REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LAFUERZA ARMADA BOLIVARIANA NÚCLEO NUEVA ESPARTA CÁTEDRA: CONCRETO PRECOMPRIMIDO
Sistemas de Anclaje
Prof: Ing.Juan Fernández Realizado Por: Bracho, Sergio C.I. V-20.901.501. González, Eudelys C.I. V-21.323.152.
Sección: 8-4413-01n
Juan Griego, Mayo De 2013
INDICE
PAG. UNIDAD: Sistemas de Anclaje Introducción………..………………………………………………………………………3 Definición Y Clasificación………………………………………...…………….……… 4 Funcionamiento Básico Del Anclaje…………………………...………..…………… 7 El Tensado De La Armadura……………………………………....…...…………….… 9 Alargamiento Y Tolerancia………………………………………………….…….…… 12 Conclusión………………………………………………………………………………..14 Bibliografía……………………………………………………………………………..…15
INTRODUCCION La presente investigación 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. El objetivo fundamental del anclaje es de sostener y por lo tanto reforzar, tanto las masas de suelo o de rocas, como de la misma estructura para garantizar la estabilidad. Por otra parte, al diseñar un sistema de anclajes es fundamental no sólo llevar a cabo todas las comprobaciones de estabilidad , sino a la Vez un análisis detallado del tipo de anclaje que mejor se adapte al terreno , conjuntamente con una adecuada disposición , la cual permita una mejor ejecución y funcionamiento del refuerzo metálico.
SISTEMAS DE ANCLAJES. Los anclajes son elementos a través de los cuales se transmite al concreto 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. Actualmente los anclajes son una de las principales herramientas que tiene la ingeniería para resolver problemas de estabilidad, como ejemplos de aplicación de las estructuras ancladas como: •Estabilización de taludes. •Estabilización de excavaciones profundas. •Control de levantamiento de cimentaciones. •Construcción de presas. •Estabilización de túneles.
CLASIFICACIÓN DE LOS ANCLAJES. SEGÚN SU FORMA DE TRABAJAR:
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
capaces de quedar embebidos en el hormigón sin pérdida de sus prestaciones.
Anclaje Mixto: La estructura metálica se pretensa con una carga menor a la admisible, quedando una fracción de su capacidad resistente se reserva para hacer frente a posibles movimientos aleatorios del terreno.
Anclajes Inyectados: estos tipos de anclaje son armaduras metálicas, alojadas en taladros perforados, cementadas mediante inyecciones de la lechada de cemento o mortero.
SEGÚN SU APLICACIÓN EN FUNCIÓN DE SU TIEMPO DE SERVICIO:
Anclajes Permanentes: Se instalan con carácter de acción definitiva. Se dimensionan con mayores coeficientes de seguridad y han de estar proyectados y ejecutados para hacer frente a los efectos de la corrosión.
Anclajes Temporales: Tienen carácter de medio auxiliar y proporcionan las condiciones de estabilidad a la estructura durante el tiempo necesario para disponer otros elementos resistentes que lo sustituyan.
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL ANCLAJE. Pretensado Con Armadura Pretesas: En el pretensado con armadura pretensa, 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. Pretensado Con Armadura Postesas: 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. Empalme De Armadura Activa: Se entiende por empalmes los dispositivos característicos de cada sistema de pretensado, constituidos por una o más piezas, que se utilizan para unir los extremos de dos armaduras activas a fin de conseguir un tendón de mayor longitud.
Los empalmes se clasifican en dos grupos: Los que consisten en un anclaje activo al que, una vez tesado, se une el extremo de una armadura activa. Los que unen los extremos de dos armaduras activas antes de tesarlas. En el primer caso el empalme deberá cumplir todo lo prescrito para anclajes activos, y en el segundo deberá quedar garantizado el movimiento libre del empalme dentro de un ensanchamiento conveniente de la vaina, al poner en carga las armaduras. En cualquier caso, los empalmes deberán ser capaces de resistir una carga de agotamiento al menos igual a la de las armaduras activas que unen. Los Gatos: Son los aparatos más empleados para tensar la armadura. Los hay de diferentes tipos y frecuentemente dependen del sistema de anclaje utilizado. El pretensado es aplicado en el sistema mediante la utilización de un conjunto de gato y bomba hidráulica, que se ajusta a la cabeza del tendón (placa + tuerca), apoyándose sobre la placa. El equipo tira la barra con la aplicación de cargas sucesivas, por etapas, hasta alcanzar la carga deseada. Las bombas hidráulicas pueden ser manuales o eléctricas, de acuerdo con las características de pretensado y el lugar de la obra.
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 los bloqueadores 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 suceder 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. Deberán guardarse convenientemente clasificados por tamaños y se adoptarán las precauciones necesarias para evitar su corrosión o que puedan ensuciarse o entrar en contacto con grasas, aceites no solubles, pintura o cualquier otra sustancia perjudicial. 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 conocida 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.
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 nohay impedimento entre tendón y conducto. 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 de 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
stensionesσ1 y σ2 para intervalos de tensiones cortantes.
El
valo
a
la AL2
correspondiente a σ2 se determina midiendo 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
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. 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 el 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.
CONCLUSION Es necesario comprender los conceptos básicos del concreto presforzado para que tenga un buen criterio en el diseño de estos elementos. Gracias a la combinación del concreto y el acero de presfuerzo es posible producir en un elemento estructural esfuerzos y deformaciones que se contrarresten total o parcialmente con los producidos por las cargas, lográndose así diseños muy eficientes. 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. Cada sistema debe 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.
ANEXOS
BIBLIOGRAFÍA
http://es.scribd.com/doc/98113851/Concreto-Unid-5-y-6 http://www.mexpresa.com/pdf/postensado-multitoron.pdf http://es.scribd.com/doc/44489753/Concreto-Postensado http://dc183.4shared.com/doc/tm6JHIKD/preview.html
