UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR ESCUELA DE ING. CIVILHORMIGN PREESFORZADO

HORMIGN PRESFORZADO

I. INTRODUCCIN

El presforzado puede definirse en trminos generales como el precargado de una estructura, antes de la aplicacin de las cargas de diseo requeridas, hecho en forma tal que mejore su comportamiento general. Aunque los principios y las tcnicas del preesforzado se han aplicado a estructuras de muchos tipos y materiales, la aplicacin ms comn ha tenido lugar en el diseo del concreto estructural.

En efecto, el concepto original del concreto presforzado consisti en introducir en vigas suficiente precompresin axial para que se eliminaran en el miembro cargado todos los posibles esfuerzos de tensin que obraran en el concreto. Sin embargo, a medida que se ha desarrollado el conocimiento de esta forma de construccin, se ha visto claramente que esta concepcin es innecesariamente restrictiva, y en la prctica actual de diseo se permite que haya esfuerzos de tensi6n en el concreto, y hasta cierto agrietamiento limitado. Haciendo variar la magnitud del presfuerzo compresivo puede limitarse al grado deseado el nmero y el ancho de las grietas, igualmente puede controlarse la deflexin del miembro. Se pueden disear vigas con deflexin nula para una combinacin especfica de presfuerzo y cargas externas. Desde el punto de vista de las condiciones dc servicio, tal presforzado parcial presenta una mejora substancial, no slo en la construccin convencional de concreto armado, sino tambin en la forma original del presforzado completo. el cual, si bien eliminaba el agrietamiento bajo las cargas de servicio produca a menudo una combadura hacia arriba que causaba problemas.

II. HISTORIA DEL HORMIGON PRESFORZADOEl principio bsico del pretensado fue aplicado a la construccin quizs hace siglos, cuando se ataban cintas o bandas metlicas alrededor de duelas de madera para formar los barriles. Cuando se apretaban los cinchos, estaban bajo una fuerza que creaba un esfuerzo de compresin entre las duelas y las habilitaban para resistir la tensin en arco, producida por la presin interna del lquido contenido.

Aunque la primera proposicin para aplicar el presforzado al concreto se hizo desde 1886 en los Estados Unidos, no fue sino hasta los aos treinta que, como resultado de los estudios del renombrado Ingeniero francs Eugene Freyssinet, el concreto presforzado llego a ser una realidad prctica. En Europa, en el periodo de aguda escasez de materiales que sigui a laSegunda Guerra Mundial, Freyssinet y otros pioneros como Finsterwalder y Magnel, demostraron las notables posibilidades de este nuevo concepto de Diseo y establecieron la Etapa del desarrollo que habra de tener lugar en los aos siguientes.

Principalmente por razones econmicas el desarrollo del concreto presforzado ha tenido lugar en los Estados Unidos siguiendo lneas muy diferentes en comparacin con el desarrollo que tuvo Europa. Hasta tiempos recientes, el inters principal haba estado en las unidades precoladas pretensadas de claro corto o mediano, que podan llevarse a cabo en produccin en masa con grandes economas en los costos de mano de obra. Habindose usado para pisos, techos y muros, estas unidades han dado cuenta de una fraccin significativa de las nuevas construcciones, e indudablemente continuara dndola.

Aunque prcticamente fue hasta 1926 en que el seor E. Freyssinet realiz sus clebres experiencias de Plougastel, el "Preesforzado" no exista, es justo mencionar como un pequeo homenaje de gratitud por los esfuerzos realizados, a algunos de los investigadores que desde el ao de 1886 perseguan, aunque en forma confusa, la aplicacin de esfuerzos previos a los elementos estructurales.

1886 Jackson patent un sistema de piso. 1888 Doehring, propone sistema para producir tracciones previas a las armaduras. 1907 Koenen y Lundt, proponen procedimiento para eliminar las grietas en el concreto. 1908 Steiner, propone mantener la traccin en las armaduras despus del encogimiento del concreto. 1921 Wettstein construye tablones de concreto con alambre de 5 mm de dimetro. 1925 Dl hizo pruebas con barras recubiertas y ancladas al concreto, el procedimiento no prosper. 1926 1929 E. Freyssinet estudia e investiga el comportamiento de los concretos bajo carga.

Demuestra y cuantifica la existencia del escurrimiento plstico del concreto y deduce y demuestra la necesidad de emplear concretos de gran resistencia y de mdulo de elasticidad elevado y, al mismo tiempo, la necesidad de aceros de alta resistencia y mdulo de elasticidad bajo. Pero no slo hace posible, con tal descubrimiento, la existencia del concreto preesforzado, sino que tambin inventa dispositivos para presforzar y procedimientos constructivos aplicables a esta nueva tcnica.

En sntesis, no slo descubre la forma de hacer posible el preesforzado, sino que lo hace prcticos industrializable y econmico; es pues a l, con indiscutible derecho a quien se le puede y debe otorgar la paternidad de este avance tecnolgico tan notable en la IngenieraCivil.

A partir de esta poca el preesforzado se desarrolla en todas partes del mundo.En Alemania, Hoyer organiza el trabajo de construccin en serie de elementos de concreto preesforzado.

Moersch, Dischinger y Finstenvalder, inventan sistemas especiales de anclaje y estudian la aplicacin a un puente.En 1936, Losier hace pruebas con cementos expansivos y en compaa de Lebelle escriben un tratado sobre el tema.

III. METODOS DE PRESFORZADO

Aunque se han empleado muchos mtodos para producir el estado deseado de precompresin en los miembros de concreto, todos los miembros de concreto presforzado pueden considerarse dentro de una de dos categoras; pretensado y postensado.

Hormign Pretensado

La mayor parte de la construccin de concreto presforzado que se hace en los Estados Unidos y en el resto del mundo es de concreto pretensado.

Los miembros de concreto pretensado presforzado se producen restirando o tensando los tendones (cables) entre anclajes externos antes de vaciar el concreto. Al endurecerse el concreto fresco, se adhiere al acero.Cuando el concreto alcanza la resistencia requerida se retira la fuerza presforzante aplicada por gatos, y esa misma fuerza es transmitida por adherencia del acero al concreto.

Con la cimbra en su lugar, se vaca el concreto en torno al tendn esforzado. A menudo se usa concreto de alta resistencia a corto tiempo a la vez que curado con vapor de agua, para acelerar el endurecimiento del concreto. Despus de haberse logrado suficiente resistencia, se alivia la presin en los gatos. Los torones tienden a acortarse, pero no lo hacen por estar ligados por adherencia al concreto. En esta forma, la fuerza de presfuerzo es transferida al concreto por adherencia, en su mayor parte cerca de los extremos de la viga, y no se necesita de ningn anclaje especial.

Hormign Postensado

Este mtodo consiste en que se esfuerzan los tendones (cables) despus de que ha endurecido el concreto y de que se ha alcanzado suficiente resistencia, aplicando la accin de los gatos contra el miembro de concreto mismo.

Cuando se hace el presionado por postensado, generalmente se colocan en los moldes o formas de la viga conductos huecos que contienen a los tendones no esforzados, y que siguen el perfil deseado, antes de vaciar el concreto. Los tendones pueden ser alambres paralelos atados en haces, cables torcidos en torones, o varillas de acero.

IV. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL HORMIGN PRESFORZADO

El hormign presforzado tiene varias ventajas y desventajas que deben ser analizadas y tomadas en cuenta para la utilizacin del mismo, a continuacin haremos hincapi nicamente al hormign pretensado ya que es el ms utilizado en nuestro medio.

Ventajas del hormign pretensado:

Desde la tcnica del pretensado elimina grietas del hormign en todas las etapas de carga, toda la seccin de las estructuras de toma parte en la resistencia a la carga externa. En contraste con esto, en el hormign armado, slo parte de lo concreto por encima del eje neutro es eficaz. Como el hormign no se agrieta, la posibilidad de acero a la corrosin y el deterioro de hormign se reduce al mnimo. Ausencia de grietas resulta en una mayor capacidad de la estructura para soportar la carga de esfuerzos, impactos, vibraciones y golpes. En vigas de hormign pretensado, las cargas muertas son prcticamente neutralizado. Las reacciones se requieren por lo tanto mucho ms pequea que la requerida en hormign armado. El peso muerto de la carga reducida de la estructura da resultados en el ahorro en los costes de las cimentaciones. La neutralizacin de la carga muerta es de importancia en los grandes puentes. El uso de los tendones y la curva antes de la compresin del hormign ayuda a resistir al corte. La cantidad de acero necesario para pretensado aproximadamente 1 / 3 de la requerida para el hormign armado, aunque el acero para el pretensado debe ser de alta resistencia. En concreto pretensado, bloques prefabricados y elementos pueden aceptarse y utilizarse como una unidad. Esto ahorra en el costo de encofrado y el centrado de grandes estructuras. Con la llegada de hormign pretensado, que ha sido posible ahora para la construccin de grandes luces. Estas estructuras tienen bajo costo y estn salvo de grietas. Hormign pretensado se puede utilizar con ventaja en todas las estructuras donde la tensin se desarrolla, como la corbata y tirantes de una viga de cuerda del arco, traviesas de ferrocarril, postes elctricos, la cara aguas arriba de la presa de gravedad, etc. Las vigas de hormign pretensado la desviacin suele ser baja.

Desventajas del hormign pretensado:

Se requiere alta calidad de hormign denso de alta resistencia. calidad del hormign perfecto en la produccin, colocacin y compactacin que se requiere. Se requiere de acero de alta resistencia, que es de 2.5 a 3.5 veces ms costoso que el acero suave. Se requiere complicadas tensin equipos y dispositivos de anclaje, que suelen ser cubiertos por los derechos patentados. La construccin requiere supervisin perfecta en todas las etapas de la construccin.

V. ANALISIS COMPARATIVO ENTRE EL HORMIGN ARMADO Y EL HORMIGN PRESFORZADO.

Con el hormign presforzado se reducen secciones, ya que toda la seccin del elemento resiste los esfuerzos; mientras que con el hormign armado se asume que nicamente las seccin por encima del eje neutro resiste los esfuerzos.

Con el hormign presforzado se neutralizan las cargas muertas por efecto de los presfuerzo introducidos inicialmente, con lo cual se reducen considerablemente las cargas; mientras que con el hormign armado sucedo lo contrario generando mayores esfuerzos.

Las cantidades de acero utilizadas en H. presforzado es mucho menor que en el hormign armado (1/3), dando lugar a un ahorro econmico considerable.

Con el H. presforzado se puede construir estructuras con grandes luces, bajo costo y mayor rapidez; mientras que con el hormign armado convencional se necesita mayor tiempo, dinero y tcnicas constructivas especiales o sofisticadas.

Una de las principales desventajas que tiene el H. presforzado, es que necesita acero y hormign de alta resistencia, lo que no sucede con el hormign armado; adems requiere de equipos y dispositivos de anclaje especiales as como de personal capacitado para elaborar este hormign.

VI. BIBLIOGRAFA: http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensado http://civilgeeks.com/2011/03/15/hormigon-pretensado-ventajas-y-desventajas/ http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/tag/hormigon-pretensado/

PROF.:ING. PABLO GOMEZ ALUMNO: VILLARROEL NUEZ JESS H.