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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENÍERIA CIVIL
TRABAJO ACADÉMICO EXPOSICIÓN
ALUMNO: GREYDER YERSON CAMACHO CHUJUTALLI
CÓDIGO: 2019125006
CARRERA: INGENIERÍA CIVIL
CICLO: VIII
FILIAL: TARAPOTO
TEMA: CÁLCULO Y DETALLADO DE VIGAS POSTENSADAS
DOCENTE: Dr. Ing. NESTOR ALEJANDRO CRUZ CALAPUJA
AÑO: 2022-2
3. Conceptos Generales.
El sistema postensado es un método en el cual el tendón que va dentro de unos conductos
es tensado después que el concreto ha fraguado de esa forma preesfuerzo es casi siempre
ejecutado externamente contra el concreto y endurecido, y los tendones se anclan contra el
concreto inmediatamente después de preesforzado. Este método puede aplicarse tanto
para elementos prefabricados como colados en sitio. Una viga es una serie de miembros
estructurales que se extienden desde el borde hasta el perímetro, diseñada para soportar
la cubierta del techo o el tipo de carga, asociados con los elementos que componen el
techo de un edificio.
En la construcción de viviendas las vigas son generalmente de madera. En muchos
edificios, las vigas han sido sustituidos por cerchas de ingeniería (vigas de atado),
normalmente debido a las limitaciones de sensibilidad y / o carga sobre el techo (el peso de
la anterior).
4. Vigas Postensadas.
El concreto postensado es un método de presfuerzo en el cual, utilizando cables de acero
que se colocan entre un ducto para evitar. su adherencia con el concreto, este se somete a
fuerzas opuestas a las producidas por las cargas de trabajo, logrando aumentar así su
capacidad de carga. Este es un estado especial de esfuerzos y deformaciones. La
aplicación de las fuerzas es realizada después del fraguado del concreto cuando el
concreto ha alcanzado un porcentaje de resistencia especificado por el calculista
este tipo de concreto es utilizado tanto en elementos prefabricados como en elementos
fundidos en sitio.
El postensado es una forma muy eficaz de reducir el espesor y el contenido de refuerzo. La
tensión del preesforzado permite formar un sistema de arco dentro de la viga, transfiriendo
las fuerzas de la columna desde los pisos superiores a los apoyos. Parte de las cargas,
incluyendo el peso mismo de la viga, es compensada por las fuerzas ascendentes de
desviación de los tensores parabólicos. La deflexión se reduce entonces considerablemente.
El esfuerzo de compresión en el plano suministrado por los tensores de la postensada mejora el
comportamiento de la viga al agrietamiento.
El postensado es introducir una fuerza de compresión después de hacer el vaciado del
elemento y cuando el concreto haya alcanzado su resistencia f´c requerida, con la
intención de eliminar o reducir esfuerzos de tensión productos de las cargas actuantes.
Esta compresión se realiza por medio de cables acerados de alta resistencia que son
traccionados después de endurecido el concreto por medio de gatos hidráulicos.
Cuando tenemos un elemento tipo viga de concreto y le aplicamos una carga vertical, el
concreto se fisura en la parte inferior y el acero es el que absorbe esas fuerzas de flexión y
controla la fisuración, (el concreto es excelente para controlar la compresión y el acero la
flexión) y en el caso del postensado reemplazaría a ese acero y se hace trabajar al
concreto en compresión pura y al acero en flexión.
1. Tipos de sistemas postensados: Sistema adherido y no Adherido.
Sistema adherido (multitorón)
El Sistema adherido agrupa cables dentro de un ducto de PVC corrugado en la parte
exterior para ayudar a la adherencia con el concreto de la losa y en la parte interior los
tendones quedan libres inicialmente para ser tensados empleando gatos hidráulicos, en el
extremo los cables quedan fijos por medio de cuñas, y posteriormente se procede a la
inyección de lechada de cemento, para asegurar la adherencia de los cables al concreto a
través de la pared del ducto en toda la extensión del tendón.
Los sistemas adheridos son usados más que todo en losas y no en vigas sísmicas, por el
hecho que las vigas absorben las deformaciones y al tener adherido los cables podrían
impedir el libre desplazamiento, sin embargo, tengo que decir que he visto proyectos en la
que los ingenieros estructurales han recomendado usar el sistema adherido en vigas,
entiendo yo, que podrían tratarse de vigas que aportan poco al sismo.
Por otro lado, las ventajas de usar sistemas adheridos en losas son:
 Requiere una cantidad reducida de acero de refuerzo, ya que la adherencia permite
que los cables alcancen mayor esfuerzo en el estado límite último, mayor resistencia
última y mayor ductilidad (CCL)
 Por el mismo hecho que todo el sistema este adherido a la losa, permite realizar
cualquier modificación futura a la losa existente, como perforaciones y aberturas sin
perjudicar o poner en riesgo a la estructura.
Foto obra caminos del inca - Losas postensadas con sistema adherido (ductos corrugados de color naranja)
Losa de espesor de 16 cm. sin vigas.
Foto obra Montemar - Vigas postensadas con sistema adherido, se puede ver en un
extremo las mangueras para la futura inyección de lechada
Sistema no adherido (monotorón).
Por otro lado, a diferencia del sistema adherido, este no requiere los ductos corrugados ni
de inyección de lechadas, solo de cables de baja relajación, pero que están revestidos con
una capa de grasa anticorrosiva y forrados en polietileno de alta densidad (HPDE).
La grasa reduce la fricción y el revestimiento permite el libre movimiento del cable respecto
al concreto que lo rodea durante la acción del tensado.
Estos sistemas son empleados en vigas ó bandas y NO es recomendable usarlas en losas por las probabilidades de que
alguien a futuro requiera perforar las losas y el cable pueda romperse.
2. Ventajas de los sistemas postensados.
Dentro de los beneficios de usar losas y vigas postensadas son:
 Se pueden cubrir grandes luces desde los 9 mts hasta los 20 mts a más, pudiendo
diseñar menos ejes de columnas, por lo tanto, reducción de costos de estructuras
(zapatas, columnas, vigas, etc)
 Losas planas sin vigas peraltadas (beneficios arquitectónicos y de instalaciones
colgantes) que aumentan el espacio libre de entrepiso por lo tanto reducen la altura
total del edificio.
 Losas más delgadas que permiten menos concreto (25% menos) y menos acero en
obra (50 -60% menos), lo que lleva a una menor congestión de armadura por ende
más espacios para pasar Instalaciones.
 Al tener losas planas y sin vigas en los sótanos, la velocidad de construcción en
mucho más rápido. Pudiendo hacer sectores más grandes de aprox. 400m2 – 600 m2
 Mayor control de las deflexiones y fisuración
 Reducción de personal obrero
 Reducción de cargas para la cimentación
 Rápido retiro de los encofrados de losa, inmediatamente después de terminado el
tensado de cables (normalmente se puede tensar al 3er día alcanzada la resistencia
requerida y luego al 4to día se puede desencofrar, teniendo en cuenta el re
apuntalamiento)
 Reducción de altura en la superestructura
 Reducción de excavación y eliminación de material en sótanos
Para profundidades mayores a 5 sótanos es notablemente rentable usar el sistema ya que
nos ahorra en dejar de hacer prácticamente un nivel más de sótano en profundidad (-3mts),
esto nos ahorra en excavación y eliminación de material; Lo mismo pasa para la
superestructura cuando los niveles superan los 10 pisos, ó dejamos de hacer más
estructura ó se puede ganar un piso más en la misma altura inicial; Todo esto se logra por
que se dejan de colocar grandes vigas peraltadas que normalmente para un edificio de
más de 10 pisos es de 60 u 80 cm de peralte, con el sistema de losas postensadas
eliminamos ó reducimos esos peraltes considerablemente, colocando ábacos ó capiteles
bajo las columnas para controlar el punzonamiento y permitir controlar la flexión; Para
compensar los desplazamientos y rigidez por sismos, lo ideal es dejar el perímetro del
edificio con vigas peraltadas (no indispensable, depende de un diseño sísmico adecuado).
4.3 Características relevantes del concreto postensado.
Un caso más a poder apreciar para lo que concierne a concreto es el
denominado postensado, en donde luego de que se realice la labor de vertido y fraguado
no queda más que pasar a agregarle una estructura en base a cables de acero en base a
esfuerzos de comprensión. Como uno puede llegar a darse cuenta, el concreto
postensado es el caso contrario al pretensado, es decir, en vez de que primero se realice el
trabajo de tensado previo a verter el concreto lo que se realiza es esperar que este
segundo adquiera resistencia para luego agregarla la estructura en cuestión.
El uso de concreto postensado suele relacionarse a estructuras que estén relacionadas a
una gran carga de peso y que además tengan amplias separaciones entre sus puntos de
apoyo. Con esto uno de los puntos a favor a mencionar es el ahorro en cuanto a la
presencia de uso de cantidades amplias de concreto, dándole además una mayor
posibilidad de resistencia y carencia de posibles deformaciones o las tan temidas fisuras
que también suelen aparecer con el paso del tiempo. El peso de la estructura también se
verá aligerado.
Algunas características relevantes que ofrece el concreto postensado son:
 La eficiencia y durabilidad del sistema. Las estructuras postensadas fundidas en sitio
proveen a menudo ahorros iniciales, comparados con otros sistemas constructivos.
Además, requieren menor mantenimiento y presentan una alta durabilidad
y resistencia en edificaciones. A lo largo del tiempo, el concreto postensado ha
demostrado buen desempeño en regiones de alta sismicidad y áreas con altos niveles
de corrosión como lo son los ambientes costeros o donde se esparce sal para disolver
la nieve. El adecuado diseño, el detallado y la cuidadosa construcción de una
estructura postensada minimizan la aparición de fisuras. Por ejemplo, tener una baja
relación agua/material cementante, incluir aire al concreto y unos buenos materiales
de sello, darán como resultado sistemas de piso que exigen mínimo mantenimiento.
 El control de fisuras y estanqueidad en los sistemas postensados fundidos en sitio con
losas colocadas a compresión biaxial, ayudan a controlar y a contrarrestar
la contracción y las fisuras por flexión. Así, se evita que el agua y agentes
contaminantes ingresen por las fisuras y afecten la matriz del concreto.
 Los elementos postensados permiten salvar grandes luces, logrando vanos más
largos, y permitiendo construir espacios con menos columnas.
 Posee una alta reducción en deflexiones y control de vibraciones. Debido a la
precompresión a la que es sometida el concreto durante el proceso de postensado, se
incrementa la rigidez del elemento. Así, toda la sección de concreto trabaja de manera
efectiva. Gracias a la configuración de este sistema, los tendones
de postensado transmiten una porción importante de carga muerta directamente a las
columnas, lo cual reduce la carga.
 Flexibilidad La construcción en sitio de elementos postensados facilita el diseño de
losas de formas irregulares.
 Cuando en este sistema se realizan conexiones monolíticas entre losas, vigas y
columnas, se puede eliminar el mantenimiento intensivo a las juntas entre elementos.
 Este sistema utiliza eficientemente los materiales. Es muy versátil y ofrece al
diseñador un amplio rango de soluciones estructurales para satisfacer las
necesidades específicas de un proyecto. Además de esto, mejora la agilidad y el
método de construcción del mismo.
 Presenta un importante ahorro de materiales, pues debido a que las losas tienen
menor espesor, en edificios, por ejemplo, disminuye la altura final del mismo y -por lo
tanto- reduce la cantidad de material de acabados y el uso de equipos mecánicos
para enfriar, calentar o ventilar la edificación. Esto además genera beneficio
ambiental.
 Reducción en el uso de combustible para vehículos transportadores de materiales, pues
realizan menos viajes.
 Al tener espacios con menor cantidad de columnas, se podrá tener mejor iluminación,
empleando la energía con mayor eficiencia.
 La aplicación de estas tecnologías en puentes atirantados o vaciados por tramos han
revolucionado el tendido de puentes de grandes luces y ha permitido construir
viaductos en lugares donde era casi imposible. Le dan más estética a las estructuras;
ya que los cables están a la vista y, si estos son diseñados con acierto y con buen
gusto, resaltando el diseño de la estructura.
5. Calculo y detallado de vigas postensadas.
GRACIAS.
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  • 1. FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENÍERIA CIVIL TRABAJO ACADÉMICO EXPOSICIÓN ALUMNO: GREYDER YERSON CAMACHO CHUJUTALLI CÓDIGO: 2019125006 CARRERA: INGENIERÍA CIVIL CICLO: VIII FILIAL: TARAPOTO TEMA: CÁLCULO Y DETALLADO DE VIGAS POSTENSADAS DOCENTE: Dr. Ing. NESTOR ALEJANDRO CRUZ CALAPUJA AÑO: 2022-2
  • 2. 3. Conceptos Generales. El sistema postensado es un método en el cual el tendón que va dentro de unos conductos es tensado después que el concreto ha fraguado de esa forma preesfuerzo es casi siempre ejecutado externamente contra el concreto y endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto inmediatamente después de preesforzado. Este método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados como colados en sitio. Una viga es una serie de miembros estructurales que se extienden desde el borde hasta el perímetro, diseñada para soportar la cubierta del techo o el tipo de carga, asociados con los elementos que componen el techo de un edificio. En la construcción de viviendas las vigas son generalmente de madera. En muchos edificios, las vigas han sido sustituidos por cerchas de ingeniería (vigas de atado), normalmente debido a las limitaciones de sensibilidad y / o carga sobre el techo (el peso de la anterior). 4. Vigas Postensadas. El concreto postensado es un método de presfuerzo en el cual, utilizando cables de acero que se colocan entre un ducto para evitar. su adherencia con el concreto, este se somete a fuerzas opuestas a las producidas por las cargas de trabajo, logrando aumentar así su capacidad de carga. Este es un estado especial de esfuerzos y deformaciones. La aplicación de las fuerzas es realizada después del fraguado del concreto cuando el
  • 3. concreto ha alcanzado un porcentaje de resistencia especificado por el calculista este tipo de concreto es utilizado tanto en elementos prefabricados como en elementos fundidos en sitio. El postensado es una forma muy eficaz de reducir el espesor y el contenido de refuerzo. La tensión del preesforzado permite formar un sistema de arco dentro de la viga, transfiriendo las fuerzas de la columna desde los pisos superiores a los apoyos. Parte de las cargas, incluyendo el peso mismo de la viga, es compensada por las fuerzas ascendentes de desviación de los tensores parabólicos. La deflexión se reduce entonces considerablemente. El esfuerzo de compresión en el plano suministrado por los tensores de la postensada mejora el comportamiento de la viga al agrietamiento. El postensado es introducir una fuerza de compresión después de hacer el vaciado del elemento y cuando el concreto haya alcanzado su resistencia f´c requerida, con la intención de eliminar o reducir esfuerzos de tensión productos de las cargas actuantes. Esta compresión se realiza por medio de cables acerados de alta resistencia que son traccionados después de endurecido el concreto por medio de gatos hidráulicos.
  • 4. Cuando tenemos un elemento tipo viga de concreto y le aplicamos una carga vertical, el concreto se fisura en la parte inferior y el acero es el que absorbe esas fuerzas de flexión y controla la fisuración, (el concreto es excelente para controlar la compresión y el acero la flexión) y en el caso del postensado reemplazaría a ese acero y se hace trabajar al concreto en compresión pura y al acero en flexión.
  • 5.
  • 6. 1. Tipos de sistemas postensados: Sistema adherido y no Adherido. Sistema adherido (multitorón) El Sistema adherido agrupa cables dentro de un ducto de PVC corrugado en la parte exterior para ayudar a la adherencia con el concreto de la losa y en la parte interior los tendones quedan libres inicialmente para ser tensados empleando gatos hidráulicos, en el extremo los cables quedan fijos por medio de cuñas, y posteriormente se procede a la inyección de lechada de cemento, para asegurar la adherencia de los cables al concreto a través de la pared del ducto en toda la extensión del tendón. Los sistemas adheridos son usados más que todo en losas y no en vigas sísmicas, por el hecho que las vigas absorben las deformaciones y al tener adherido los cables podrían impedir el libre desplazamiento, sin embargo, tengo que decir que he visto proyectos en la que los ingenieros estructurales han recomendado usar el sistema adherido en vigas, entiendo yo, que podrían tratarse de vigas que aportan poco al sismo. Por otro lado, las ventajas de usar sistemas adheridos en losas son:  Requiere una cantidad reducida de acero de refuerzo, ya que la adherencia permite que los cables alcancen mayor esfuerzo en el estado límite último, mayor resistencia última y mayor ductilidad (CCL)
  • 7.  Por el mismo hecho que todo el sistema este adherido a la losa, permite realizar cualquier modificación futura a la losa existente, como perforaciones y aberturas sin perjudicar o poner en riesgo a la estructura. Foto obra caminos del inca - Losas postensadas con sistema adherido (ductos corrugados de color naranja) Losa de espesor de 16 cm. sin vigas.
  • 8.
  • 9. Foto obra Montemar - Vigas postensadas con sistema adherido, se puede ver en un extremo las mangueras para la futura inyección de lechada Sistema no adherido (monotorón). Por otro lado, a diferencia del sistema adherido, este no requiere los ductos corrugados ni de inyección de lechadas, solo de cables de baja relajación, pero que están revestidos con una capa de grasa anticorrosiva y forrados en polietileno de alta densidad (HPDE).
  • 10. La grasa reduce la fricción y el revestimiento permite el libre movimiento del cable respecto al concreto que lo rodea durante la acción del tensado. Estos sistemas son empleados en vigas ó bandas y NO es recomendable usarlas en losas por las probabilidades de que alguien a futuro requiera perforar las losas y el cable pueda romperse.
  • 11.
  • 12. 2. Ventajas de los sistemas postensados. Dentro de los beneficios de usar losas y vigas postensadas son:  Se pueden cubrir grandes luces desde los 9 mts hasta los 20 mts a más, pudiendo diseñar menos ejes de columnas, por lo tanto, reducción de costos de estructuras (zapatas, columnas, vigas, etc)  Losas planas sin vigas peraltadas (beneficios arquitectónicos y de instalaciones colgantes) que aumentan el espacio libre de entrepiso por lo tanto reducen la altura total del edificio.
  • 13.  Losas más delgadas que permiten menos concreto (25% menos) y menos acero en obra (50 -60% menos), lo que lleva a una menor congestión de armadura por ende más espacios para pasar Instalaciones.  Al tener losas planas y sin vigas en los sótanos, la velocidad de construcción en mucho más rápido. Pudiendo hacer sectores más grandes de aprox. 400m2 – 600 m2  Mayor control de las deflexiones y fisuración  Reducción de personal obrero  Reducción de cargas para la cimentación  Rápido retiro de los encofrados de losa, inmediatamente después de terminado el tensado de cables (normalmente se puede tensar al 3er día alcanzada la resistencia requerida y luego al 4to día se puede desencofrar, teniendo en cuenta el re apuntalamiento)  Reducción de altura en la superestructura  Reducción de excavación y eliminación de material en sótanos Para profundidades mayores a 5 sótanos es notablemente rentable usar el sistema ya que nos ahorra en dejar de hacer prácticamente un nivel más de sótano en profundidad (-3mts), esto nos ahorra en excavación y eliminación de material; Lo mismo pasa para la superestructura cuando los niveles superan los 10 pisos, ó dejamos de hacer más estructura ó se puede ganar un piso más en la misma altura inicial; Todo esto se logra por que se dejan de colocar grandes vigas peraltadas que normalmente para un edificio de más de 10 pisos es de 60 u 80 cm de peralte, con el sistema de losas postensadas eliminamos ó reducimos esos peraltes considerablemente, colocando ábacos ó capiteles bajo las columnas para controlar el punzonamiento y permitir controlar la flexión; Para
  • 14. compensar los desplazamientos y rigidez por sismos, lo ideal es dejar el perímetro del edificio con vigas peraltadas (no indispensable, depende de un diseño sísmico adecuado). 4.3 Características relevantes del concreto postensado. Un caso más a poder apreciar para lo que concierne a concreto es el denominado postensado, en donde luego de que se realice la labor de vertido y fraguado no queda más que pasar a agregarle una estructura en base a cables de acero en base a esfuerzos de comprensión. Como uno puede llegar a darse cuenta, el concreto postensado es el caso contrario al pretensado, es decir, en vez de que primero se realice el trabajo de tensado previo a verter el concreto lo que se realiza es esperar que este segundo adquiera resistencia para luego agregarla la estructura en cuestión. El uso de concreto postensado suele relacionarse a estructuras que estén relacionadas a una gran carga de peso y que además tengan amplias separaciones entre sus puntos de apoyo. Con esto uno de los puntos a favor a mencionar es el ahorro en cuanto a la presencia de uso de cantidades amplias de concreto, dándole además una mayor posibilidad de resistencia y carencia de posibles deformaciones o las tan temidas fisuras que también suelen aparecer con el paso del tiempo. El peso de la estructura también se verá aligerado.
  • 15. Algunas características relevantes que ofrece el concreto postensado son:  La eficiencia y durabilidad del sistema. Las estructuras postensadas fundidas en sitio proveen a menudo ahorros iniciales, comparados con otros sistemas constructivos. Además, requieren menor mantenimiento y presentan una alta durabilidad y resistencia en edificaciones. A lo largo del tiempo, el concreto postensado ha demostrado buen desempeño en regiones de alta sismicidad y áreas con altos niveles de corrosión como lo son los ambientes costeros o donde se esparce sal para disolver la nieve. El adecuado diseño, el detallado y la cuidadosa construcción de una estructura postensada minimizan la aparición de fisuras. Por ejemplo, tener una baja relación agua/material cementante, incluir aire al concreto y unos buenos materiales de sello, darán como resultado sistemas de piso que exigen mínimo mantenimiento.  El control de fisuras y estanqueidad en los sistemas postensados fundidos en sitio con losas colocadas a compresión biaxial, ayudan a controlar y a contrarrestar la contracción y las fisuras por flexión. Así, se evita que el agua y agentes contaminantes ingresen por las fisuras y afecten la matriz del concreto.  Los elementos postensados permiten salvar grandes luces, logrando vanos más largos, y permitiendo construir espacios con menos columnas.  Posee una alta reducción en deflexiones y control de vibraciones. Debido a la precompresión a la que es sometida el concreto durante el proceso de postensado, se incrementa la rigidez del elemento. Así, toda la sección de concreto trabaja de manera efectiva. Gracias a la configuración de este sistema, los tendones
  • 16. de postensado transmiten una porción importante de carga muerta directamente a las columnas, lo cual reduce la carga.  Flexibilidad La construcción en sitio de elementos postensados facilita el diseño de losas de formas irregulares.  Cuando en este sistema se realizan conexiones monolíticas entre losas, vigas y columnas, se puede eliminar el mantenimiento intensivo a las juntas entre elementos.  Este sistema utiliza eficientemente los materiales. Es muy versátil y ofrece al diseñador un amplio rango de soluciones estructurales para satisfacer las necesidades específicas de un proyecto. Además de esto, mejora la agilidad y el método de construcción del mismo.  Presenta un importante ahorro de materiales, pues debido a que las losas tienen menor espesor, en edificios, por ejemplo, disminuye la altura final del mismo y -por lo tanto- reduce la cantidad de material de acabados y el uso de equipos mecánicos para enfriar, calentar o ventilar la edificación. Esto además genera beneficio ambiental.  Reducción en el uso de combustible para vehículos transportadores de materiales, pues realizan menos viajes.  Al tener espacios con menor cantidad de columnas, se podrá tener mejor iluminación, empleando la energía con mayor eficiencia.  La aplicación de estas tecnologías en puentes atirantados o vaciados por tramos han revolucionado el tendido de puentes de grandes luces y ha permitido construir viaductos en lugares donde era casi imposible. Le dan más estética a las estructuras;
  • 17. ya que los cables están a la vista y, si estos son diseñados con acierto y con buen gusto, resaltando el diseño de la estructura. 5. Calculo y detallado de vigas postensadas.
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