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FA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DISEÑO Y ROTURA DE VIGA POSTENSADA

INTEGRANTES:  Aguilar Cabrera Brian  Aguilar Reyes Diego  Mantilla Olivares Mileny  Valle Quijano Yordan

DOCENTE:  Ing. Morán Guerrero, Victor Manuel

CURSO:  Concreto Reforzado Avanzado

TRUJILLO – PERÚ 2018-10

ÍNDICE INTRODUCCION ........................................................................................................................ 3 1.

OBJETIVOS ........................................................................................................................ 4

2.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................................... 4 2.1.

Concreto preesforzado .............................................................................................. 4

2.2.

Clases de preesforzado ............................................................................................. 5

2.3.

Materiales .................................................................................................................... 7

2.4.

Pérdidas de tensión.................................................................................................... 8

2.5.

Aplicaciones ................................................................................................................ 9

2.6.

Ventajas ....................................................................................................................... 9

2.7.

Desventajas ............................................................................................................... 10

2.8.

Diseño de estructuras .............................................................................................. 10

3.

RESUMEN ......................................................................................................................... 15

4.

MATERIALES E INSTRUMENTOS ............................................................................... 15

5.

PROCEDIMIENTO ........................................................................................................... 16

6.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ................................................................................... 18

7.

RESULTADOS .................................................................................................................. 27

8.

CONCLUSIONES ............................................................................................................. 28

9.

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 28

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

2

INTRODUCCION El concreto es un material resistente en compresión pero débil en tracción, por lo que es necesariomodificarlo para poderlo aprovechar como un material estructural en elementos en flexión. Elpresforzado es una de las técnicas que se han desarrollado para esta aplicación. El concepto de presforzado podemos entenderlo cuando consideramos la manera como transportamos un grupo de libros, en que los comprimimos con las manos y podemos movilizar como una unidad estructural este conjunto de elementos sin ninguna ligazón entre ellos. En 1866 en California se obtuvo una patente del concreto presforzado pero fue hasta finalesde la década de los cuarentas cuando realmente se empezó a desarrollar debido a la granescasez de acero que presentó Europa para ser reconstruida al finalizar la II guerra mundial.Se considera a Eugene Freyssinet como el padre del concreto presforzado. Él pensó que elpresfuerzo podría ser muy útil al tener disponibilidad de acero de alta resistencia conconcreto de alta calidad. Estos materiales fueron progresando lentamente y fue hasta 1928cuando logró conseguir una patente de estos y publicar el libro “Una revolución en el artede la construcción” pero, los ingenieros de esa época supusieron que era una idea novelesca ya que nunca alcanzaría éxito. Sin embargo, hubo algunos como Mangel en Bélgica y Hoyer en Alemania quereconocieron su futuro haciendo surgir ideas básicas de los sistemas de presforzados, ya que en su época hacían falta.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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DISEÑO Y ROTURA DE VIGA POSTENSADA

1.

OBJETIVOS  Determinar el factor escala a utilizar para diseño.  Realizar el diseño de concreto preesforzado para la viga de tipo postensado.  Determinar la dosificación para el elemento estructural.  Estimar la carga máxima que soportará la viga postensada.

2.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 2.1. CONCRETO PREESFORZADO El preesfuerzo se define como un estado especial de esfuerzos y deformaciones que es inducido para mejorar el comportamiento estructural de un elemento. Por medio del preesfuerzo se aumenta la capacidad de carga y se disminuye la sección del elemento. Se inducen fuerzas opuestas a las que producen las cargas de trabajo mediante cable de acero de alta resistencia al ser tensado contra sus anclas. La aplicación de estas fuerzas se realiza después del fraguado, utilizando cables de acero enductados para evitar su adherencia con el concreto.

Figura N°1: Representación de viga preesforzada

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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2.2. CLASES DE PREESFORZADO 

Pretensado: El término pretensado se usa para describir cualquier método de presforzado en el cual los tendones se tensan antes de colocar el concreto. Los tendones, que generalmente son de cable torcido con varios torones de varios alambres cada uno, se reestiran o tensan entre apoyos que forman parte permanente de las instalaciones de la planta, como se ilustra en la imagen.

Figura N°2: Gráfico de viga pretensada

El

tipo

de

estructura

pretensado

presenta

las

siguientes

características: 

Pieza prefabricada.



El presfuerzo se aplica antes que las cargas.



El anclaje se da por adherencia.



La acción del presfuerzo es interna.



El acero tiene trayectorias rectas.



Las piezas son de manera general simplemente apoyadas (elemento estático).

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

5



Postensado: Contrario al pretensado, el postensado es un método de presforzado en el cual el tendón que va dentro de unos conductos es tensado después de que el concreto ha fraguado. Así el presfuerzo es casi siempre ejecutado externamente contra el concreto endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto inmediatamente después del presforzado. Este método puede aplicarse tanto para elementos prefabricados como colados en sitio.

Figura N°3: Gráfico de viga postensada

El

tipo

de

estructura

postensado

presenta

las

siguientes

características: 

Pieza prefabricada o coladas en sitio.



Se aplica el presfuerzo después del colado.



El anclaje requiere de dispositivos mecánicos.



La acción del presfuerzo es externa.



La trayectoria de los cables puede ser recta o curva.



La pieza permite continuidad en los apoyos (elemento hiperestático).

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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 Elementos pre y postensadas: Hay ocasiones en que se desean aprovechar las ventajas de los elementos pretensados, pero no existe suficiente capacidad en las mesas de colado para sostener el total del presfuerzo requerido por el diseño del elemento; en otras, por las características particulares de la obra, resulta conveniente aplicar una parte del presfuerzo durante alguna etapa posterior a la fabricación. Al menos ante estas dos situaciones, es posible dejar ahogados ductos en el elemento pretensado para postensarlo después, ya sea en la planta, a pie de obra o montado en el sitio.

Figura N°4: Viga postensada, posteriormente de ser pretensada

2.3. MATERIALES El concreto presforzado necesita emplear materiales de resistencia elevada, para conseguir que se reduzcan las pérdidas de tensión que están relacionadas con las deformaciones del elemento, instantáneas y lentas. En nuestro país se emplea usualmente concretos con resistencias entre 350 y 420 kg/cm2. Esto no significa que no se pueda hacer presforzado con concretos de menor resistencia, pero no es lo mas económico ni conveniente. El concreto debe emplear agregado grueso de buena calidad, de un tamaño máximo que se aconseja no exceda de %", es mejor

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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que sea de grava chancada o de piedra chancada que no contenga en su interior vetas de materiales blandos que reduzcan su resistencia o produzcan demasiados cambios volumétricos. Los agregados, en particular los agregados finos, deben ser limpios, sin tierra o polvo y sin sales; por estas razones es conveniente que los agregados para presforzado

sean

lavados

cuando

presenten

este

tipo

de

contaminaciones. Las sales en el agregado pueden acelerar un proceso de corrosión, que es peligroso en el presforzado, particularmente si se emplea curado con vapor.

2.4. PÉRDIDAS DE TENSIÓN Se consideran seis causas de pérdidas de tensión, que sirven para calcular el esfuerzo efectivo de presforzado, fse, a partir del esfuerzo inicial de presforzado, fsi. Estas son: - Bloqueo del anclaje en la transferencia de esfuerzos. - Acortamiento elástico del concreto. - Contracción de fragua del concreto. - Deformación plástica del concreto. - Relajación del acero. - Fricción en tendones postensados. Al poner en tensión, mediante un gato, el acero de presforzado se les somete a esfuerzos muy elevados que de acuerdo a la norma ACI-3 1802 no deben exceder de 0.94fpy ni de 0.80 fpu ni del máximo valor recomendado por el fabricante del acero o de los elementos de anclaje. Al transferir la fuerza de tracción del gato al anclaje, se va a producir una deformación de éste que se traduce en una pérdida de tensión en el acero.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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2.5. APLICACIONES  Centro comerciales



Combinación eficiente de pisos de estacionamiento con pisos comerciales y salas de cine.



Inclusión de mezzanines sin sacrificar alturas gracias a la esbeltez de los entrepisos.

 Aulas para escuelas y universidades



Aprovechamiento de alta economía que permite grandes claros.

 Auditorios y centros comerciales



Techumbres ligeras de grandes claros utilizando cubiertas metálicas.

 Losas alveolares pretensadas  Puentes construidos por voladizo: Para rigidizar la fase ya construida y

para resistir las flexiones y cortantes en la fase de servicio.  Puentes empujados: Para unir dovelas entre sí y para resistir las flexiones

y cortantes durante el empuje.  Puentes por dovelas prefabricadas: Para unir dovelas entre sí y para

tomar flexiones y cortantes en servicio.

2.6. VENTAJAS  Eficiencia en la utilización del concreto.  Reducción de secciones hasta un 30%.  Reducción de acero de refuerzo a cantidades mínimas.  Aligeramiento de la estructura.  Menor peso de la estructura.  Menos peso de cimientos.  Mayor rapidez en elementos pretensados. El fabricar muchos elementos

con las mismas dimensiones permite tener mayor rapidez.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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2.7. DESVENTAJAS  Se requiere transporte y montaje para elementos pretensados. Esto

puede ser desfavorable según la distancia a la que se encuentre la obra de la planta.  Mayor inversión inicial.  Diseño más complejo y especializado (juntas, conexiones, etc).  Planeación cuidadosa del proceso constructivo, sobre todo en etapas de

montaje.  Detalles en conexión, uniones y apoyos.

2.8. DISEÑO DE ESTRUCTURAS El código del ACI (ACI 318-14) establece que el diseño de elementos preesforzados debe basarse en la resistencia y en el comportamiento en condiciones de servicio durante todas las etapas de carga que serán críticas durante la vida de la estructura, desde el momento en que el preesforzado se aplique por primera vez. Se debe verificar la estructura en 3 estados: 1. Etapa inicial: P aplicado y transferido al concreto. 2. Bajo condiciones de servicio 3. Bajo cargas últimas: Comprobación f’c y efectos de carga.  Esfuerzos admisibles: Esfuerzos después de la transferencia, antes de pérdidas de pérdidas de tensión, no deben exceder: a) Compresión en los extremos de elementos simplemente apoyados: 0.70 f’ci. b) Compresión en toda otra ubicación: 0.60 f’ci. c) Tracción en los extremos de elementos simplemente apoyados: 1.6 √𝑓′𝑐𝑖 . d) Tracción en toda otra ubicación: 0.80 √𝑓′𝑐𝑖 .

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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Elementos U y T, los esfuerzos bajo carga de servicio, después de pérdidas de tensión y calculados, considerando una sección sin fisurar no deberán exceder: a) Compresión en la fibra extrema debida al preesforzado más cargas sostenidas: 0.45 f’c. b) Compresión en la fibra extrema debida al preesforzado más cargas totales: 0.60 f’c. c) Tracción en la fibra extrema debido al preesforzado más cargas totales: 2 √𝑓′𝑐𝑖 . Esfuerzos a tracción máximos permisibles para el acero preesforzado: a) En el extremo del gato durante la aplicación de la fuerza de preesforzado: El valor menor de 0.94 fpy, 0.80 fps o la carga máxima recomendada por el fabricante del anclaje. b) En los anclajes y acoples inmediatamente después de transferir la fuerza de preesforzado: 0.70 fps.  Módulos mínimos de una sección: a) Etapa de transferencia: -

Fibra superior:

𝑓𝑡𝑖 =

-

Fibra inferior:

𝑓𝑐𝑖 =

𝑃𝑖 𝐴 𝑃𝑖 𝐴

− +

𝑃𝑖 ∗𝑒 𝑆𝑠

+

𝑃𝑖 ∗𝑒 𝑆𝑖

−

𝑀𝑖 𝑆𝑠 𝑀𝑖 𝑆𝑖

………………. (1) ………………. (2)

b) Etapa de carga total: -

Fibra superior:

𝑓𝑐 =

-

Fibra inferior:

𝑓𝑡 =

𝑃 𝐴 𝑃 𝐴

− +

𝑃∗𝑒 𝑆𝑠 𝑃∗𝑒 𝑆𝑖

+ −

𝑀𝑐𝑠 𝑆𝑠 𝑀𝑐𝑠 𝑆𝑖

………………. (3) ………………. (4)

Combinando las ecuaciones (1) y (3) se obtiene el valor mínimo para SS:

𝑆𝑠 ≥

𝑀𝑐𝑠− 𝜂 𝑀𝑖 𝑓𝑐− 𝜂 𝑓𝑐

………………….. (5)

Combinando las ecuaciones (2) y (4) se obtiene el valor mínimo para S i:

𝑆𝑖 ≥ CONCRETO REFORZADO AVANZADO

𝑀𝑐𝑠− 𝜂 𝑀𝑖 𝜂 𝑓𝑐𝑖−𝑓𝑡

………………….. (6) 11

Donde: SS: Módulo de sección de la fibra superior. Si: Módulo de sección de la fibra inferior. Mcs: Momento de cargas totales de servicio. Mi: Momento de cargas existentes al momento de transferencia. : P/Pi P: Fuerza de preesforzado luego de todas las pérdidas. Pi: Fuerza de preesforzado al momento de transferencia. fti: Esfuerzo admisible en tracción al momento de transferencia. fci: Esfuerzo admisible en compresión al momento de transferencia. ft: Esfuerzo admisible en tracción bajo cargas totales. fc: Esfuerzo admisible en compresión bajo cargas totales.

Se debe elegir una sección que satisfaga los módulos mínimos y no exceder esfuerzos admisibles.  Resistencia en flexión:

Φ 𝑀𝑛 ≥ 𝑀𝑢

………………….. (7)

Donde: Mu: Momento amplificado en la sección. Mn: Resistencia nominal a la flexión en la sección. : Factor de reducción de resistencia. Para secciones controladas en tracción en las que la zona en compresión es rectangular, se tiene que: 𝑎

𝑀𝑛 = 𝐴𝑝𝑠 𝑓𝑝𝑠 (𝑑𝑝 − ) 2

.……………….. (8)

0.90 El valor de fps se puede calcular para refuerzo preesforzado adherido, siempre y cuando todo el acero preesforzado esté en la zona y tensión y fti ≥ 0.5 fps:

𝑓𝑝𝑠 = 𝑓

𝛾𝑝

𝑓𝑝𝑢

𝑑

𝑓𝑦

𝑝𝑢 {1− 𝛽 [𝜌𝑝 ∗ ′ +𝑑 ∗ ′ (𝜌−𝜌′)]} 𝑓 𝑐 𝑝 𝑓 𝑐 1

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

.….….. (9)

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Donde: fps: Esfuerzo en el acero de preesforzado. fpu: Resistencia especificada a la tracción del acero preesforzado. fpy: Resistencia especificada a la fluencia del acero preesforzado. p: Factor por el tipo de acero preesforzado. 0.55 para fpy/fpu no menor que 0.80 0.40 para fpy/fpu no menor que 0.85 0.28 para fpy/fpu no menor que 0.90 : Factor definido. Aps: Área de acero preesforzado en la zona de tracción por flexión. As: Área de refuerzo longitudinal no preesforzado a la tracción. As’: Área de refuerzo longitudinal no preesforzado a la compresión. dp: Distancia desde la fibra extrema en compresión al centroide del acero preesforzado. d: Distancia desde la fibra extrema en compresión al centroide del acero longitudinal en tracción. p: Cuantía de acero preesforzado: Aps/bdp. : Cuantía de acero en tracción no preesforzado: As/bd. ’: Cuantía de acero en compresión no preesforzado: As’/bd. Módulo de rotura: fr= 2√𝑓′𝑐= 1 (concreto de densidad normal) Requisito:

Φ 𝑀𝑛 ≥ 1.2 𝑆 𝑓𝑟 Φ 𝑀𝑛 ≥ 2.4 𝑆 √𝑓′𝑐

…………..…… (10)

S: Módulo de sección en tensión

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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 Resistencia en cortante:

Φ 𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢 Donde:

………………….. (11)

Vn= Vc + Vs

Vs: Fuerza cortante amplificada. Vn: Resistencia nominal a cortante. : Factor de reducción de resistencia. Vc: Resistencia nominal a cortante proporcionada por el concreto. Vs: Resistencia nominal a cortante proporcionada por el refuerzo de cortante. Formas para el cálculo de Vc:

(0.16 𝜆 √𝑓′𝑐 + 49 Vc (mín)=

𝑉𝑠 𝑑𝑝 𝑀𝑠

) 𝑏𝑤 𝑑

…… (a)

(0.16 𝜆 √𝑓′𝑐 + 49)𝑏𝑤 𝑑

…… (b)

1.33 𝜆 √𝑓 ′ 𝑐 𝑏𝑤 𝑑

…… (c)

No necesita ser menor que el valor calculado: Vc= 0.53  √𝑓′𝑐 𝑏𝑤 𝑑 Donde: bw: Ancho del alma NOTA: El cálculo de Vc es igual que para elementos de concreto no preesforzado.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

14

3.

RESUMEN Los elementos de concreto preesforzado son diseñados para grandes luces, tales como puentes, losas de auditorios, centros comerciales, etc; por lo que existen dos tipos: pretensado y postensado. Primero que todo, se aplicaron dos factores de escala para las dimensiones de la viga, las cuales fueron: 1/25 con respecto a la luz y 1/5 para la sección transversal, de modo que si se empleaba solo una escala (1/25), la sección transversal se hubiese reducido considerablemente, complicando la colocación de las varillas de acero, así como un inadecuado cálculo de área de acero. Después se consideró realizar el diseño de la viga tipo postensada, es decir, tensado del elemento después del vaciado. Lo que se necesitó fue un torón de acero que se compone de cables trenzados entre sí, para soportar esfuerzos mayores de 4200 kg/cm2, pudiendo soportar hasta 17500 kg/cm2. Luego se determinó la dosificación para el elemento estructural con un concreto de resistencia f’c= 380 kg/cm2, y así realizar el vaciado. Pasado unos días, se curó al concreto para mantener una temperatura y contenido de humedad adecuado.

4.

MATERIALES E INSTRUMENTOS Materiales

Instrumentos

Precisión

Varillas de acero

Wincha

1 mm

Torones de acero Agregado grueso Agregado fino Agua Cemento Manguera para nivelar Madera para encofrado

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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5.

PROCEDIMIENTO El primer paso que hemos realizado es calcular la dosificación para nuestra viga postensada, que ha sido escalada, obteniendo las dimensiones de nuestra viga, que son de 0.8m de largo, 0.20m de peralte y 0.15m de anchura .

Luego pasamos a armar nuestra viga con varillas de acero y estribos para así realizar nuestro encofrado. Se realizará los tendones en la viga con el soporte de la manguera de nivel temporáneo al momento de vaciar la viga.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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En los siguientes días desencoframos la viga y realizamos el proceso de curado del concreto para la durabilidad de esta, y de esta manera colocar el soporte ideal que son los torones de acero.

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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6.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS Considerando que la luz de una viga es de 20 m, con un ancho de 0.15 m para un centro educativo (sobrecarga de 300 kg/m2) con espaciamiento entre ejes de 5m y que soportará una losa de techo de 350 kg/m 2 y acabados de 100 kg/m2. Se deberá realizar el diseño (en escala de 1/25 y 1/5) de sus dimensiones, el cálculo del área de acero, la dosificación y postensado de la viga simplemente apoyada. Considerar fy= 4200 kg/cm2, f’c= 380 kg/cm2 y además el 50% de la sobrecarga tiene aplicación de larga duración.

Figura N°5: Esquema de dimensiones a escala real de viga simplemente apoyada

ESCALA REAL: - Peralte de la viga (cm): h= L/20  h=(20*100)/20 = 100 cm - Peralte efectivo (cm): d= h – 6  d= 100 – 6 = 94 cm - Cálculo Wu (kg/m): WL= (300 kg/m2) (5 m) = 1500 kg/m Peso propio= (1 m) (0.75 m) (2400 kg/m3)  p.p.=1800 kg/m Acabados= (100 kg/m2) (5 m) = 500 kg/m Losa aligerada= (350 kg/m2) (5 m) = 1750 kg/m WD= 1800 kg/m + 500 kg/m + 1750 kg/m = 4050 kg/m

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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.: W U = 1.2 W D +1.6 WL  W U = 1.2 (4050 kg/m) +1.6 (1500 kg/m) = 7260 kg/m - Cálculo Mu (kg-m): Mu= (Wu L2) /8  (10860 kg/m * (20 m)2) /8 = 363000 kg-m - Acero mínimo (cm2): 0.8 √𝑓′𝑐

min =

𝑓𝑦

0.8 √380

 min =

4200

= 0.0037

As min = min * b * d  As min= (0.0037) (75 cm) (94 cm) = 26.18 cm2 𝐴𝑠 min 𝑓𝑦

26.18∗4200

a min = 0.85 𝑓′ 𝑐 𝑏  amin =0.85∗380∗75 = 4.54 cm M min =  Asmin fy (d- amin/2)  M min= 0.9 (26.18 cm2) (4200 kg/cm2) (94 cm – 4.54 cm/2) = 9076710.53 kg-cm = 90767.11 kg-m - Área del acero (cm2): 1er tanteo: Suponiendo “a”= d/5 = 94 / 5 = 18.80 cm Tenemos As=

𝑀𝑢 𝑎 2

𝜙 𝑓𝑦 (𝑑− )

 As=

363000 0.90∗4200 (94−

18.80 ) 2

= 113.51 cm2

a= 19.68 cm 2do tanteo: Suponiendo “a”= 19.68 cm Tenemos As=

𝑀𝑢 𝑎 2

𝜙 𝑓𝑦 (𝑑− )

 As=

363000 0.90∗4200 (94−

19.68 ) 2

= 114.11 cm2

a= 19.78 cm

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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MEDIDAS ESCALADAS: DIMENSIÓN VIGA Longitud (L) Altura (h) Base (b)

Medida real 2500 100 75

(en cm) Factor escala 0.04 0.20 0.20

Medida escalada 100 20 15

Cuadro N°1: Medidas a escala de 1/25 y 1/5

Peso de la viga= 1 m * 0.20 m * 0.15 m * 2400 kg/m3 = 57.60 kg

ACERO VIGA As

Área real 114.11

(en cm2) Factor escala 0.01

Área escalada 1.27

Cuadro N°2: Área del acero a escala de 1/90

Figura N°6: Esquema de dimensiones escaladas en 1/25 y 1/5 de viga simplemente apoyada

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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Figura N°7: Sección de viga escalada

DOSIFICACIÓN:

PROPORCION 2 AGUA 0.75 VA 2 m3 cemento 1.00 m3 arena 2 m3 grava 15 % de 2.5 m3 0.75 AGUA

* * * *

1

TOTAL 5

2

CA 0.5 0.6 0.6

= = =

VR 1 0.6 1.2

1 TOTAL

= =

0.75 3.55

volumen de nuestra viga: a b c PRODUCTO 1 0.2 0.15 0.03 Cantidades en Kg: -

Para el cemento:

-

Para la arena gruesa:

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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-

Para la grava:

-

Para el agua:

POSTENSADO:

Figura N°8: Esquema de viga postensada

Datos: se uso 2 torones de 6mm f'c= 380 f'ci= 280 fpu= 16500 fpy= 13710 diametro= 6 coef. η = 0.82 longitud= 20 d= 50.00 Espaciamiento (eje)= 5

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 mm m cm m

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Solución: -

Cálculo de los esfuerzos admisibles:

-

Determinamos los módulos mínimos de sección:

-

Características geométricas de la sección:

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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-

Calculando el peso propio de la viga y los momentos actuantes en servicio bajo peso propio, carga muerta más carga viva:

-

Calculamos los esfuerzos en fibra superior y fibra inferior para el preesforzado y los distintos momentos actuantes:

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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-

Verificación de esfuerzos:

-

Verificando resistencia ultima a la flexión de la viga: la carga ultima y el momento ultimo son: w= M=

7260 kg/m 242000 kg*m

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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area de acero: As= As=

2 cables *10torones*0.929cm2 18.58 cm2

calculamos fps fpy/fpu=

0.83

f'c=

380 entonces--->

=

0.85 entonces--->

yp=

0.4

β1=

0.8

calculamos la cuantia ꝭ=

0.004954667

fpu=

14725.12105 kg/cm2

calculamos φM φM= 111529.5866 kg*m

-

Verificación de la resistencia al corte: Vu=

72600 kg

bw= d= λ=

75 cm 50.00 cm 1 (concreto normal)

Vc= Vc= Vc=

195446.1532 kg 183753.119 kg 97224.27359 kg

Vs=

-424.273589 kg

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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7.

RESULTADOS DIMENSIONES:

DIMENSION VIGA

MEDIDA ESCALADA (en m)

Longitud (L) Altura (h) Base (b)

1 0.20 0.15

ACERO VIGA As

Área escalada (en cm2) 80

DOSIFICACIÓN: Resultados cemento arena gruesa grava agua

10.26 3.4 13.5 5.1

con 10% de desperdicio 11.28 3.72 14.87 5.58

≥

Vu=

POSTENSADO: Verificación φVn=

87120 kg

72600 kg

.: Se necesita estribar la viga

CONCRETO REFORZADO AVANZADO

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8.

CONCLUSIONES  El proceso de postensado permite que un elemento estructural aumente su capacidad de carga, sometiéndolo a cargas opuestas mediante un gato hidráulico. Pueden ser para elementos prefabricados o fundidos in situ.  La utilización del postensado nos da una mayor visión con respecto a soluciones que se pueden optar para casos de grandes luces, menor peralte, menor acero, etc.  Con el uso del sistema postensado, se ha podido observar que es posible minimizar el uso de ciertos materiales, como por ejemplo en un 40% en concreto y en un 75% en fierro aproximadamente.  La evolución del sistema postensado, considerando que día a día es más utilizado en grandes y pequeños proyectos tales como puentes, plantas de regasificación, presas y casi cualquier estructura hecha en concreto, es un gran reto en la ingeniería estructural.

9.

BIBLIOGRAFÍA  Harmsen, T. (2015). Diseño de estructuras de concreto armado. 5ta Ed.

Fondo Editorial. Lima.  Silva, O. (2015). Características más relevantes del concreto postensado.

Recuperado

el

22

de

junio

del

2018,

de

“http://blog.360gradosenconcreto.com/caracteristicas-mas-relevantes-delconcreto-postensado/"  Castro, E. (2013). Estructuras postensadas y pretensadas. Recuperado el 22

de

junio del 2018, de “https://es.slideshare.net/JONAER/estructuras-

postensadas-y-pretensadas”

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