ANALISIS TECNICO DEL CONCRETO PRESFORZADO

Ao de la Diversificacin Productiva y del Fortalecimiento de la Educacin

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA CARRERA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

Ciclo: ITumbes- Per 2015INDICE

INTRODUCCION11.-PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..........2 1.1.- OBJETIVOS: GENERAL Y ESPECIFICOS..42.- MARCO TEORICO...5 2.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION5 2.2.-BASES TEORICAS...........5 2.2.1.- Definicin de Presfuerzo...5 2.2.2,- Ventajas y Desventajas del Concreto Presforzado...6 2.2.3.- Clasificacin y Tipos de Presforzado...7 2.2.3.1.- Pretensado.7 2.2.3.2.- Postensado8 2.2.4.- Materiales.................10 2.2.4.1.- Concreto..10 2.2.4.2.- Acero..........................11 2.2.5.- Equipos..13 2.2.5.1.- Pretensado..............................................13 2.2.5.2.- Postensado..13 2.2.6.- Sistemas de Presforzado.14 2.2.6.1.- BBRV14 2.2.6.2.- Dividag..14 2.2.6.3.- Macalloy...15 2.2.7.- Diseo de Puentes con Trabes cajon...15 2.2.8.- Proceso de Diseo de un Elemento Presfrozado163.- METODOLIGIA...17 3.1.- TIPO DE INVESTIGACION........17 3.2.- METODO Y DISEO DE INVESTIGACION....17 3.3.- TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS...17 3.4.- CRONOGRAMA Y RECURSOS DE LA INVESTIGACION.....19 CONCLUSION..20BIBLIOGRAFIA...........21ANEXOS22

INTRODUCCION. En esta tesis se estudia el proceso de diseo de del concreto presfrozado. En primer lugar es necesario conocer el concepto del concreto presforzado, las caractersticas principales y los diferentes mtodos de presfuerzo que existen. Tambin se explican cules son las diferentes etapas por las que pasa un elemento presforzado y cuales son crticas. Otra parte importante que se estudia son los diferentes tipos de materiales que se utilizan y sus caractersticas principales. Se analizan diferentes cdigos para el clculo de la prdida de la fuerza de presfuerzo. Se estudia el proceso de diseo de las trabes cajn. Se estudian cules son los esfuerzos que se presentan en las diferentes etapas de un elemento presforzado, Tambin se estudian las deflexiones que se presentan en los elementos presforzados. El concreto presforzado ha demostrado ser tcnicamente ventajoso, econmicamente competitivo, y estticamente superior para puentes, esto es para estructuras de claros muy cortos que emplean componentes prefabricados estndar, hasta las trabes atirantadas con cables y las trabes de seccin cajn continuas con longitudes de claros grandes. Casi todos los puentes de concreto son ahora presforzados. Se puede usar el precolado, la construccin colada en obra, o una combinacin de los dos mtodos, se emplea tanto el pretensado como el postensado, con frecuencia en el mismo proyecto.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El concreto ha sido uno de los principales materiales utilizados en la construccin, basta recorrer las calles de nuestro pas para observar que la gran mayora de infraestructura fsica que existe tales como centros comerciales, viviendas, vas terrestres, puentes, muelles, hospitales, plazas, aeropuertos etc. estn basadas en Concreto no se pueden construir obras sin pensar en la durabilidad de las mismas. Adems de durabilidad tambin es importante pensar en la esttica ya que en la actualidad esta se ha vuelto un factor muy importante en el diseo de estructuras, y debido al gran desarrollo econmico y social por el cual est atravesando este ms en miras de pasar a ser un pas completamente desarrollado, es necesario buscar alternativas econmica, durables y atractivamente estticas para la construccin y en este caso en especfico el diseo y construccin de puentes. Por esta razn se hace necesario realizar un anlisis tcnico del concreto preforzado ya que es un material seguro, en la construccin de puentes a saber: Existen diferentes tipos de puentes de acuerdo a la forma de la seccin de la superestructura: Trabes cajn Trabes I AASHTO Vigas T Losas planas aligeradas Losas planas macizas Losas apoyadas sobre trabes coladas en sitio Losas apoyadas sobre trabes prefabricadas Losas apoyadas en vigas de acero, etc.

El puente de trabes cajn tiene una losa superior que sirve como cordn de la trabe. La trabe cajn tiene por lo menos dos almas o nervaduras (cajn monocelular) o bien, ms de dos almas (cajn multicelular). Las almas estn unidas en la parte inferior por una losa. El cajn cerrado se destaca por su gran rigidez a flexin y torsin y por su gran dimensin del ncleo central. La elevada rigidez a la torsin se aprovecha de diversas formas, por ejemplo para grandes voladizos del patn superior, o para la adopcin de pilas intermedias esbeltas, ubicados slo en el eje medio de la trabe cajn.

Actualmente son considerados para longitudes de claro de 20 a 45 m. Se puede incrementar el claro hasta 60 m con vigas tipo Gerber. Ms all de este rango es probablemente ms econmico seleccionar con otro tipo diferente de estructuracin. Debido a la alta resistencia torsional, una estructura de trabe cajn postensada es apropiada para puentes con curvatura significante. Para puentes con poca curvatura se pueden usar trabes cajn pretensadas. La inclinacin de las almas permite reducir el ancho de la losa inferior. Ya se han ejecutado inclinaciones de alma de hasta 300. Debe prestarse atencin a que el alma inclinada hacia fuera transmite el esfuerzo inclinado en su plano a las losas y por ello, ya para el peso propio las losas estn sometidas a esfuerzos normales, arriba en forma de traccin transversal y abajo en forma de compresin transversal (Fig A). La construccin monoltica de la subestructura con la superestructura ofrece ventajas estructurales y tambin mejora la apariencia. Las cabeceras de las columnas pueden ser colocadas dentro del cajn, para que la superestructura pueda estar rgidamente conectada a la columna formando un empotramiento.Elementos a Considerar de la Trabes Cajon. Alta rigidez torsional y flexionante, comparado con un elemento equivalente de seccin abierta. Nervaduras anchas. Debido a esto es posible usar grandes relaciones claro/peralte, lo cual es una ventaja en los casos donde la profundidad de construccin est limitada. El espacio encerrado dentro de la trabe puede ser til para el paso de servicios o para otros propsitos. Por ejemplo, en una estructura una subestacin elctrica completa puede ser encerrada dentro de la seccin. El mantenimiento es ms sencillo que para una trabe equivalente de seccin abierta. El espacio interior puede ser hermticamente sellado, y el aire adentro puede secarse para proveer una atmsfera no corrosiva. La apariencia de una trabe cajn es generalmente ms atractiva. Por todos estos elementos y debido a que en nuestro pas existe una gran cantidad de puentes pequeos que se encuentran en gran deterioro, se hace necesario el estudio de una alternativa viable para su reconstruccin, as como tambin an hay muchos lugares a la espera de la construccin de un puente que acorte distancia o comunique lugares.

1.1. OBJETIVOS.OBJETIVO GENERAL. Realizar un Anlisis Tcnico del Concreto Presforzado.OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar las caractersticas tcnicas del Concreto presforzado. Determinar las ventajas del concreto presforzado Analizar el uso de las trabes cajn en la construccin de puentes pequeos.

2. MARCO TEORICO

2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION. En este Punto se pasa a verificar la existencia de proyectos de investigacin u obras realizadas utilizando el concreto presforzado. Despus de hacer una indagacin a nivel nacional se pudo determinar que muchas de las grandes estructuras de construccin en el pas, se estn realizando con concreto presforzado, como lo son puentes vehiculares, puentes peatonales, estructuras de retail. Estos proyectos son de ndole privada y pblica pero que an solo se encuentra enfocada en las grandes ciudades.Algunos ejemplos de estos proyectos son: Viaducto Nicols Ayllon Puente Peatonal Alipio Ponte Tienda Tottus Los Olivos Centro de Distribucin ALICORP Arequipa.

2.2. BASES TEORICAS.

2.2.1. Definicin de Presfuerzo El presfuerzo significa la creacin intencional de esfuerzos permanentes en una estructura o conjunto de piezas, con el propsito de mejorar su comportamiento y resistencia bajo condiciones de servicio y de resistencia. Los principios y tcnicas del presforzado se han aplicado a estructuras de muchos tipos y materiales, la aplicacin ms comn ha tenido lugar en el diseo del concreto estructural. El concepto original del concreto presforzado consisti en introducir en vigas suficiente precompresin axial para que se eliminaran todos los esfuerzos de tensin que actuarn en el concreto. Con la prctica y el avance en conocimiento, se ha visto que esta idea es innecesariamente restrictiva, pues pueden permitirse esfuerzos de tensin en el concreto y un cierto ancho de grietas. En elementos de concreto reforzado el presfuerzo es introducido comnmente tensando el acero de refuerzo. Dos conceptos o caractersticas diferentes pueden ser aplicados para explicar y analizar el comportamiento bsico del concreto presforzado. Es importante que el diseador entienda los dos conceptos para que pueda proporcionar y disear estructuras de concreto presforzado con inteligencia y eficacia.Primer concepto - Presforzar para mejorar el comportamiento elstico del concreto.Este concepto trata al concreto como un material elstico y probablemente es todava el criterio de diseo ms comn entre ingenieros. El concreto es comprimido (generalmente por medio de acero con tensin elevada) de tal forma que sea capaz de resistir los esfuerzos de tensin.Segundo concepto - presforzar para aumentar la resistencia ltima del elemento. Este concepto es considerar al concreto presforzado como una combinacin de acero y concreto, similar al concreto reforzado, con acero tomando tensin y concreto tomando compresin de tal manera que los dos materiales formen un par resistente contra el momento externo (Figura 3). Esto es generalmente un concepto fcil para ingenieros familiarizados con concreto reforzado. En el concreto presforzado se usa acero de alta resistencia que tendr que fluir (siempre y cuando la viga sea dctil) antes de que su resistencia sea completamente alcanzada. Si el acero de alta resistencia es simplemente embebido en el concreto, como en el refuerzo ordinario de concreto, el concreto alrededor tendr que agrietarse antes de que la resistencia total del acero se desarrolle

2.2.2. Ventajas y desventajas del concreto presforzadoVentajas Se tiene una mejora del comportamiento bajo la carga de servicio por el control del agrietamiento y la deflexin Permite la utilizacin de materiales de alta resistencia Elementos ms eficientes y esbeltos, menos material Mayor control de calidad en elementos pretensados (produccin en serie). Siempre se tendr un control de calidad mayor en una planta ya que se trabaja con ms orden y los trabajadores estn ms controlados Mayor rapidez en elementos pretensados. El fabricar muchos elementos con las mismas dimensiones permite tener mayor rapidezDesventajas Se requiere transporte y montaje para elementos pretensados. Esto puede ser desfavorable segn la distancia a la que se encuentre la obra de la planta Mayor inversin inicial Diseo ms complejo y especializado (juntas, conexiones, etc) Planeacin cuidadosa del proceso constructivo, sobre todo en etapas de montaje. Detalles en conexiones, uniones y apoyos

2.2.3. Clasificacin y tipos2.2.3.1.- Pretensado El pretensado puede usarse en la obra cuando se requiera de un gran nmero de unidades similares prefabricadas, pero normalmente se lleva a cabo en la planta donde ya han sido previamente construidas mesas permanentes de tensado. El mtodo ms efectivo es el de produccin a gran escala, en la que un cierto nmero de unidades anlogas se producen simultneamente. Los tendones de acero se tensan entre las placas de anclaje situadas en cada extremo de una mesa larga de tensado. Dichas placas se encuentran soportadas por grandes secciones de acero ahogadas en un macizo de concreto (muerto de anclaje) en cada extremo de la superficie de colado. En uno de los extremos, la placa de anclaje se apoya directamente en las viguetas de acero soportantes, denominadas apoyo fijo. En el otro extremo, el de tensado, se introducen puntales de acero temporales entre la placa de anclaje y las viguetas de apoyo. Las placas de anclaje son placas gruesas de acero con agujeros por donde los alambres o torones pueden introducirse y anclarse. Los extremos de cada unidad tienen un tope que se taladra de acuerdo con la colocacin de los tendones requeridos y del dimetro de los alambres o torones utilizados. Los torones o alambres se arrastran a todo lo largo de la mesa de tensado, enhebrndose en los topes y en las placas de anclaje que finalmente se sujetan al apoyo fijo. En el otro extremo de la mesa, el tensado se inicia una vez que hayan sido colocados todos los alambres. Los cables se estiran para levantarlos de la mesa y aplicar la carga. Puede tomarse lectura de la extensin y compararse con el valor calculado, pero como, de hecho, los tendones tienen libertad de movimiento es la fuerza en el cable la que reviste una importancia primordial. En seguida se ancla el alambre y se descarga el gato. La secuencia del tensado no es muy importante en el pretensado, pero es esencial un tensado preciso. En el pretensado, la adherencia entre el acero tensado y el concreto es de vital importancia y en sta debe preverse que el acero quede libre de cualquier material, tal como el aceite o grasa de los moldes, que interfiera con la adherencia. Para obtener una comparacin completa del concreto, se deben de emplear vibradores, ya sean internos externos. Como ocurre con cualquier concreto, el curado es necesario y es un proceso que se acelera mediante la introduccin de vapor bajo una cubierta apropiada. Cuando el concreto ha adquirido suficiente resistencia, los puntales provisionales son sustituidos por los gatos que pueden irse aflojando lentamente. Como el acero tensado tiende a regresar a su longitud original, la adherencia entre el concreto y el acero evita que suceda esto, de tal manera que el concreto queda sometido a compresin. La fuerza en cada tendn se transfiere al concreto en una cierta longitud denominada longitud de transmisin. Esta longitud se afecta considerablemente por las condiciones de la superficie con respecto a los alambres. En los procedimientos descritos hasta ahora, todos los tendones se han mantenido rectos, continuamente adheridos al concreto. Aun cuando la mayora de las unidades pretensadas se construyen de esta manera no proporciona el uso ms eficiente de la fuerza de presfuerzo, en lo que respecta a miembros a flexin de seccin constante.

2.2.3.2. Postensado El postensado puede usarse en la produccin industrial para grandes unidades prefabricadas con propsitos especiales, tanto en la obra como fuera de ella. El uso de tendones rectos no es muy conveniente por que no se aplica todo el presfuerzo al hablar de grandes unidades. En aquellos puntos donde ocurre el momento mximo se requiere de la mxima fuerza efectiva de presfuerzo y la mnima fuerza es necesaria donde ocurre el mnimo momento flexionante. Ello puede lograrse para una fuerza constante de presfuerzo variando la excentricidad de la fuerza, de tal manera que, el efecto del presfuerzo neutralizar el efecto de la carga. Si los tendones se localizan dentro de la seccin del concreto, se colocarn con un perfil curvo, por lo que el encamisado debe quedar sujeto son el perfil necesario, estos ductos deben colocarse en formas precisas y sujetarse al acero de refuerzo, que para entonces ya debe haberse puesto sobre la mesa que contiene los moldes. El anclaje permanente en los extremos de los ductos se fija en el extremo del molde. El concreto se vaciar una vez que los moldes se encuentren ensamblados. Una vez que el concreto ha adquirido resistencia suficiente, se tensan los tendones, anclndolos por un extremo y tensndolos con los gatos contra la cara del anclaje en el otro extremo, o tirando de ellos simultneamente. Los tendones dentro de cada ducto pueden tensarse individualmente, enganchando un gato de barra o de un solo torn a cada tendn a la vez o conectando tambin un gato de torn o de mltiples alambres a todos los tendones al mismo tiempo. En cuanto se haya alcanzado la carga de diseo, se registrar la extensin y, si sta ha alcanzado el valor calculado podr anclarse el tendn. Una vez que los tendones han sido tensados y anclados, generalmente se llenan los ductos de una lechada coloidal de cemento introducida a presin. El objeto principal de la lechada endurecida es el de evitar que la corrosin de los tendones, as como proporcionar adherencia entre los tendones y el concreto. En los extremos de las unidades postensadas, los tendones transmiten una gran fuerza al anclaje en cual es de un rea relativamente pequea. El efecto que se produce es similar al de introducir una cua en un bloque de madera y, a menos de que pueda contenerse esta fuerza de estallamiento hasta que se disperse la seccin en el extremo de la unidad se presentar fractura. En los clculos de diseo se ha prestado especial atencin a esto, que por lo general, resulta en concentrar refuerzo en las zonas extremas. Tambin el concreto en esta rea deber de ser de buena calidad con una compactacin adecuada, a pesar del congestionamiento del refuerzo, ductos y anclajes. En algunos casos, el bloque de extremo ser prefabricado, girndolo 90 para darle mejor acceso al concreto en el momento de vaciarlo y posteriormente incorporarlo a la estructura durante la construccin.

2.2.4. Materiales2.2.4.1.- Concreto La mezcla del concreto para una obra d presfuerzo deber ser trabajable cuando se encuentre en estado fresco y resistente cuando haya endurecido. La resistencia del concreto en un elemento, al aplicarle el presfuerzo, constituye un factor muy importante. Por lo general, a esto se le llama la condicin inicial o de transferencia. En el pretensado a gran escala, el esfuerzo no puede aplicarse a la unidad para proceder a retirarla hasta que el concreto no haya alcanzado la resistencia especificada para la transferencia de presfuerzos. El calentamiento externo comprende un curado con saturacin de vapor o con calor elctrico. La resistencia requerida puede alcanzarse en un periodo muy corto, pero como resultado del calentamiento del concreto, y consecuentemente el acero, puede presentarse una prdida de presfuerzo, al no obtener una adherencia adecuada entre los alambres calentados y el concreto. Esto solo ocurre en el pretensado, ya que si se aplica curado a vapor a las unidades postensadas, que contienen cables, el acero no ser tensado ni cubierto por la lechada bajo estas condiciones. El concreto es un material elstico y tan pronto como el esfuerzo se aplica a la unidad, se acorta, por lo que reduce la longitud extendida del acero y, en consecuencia, el esfuerzo en l. A esta prdida de presfuerzo se le llama deformacin elstica del concreto, que es una funcin del mdulo de elasticidad, Ec; del mdulo de elasticidad, Es del acero, y del esfuerzo en el concreto en la condicin de transferencia. En trabajos de pretensado, cuando todo el esfuerzo se aplica simultneamente, se presenta la mayor prdida debido a la deformacin elstica y, en caso del postensado, la prdida es nula, ya que el concreto constituye el anclaje y el esfuerzo en el concreto se alcanza por una transferencia directa al tensar el acero. Una importante propiedad del concreto, relacionada con su empleo de estructuras preforzadas, es la afluencia (flujo plstico) que puede definirse como la deformacin inelstica debido a un esfuerzo sostenido. Cuando el concreto est sujeto a un esfuerzo de compresin permanente, se reduce su longitud lo que a su vez disminuye el esfuerzo en el acero.

2.2.4.2.- Acero Generalmente el refuerzo utilizado en el presfuerzo es en forma de alambres de alta resistencia a la tensin estirados en fro, o varillas de aleacin en conjunto para formar torones. cable: Grupo de tendones. Tendn: Elemento estirado que se usa para transmitir presfuerzos en un elemento de concreto. Los tendones pueden consistir de alambres individuales estirados en fro, varillas o torones. Alambre: Refuerzo de seccin entera y que comn mente se suministra en longitudes rectas. Torn: Grupo de alambres torcidos en forma de hlice alrededor de un eje longitudinal comn, el cual se forma mediante un alambre recto. Los alambres en su dimetro, desde 2 hasta 8 mm, pero el dimetro ms pequeo de uso general para elementos estructurales es de 4 mm y puede suministrarse ya sea como se extrae o prestirado. La primera condicin consistir de rollos provenientes del laminado con una curvatura natural. El alambre que ha sido prenderezado mediante un proceso que comprende un tratamiento de calentamiento reductor de esfuerzos, provoca una mejora en las propiedades elsticas y conduce a lo que se denomina un comportamiento de relajamiento normal o bien un tratamiento estiramiento en caliente, que igualmente induce altas propiedades elsticas, pero que provoca lo que clasifica como un comportamiento de relajamiento bajo. Los trminos relajamiento normal o bajo se aplican lo mismo a los torones que a los alambres. El relajamiento se denomina como la prdida en el esfuerzo despus de un cierto periodo de tiempo en el que un tendn de presfuerzo se tensa para una carga determinada, bajo condiciones de longitud y temperatura constante. Un alambre o torn de relajamiento bajo tendr menor prdida en el esfuerzo inicial que el de relajamiento normal. Con objeto de asegurar la mxima adherencia entre el acero y el concreto debe suministrarse el alambre en condiciones desengrasadas. Adems del desengrasado, a menudo el alambre est indentado para lograr mejores propiedades de adherencia. El esfuerzo de pruebas se define como el esfuerzo para el cual la carga aplicada produce una elongacin permanente. Para alambres de presfuerzo, se usa una elongacin del 0.2% en el esfuerzo de pruebas. Existen 2 tipos bsicos de torn para presfuerzo, con 7 o 19 alambres. Su eleccin depende del grado de flexibilidad y resistencia requeridas. El ms popular es el de 7 alambres y se usa generalmente en tamaos desde 6.4 hasta 18mm de dimetro exterior. El acero de alta resistencia y el concreto de alta calidad con esenciales para obtener un comportamiento satisfactorio en este tipo de construccin, y que provoca una prdida de presfuerzo que es inherente a las propiedades de los materiales mismos. Tambin debe tenerse presente que no todas las prdidas sealadas ocurren de igual forma en los elementos pretensados que los postensados. Es conveniente exponer en esta etapa un resumen de las prdidas que pueden presentarse a pesar de que algunas no han sido comentadas. Contraccin del concreto Deformacin elstica del concreto Fluencia del concreto Relajamiento del acero Curado con vapor Durante el anclaje Friccin en el gato y en el anclaje Friccin en el ducto. Nos es posible proporcionar un valor preciso de la magnitud de la prdida del presfuerzo total, tanto en el pretensado como en el postensado. Normalmente se fija con un porcentaje en base a la fuerza en los tendones inmediatamente despus de la transferencia y es del orden del 20%. Las prdidas que tienen lugar antes y durante la transferencia, son del orden del 5% para postensado y del orden del 10% para pretensado.

2.2.5. Equipos2.2.5.1.- Pretensado El aspecto ms importante del equipo en el pretensado consiste bsicamente en la mordaza temporal que retienen a los alambres o torones durante y despus del tensado. El mtodo de tensado podr variar pero la mordaza no, ya que an est constituida por un barril y una cua. Generalmente, la cua consta de 2 a 3 piezas con un collar y una grapa de alambre que mantiene a ambos en la misma posicin relativa. Es importante que la cua quede fija alrededor del alambre o torn y dentro del barril en una posicin concntrica, para que todos los segmentos de la cua se introduzcan a la misma distancia dentro del barril. En el anclaje fijo, las mordazas se presionan sobre los tendones no tensados cerca de la placa de anclaje. En el extremo de tensado, donde los tendones son tensados en forma individual, debe colocarse la mordaza sobre el tendn no tensado, contra la placa de anclaje. Se coloca ahora el gato con el tendn y se inicia el tensado, en el tendn se jala a travs de la mordaza. Cuando se han alcanzado la carga y extensin requeridas, se introduce la cua con fuerza sobre el tendn, se afloja la carga en el gato y al tratar el tendn de jalar a travs de la cua, la obliga a correrse sobre l quedando firmemente sujeto. Si los tendones se estiran en forma individual, los gatos son relativamente pequeos y operan a base de electricidad.

2.2.5.2.- Postensado El equipo que se requiere para el postensado depende del sistema que se utilice. En Inglaterra existen varios sistemas en operacin, cuya lista es orden alfabtico proporciona el nombre comercial del sistema y el tipo de tendn empleado. An cuando podran elegirse otros mtodos para la clasificacin, es conveniente agrupar los sistemas mediante el mtodo que se adopta para el anclaje de los tendones, y aqu tenemos ya sea un sistema de tuerca enroscada o a base de cua. En la primera categora, se encuentran BBRV, Dividag y Macalloy. Todos los dems sistemas emplean cuas.

2.2.6. Sistemas de presforzado.2.2.6.1.- BBRV Este sistema est clasificado como de tuerca roscada debido a que, en la parte media baja del rango de fuerzas disponibles, es una contratuerca la que se apoya en una placa de acero y que transmite la compresin al concreto. En la parte media superior del rango de fuerzas, el esfuerzo se transmite por medio de calzas metlicas que se insertan entre el ancla de tensado y la placa de apoyo. En todos los casos el elemento bsico consiste en un cilindro de acero con un cierto nmero de agujero axiales taladrados que acomodan los alambres por separado. El anclaje de cada alambre se efecta mediante una cabeza redonda preformada. Las cabezas redondas se forman en ambos extremos del alambre despus que han pasado despus que han pasado a travs del cabezal del anclaje. La longitud del cable es por lo tanto fija y debe determinarse en forma precisa, de tal manera que cuando el cable ha sido tensado el cabezal de anclaje quede en posicin correcta en relacin a la placa de apoyo. Todo el cable, incluyendo la camisa preformada y los anclajes en ambos extremos, se deben ensamblar en el taller y ser transportados posteriormente a la obra siempre y cuando se pueda realizar, si no es posible determinar la longitud del cable, las cabezas redondas en un extremo se forman en la obra con el empleo de una mquina porttil. El nmero de alambres vara entre 8 y 163, proporcionando fuerzas en el gato que pueden ser entre 37 y 790 toneladas.

2.2.6.2.- Dividag Este sistema utiliza como tendn a una barra de acero de aleacin. Se emplean 2 tipos de barras: lisa y corrugada. En la barra lisa las roscas estn laminadas en fro nicamente en los extremos de la barra; y la otra, tiene corrugaciones laminadas en los lados de su longitud. La fuerza se transmite a la placa de apoyo extrema por medio de una tuerca que se atornilla a los extremos de la barra; las fuerzas de pretensado varan desde 13 hasta 96 toneladas para tensado sencillo y desde 63 hasta 202 toneladas para tensado mltiple. Los tendones de cualquier longitud pueden ensamblarse en la obra mediante acopladores huecos de acero roscado internamente para recibir las barras lisa o corrugada. Durante la operacin de tensado, la barra sea estirada por el gato, se atornilla a la tuerca en forma continua y posteriormente se transfiere la carga al anclaje una vez que se ha aflojado el gato.

2.2.6.3.- Macalloy El presforzado Macalloy consiste en un sistema de barras lisas con roscas laminadas en sus extremos. La fuerza se transmite al concreto por medio de una tuerca roscada que se comprime contra roladas de acero colocadas sobre una placa slida de acero que distribuye el esfuerzo, o sobre una camisa acostillada de hierro forjado, o una placa de acero taladrada que est situada en un anclaje muerto proporcionando fuerzas de tensado desde 23 hasta 350 toneladas. En todos los sistemas de tuercas roscadas, la carga se puede aplicar por intervalos para ajustarse a los requisitos de diseo de construccin, y las prdidas pueden compensarse en cualquier momento antes de introducir la lechada. El anclaje es totalmente positivo sin que exista prdida del presfuerzo en la transferencia de carga del gato a la tuerca.

2.2.7. Diseo de puentes de trabes cajn El diseo de elementos de concreto presforzado consiste en proponer el elemento que funcional y econmicamente sea ptimo, para determinadas acciones y caractersticas geomtricas de la obra, esto es, proporcionarle presfuerzo y refuerzo para que tenga un comportamiento adecuado durante todas sus etapas ante cargas de servicio y cargas ltimas. Es claro que ante esta perspectiva, el elemento o seccin tpica a utilizar no es una incgnita sino un dato que el diseador de acuerdo a sus conocimientos y experiencia debe proporcionar. Debido a que las trabes cajn tienen un borde superior e inferior, deben ser diseadas como viga T para momentos positivos y negativos. El aumento del grueso de la losa inferior mediante chaflanes en reas de momento negativo es comn, como lo es el aumento de grosor de las almas de las trabes adyacentes a los soportes para controlar el cortante.

2.2.8. Proceso de diseo de un elemento presforzado.

A continuacin se muestra un diagrama de flujo que muestra el proceso de diseo de un elemento presforzado:

3. METODOLOGIA

3.1. TIPO DE INVESTIGACION. El desarrollo de este proyecto de investigacin se encuentra enmarcado en un tipo de investigacin documental puesto que se desarroll apoyndose en fuentes de carcter documental, esto es, en documentos de cualquier especie tales como, las obtenidas a travs de fuentes bibliogrficas, hemerogrficas o archivsticas; la primera se basa en la consulta de libros, la segunda en artculos o ensayos de revistas y peridicos, y la tercera en documentos que se encuentran en archivos como cartas oficios, circulares, expedientes, etctera.

3.2. METODO Y DISEO DE LA INVESTIGACIONMtodo. Esta investigacin parte de informacin general para obtener las conclusiones de un planteamiento particular. Pone el nfasis en la teora, modelos tericos, la explicacin y abstraccin, antes de recoger datos empricos, hacer observaciones o emplear experimentos; es por esto que se determina que esta investigacin emplea un mtodo deductivo.Diseo. Esta Investigacin se centra en localizar y seleccionar informacin registrada en la masa bibliogrfica existente, referente al concreto presforzado a fin de formar una compilacin completa que pueda dar un enfoque especfico sobre las caractersticas y viabilidad del uso del concreto preforzado en la construccin de puentes y muchas otras estructuras de concreto. En ese sentido la informacin tiene un diseo bibliogrfico que a travs de la investigacin documental busca establecer prioridades para investigadores posteriores y dejar las puertas abiertas para investigaciones futuras.

3.3. TECNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS. Para la realizacin de la investigacin es necesario elaborar una metodologa, la cual indica de manera secuencial las etapas a seguir para obtener los objetivos propuestos. De acuerdo al enfoque que comprende el desarrollo de este trabajo, la metodologa ms apropiada es: Recoleccin de informacin pertinente y optima relacionada con la investigacin: La recopilacin de informacin consiste: 1. Visita a bibliotecas (ASIA, ISCYC), virtuales tales como ASOCRETO (Asociacin Colombiana del Concreto) y IMCYC (Instituto Mexicano de Cemento y del concreto)2. Entrevistas a consultores especializados en la materia3. Adquisicin de material bibliogrficoNota: en esta etapa incluye la clasificacin y depuracin de la informacin obtenida. Anlisis de oficina Con toda la informacin bibliogrfica y de campo realizada se procede a lo siguiente:1. Ordenamiento de la informacin 2. Proceso de la investigacin 3. anlisis de la investigacin 4. Propuestas de solucin 5. Conclusiones y Recomendaciones

3.4. CRONOGRAMA Y RECURSOS DE LA INVESTIGACION En esta seccin se hace referencia a la distribucin del tiempo y duracin de la investigacin, as como de los recursos fsicos y econmicos empleados durante el desarrollo de la investigacin.JUNIO-JULIO 2015

ACTIVIDADSEMANA 1SEMANA 2SEMANA 3SEMANA 4

TITULO DEL PROYECTO

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

MARCO TEORICO

METODOLOGIA

CONCLUSIONES

ENTREGA

En cuanto a los recursos utilizados, se puede mencionar: computadora, libros, internet, impresora, etc.

CONCLUSIONES:

Es necesario que el ingeniero y el estudiante comprendan los conceptos bsicos del concreto presforzado para que tenga un buen criterio en el diseo de estos elementos. Gracias a la combinacin del concreto y el acero de presfuerzo es posible producir en un elemento estructural esfuerzos y deformaciones que se contrarresten total o parcialmente con los producidos por las cargas, logrndose as diseos muy eficientes. Los elementos que se pueden obtener son ms esbeltos y eficientes, por ejemplo, en vigas se utilizan peraltes del orden del claro L/20, en vez del usual L/10 para vigas reforzadas. Existen aplicaciones que solo son posibles gracias al empleo del concreto presforzado como el caso de puentes sobre avenidas con trnsito intenso o de claros muy grandes. El concreto presforzado permite que el diseador controle las deflexiones y grietas al grado deseado. Como se observ, el uso de materiales de alta resistencia y calidad son necesarios en la fabricacin de elementos de concreto presforzado ya que si estos no cumplen con las caractersticas requeridas podran fallar en cualquiera de las etapas crticas. Es necesario que el acero sea de una resistencia mucho mayor que el acero ordinario ya que este se debe de presforzar a altos niveles para que el elemento sea eficiente y debido a que esta fuerza de presfuerzo es disminuida con el tiempo por a las prdidas que ocurren. Al inicio del desarrollo de la tcnica del concreto presforzado hubo muchos fracasos debido a que la prdida de la fuerza de presfuerzo no se poda calcular con mucha exactitud, para cada caso el porcentaje de esta prdida vara ya que depende de muchos factores, por lo que es muy importante hacer un clculo lo ms preciso posible, y no es recomendable hacer una estimacin del 20 al 25 por ciento como lo permiten las NTC para estructuras de concreto.

BIBLIOGRAFIA

Gonzales, Cuevas Oscar. Robles, Fernndez-Villegas Fco. Aspectos fundamentales del concreto reforzado. Mxico, Limusa Noriega, 1995. Nilson, Arthur H.Diseo de estructuras de concreto. Mxico, Limusa Noriega, 1988 Enciclopedia Multimedia Interactiva Humanet. Metodologia de la Investigacion. www.eciclopedia.humanet.com.co www.wikipedia.org

ANEXOSCONCRETO PRESFORZADO

TRABES CAJON

PUENTES CON TRABES CAJON