FACULTAD DE ARQUITECTURAESCUELA ACADMICA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA

TTULO:LOSAS

AUTOR(ES):CONTRERAS, BetsyGARCS ESTELITA, Valery HandersGOMEZ ACERO, MilagrosMEDINA ASTO, Lucero del RocoSANCHEZ ROJAS, Yerlly DeaviTORRES ROMERO, Mildo Fidel

DOCENTE: ARQ. NAVEDA SARMIENTO. Juan Enrique

Chimbote Per2015

9. ESTRUCTURAS PRE TENSADAS

Es aquella cuya integridad, estabilidad y seguridad dependen primordialmente en un proceso de pretensado. Se le llama pretensado a la creacin de esfuerzos permanentes en una estructura de manera intencionada, con el propsito de mejorar su desempeo bajo diversas condiciones de servicio.Por medio del pretensado se aumenta la capacidad de carga y se disminuye la seccin del elemento. Se Inducen fuerzas opuestas a las que producen las cargas de trabajo mediante cable de acero de alta resistencia al ser tensado contra sus anclas.La aplicacin de estas fuerzas se realiza despus del fraguado, utilizando cables de acero enductados para evitar su adherencia con el concreto.

Actualmente se pueden encontrar estructuras pre tensadas, como pueden ser:

Edificios. Plataformas de almacenamiento. Plantas nucleares. Tipos de puentes diferentes. Estructuras subterrneas. Torres de televisin. Torres de alta tensin. Plataformas marinas.

Esta modalidad de estructura, es la que se utiliza principalmente en las edificaciones que se encuentran ubicadas en las reas propensas a los sismos o en aquellos diseos que necesitan de una proteccin especial contra detonaciones. Las ventajas de preesfuerzo, las conocan los antiguos arquitectos Romanos, pues se tienen pruebas de su uso, desde hace muchos aos. Por ejemplo, se encuentra la pared alta del tico del Coliseo romano, el cual realiza una presin en los muros de la parte inferior.

9.1. CARACTERISTICAS

Estructuras esbeltas que permiten disminuir la altura del edificio, reducir las cargas y aumentar los claros entre apoyos. Uniones sencillas y eficientes entre losas, vigas, muros y columnas, que eliminan problemas de juntas entre dichos elementos. Soluciones estructurales con bajos requerimientos de mantencin. Mayor firmeza, durabilidad y resistencia al fuego. Acortamiento en la ejecucin de la obra gris gracias a rpidos y eficientes programas de construccin. Reduccin de los materiales de construccin (hasta un 40% de concreto y un 75% de acero). Integridad estructural superior proporcionada por la continuidad de la losa y cables. Evita la aparicin de fisuras y es impermeable al estar el concreto comprimido.

9.2. VENTAJAS

1. Produccin rapidsima y en serie. todo el proceso de ejecucin de la pieza dura entre 14 horas y 3 das. Usualmente se almacenan las piezas en parque, pero no son raros los casos en que se enva directamente a la obra.2. Produccin industrializada, con posibilidad de alcanzar una alta calidad en los materiales y en la ejecucin, fruto de la especializacin del personal.3. Si el curado trmico se realiza en ambiente hmedo, se consigue una importante reduccin de las prdidas de tensin debidas al acortamiento por fluencia del hormign.4. Se tiene una mejora del comportamiento bajo la carga de servicio por el control de agrietamiento y la deflexin.5. Permite la utilizacin de materiales de alta resistencia

9.3. EQUIPO DEL SISTEMA PRETENSADO.

El aspecto ms importante del equipo en el pretensado consiste bsicamente en la mordaza temporal que retienen a los alambres o torones durante y despus del tensado. El mtodo de tensado podr variar pero la mordaza no, ya que an est constituida por un barril y una cua.Generalmente, la cua consta de 2 a 3 piezas con un collar y una grapa de alambre que mantiene a ambos en la misma posicin relativa. Es importante que la cua quede fija alrededor del alambre o torn y dentro del barril en una posicin concntrica, para que todos los segmentos de la cua se introduzcan a la misma distancia dentro del barril.En el anclaje fijo, las mordazas se presionan sobre los tendones no tensados cerca de la placa de anclaje. En el extremo de tensado, donde los tendones son tensados en forma individual, debe colocarse la mordaza sobre el tendn no tensado, contra la placa de anclaje. Se coloca ahora el gato con el tendn y se inicia el tensado, en el tendn se jala a travs de la mordaza. Cuando se han alcanzado la carga y extensin requeridas, se introduce la cua con fuerza sobre el tendn, se afloja la carga en el gato y al tratar el tendn de jalar a travs de la cua, la obliga a correrse sobre l quedando firmemente sujeto.Si los tendones se estiran en forma individual, los gatos son relativamente pequeos y operan a base de electricidad.

9.4. MATERIALES.La materia prima necesaria para la fabricacin de las piezas de hormign, est compuesta por cemento, agregados, agua, ductos y tendones de acero, o tambin puede ser empleando hormign prefabricado reforzado con tendones de acero estndar. El hormign empleado en dichos elementos es normalmente de resistencia ms alta que el de las estructuras coladas en obra; asimismo se emplea acero de alta resistencia para el presfuerzo, que pueda soportar las tensiones a las que ser sometido Acero: Generalmente el refuerzo utilizado en el presfuerzo es en forma de alambres de alta resistencia a la tensin estirados en fro, o varillas de aleacin en conjunto para formar torones.

Cable: Grupo de tendones.

Tendn: Elemento estirado que se usa para transmitir presfuerzos en un elemento de concreto. Los tendones pueden consistir de alambres individuales estirados en fro, varillas o torones.

Alambre: Refuerzo de seccin entera que cumple con los requisitos de la norma britnica BS4486:1969 y que comnmente se suministra en longitudes rectas.Los alambres en su dimetro, desde 2 hasta 8 mm, pero el dimetro ms pequeo de uso general para elementos estructurales es de 4 mm y puede suministrarse ya sea como se extrae o prestirado. La primera condicin consistir de rollos provenientes del laminado con una curvatura natural. El alambre que ha sido prenderezado mediante un proceso que comprende un tratamiento de calentamiento reductor de esfuerzos, provoca una mejora en las propiedades elsticas y conduce a lo que se denomina un comportamiento de relajamiento normal o bien un tratamiento estiramiento en caliente, que igualmente induce altas propiedades elsticas, pero que provoca lo que clasifica como un comportamiento de relajamiento bajo.

ELEMENTOS PARA PRETENSADO

Viga tipo T, invertida Viga de concreto tipo I.

9.5. SISTEMA CONSTRUCTIVO

Para obtener hormign pretensado se introducen armaduras en el molde y se tensan con gatos hidrulicos contra bloques de hormign o metlicos como reaccin.

El dimetro de los cables, su nmero y la tensin de cada cable depende del pre esfuerzo deseado.Independientemente de los cables de pretensado en elementos de hormign es necesario considerar armaduras de reparticin y estribos para absorbes el corte.Los moldes, una vez tensados los cables, se llenan de hormign y se deja fraguar hasta obtener resistencias necesarias para someter el concreto al pre esfuerzo de diseo, generalmente un 60 o 70 % de la resistencia a compresin especificada a 28 das. Obtenidas las resistencias necesarias se trasmite la tensin de los cables a la estructura soltando lentamente los gatos y cortando los cables.PASOS DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO Encofrado de losa Se traza la ubicacin de cada cable. Instalacin de la malla inferior de losa. Se coloca el ducto plano sobre apoyos de acero para dar la curvatura respectiva al cable segn el tipo de anclaje del diseo. Se introducen los torones en cada ducto. Se instalan en los extremos, las cajuelas de madera, as como tambin los accesorios y refuerzos que van en los extremos. Instalacin de la malla superior de losa Se tensa el cable con una fuerza de 195 KN (por cable). .-Se inyecta la lechada a travs de una manguera ubicada en los extremos. Se procede a rellenar con grout los agujeros dejados por las cajuelas de madera y se le da el acabado. Se realiza el vaciado de la losa. Se desencofra las cajuelas

Nota: el proceso constructivo del pos tensado es similar, la diferencia es que el tensado es despus del fraguado del concreto y tambin se tendra que checar si es con sistema adherente o no adherente.

10. ESTRUCTURAS POST TENSADAS

En el caso de las estructuras pos tensado, en reemplazo de cables se introducen en el molde vainas de plstico o metlicas a travs de las cuales, una vez endurecido el concreto, se introducen cables y se tensa el elemento mediante gatos hidrulicos, apoyados contra placas metlicas insertadas en los extremos de los elementos a pre esforzar.Una vez tensados los cables se inyectan las vainas con un o mortero de cemento fluido para fijar los cables y cuando la resistencia del grout lo permite se relajan los gatos transmitiendo el pre esfuerzo a la estructura.En las vigas con hormign pos tensado las vainas generalmente se colocan con una cierta curvatura tipo parbola invertida, siguiendo la curva de momento, para colaborar con el esfuerzo de corte cerca de los apoyos.

Al igual que las estructuras pretensadas los elementos pos tensados normalmente tienen armaduras y estribos, que en este caso permiten el transporte y colocacin de la pieza, ya que el pos tensado generalmente se realiza en obra una vez montada la pieza.Supongamos una viga como la de la figura siguiente

SISTEMA DE LOSAS POSTENSADAS

Las diferencias bsicas se muestran en el siguiente croquis:

TRADICIONAL 1. Menor espaciamiento de columnas 2. Existen trabes y losas 3. Mayor altura del edificio

SISTEMA POSTENSADAS. 1. Amplitud en el sembrado de columnas, lo que nos da Comodidad. 2. No hay vigas, losa plana, por consiguiente Velocidad en construccin. 3. Menos altura del edificio, significa: Ahorro estructural y en acabados

9.2. VENTAJAS DEL SISTEMA POSTENSADO:

1. Acortamiento significativo de plazos de ejecucin de la obra gris gracias a rpidos y eficientes programas de construccin. El sistema de moldaje se puede retirar inmediatamente concluido el tensado.

2. Ahorros en concreto, acero, mano de obra y moldaje, ya que el sistema disminuye en forma considerable cada una de estas partidas.

3. Integridad estructural superior proporcionada por la continuidad de la losa y cables, con un buen desempeo ssmico.

4. Esbeltas estructuras que permiten disminuir la altura del edificio, reducir las cargas de fundacin y aumentar las luces.

5. Uniones sencillas y eficientes entre losas, vigas, muros y columnas, que eliminan problemas de juntas entre dichos elementos.

6. Soluciones estructurales con bajos requerimientos de mantenimiento.

7. Mayor firmeza, durabilidad y resistencia al fuego.

8. Seobtienenelementosmseficientesyesbeltos,conreduccindelosmaterialesde construccin (hasta un40%dehormignyun75%de acero).

9. Lareduccindepesodelaestructurapermitereducirelespesory elarmadodelalosadecimentacin.

10. Continuidadestructuralquepermiteunmenornmerodejuntasde hormigonadoydilatacin,ascomounamayorintegridadestructural.

9.3. DESVENTAJA DEL SISTEMA POSTENSADO.

La nica desventaja de este sistema es que los cdigos ssmicos de algunos pases no permiten su uso en zonas ssmicas, por la transmisin de fuerzas producidas por la excitacin dinmica, es lo que se conoce como sistema de losas planas.

9.4. ESPESORES DE LAS LOSAS POSTENSADA.

El aumento de las longitudes aumenta el espacio utilizable no comprometido en los edificios; disminuyendo el nmero de articulaciones conduce a la disminucin de los costes de mantenimiento durante la vida de diseo de un edificio, ya que las articulaciones son los principales escenario de debilidad en edificios de concretos. Para utilizarlos, se funde o vaca primero una torta o capa de mortero con un espesor de 2.5 cm, reforzada con malla electrosoldada o malla de alambre tipo gallinero; luego se colocan los cajones aligerantes, se ubica el refuerzo de acuerdo al plano estructural, se funde el hormign y finalmente, en la parte superior del aligerante, se funde una capa (diafragma) monoltica con las nervaduras de la losa y de unos 5 cm de espesor.

Colocacin de cables en losas postensadas.

9.5. MATERIALES.

Concreto.

Esnormalmentede resistencia y calidad ms alta que el de las estructuras reforzadas, es que el concreto de alta resistencia est menos expuesto a las grietas por compresin, que implica el postensado

Alambresdeacerotemplados.

Sefabricanencaliente.Elprocesodeestirado seejecutaenfroloquemodifica notablemente suspropiedadesmecnicaseincrementasu resistencia.Posteriormenteselesliberadeesfuerzosresidualesmedianteun tratamiento Continodecalentamientohastaobtenerpropiedadesmecnicassuperiores.

Los alambres redondos

Se usan en la construccin de concreto presforzado postensado y ocasionalmente en obras pretensadas se fabrican en forma tal que cumplan con los requisitos de la especificacin ASTM A-421, "Alambres sin Revestimiento, Relevados de Esfuerzo, para Concreto Presforzado". Los alambres individuales se fabrican laminando en caliente lingotes de acero hasta obtener varillas redondas. Despus del enfriamiento, las varillas se pasan a travs de troqueles para reducir su dimetro hasta el tamao requerido. En el proceso de esta operacin de estirado, se ejecuta trabajo en fro sobre el acero, lo cual modifica grandemente sus propiedades mecnicas e incrementa su resistencia.

Los alambres se fabrican en dimetros de 3, 4, 5, 6, 7, 9.4 y 10 mm y las resistencias varan entre 16 000 y 19 000 kg/cm2.

Torn.Sefabricaconsietealambresfirmementetorcidos.Suspropiedadesmecnicacomparadasconlasdelosalambresmejorannotablemente, sobre todo la adherencia.Laresistencia alarupturaesde19,000kg/cm2.Lostoronespuedenobtenerseentreunrangodetamaosquevadesde3/8 hasta0.6cmdedimetro,siendolosmscomuneslosde3/8yde1/2"con reasNominalesde54.8y98.7mm2, respectivamente. Varillas deacerodealeacin.Sualtaresistenciaseobtienemediantelaintroduccindealgunosmineralesde ligazndurantesu fabricacin.Adicionalmenteseefectatrabajoenfroenlasvarillasparaincrementaran mssuresistencia.Despusdeestirarlasenfroselesliberadeesfuerzos paraobtenerlaspropiedadesrequeridas.Lasvarillasdeacerodealeacinseproducenen dimetrosquevarande1/2"hasta 13/8.

9.6. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO.

El procedimiento constructivo comienza con la instalacin del sistema de moldaje, el cual puede ser de cualquier tipo disponible en el mercado. Este procedimiento se simplifica en forma considerable, ya que por lo general no cuenta con vigas, haciendo del moldaje una superficie plana.Una vez comenzada la instalacin del moldaje, se inicia la instalacin de la armadura tradicional y los cables de postensado en forma simultnea.

La faena de hormigonado es igual a una losa tradicional, donde un sistema de capacho o bomba puede ser utilizado.El procedimiento de tensado se ejecuta una vez que el hormign ha alcanzado la resistencia suficiente, perodo que se cumple en promedio al tercer da de vertido el hormign. Luego de tensada la losa, sta es capaz de soportar las cargas para lo que fue diseada, por lo que se puede retirar la totalidad del sistema moldaje. Finalmente se corta el resto del cable que sobresale de la losa una vez tensada, y se sella la cavidad mediante un mortero.

1.Disposicin delosmoldes,enlabaseyel permetro2.Secubreconlarejilladeenfierradura,especificadaenlosplanosde estructura3.Seinstalaelsistemadetendones.Tantoelladopasivocomoelactivodebenfijarse convenientemente alaarmaduraderefuerzoyalmoldaje.4.Sedispone deunasegundarejilla,sielclculo estructuralloespecifica5.Sevierte elhormign6.Unavezfraguado,yqueelhormignhayaalcanzado una resistenciadel80% seprocedeal tensadodelostendones

Unavezque elhormign ha fraguado y alcanzado su resistencia necesaria (80%), se procede a la aplicacin de compresin a la estructura, a travs de la tensin de los cables.

Primeroseextraenlosmoldesdeposicin(deplstico)yseajustaelcablecon lascuas

Lostendones son estirados a travs de una gata hidrulica que reaccionan contra la propia pieza de hormign, y comienza a observarse el exceso de cable.El gato se retira ytransfiriendolapresin haciaelhormign.

ETAPADETRANSFERENCIA.

Alliberar losanclajesdelapresindela gatahidrulicase transfieren las fuerzas al concreto que comnmente haalcanzado el80%desuresistencia.Aquocurren las prdidas instantneas y deslizamientos inevitables, los cuales estn previstos por el clculo estructural, las acciones a considerar son el esfuerzo que acta en ese instante y el peso propio del elemento.

PROCESO DE COLOCACIN DE LOS CABLES POSTENSADO.

Se debe supervisar que la tensin de los cables sea la especificada por los planos de clculo, midiendo el exceso de cable y a continuacin se corta.

ETAPA FINAL

Se consideran las condiciones de servicio tomando en cuenta esfuerzos permisibles, deformaciones y agrietamientos, y las condiciones de resistencia ltima de tal manera que adems de alcanzar la resistencia adecuada se obtenga una falla dctil (el elemento cuando alcanza su resistencia mxima empieza a tener deformaciones, pero mantiene el nivel de resistencia.

ESPECIFICACIONES DE LOS CABLES

El uso de cables de acero de alta resistencia para el postensado es necesario por razones fsicas bsicas. Las propiedades mecnicas de este acero tal como lo revelan las curvas de esfuerzo-deformacin, son algo diferentes de aquellas del acero convencional usado para el refuerzo del concreto.

EL CABLE TRENZADO.

Se usa casi siempre en miembros pretensados, y a menudo se usa tambin en construccin postensada. El cable trenzado se fabrica de acuerdo con la especificacin ASTM A-416, "Cable Trenzado, Sin Revestimiento, de Siete Alambres, Relevado de Esfuerzos, Para Concreto Presforzado". Es fabricado con siete alambres firmemente torcidos alrededor de un sptimo de dimetro ligeramente mayor. El paso de la espiral del torcido es de 12 a 16 veces el dimetro nominal del cable. Los cables pueden obtenerse entre un rango de tamaos que va desde 6.35 mm hasta 0.60 mm de dimetro, se fabrican en dos grados: el grado 250 y 270 los cuales tienen una resistencia ltima mnima de 1720 y 1860 N/mm2 respectivamente, estando estas basadas en el rea nominal del cable.

BIBLIOGRAFA.

Arquis.(2004). Acero Estructuras. Recuperado de http://www.arqhys.com/articulos/estructuras-pretensadas.html

Wikipedia.(2015). Hormign Pretensado. Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n_pretensado

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Alejandro (2008). Hormign Pretensado. Recuperado de http://www.elmercadodelavivienda.com/hormigon-pretensado.html