conceptos de concreto presforzado

1. CONCRETO PRESFORZADO
Definición
Concreto Presforzado de acuerdo al ACI:
Concreto en el cual se han introducido esfuerzos internos de tal
magnitud y distribución que los esfuerzos resultantes debido a
cargas externas son contrerestados a un grado deseado.

2. Primeros intentos del presfuerzo
Se libera la tensión y se corta la barra cuando el concreto ha endurecido
Colocacion y elongación de varilla de acero antes de colado de concreto
Viga presforzada bajo la accion de cargas externas
Problemas de PERDIDAS en el presfuerzo
Inicialmente Contracción y Flujo Plástico

3. Longitud original del la barra de acero L1
Longitud original del la viga L2
Longitud reducida del la viga L3
Longitud final del la viga presforzada L4
Deformación unitaria remanente????
Viga después de las perdidas
diferidas del presfuerzo
Viga durante la transferencia
del presfuerzo
Viga antes del presfuerzo

4. Algunos datos históricos.
• Hace siglos principio de presfuerzo en barriles con zunchos
• 1824 Aspdin, J. (Inglaterra)
Obtiene patente para fabricación de cemento Portland
• 1857 Monier, J. (Francia)
Introduce alambres de acero para fabricar macetas,
losas, arcos.
Los siguiente eventos tuvieron mucha relevancia en el desarrollo del
concreto presforzado:
• 1886 Jackson, P. H. (Estados Unidos)
Introduce el concepto de apriete de las barras de acero
en piedras artificiales y arcos de concreto
Solución para incrementar la deformación remanente y el presfuerzo
efectivo:
1. Adoptar acero de alta resistencia con una deformación mucho mayor.
Esto nos lleva al concepto de fuerzas altas de presfuerzo.
2. Adoptar concreto de alta resistencia, para soportar/resistir las
fuerzas de presfuerzo.

5. • 1888 Doehring, C. E. W. (Alemania)
Manufactura de losas y vigas pequeñas con acero
tensionado (presforzado)
• 1908 Stainer, C. (USA)
Reconoce las perdidas debido a contracción y flujo
plastico y sugiere re-tensionar las barras para cubrir las
perdidas del presfuerzo
• 1923 Emperger, F. (Austria)
Desarrollo un método de rebobinado y pretensando de
alambres de alta resistencia alrededor de tuberías de
concreto.
• 1924 Hewett, W. (USA)
Introduce aros presforzados alrededor de tanques de
concreto

6. • 1925 Dill, R. H. (Alemania)
Usa barras de alta resistencia sin adherencia. Las barras
fueron tensadas y ancladas despues de que el concreto
habia endurecido.
• 1926 Eugene Freyssinet (Francia)
Padre del concreto presforzado.
Uso de cables de alta resistencia. Resistencia ultima de
1725 Mpa y esfuerzo de fluencia de 1240 Mpa.
Desarrollo cuñas cónicas, gatos de doble acción.
• 1938 Hoyer, E. (Alemania)
Desarrollo metodo “long line” de presfuerzo
• 1940 Magnel, G. (Belgica)
Desarrolla sistemas de anclajes para post-tensado
usando cuñas conicas
• 1952 Se crea la FIP (Federación Internacional para Presforzado)
• 1954 Nace la PCI

7. Ventajas y desventajas del Concreto Presforzado
Ventajas
1. Sección permanece sin agrietar bajo las cargas de servicio
2. Razón claro/peralte alta
3. Apropiado para la prefabricación

8. Metodos de presfuerzo
Pretensado

9. Cambio de la dirección del
presfuerzo

10. Postensado

12. Presfuerzo externo

13. Presfuerzo circular

14. Presfuerzo biaxial!

15. Análisis por Flexión
Análisis por Flexión (dos posibilidades):
1. Cargas conocidas calcular esfuerzos y comparar con
esfuerzos permisibles
2. Esfuerzos perm. conocidos determinación de las máximas cargas que
se pueden soportar sin exceder esfuerzos
permisibles
Estados de carga:
1. Presfuerzo inicial Pi
2. Presfuerzo inicial + peso propio
3. Presfuerzo inicial + totalidad de carga muerta
4. Presfuer efectivo + totalidad de carga muerta + totalidad de cargas viva
5. Carga Ultima
Diseño por Flexión
Esfuerzos permisibles, cargas y resistencias de materiales conocidos
Calculo de dimensiones, cantidad de refuerzo y línea de acción de la fuerza
de presfuerzo

16. Notación
• Notación ACI
• Deformaciones y esfuerzos por tensión se consideran POSITIVOS
• Deformaciones y esfuerzos por compresión se consideran NEGATIVOS
• Fibra superior subíndice 1
• Fibra inferior subíndice 2
Perdida parcial de la fuerza pretensora
Perdidas
instantáneas
Pj Pi Pe
Perdidas
diferidas
Relación de Efectividad
ie PRP ⋅= R
P
PP
i
ei
−=
−
1

17. Esfuerzos elásticos de flexión en vigas no agrietadas
Comportamiento de
vigas presforzadas en
el rango elastico

18. Esfuerzos elasticos

21. Relaciones Esfuerzo – Deformación para el acero de presfuerzo

23. Eje Neutro a falla
Eje Neutro sección no agrietada
Acero
Método de compatibilidad de deformaciones