concreto precomprimido

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA
(UNEFA).
NÚCLEO MIRANDA – EXTENSIÓN OCUMARE DEL TUY.
CÁTEDRA: CONCRETO RECOMPRIMIDO
EL ESTADO NATURAL
Profesor: Estudiante:
ING. NEIKERBI GONZALEZ Jiménez Dayana
C.I: 18.465.798
Ing. Civil 8-01
Ocumare del Tuy, septiembre de 2016.

2. INTRODUCCIÓN
El concreto es un material con características semejantes a la
piedra que se obtiene mediante la mezcla proporcionada de cemento,
arena y grava u otro agregado, y agua. Al endurecerse el resultado de
esta mezcla puede presentarse en formas y dimensiones deseadas. Los
principios que hacen del concreto un material de construcción universal
son tan evidentes que ha sido utilizado de diversas maneras por miles de
años. Este es un material relativamente frágil, con una baja resistencia a
la tensión comprada con la resistencia a la compresión, esta condición
impide su utilización en elementos estructurales sometidos a tensión, una
alternativa para contrarrestar esta limitación fue utilizar acero como
vínculo interno para reforzar el concreto aumentando así su resistencia a
la tensión. El estado natural de tan extraordinario material de construcción
se presenta cuando no está sometido a fuerzas externas, en caso
contrario dichas fuerzas causarán tensiones y deformaciones que nos
permiten evaluar su comportamiento teniendo en cuenta el estado de
referencia.

3. ESTADO NATURAL
Estado en que se encuentra el sólido elástico (aquel que ante un
esfuerzo exterior se deforma y recupera su condición primitiva al cesar la
causa que producía la deformación) cuando no está sometido a fuerzas o
acciones externas. Dicho estado se puede subdividir en dos grupos según
posea o no tensiones:
A.-ESTADO NATURAL SIN TENSIÓN
Constituido por el estado natural sin tensión con deformación y por
el estado natural sin tensión ni deformación. Llamado también estado no
deformado; el estado no deformado es aquel en que se encuentra el
sólido elástico, cuando no siendo sometido a la acción de las fuerzas
externas son nulos sus componentes de deformación en cada punto.
B.-ESTADO NATURAL CON TENSIÓN O ESTADO DE COACCIÓN
Estado obtenido cuando al solido no deformado se le imponen
deformaciones y/o ligaduras (vínculos internos y/o externos) no
compatibles con su configuración indeformada.
El estado de coacción es una configuración de equilibrio de un
cuerpo deformable que se puede considerar obtenido del solido
indeformable mediante la introducción de deformaciones locales o de
conjunto, que no respetan la congruencia interna y/o la compatibilidad con
los vínculos externos y que inducen al solido a deformarse de tal manera
que las deformaciones sean congruentes y compatibles.

4. SÓLIDOS SIN VINCULACIÓN EXTERNA O VINCULADOS EN MODO
ISOSTÁTICO
Las deformaciones impuestas no compatibles serán
necesariamente por vínculos internos ya que los vínculos externos, en
caso de que existan, no se oponen y por ende no reaccionan.
Las tensiones se manifiestan por imposición de conexiones
internas producidas por diversas causas naturales o artificiales, como la
de origen físico-químico, que hacen variar el volumen (retracción no
uniforme del concreto, retracción del concreto armado, entre otros.); la
variación térmica no lineal, la distorsión (imposición de que las dos caras
del corte de una sección de la viga cumplan un pequeño movimiento
relativo); el pretensado; entre otros.
La deformación impuesta no compatible, produce las
deformaciones plásticas que a su vez generan tensiones elásticas, y
como el sólido inicialmente estaba en estado no deformado, las tensiones
están en equilibrio sobre sí mismas, hecho que caracteriza el aspecto
estático de este estado de coacción.

5. SÓLIDOS VINCULADOS EN MODO HIPERESTÁTICO Y CON
DEFORMACIONES IMPUESTAS NO COMPATIBLES POR VÍNCULOS
EXTERNOS
En este tipo de deformación impuesta a la estructura es ahora la
vinculación externa la causante de la incompatibilidad .En la búsqueda de
la condición de equilibrio estable , la estructura se deforma para
adaptarse a la condición de final compatible, generándose solicitaciones
en ella y reacciones en los apoyos.
La condición final equilibrada se caracteriza por el auto equilibrio de
las secciones de vínculos externos: queda así asegurado el equilibrio
externo con participación de las acciones directas (cargas exteriores) .La
condición de equilibrio de una porción longitudinal de las estructuras es
entre las características de solicitación (generadas por las reacciones de
vínculos) presentes en las secciones extremas de la porción.
Las deformaciones impuestas a las que se están haciendo
referencia pueden ser por causas naturales o propias de las estructuras
(variación de la temperatura, retracción del concreto, entre otros.), como
consecuencia de la aplicación de acciones externas (asentamientos de
apoyos), o por acciones intencionales (descenso obligado de un vínculo
externo, concreto pretensado.).

6. SÓLIDOS VINCULADOS EN MODO HIPERESTÁTICO Y CON
DEFORMACIÓN IMPUESTA NO COMPATIBLE POR VÍNCULOS
EXTERNOS E INTERNOS
Hay deformaciones impuestas del tipo explicado como sólidos sin
vinculación externa o vinculados en modo isostático, porque la estructura
es externamente isostática, pero que se convierten también en sólidos
vinculados en modo hiperestático y con deformaciones impuestas no
compatibles por vínculos externos, cuando la vinculación externa es
superabundante. Suponiendo válido el principio de superposición , una
estructura así concebida presentará entonces un estado de tensión suma
del estado de tensión debido al estado de tensión por vinculo interno y del
estado de coacción debido a vínculos externos. En el supuesto de un
comportamiento elástico del material, la eliminación del vínculo
superabundante hace que en la estructura exista solamente el primer
estado de coacción.
El concreto pretensado es uno de muchos ejemplos de este estado
de coacción, porque presenta siempre un estado de coacción por vínculos
internos y frecuentemente también otro por vínculos externos. Su
comportamiento se puede suponer elástico bajo carga instantánea pero
no bajo carga prolongada.

7. EQUILIBRIO GENERAL. ENERGÍA VINCULADA. TRABAJO DE
DEFORMACIÓN
La configuración de equilibrio más general del sólido elástico es
aquella, en donde al estado natural con tensión se le añaden fuerzas
externas.
Para evaluar las deformaciones y tensiones causadas por las
fuerzas externas, el estado de referencia del cuerpo debería ser su estado
natural antes de la intervención de fuerzas; y para evaluar el estado total
de deformaciones y de tensiones, el estado de referencia debería ser el
estado no deformado.
El sólido en estado de coacción posee energía elástica que
llamaremos energía vinculada, dicha energía (siempre positiva, como toda
energía) no podrá ser restituida a menos que se destruyan los nexos
internos y/o externos que han vinculado al sólido, o añadiendo otro estado
de coacción. Es decir, todo sistema de fuerzas externas aplicadas al
solido en coacción no altera la energía vinculada: más bien hace que el
sólido acumule otra cuota de energía (energía debido a las fuerzas
externas de deformación).
Cuando sobre el sólido elástico en estado no deformado actúa un
sistema de cargas, se sabe que las fuerzas externas además de
deformarlo realizan un trabajo y el sólido regresa a su estado inicial al ser
descargado. Este hecho induce a atribuir al solido una imagen físico-
matemática que consiste en afirmar que el trabajo realizado por las
fuerzas externas para deformarlo, se acumula en el mismo solido bajo
forma de energía potencial elástica; dicha energía se libera, restituyendo
el trabajo, cuando se descarga el sólido.

8. Para sólidos en coacción y con vínculos externos, las reacciones
de los implicados no cumplen trabajo porque ya los vínculos, supuestos
rígidos, hacen que los puntos de aplicación de las reacciones sean fijos.
Los sólidos en estado de coacción se clasifican, además, de baja y
de alta energía vinculada. Los de baja energía vinculada pierden gran
parte o medio el estado de coacción; los de alta energía vinculada
construidos con diferentes técnicas y con los mismos materiales, aun
perdiendo la misma cantidad de energía en el tiempo, resulta con
suficiente cantidad restante.

9. CONCLUSIÓN
El estado natural del concreto se puede dividir en dos grupos, los
cuales son estado natural sin tensión y estado natural con tensión o mejor
conocido estado de coacción. Dicha condición se puede ver alterada por
el suministro de acciones y/o vínculos externos, cuya aplicación provoca
deformaciones y tensiones no compatibles con su configuración inicial (no
deformada). El estado de coacción se presenta cuando dicho material o
elemento sometido a acciones intenta equilibrarse por medio de
deformaciones, logrando así la compatibilidad con los vínculos externos.
La configuración de equilibrio más general de un sólido elástico es aquella
donde al estado natural con tensión se le añaden fuerzas externas. El
sólido en estado coacción posee energía elástica, lo que se denomina
energía vinculada, si se tiene un sistema de fuerzas externas aplicadas en
un sólido en coacción no altera la energía vinculada, solo hace que se
acumule mas energía.
Si sobre un sólido elástico no deformado actúa un sistema de
cargas, las fuerzas externas además de deformarlo realizan un trabajo,
cuyo efecto se verá anulado al ser descargado, pues el sólido regresará a
su estado inicial.