Los miembros de hormigón pretensado deberán cumplir los
siguientes requisitos que se especifican para la resistencia ultima y para las
tensiones admisibles.
El diseño se basa en la resistencia ultima y en el
comportamiento para las condiciones de servicio correspondientes a todas las
etapas que pueden ser criticas durante la vida de las estructuras a partir del
momento pretensazo.
Suposiciones básicas.-
Para fines de diseño se asumen las siguientes suposiciones:
a) Las deformaciones
varían linealmente a lo alto del miembro con los cambios de la sobrecarga
total.
b) Antes del
agrietamiento, las tensiones son proporcionales a las deformaciones.
c) Después del
agrietamiento, se desprecia la tracción en el hormigón.
1 Tensiones admisibles.
El proyecto de miembros preesforzados se basa en la
resistencia característica generalmente del orden de 35 MPa a la rotura en
probetas cilindricas a los 28 días, pudiéndose alcanzar hasta 42 MPa siempre y
cuando la obtención de dicha resistencia sea rigurosamente controlada. En
proyectos muy particulares es posible diseñar inclusive con fatigas mayores.
2 Aceros para preesforzado.
Estos aceros son de alta resistencia y sus características
deberán ser como las que se dan a continuación:
Su resistencia a la rotura deberá estar comprendida entre
1600 y 2200 MPa con alargamientos a la rotura de 4 a 9 % sobre longitudes
iguales a 10 veces el diámetro. El límite de fluencia convencional para este
tipo de aceros normalmente está fijado entre 85 y 90 % ce ¡a fatiga de rotura.
Con relación al fenómeno de relajación o sea la caída de
tensión en el acero a lo largo del tiempo y para un alargamiento constante no
existe aún una teoría fundamentada científicamente. Sin embargo, la mayoría de
las investigaciones coinciden en afirmar que la relación del acero en función
del tiempo sigue una trayectoria lineal para una escala logarítmica. En las
primeras horas de los ensayos, la relajación no sigue muy bien la ley lineal,
pero a partir de 10 a 100 horas coincide esta suposición.
Tensión temporal antes de que
ocurran las pérdidas
por retracción y fluencia
.......................................................... 0.7 fs
Tensión para las cargas de
servicio después de las
Pérdidas
........................... ............................. 0.8 fy
Donde:
fs = Resistencia a la rotura
del acero para pretensado.
fy = Tensión en el punto de
fluencia del acero para pretensado.
3 Hormigón para preesforzado.
En las estructuras preesforzadas conviene también que el
hormigón alcance resistencias altas, porque así la sección elegida podrá ser
pequeña, lo que disminuye su peso propio y al mismo tiempo permite la obtención
de luces mayores.
Debido a las tensiones altas que provoca el pretensado, las
resistencias que se asumen para el hormigón son alcanzadas perfectamente, por
ello es que se debe tener un especial cuidado en la preparación de estos
hormigones y se puede citar como regla general la relación de agua cemento, no
debe pasar de 0.45, siendo una relación aconsejable A/C = 0.38.
Un alto contenido de cemento aumenta la retracción de
fraguado y la fluencia lenta del hormigón, por lo que no es conveniente
sobrepasar los 3.75 Kn/m3 de dosificación en cemento. En algunos casos se puede
emplear plastificantes para evitar el aumento de agua y obtener una mayor
trabajabilidad del hormigón.
En los sitios muy fríos especialmente en los meses de
invierno se debe tener un especial cuidado ya que las bajas temperaturas
disminuyen la resistencia final.
Para el módulo de elasticidad del hormigón bajo cargas
instantáneas o de corta duración (inferior a 24 horas) y al cabo de j días, se
tiene:
4. Perdidas del preesforzado.
Se distinguen dos tipos:
4.1. Por fricción de los cables.
La cual se presenta en estructuras postesadas, en las que
los cables deben tener libertad de movimiento en la dirección del tesado, el
cual es afectado provocando una disminución del esfuerzo de pretensazo.
4.2. Perdidas por pretensado.
Las cuales se pueden subdividir en:
Contracción
Acortamiento
elastico
Fluencia del
hormigón
Relajación del
acero de pretensado
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