Tipos de Anclajes Para Concreto Presforzado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INDICE: DEFINICIÓN DE ANCLAJE:

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FACTORES PRICIPALES QUE AFECTA EL ANCLAJE:

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TIPOS DE ANCLAJE: -

Anclajes activos (3) Anclajes pasivos (5) Anclajes de conexión o acopladores. (5)

PERDIDAS DE PRESFUERZO: -

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Pérdida causada por la absorción del anclaje (6) Perdida por desplazamiento desplazamiento de anclaje (6)

OTRAS DEFINICONES DE ANCLAJE:

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

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BIBLIOGRAFIA:

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CATALOGOS:

TIPOS DE ANCLAJE PARA CONCRETO PREESFORZADO

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ANCLAJES PARA CONCRETETO PREESFORZADO

Factores principales que afectan el anclaje: Se toma en cuenta las siguientes consideraciones 1. 2. 3. 4. 5.

Suficiencia estructural Costos de fabricación y montaje Tolerancias para colado y montaje Mantenimiento bajo Resistencia al fuego

Se entiende por anclaje al dispositivo que transmite la fuerza del cable al concreto en el caso de los elementos postensados. Su función principal es absorber las fuerzas tan elevadas que se producen en su núcleo y distribuirlas adecuadamente en el interior de la masa de concreto. Existen múltiples tipos de anclajes en dependencia del sistema de pretensado que se esté utilizando por lo que cada suministrador posee su propio manual de anclajes que es posible emplear con el sistema que se oferta. Es tan importante la selección del anclaje que en la gran mayoría de los casos, es el que decide el uso de un sistema a otro por el % de costo que introduce en relación al % total del costo de una determinada solución. Es por ello también que la tendencia en el mundo entero ha sido extender cada vez más el uso del pretensado en bancos, quedando el postensado para elementos hormigonados in situ y para elementos que requieran varias etapas de tensado. Otro parámetro que puede decidir la elección de un sistema de pretensado determinado es la cantidad de fuerza que se pierde en la acción de transmitirla desde el gato al concreto. La evaluación de pérdida por la transmisión de fuerzas al anclaje define la calidad de un determinado anclaje.

TIPOS DE ANCLAJE: Existen tres tipos de anclajes según la función que realizan dentro del elemento: -

Anclajes activos Anclajes pasivos Anclajes de conexión o acopladores.


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Anclajes activos Son los que reciben directamente la fuerza procedente de los cables tensados. Tipos de anclajes activos: - Anclajes de cuña: Unifilares Multifilares - Anclajes de torque.  

Anclajes de cuña. El anclaje de cuña basa su funcionamiento en el rozamiento entre el cable y la cuña y en la conversión de fuerzas longitudinales en fuerzas radiales por el principio del plano inclinado. Los anclajes de cuña unifilares tienen tres partes bien definidas: -

La placa de anclaje de cuñas La placa de apoyo y distribución La trompeta.

La Placa de anclaje de cuñas. La placa de anclaje de cuñas es el elemento donde quedan fijadas las cuñas que aprisionan los cables por lo que posee un número determinado de perforaciones correspondientes a la cantidad de torones o cables que pueden ser anclados en ella. Estas perforaciones son troncocónicas a fin de que dentro de ellas se introduzcan las cuñas. Para el pretensado se emplean anclajes de cuña de una única perforación. Adicionalmente, la placa posee otra perforación destinada a la inyección del mortero. La forma de la placa depende del sistema de tensado que se emplee. Normalmente están elaboradas con acero fundido estructural de alta resistencia. Las cuñas que se anclan en la placa tienen tres piezas concéntricas que se abrazan al cable cuyo interior posee una superficie rugosa y dura que eleva al máximo el rozamiento del cable con la cuña. La Placa de apoyo y distribución. Como su nombre lo indica es la parte donde se apoya la placa de anclaje de cuñas, por lo que su tamaño tendrá que ser necesariamente mayor. Ella recibe directamente la fuerza de la placa de anclaje y la transmite al concreto directamente. Puede ser una plancha de acero común y corriente, su espesor supera casi siempre los 8 mm., pero en algunos sistemas de tensado está fundida solidaria con la trompeta. La Trompeta. Es un elemento de transición entre la vaina y la placa de apoyo, canaliza la trayectoria de los cables desde el extremo de la vaina hasta la posición que cada uno toma al introducirse en la perforación que le corresponde en la placa de apoyo. En algunos sistemas la trompeta se funde solidaria con la placa de apoyo y posee además unos surcos helicoidales exteriores que contribuyen a la transmisión de fuerzas al concreto haciendo que esta se distribuya en diversos planos hacia el interior del concreto. Este tipo de anclaje es de los más costosos pero funcionan muy bien.


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Las trompetas que se fabrican independientes a la placa son de planchas de acero de un espesor mínimo de 4 mm, algunas llevan además una barra en espiral soldada a su cuerpo que puede realizar la misma función que los surcos de las trompetas fundidas solidaria con la placa. En los últimos años se está usando mucho la trompeta plástica o de plancha muy delgada, que solo cumple la función de moldaje del concreto para darle la forma requerida para la transición de los cables de la vaina a la placa. Como el conjunto placa de apoyo y trompeta es bastante pesado, el moldaje deberá ser diseñado para sostenerlo en su posición exacta, puede ser apernado al molde o fijado mediante pasadores para facilitar su separación en el momento de desmoldar el elemento. Esta conexión tarnbién depende del sistema de tensado empleado. Anclajes de cuña multifilares. El anclaje multifilar más conocido y utilizado es el del sistema Freyssinet Consta de solo dos partes; la cuña o cono macho y el cono hembra. Solo puede ser empleado para anclar cables propiamente dichos o sea aquellos en que el conjunto de alambres o torones están enrollados alrededor de un eje no material. El cono macho posee una placa exterior de acero con pequeñas ranuras por las que pasan cada uno de los alambres que componen el cable, los que deben desenrollarse previamente. El interior del cono está hecho con mortero de arena y cemento comprimido, de alta resistencia y el núcleo posee un diminuto tubo por el que se realiza la inyección de mortero. El cono hembra posee en su interior un alambre con un enrollado muy unido que tiene la misma forma troncocónica necesaria para el anclaje del cono macho con los cables. En el perímetro exterior posee una segunda camada de alambres todo ello hormigonado c on el mismo tipo de mortero prensado del cono macho. Este sistema de anclajes es muy económico y fue patentado por el propio Freyssinet. Fue muy usado a aún hoy no es extraño ver muchas obras que emplean este sistema. Entre las guías de los cables del cono macho y la superficie radial de la hembra, se producen también fuerzas de fricción bastante elevadas que aprisionan fuertemente los alambres entre ambos conos. El gato Freyssinet funciona semejante al monotorón en cuanto a que posee el dispositivo que empuja la cuña hacia adelante y la traba contra el anclaje, disminuyendo de esta forma la pérdida por penetración en el anclaje. El sistelna VSL, muy empleado en Chile también es del tipo multifilar pero sus anclajes son mucho más complejos. Anclaje de torque Desde los inicios del concreto pretensado se trató de anclar las barras de acero al concreto por medio de un torque. Este tipo de anclaje llegó hasta nuestros días principalmente con el sistema Dywidag bastante conocido en Chile. El sistema Dywidag emplea varillas de diversos diámetros que poseen sus extremos roscados. Al roscar una barra esta disminuye su sección transversal por lo que se le hace un recalzado en caliente para recrecerla e igualar la sección del núcleo de la parte roscada, con la que no lo está. La tuerca que desarrolla el torque posee una especie de collar que proporciona un adecuado reparto de la fuerza sobre todos los filetes de la rosca. La tuerca con collar ejerce su fuerza contra una placa de anclaje escalonada y una ranura por la cual penetra el mortero para la inyección.


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Un método muy eficiente en este sistema es el uso de la campana de anclaje, la que realiza un efecto de zunchado sobre el concreto que rodea el anclaje, tiene además unas aberturas para que el concreto pase libremente a través de ella. Bajo la acción de las cargas dinámicas, el anclaje de rosca es muy sensible a las solicitaciones de flexión adicionales, por ello debe procurarse que la solicitación de la barra en la zona de la rosca esté exactamente centrada. Las placas de anclaje deben ser hormigonadas en posición perfectamente ortogonal al eje de la barra, lo que se consigue con la ayuda de una placa auxiliar atornillada a la rosca: al colocar el gato de tensado, su eje estará exactamente paralelo a la barra. Cuando se emplean anclajes de rosca es preciso conocer exactamente la longitud de las barras para poder realizar en la fábrica el roscado de sus extremos y proteger la rosca de la oxidación y la suciedad. El anclaje de rosca pernite ajustar exactamente el recorrido de tensado por medio de la tuerca de anclaje, de forma tal que se puede lograr con gran exactitud el pretensado deseado, incluso en el caso de barras cortas.

Anclajes pasivos Este tipo de anclaje es empleado para dejarlo embebido en el interior del concreto en un punto a partir del cual no se considera necesario la prolongación del cable de postensado, aunque su mayor uso está dada en los anclajes de cables a rocas. También cada sistema posee diferentes tipos de anclajes pasivos, pero los más comunes son los de lazo, los de bucle y los de placa. Todos ellos constan de una vaina que rigidiza y bloquea el punto donde esta se interrumpe para que no entre por ella la lechada de cemento. Estos anclajes se colocan siempre con los cables antes del hormigonado del elemento ya que la transmisión de fuerza se realiza en forma semejante a la del concreto pretensado, es decir, por la adherencia entre el cable y el concreto. El anclaje de lazo es el más sencillo y el más usado, es un cable que al salir de la vaina se dobla y se vuelve a introducir en ella quedando el lazo por fuera, anclado al concreto. Requiere de la abrazadera para cerrar la vaina y dos separadores cuando se utiliza más de un cable. El anclaje de bucle emplea varios anillos de acero que confinan el extremo del cable. Los bucles se preparan en una máquina muy simple que abre los alambres del torón y coloca el anillo prensándolo fuertemente. El anclaje de placa es muy parecido al anclaje activo solo que en este caso la trompeta está formada por tubos individuales que parten de la vaina y se abren en forma de abanico para lograr el anclaje en el concreto. Es el más costoso de los tres.

Anclajes de conexión o acopladores Son los empleados para unir dos cables con una continuidad total comúnmente se usan en elementos que se prefabrican por separado, pero que para su función definitiva trabajan como un todo. Tal es el caso de los puentes que se construyen por dovelas o por voladizos sucesivos. En este grupo también se ubican los manguitos que se emplean en pretensado para unir cables en bancadas muy largas que no son ocupadas en su totalidad. En muchas ocasiones ocurre que en una bancada queda mucho espacio cuando se ubica una determinada cantidad de elementos. Como los cables quedan anclados en los cabezales de anclaje,


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se desperdicia una cantidad muy grande en la zona que no se pueden producir elementos. Al colocar un manguito en cada cable solo se cambia la porción que realmente se utiliza, mientras que la otra parte puede usarse varias veces.

PERDIDAS DE PRESFUERZO Pérdida causada por la absorción del anclaje En el postensado, el tendón se tensa a su resistencia total y se ancla en los accesorios, los cuales producto de la transferencia de esfuerzos tenderán a deformarse, permitiendo que el tendón se afloja ligeramente.

Formula general para calcular la perdida de preesfuerzo por la deformación ∆  del anclaje:

El porcentaje de perdida en más alto para alambres cortos que para alambres largos. Ejemplo, el alargamiento total para un tendón de 3.04m (10 pies) a 10 546 kgΤcm2

En un alambre corto la pérdida de 0.25cm representa el 17%, mientras que para un alambre de 30.4m esta pérdida es solo el 1.7% y podría ser admisible para el diseño.

Perdida por desplazamiento de anclaje -

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Deslizamiento del anclaje En la mayoría de los sistemas de postensado cuando la fuerza del tendón es del gato a los extremos de los anclajes, la fricción las cuñas se deslizan sobre una distancia pequeña. El bloque de anclaje también se mueve antes de que se asiente sobre el concreto. La pérdida de pretensado se debe a la consecuente reducción de la longitud del tendón. Debido a este deslizamiento de alambre se libera cierta cantidad de pretensado a través de los anclajes. La cantidad de deslizamiento depende del tipo de cuña y de la tensión en el alambre. La magnitud del deslizamiento se puede conocer a partir de las pruebas o del patentes del sistema de anclaje. La pérdida de estrés es causada por una cantidad total definida de acortamiento. El porcentaje de pérdida es mayor para los socios más pequeños. Debido a la fijación del bloque de anclaje, a medida que el tendón se acorta, se desarrolla una fricción inversa.


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El efecto del deslizamiento de anclaje se presenta hasta una cierta longitud, llamada longitud de ajuste lset. La pérdida de anclaje puede explicarse en el sitio al extenderse demasiado. el tendón durante la operación de pretensado por el cantidad de arrastre antes del anclaje. Se puede calcular la pérdida de pretensado debido al deslizamiento:

OTRA DEFINICIÓN

TIPOS DE ANCLAJES PARA CONCRET0 PRESFORZADO Anclaje en concreto pretensado El anclaje, como su nombre lo indica, es un componente del sistema de pos tensado que se utiliza para anclar los tendones en el concreto al tiempo que se unen o unen dos tendones. La función principal del anclaje es transferir la fuerza de tensión al co ncreto una vez que se completa el proceso de tensión. Los anclajes es uno de los 5 componentes más importantes de los sistemas de post tensión. Los anclajes es una parte inevitable del sistema de pretensado. La eficiencia de los anclajes afecta la vida útil de una estructura pretensada. Componentes de anclajes Los componentes importantes de los anclajes son: La placa de anclaje o el cabezal de anclaje, la tapa de lechada desmontable, la unidad de transferencia de bloque / fuerza de hierro, el refuerzo de estallido, el cono de desviación y el acoplador de ducto. La fuerza de pretensado se aplica a los hilos y se fija en su lugar mediante las cuñas en el cabezal de anclaje que se apoya en la unidad de transferencia de fuerza echada en el concreto.

Componentes de anclajes de postensado


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La unidad de transferencia de fuerza asegura la transmisión de la fuerza de pretensado al concreto. La unidad de transferencia de fuerza y el cono de desviación aseguran la correcta desviación de los hilos desde la cabeza de anclaje hasta el conducto. Tipos de anclajes de concreto pretensado Los anclajes de tendones postensados se clasifican en los siguientes tipos -

Anclajes en vivo , Anclajes muertos Acopladores, Anuarios, Externo y eléctricamente aislado.

Anclajes en vivo En el pretensado, el lado del tendón que está estresado se denomina extremo vivo. En ambos sistemas de tensión lateral, dos extremos de los tendones son extremos vivos. Los anclajes vivos son aquellos que se usan en el extremo estresante / vivo del tendón.

Anclaje de Postes Tensado de extremos vivos

Postensado aislado eléctricamente Algunos otros tipos de anclajes vivos incluyen anclajes aislados eléctricamente y tipos externos. Se utilizan anclajes aislados eléctricamente si se requiere la protección de los cables de pretensado contra agentes corrosivos. El cable está completamente envuelto en una cubierta protectora de agentes externos desde el inicio de los bloques de anclaje. Se usa un material dieléctrico hecho de polietileno de alta densidad para cubrir los tendones.

Anclaje de Poste Tensado de Extremo Vivo Aislado (arriba) y Tipo Externo (abajo)


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Postensado externo El tipo externo se usa con cables externos donde se requiere una capacidad de reemplazo completa, así como la protección del tendón. El sistema se puede desmontar y sustituir mediante la presencia de un acero interno Como que separa los hilos y la inyección protectora interna de los elementos circundantes en la zona de anclaje. Los tendones externos pueden reducir la congestión en el concreto y una mejor resistencia a la corrosión ya que hace posible la inspección y el reemplazo. Las pérdidas de fricción so n mínimas en comparación con los tendones internos ya que la fricción ocurre en los puntos de desviación y anclaje. Postensado ajustable Los anclajes ajustables se usan cuando se requieren ajustes de fuerza y retensión, dependiendo del comportamiento de la estructura y las necesidades de construcción. También da la posibilidad de monitorear cargas, especialmente en el período posterior a la instalación de los cables, cuando la relajación de los cordones o los efectos viscosos del concreto pueden afectar la evaluación de las fuerzas.

Postensado ajustable

Para permitir el control de la carga y el ajuste, estos anclajes están compuestos de un anclaje roscado con una tuerca, todo protegido con una tapa llena de grasa. La operación de ajuste de la carga se lleva a cabo atornillando y desenroscando la rosca con un gato anular especial, especialmente diseñado para estas aplicaciones. Este sistema es completamente reemplazable. Sistema plano consolidado Sistema plano consolidado El anclaje es un sistema plano utilizado principalmente en losas y para tensiones transversales en cubiertas de puentes. También se puede usar en haces de transferencia, estructuras de contención y otras aplicaciones civiles y para torones de 13 mm y 15 mm. El sistema conecta hebras desnudas que pasan por un conducto ovalado plano de acero o plástico. Los hilos se tensionan individualmente usando un conector monoblock


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Sistema de Piso Pegado Punta Viva

Anclajes de callejón sin salida Los anclajes de extremo muerto se usan en el extremo no estresante de un tendón. Se usan cuando el extremo de un cable de pretensado está enterrado en concreto o es inaccesible durante la operación de tensión del tendón. Las configuraciones de anclaje de callejón sin salida son las mismas que las del anclaje estándar, ya que utiliza la misma unidad de tubo para guiar los torones.

Diferentes tipos de anclajes sin salida son: -

Anclaje de extremo muerto a compresión Anclaje del extremo muerto de la placa Anclaje de extremo muerto de lazo Anclajes sin salida de la cesta


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Conclusiones -

El tamaño y tipo de anclaje debe escogerse de acuerdo a los requerimientos que se necesite, por ejemplo anclaje para tendón de presfuerzo. Estos anclajes deben estar bien fabricados, porque son los elementos que trasfieren esfuerzos al concreto.

Recomendaciones finales acerca de los anclajes: Aun cuando se respeten las distancias mínimas entre anclajes deberá evitarse la excesiva concentración de estos en las caras extremas de los elementos. Es preferible desplazarlos longitudinalmente y sacarlos por la parte superior de estos elementos A continuación relacionamos las resistencias mínimas requeridas en las zonas aledañas a los anclajes:

En muchos países se hormigonar bloques completos correspondientes a la zona que rodea los anclajes con una determinada resistencia y calidad. Posteriormente se ubican estos bloques en los moldajes o una de sus caras forma parte integral del propio moldaje, procediéndose a continuación a hormigonar el elemento a fin de disminuir el tiempo de espera que requiere para alcanzar una determinada resistencia. Un par de recomendaciones finales: -

Desconfíe siempre de la fijación de los anclajes al moldaje Desconfíe de la concentración de anclajes, tanto desde el punto de vista de resistencias, como de posibilidades de un buen hormigonado.


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BIBLIOGRAFIA: -

https://civildigital.com/anchorage-systems-post-tensioning-types-prestressed-concreteanchorages-images/ http://productosdeconcretocr.com/files/products/27_cat_esp_postensadocat.pdf Articulo: THOMAAS . HANSO, “Anclaje en concreto presforzado”

http://www.powers.com/pdfs/catalogs/49122sp_ae_post_hi.pdf https://es.slideshare.net/fjhenriquez2/postensado-y-pretensado file:///C:/Users/hp/Downloads/postensadoypretensado-160624042220.pdf http://www.mexpresa.com/pdf/postensado-multitoron.pdf


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