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Concreto Pretensado o Presforzado: definición, características y usos.

postes de luz con concreto pretensado

En la actualidad el concreto pretensado o también llamado concreto presforzado es una técnica muy importante en el diseño de estructuras.

Por eso aquí te enseñaremos los conceptos fundamentales, sus usos y algunas de sus características para que sepas por que es tan usado por los ingenieros.

1 – ¿Qué es el concreto pretensado? Definición

También llamado concreto presforzado en algunos casos, y en otros el termino pretensado se usa para describir al método en el cual se tensan los tendones del concreto.

PRIMERO CONCEPTO: Es el tipo de concreto armado al cual se le aplica tensión en los aceros internos antes de su encofrado para lograr una resultante de esfuerzos a compresión que servirá para contrarrestar esfuerzos a tensión y corte.

SEGUNDO CONCEPTO: El pretensado en el concreto armado mejora su comportamiento elástico, quiere decir que para el diseño se le considera al concreto como un material elástico y es el método más común entre ingenieros.

TERCER CONCEPTO: Es aquel concreto comprimido (comúnmente por la aplicación de alta tensión al acero interior). De tal forma que es capaz de aumentar la resistencia de los esfuerzos a tensión.

Desde un punto de vista más general podemos decir que el concreto pretensado o presforzado está sujeto a dos sistemas de fuerzas:

Tensión interna y Carga externa, donde las cargas externas están contrarrestadas por la tensión que genera el acero interior del concreto.

Distribución de esfuerzos internos

Se muestra una sección de concreto pretensado axialmente, donde el esfuerzo P representa la tensión o carga interna de la viga.

M es el momento externo en la sección debido a la carga y al peso de la viga como se muestra en la figura anterior.

En la figura anterior se puede ver la distribución de esfuerzos a través de la sección de la viga del concreto pretensado.

Por ende el concreto estará sometido a un momento y a una carga directa gracias a su tensión axial.

El momento que produce el presfuerzo es (Pe) y los esfuerzos que se generan debido a él, son: (f = Pey/I) y el esfuerzo resultante esta dado por: (f = -P/A ± Pey/I ± My/I)

Por eso es necesario presforzar o pretensar el acero del concreto, ya que se producirá una resultante de esfuerzos deseables. Esto permitirá que el concreto tenga mejor resistencia al corte y a la flexión. Y por ende permitirá el incremento de las luces en vigas y losas.

concreto pretensado postensado deformaciones

Por eso es que el concreto pretensado o presforzado es una técnica muy usada actualmente en el campo de la construcción civil.

2 – Estados de carga de concreto pretensado

Estado inicial:

Es cuando existe un presfuerzo en el elemento de concreto pero no una carga externa, este estado se divide en:

a) Durante el tensado: Aquí se pone a prueba la resistencia de los tendones verificando que no se supere su máximo esfuerzo permisible.

b) En la transferencia del presfuerzo o pretensado: En elementos pretensado la transferencia del esfuerzo es rápido y en elementos postensados suele ser más lenta permitiendo una mejor transferencia de esfuerzos al concreto.

Estado intermedio:

Casi todos los elementos a base de concreto presforzado son prefabricados y este estado corresponde a su traslado al sitio donde serán colocados.

Estado final:

Este estado corresponde al comportamiento del elemento de concreto pretensado frente a cargas externas (Carga viva, carga muerta, fuerzas del viento, fuerza de sismo) entre otras.

3 – Materiales usados en el concreto presforzado

► Tipos de acero usados para el concreto presforzado.

Se usan tendones compuestos por alambres individuales (de 8 a 52), así también se usa cables trenzados fabricado según la norma ASTM A-416 en donde especifica que deben tener 7 alambres trenzados de torón.

Los alambres usados pueden tener un grado de 250 o 270 lo cual equivale una resistencia mínima de 1720 y 1860 N/mm2 respectivamente.

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► Tipos de concreto usado en el concreto presforzado.

Se necesita un concreto de alta resistencia para que pueda soportar los esfuerzos del pretensado. Para puentes se recomienda usar concretos de 280 a 350 kg/cm2 de resistencia a los 28 días, en cambio para vigas u otros elementos comunes se recomienda un concreto de 170 kg/cm2.

Cabe resaltar que el factor que determina la resistencia del concreto es la exposición a grietas por contracción que aparecen siempre en los concretos de baja resistencia ante la acción del presfuerzo.

4 – Métodos de fabricación del concreto presforzado

Métodos del pretensado

método fabricación del concreto pretensado
Todo sobre el concreto pretensado

Los tendones torcidos con varios cables de torones se colocan en el encofrado, específicamente en la parte inferior de la viga o elemento a diseñar. Luego se tensan entre sus apoyos utilizando gatos hidráulicos, posteriormente se continúa con la cimbra.

Comúnmente se usa concreto de alta resistencia inicial para que una vez adoptada la resistencia suficiente se liberen los gatos hidráulicos y que todo el esfuerzo se transmita al elemento de concreto.

5 – Características del concreto pretensado

  • Elementos prefabricados muy resistentes.
  • La transmisión de esfuerzos es por adherencia.
  • El presfuerzo es aplicado antes de las cargar externas.
  • El acero está fijado de forma recta.
  • Las elementos de concreto pretensado son estáticos.

6 – Ventajas del concreto pretensado

  • Mejora el comportamiento de las estructuras.
  • Reduce el peso de la estructura a fabricar.
  • Reduce el costo en materiales de la estructura.
  • Aumenta la resistencia a la fatiga.
  • Reduce las deformaciones por cargas externas.
  • Aumenta la vida útil del concreto.
  • Permite tener secciones más pequeñas en elementos estructurales.
  • Disminuye el peso de vigas y pilares.
  • Hace que las obras civiles aumente la velocidad de construcción.
  • Disminuye el personal de obra.

7 – Desventajas del concreto pretensado

  • Conlleva un mayor gasto inicial en equipos para su elaboración.
  • Necesita un planeamiento y ejecución especializado y minucioso tanto para su elaboración como para su colocación.
  • El calculo previo del concreto armado es más complejo para la técnica de pretensado.

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FUENTES:

Repositorio UNAN

Universo de concreto

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