia CONTROLES DE MUESTREO DE HORMIGON HORMIGON 1. Se toman 4 muestras de 6 probetas cada una: total 24 cilindros. 2. Se ensayan 4 probetas, una por muestra a los 3, 4, 6, 7 y 28 días. 3. Se aceptará la transferencia de fuerza o tensado una vez que se obtenga una resistencia media mínima mayor a la especificada. especificada. PROCEDIMIENTO 1. Limpieza del ducto: se sopla con aire comprimido por uno de los extremos. 2. Preparación de la pasta en el equipo de bomba CCL. MORTEROS DE INYECCION Resistencia de 200 Kg/cm2 a los 7 días.  Resistencia  300 Kg/cm2 a los 28 días.  Se ensayan en probetas cilíndricas de h=8 cm y D=10 cm. Una dosificación típica:  Un saco de cemento (lento) Pórtland corriente.  18 litros de agua.  1 bolsa de intraplast 850 gramos.  Razón agua cemento: w/c = 0,42. 

DUCTOS Se pueden construir en base a chapa metálica o flejes laminados emballetados, hechos en obra o fábrica. Debe asegurarse la estanqueidad del ducto y debe soportar la presión que ejerce el hormigón manteniendo manteniendo su forma cilíndrica. No se deben perforar cuando se replantean los cables para evitar el ingreso de lechada del hormigón de la viga. ANCLAJES experiencia  Los anclajes utilizados deberán corresponder a elementos probados por la experiencia práctica. cualquier deslizamiento del cable, garantizando sobre el 95% de la tensión de  Prevenir cualquier los cables que ancla.  Debe tenerse cuidado que las tensiones de contacto de los anclajes con los hormigones especificados no se sobrepasen. 8


ACERO DE ALTA RESISTENCIA.  Norma AASHTO M-204 (ASTM A-421) y con la AASHTO M-203 (ASTM A-416).  Estos vienen en rollos. Los aceros se ensayan antes de ser usados a las siguientes pruebas:  Carga de ruptura.  Determinación del límite elástico al 2% de la deformación.  Diagrama tensión v/s deformación. EJECUCION CCL: El gato más empleado es el gato Alevín que tensa cable por cable.  Área de Presión: 43,3 cm2. toneladas.  Fuerza: 24 toneladas.  Presión: 530 Kg/cm2 (7.538 PSI). El anclaje de los cables es a través de unos conos en forma de trompeta entregados por fábricas. Se utilizan cables de 0,5 y 0,6 pulgadas de diámetro. Para tensar se debe dar primeramente una precarga. La precarga permite acomodar el cable en su interior antes del control de elongación por tensión. La precarga es de aproximadamente 2.390 PSI. Rango de calibración del gato:  Tensión Inicial: 2.390 PSI -> 251 Kg/Cm2.  Tensión Final: 5.420 PSI -> 262 Kg/Cm2.

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Fig.21 Anclajes CCL con resorte

Fig.21 Anclajes CCL con abertura

Fig.22 Anclaje múltiple CCL

Fig.23 Cancha central de Wimbledon , utilización del HORM HORMIG IG N PRESFO PRESFORZA RZADO DO FICT-ESPOL II TÉRMINO 2015-2016

sistema CCL

Fig.24 GATO CCL

Fig.25 BOMBA CCL

Fig.26 Descripción de Anclajes del sistema CCL

Fig.27 Utilización del sistema CCL

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BIBLIOGRAFÍA  

ANIPPAC, “Manual de Diseño de Estructuras Presforzadas y Prefabricadas ”, 2000 Orozco Zepeda, F.E., “Temas Fundamentales del Concreto Presforzado”, Editado por

Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C...2006. 

Naaman, Antonie E. “Prestress Conctrete Analisys and Design, Fundamentals”, 2ed.,

Techno Press 3000, 2004      

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Nawy, Edward G., “Prestressed Concrete, A Fundamental Aproach”, 2ed., Prentice

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