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06. acero pres y post tensado en puentes y edificios (ing. luis villena sotomayor)

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06. acero pres y post tensado en puentes y edificios (ing. luis villena sotomayor)

  1. 1. “ACERO PRES Y POST-TENSADO EN PUENTES Y EDIFICIOS” Expositor : Ing. Luis Villena Sotomayor Chimbote - Jun 2013 PRIMER CONGRESO NACIONAL ESTUDIANTIL “LA INGENIERIA CIVIL APLICADA AL DESARROLLO NACIONAL” TEMA:
  2. 2. 2 TEMAS A TRATAR: 1. 2. 3. 4. a. b.
  3. 3. 3 1. CONCEPTOS GENERALES
  4. 4. 4Pag. 4 1. 2. 3. 4. 5. 1) 2) 3) 4) 5)
  5. 5. 5Pag. 5 1. 2. W P P ax P A        flex M y I        M I y          M Zt_b       + + +
  6. 6. 6Pag. 6 E.N. exc W P P - Esfuerzos Totales 0 Compresión = - - + + + - + Diagrama de Esfuerzos Por Presforzado Por Carga Vertical -P/A -P.exc/Zb +M/Zb -M/Zt-P/A +P.exc/Zt
  7. 7. 7Pag. 7 PRESFUERZO POR PRETENSADO
  8. 8. 8Pag. 8  PRESFORZADO POR PRETENSADO
  9. 9. 9Pag. 9
  10. 10. 10Pag. 10  PRESFORZADO POR PRETENSADO
  11. 11. 11Pag. 11 PRESFUERZO POR POSTENSADO
  12. 12. 12Pag. 12 2. MATERIALES Y EQUIPOS Alambre Torón Barras de tensado
  13. 13. 13Pag. 13
  14. 14. 14Pag. 14 2.2 SISTEMA ADHERIDO
  15. 15. 15Pag. 15
  16. 16. 16Pag. 16
  17. 17. 17Pag. 17
  18. 18. 18Pag. 18
  19. 19. 19Pag. 19 1 2 3 4
  20. 20. 20Pag. 20 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UNA VIGA POSTENSADA • Animación con tendones Multitorón del Sistema ADHERIDO:
  21. 21. 21Pag. 21 2.3 SISTEMA NO ADHERIDO ANCLAJE ESTANDAR ANCLAJE ENCAPSULADO GRASA INHIBIDORA A LA CORROSION FORRO DE POLIETILENO TORON
  22. 22. 22Pag. 22  ENGRASADO Y FORRADO DEL TORON CON PEHD POR EXTRUSION (SOLO POR EL FABRICANTE): Bobina de Acero (aprox 3ton)
  23. 23. 23 Pag. 23 SILLAS DE SOPORTE DE TENDONES DE PRESFUERZO
  24. 24. Pag. 24
  25. 25. 25 3.- CRITERIOS DE DISEÑO  PERALTES MINIMOS RECOMENDADOS: Pag. 25 Reglamento Material Tipo Tramo simple Tramo continuo Losas 0.030L ≥ 165mm 0.027L ≥ 165mm Vigas cajón 0.045L 0.040L Vigas I prefabricadas 0.045L 0.040L Vigas de estructuras peatonales Vigas cajón adyacentes 0.030L 0.025L Losas Vigas y Bandas Concreto Pretensado 0.033L 0.030L AASHTO ACI Concreto Pretensado L/40 - L/48 L/25 - L/30
  26. 26. 26  ESTADO FINAL: Pag. 26 t Pe A  Pe exc Zt  Mpp Zt  Md Zt  Msc Zt  adm1 b Pe A  Pe exc Zb  Mpp Zb  Md Zb  Msc Zb  adm2 Wpp + Wd + Ws/c PePe C + C T - + + Por Peso Muerto E.N. 0 TC C TCC FinalPor Peso PropioPor Presforzado Diagrama de Esfuerzos - =+ - + + - Por Sobrecarga T - + C - + Wpp + Wd + Ws/c PePe C + C T - + + Por Peso Muerto E.N. 0 TC C TCC FinalPor Peso PropioPor Presforzado Diagrama de Esfuerzos - =+ - + + - Por Sobrecarga T - + C - +
  27. 27. 27 PiPi E.N. C TC C TCC Esf. InicialPor Peso PropioPor Presforzado Diagrama de Esfuerzos =+ - + + - - + C Wpp - T  ESTADO INICIAL: Pag. 27 t Pi A  Piexc Zt  Mpp Zt  adm3 b Pi A  Piexc Zb  Mpp Zb  adm4
  28. 28. 28Pag. 28 a) b) c) ft=2*(f’c)^0.5 ft=0.62*(f’c)^0.5
  29. 29. 29Pag. 29
  30. 30. ESTADO INICIAL P(t=0) f=exc "W" en el momento del tensado L E.N. e1 e2 P(t=0) Tracción Compresión 0.5* f'ci 0.25* f'ci -0.60*f'ci -0.60*f'ci 0.5* f'ci -0.60*f'ci
  31. 31. P(t= ) f=exc "W" (Cargas de larga duración) L E.N. e1 e2 P(t= ) Tracción Compresión = 0.62* f'c -0.45*f'c -0.45*f'c -0.45*f'c = 0.62* f'c = 0.62* f'c ESTADO INTERMEDIO
  32. 32. ESTADO FINAL (SERVICIO) P(t= ) f=exc "W" (Cargas Total de Servicio, sin factorar) L E.N. e1 e2 P(t= ) Tracción Compresión = 0.62* f'c -0.60*f'c -0.60*f'c= 0.62* f'c = 0.62* f'cCompresión Tracción Tracción Compresión -0.60*f'c
  33. 33. 33Pag. 33 DEFINICIÓN. PP Wpretensado = 8.(PcosØ).e / L Wpp + Wd + k*Ws/c 2 P = PcosØ
  34. 34. 34Pag. 34 CARGAS Y MOMENTOS EQUIVALENTES PRODUCIDOS POR TENDONES PRESFORZADOS MOMENTO PRODUCIDO POR EL TENDON CARGA EQUIVALENTE EN EL CONCRETO PRESFORZADO MIEMBRO e1 + e2 2 * e3= PsenØ1 PsenØ2 P PcosØ PcosØ1 PcosØ PcosØ M1 PcosØ2 M2 W= 8.P.f L² * PcosØ2 = P M = P.f P * f = e + e3 P M = P.e M2 = P.e2 PsenØ W= 2.P.f L² * PcosØ = P M1 = P.e1 * PcosØ1 = P
  35. 35. 35Pag. 35 a) Parábola Simple c) Parábola Invertida ó reversa b) Parábola Parcial c) Parábola Arpeada CARGAS EQUIVALENTES PARA VIGAS CONTINUAS
  36. 36. Pag. 36 VIGA CONTINUA DE 2 TRAMOS:
  37. 37. Pag. 37
  38. 38. 38 4.a. PRESFORZADO EN EDIFICACIONES Pag. 38
  39. 39. 39Pag. 39 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UNA LOSA POSTENSADA • Animación con el Sistema «NO ADHERIDO» (Monotorón)
  40. 40. 40Pag. 40 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UNA LOSA POSTENSADA • Animación con el Sistema «ADHERIDO» (Multitorón)
  41. 41. 41 PREDIMENSIONAMIENTO Cuadro de Relaciones Luz / Peralte Estos peraltes aplican para proporciones de: Carga Viva / Carga Muerta total < 1.0 PTI: Post-Tensioning Institute (USA) DESCRIPCION PTI Losas macizas en una dirección 48 Losas macizas en dos direcciones (soportado únicamente por columnas) 45 Losa plana con ábacos 50 Losas apoyadas en vigas en ambas direcciones 55 Losas nervadas en dos direcciones (malla de 1.5m.) 35 Vigas (b≈h/3) 20 Vigas (b≈3h) 30 Viguetas en una dirección 40
  42. 42. 42 AHORRO DE MATERIALES Optimización de los materiales básicos de construcción, logrando un ahorro en el concreto, acero de refuerzo, mano de obra y encofrado. Pag. 42 En losas típicas con luces mayores a 7.00m 100% Costo del Material Concreto Barra de Refuerzo PT Sistema Reducción de Concreto al 25% Reducción Barra de Refuerzo al 65% Total de ahorro 10% - 20%
  43. 43. 43 REDUCCION DE LA ALTURA DE ENTREPISO Pag. 43 Edificio con Concreto Armado Edificio con Concreto Pretensado 10 Pisos 5 Niveles de Parqueo Terreno Ganancia en Altura Ganancia en Profundidad 10 Pisos
  44. 44. 44  PLAYA DE ESTACIONAMIENTO – CAMINO REAL: Pag. 44
  45. 45. 45  EDIFICIO TORRE PINAR (4 sótanos + 12 pisos, SURCO) Pag. 45 Edificio de 12 pisos Con Bandas Postensadas Edificio de 11 pisos Con vigas de Conc. Armado
  46. 46. 46  EDIFICIO TORRE PINAR (4 sótanos + 12 pisos, SURCO) Pag. 46
  47. 47. 47  EDIFICIO TORRE PINAR (4 sótanos + 12 pisos, SURCO) Pag. 47
  48. 48. 48  EDIFICIO TORRE PINAR (4 sótanos + 12 pisos, SURCO) Pag. 48
  49. 49. Pag. 49 Instalación de armadura de refuerzo y tendones en Vigas.  EDIFICIO OIT (LIMA)
  50. 50. Pag. 50 VIGA PARED: IGLESIA SAGRADO CORAZÓN DE JESÚS (SURCO) Viga de 32m de longitud y 5.50m de peralte
  51. 51. 51  EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION (San Borja – Lima) ( 12 pisos)  Estructuración con Volados Postensados. Pag. 51
  52. 52. 52Pag. 52  EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION (San Borja – Lima) ( 12 pisos)  Estructuración con Volados Postensados.
  53. 53. 53 EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION Volados Postensados de aprox 4.00m a 6.00m Pag. 53
  54. 54. 54  EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION  Postensados de Volados de aprox. 4.00m a 6.00m Pag. 54
  55. 55. 55Pag. 55 PLANTA DE INCA KOLA (TRUJILLO) VIGAS POSTENSADAS DE TECHO: APROX. 36,000m2 DE AREA TECHADA
  56. 56. 56Pag. 56 PLANTA DE INCA KOLA (TRUJILLO) VIGAS POSTENSADAS : 96 TRAMOS DE APROX. 18.40M DE LUZ C/U (Aprox. 1.75km de vigas)
  57. 57. 57 Tendones No Adheridos de Ø 0.5” Pag. 57 PLANTA DE INCA KOLA (TRUJILLO) VIGAS POSTENSADAS LONGITUDINALES CONTINUAS: Cargan a vigas metálicas transversales
  58. 58. 58 DESCRIPCION Pag. 58
  59. 59. 59  EJEMPLOS: Almacén NEPTUNIA (El Callao) Pag. 59 PARIHUELA DEL PRIMERO AL SEPTIMO NIVEL
  60. 60. 60  EJEMPLOS: Almacén NEPTUNIA (El Callao) Pag. 60
  61. 61. 61  EJEMPLOS: Almacén SAGA FALABELLA (V. El Salvador) Pag. 61
  62. 62. 62  EJEMPLOS: Almacén SAGA FALABELLA (V. El Salvador) Pag. 62
  63. 63. 63Pag. 63 Operación de Tensado
  64. 64. 64  EJEMPLOS: Almacén SAGA FALABELLA (V. El Salvador) Pag. 64
  65. 65. 65  EJEMPLOS: Almacén SAGA FALABELLA (V. El Salvador) Pag. 65
  66. 66. 66 EDIFICIO KONTIKI Playa de Punta Hermosa Edificio de 5 pisos anclado a la roca con anclajes permanentes y cuenta además con volado de 11.00m en el primer piso Pag. 66
  67. 67. 67 EDIFICIO KONTIKI Playa de Punta Hermosa • 4 vigas de concreto reforzado apoyadas en columnas inclinadas • Fundación anclada dentro de la roca utilizando anclajes permanentes • Vigas ancladas dentro de la roca con anclajes de doble protección contra la corrosión • Anclajes de entre 21.5 y 32.5m de longitud y entre 6 a 10m de longitud adherida • Columnas ancladas con una inclinación de 50° y vigas con 5° • Vigas postensadas de 11m de volado en el primer piso Pag. 67
  68. 68. 68 4.b PRESFORZADO EN PUENTES
  69. 69. 69  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 69
  70. 70. 72  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 72
  71. 71. 73  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 73
  72. 72. 74  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 74
  73. 73. 75  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 75
  74. 74. 76  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 76
  75. 75. 77  PRESFUERZO POR PRETENSADO Pag. 77
  76. 76. 78
  77. 77. 79 ETAPA 1
  78. 78. 80 ETAPA 2
  79. 79. 81 compuesta ETAPA 3
  80. 80. 82 ETAPA 4
  81. 81. 83 ETAPA 4
  82. 82. 84 ETAPA 4
  83. 83. 85
  84. 84. 86
  85. 85. 87
  86. 86. 88
  87. 87. 89
  88. 88. 90
  89. 89. 91
  90. 90. 92
  91. 91. 93
  92. 92. 94
  93. 93. 95
  94. 94. 96
  95. 95. 97
  96. 96. 98
  97. 97. 99
  98. 98. 100
  99. 99. 101
  100. 100. 102
  101. 101. 103
  102. 102. 104
  103. 103. 105
  104. 104. 106
  105. 105. 107
  106. 106. 108
  107. 107. 109 Tendón: 1 Torón de Ø0.6" @0.50m
  108. 108. 110 PUENTE SICUANI
  109. 109. 113
  110. 110. 114 ESQUEMA - ELEVACION DEL PUENTE 10.00 52.90 8.80 SECCION TRANSVERSAL DEL PUENTE 7.90 1.60 11.20 10.00
  111. 111. 119  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m) 2 TRAMOS EXTERIORES DE 55.00m Y UN TRAMO CENTRAL DE 70.00m Pag. 119
  112. 112. 120Pag. 120  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
  113. 113. 121Pag. 121  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
  114. 114. 122Pag. 122  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
  115. 115. 123Pag. 123  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m) TENSADO DE CUARTA ETAPA DENTRO DE LA VIGA CAJON)
  116. 116. 124Pag. 124  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
  117. 117. 125Pag. 125  PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
  118. 118. PUENTE COLLANA (LIMA L=150m)
  119. 119. PRUEBA DE CARGA PUENTE COLLANA (LIMA L=150m)
  120. 120. 128  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 128
  121. 121. 129  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 129
  122. 122. 130  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 130
  123. 123. 131  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 131
  124. 124. 132  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 132
  125. 125. 133  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 133
  126. 126. 134  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 134
  127. 127. 135  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 135
  128. 128. 136  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 136
  129. 129. 137  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 137
  130. 130. 138  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 138
  131. 131. 139  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 139
  132. 132. 140  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 140
  133. 133. 141  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 141
  134. 134. 142  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 142
  135. 135. 143  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 143
  136. 136. 144  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 144
  137. 137. 145  PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m) Pag. 145
  138. 138. 146 GRACIAS… Ing. Luis Villena Sotomayor E-mail: luisvillena_unific@yahoo.es

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