Hormigón pretensado: significado, ventajas y sistema

Después de leer este artículo, aprenderá sobre: ​​1. Significado del concreto pretensado 2. Ventajas del concreto pretensado 3. Sistemas 4. Pérdida 5. Principios de diseño 6. Cubierta y espaciamiento 7. Puente de concreto pretensado con viga en T 8. Caja de concreto pretensado -Puentes de ascensores.

Contenido:

  1. Significado de hormigón pretensado
  2. Ventajas del hormigón pretensado
  3. Sistemas de hormigón pretensado
  4. Pérdida de hormigón pretensado
  5. Principios de diseño de hormigón pretensado
  6. Cubierta y espaciamiento del acero de pretensado
  7. Puente de hormigón pretensado de viga en T
  8. Puentes de viga caja de hormigón pretensado


1. Significado del hormigón pretensado:

El hormigón pretensado es aquel concreto en el que las tensiones internas son inducidas por la aplicación de alguna técnica especial, por lo que las tensiones desarrolladas son de naturaleza opuesta a las producidas por las cargas externas, como las cargas muertas y vivas que debe transportar el miembro y para las cuales el miembro debe ser diseñado

Al pretensar, la fuerza de un miembro puede aumentar considerablemente ya que una parte de las tensiones desarrolladas por las cargas muertas y vivas se anula por la fuerza de pretensado.


2. Ventajas del hormigón pretensado:

El desarrollo de concreto pretensado ha abierto nuevas perspectivas en la construcción de puentes de carreteras. Los puentes de concreto pretensado tienen muchas ventajas sobre los de concreto reforzado y, por lo tanto, la mayoría de los puentes de carreteras de concreto de largo recorrido se construyen en la actualidad con concreto pretensado.

Estos puentes necesitan menos cantidad de acero, hormigón y encofrado. Menos concreto en las vigas reduce los momentos de carga muerta y las cizallas.

Además, las vigas pretensadas son más ligeras, el lanzamiento de las vigas se hace posible en corrientes fluidas donde no es posible la estadificación o el costo de la estadificación será tremendamente alto. Además, debido al peso reducido de las vigas y la losa pretensadas, es posible reducir el costo de la subestructura y los cimientos, lo que genera la economía general del puente.

Las secciones de hormigón pretensado tienen la ventaja adicional de que la sección completa permanece en compresión, eliminando así cualquier posibilidad de grietas de tensión y de que los tendones pretensados ​​inclinados reducen la fuerza de corte en los extremos, lo que resulta en un ahorro de refuerzo de corte.


3. Sistemas de hormigón pretensado:

En la construcción de puentes pretensados, generalmente se adopta el método de postensado y, como tal, solo el postensado. Los siguientes sistemas de pretensado son muy comúnmente empleados en la India para este tipo de construcción.

A este respecto, se puede mencionar que la diferencia principal en los diferentes sistemas de pretensado radica en el principio por el cual las barras o cables de pretensado se tensan y se anclan a los elementos concretos. De lo contrario, no hay mucha diferencia ni en el procedimiento de diseño ni en la construcción. método.

yo. Sistema Freyssinet:

Este sistema ancla los cables de pretensado mediante acción de cuña con la ayuda de dos conos, el cono hembra y el cono macho (Fig. 16.2). Los cables de pretensado generalmente consisten en 8, 12 o 18 nn. de cables de 5 mm o 7 mm y estos cables se insertan entre las paredes del cono macho y hembra, se tensionan y luego se liberan. La tendencia de retroceso de los cables hace descender el cono macho y bloquea los cables por acción de cuña.

No es posible un retroceso adicional de los cables y estos están permanentemente anclados a los miembros de concreto. Además, la lechada de cemento se inyecta en el espacio entre el cable y la funda para mayor seguridad contra el deslizamiento de los cables. El suelo de cemento también protege los cables contra la corrosión.

Tanto los conos masculinos como los femeninos están hechos de hormigón de alta calidad con refuerzo en espiral estrechamente espaciados. El cono macho está ligeramente cónico en forma de cuña. El tensado o tensión de los cables se realiza con la ayuda de conectores Freyssinet especialmente diseñados para este fin.

Durante el hormigonado, los cables se protegen con la ayuda de una funda de metal para que no se desarrolle una unión entre el concreto y el acero de pretensado, de lo contrario no será posible tensar el acero de pretensado. Se debe tener especial cuidado para que la funda sea a prueba de fugas.

ii. Sistema Magnel-Blaton:

Este sistema también hace uso de 5 mm. o 7 mm. Los alambres como acero de pretensado y el principio de anclaje de los alambres es el mismo que el del sistema Freyssinet, a saber. por acción de cuña, pero la principal diferencia es que estas cuñas están hechas de acero en lugar de concreto y de forma plana en lugar del cono cónico macho del sistema Freyssinet (Fig. 16.3).

Estas cuñas planas anclan los cables por fricción contra las placas de emparedado de acero que se apoyan contra las placas de distribución de acero. La fuerza de pretensado del cable se transfiere finalmente al miembro de concreto a través de estas placas de distribución.

Cada plato sándwich de acero puede anclar 8 nn. cables La capacidad de cada placa de distribución suele ser múltiple de 8 cables. Estas placas pueden fundirse en el lugar adecuado en el bloque final durante el hormigonado o pueden colocarse con lechada durante el tiempo de tensión. En el sistema Freyssinet, todos los cables en un cable se tensan a la vez, pero en el sistema Magnel-Blaton, solo se tensionan dos cables a la vez.

iii. Sistema Gifford-Udall:

Los diámetros de los alambres utilizados habitualmente en este sistema son 4 mm, 5 mm y 7 mm. La unidad de anclaje consta de un anillo de empuje, una placa de apoyo y agarraderas de anclaje (Fig. 16.4).

El agarre de anclaje es un cilindro de acero que tiene un agujero cónico en el interior a través del cual se inserta una cuña de acero cónica dividida. El alambre a anclar pasa a través de la cuña de acero presionada entre las dos mitades. En este sistema, cada cable está anclado con agarre independiente y, por lo tanto, cualquier número de cables puede estar dispuesto en cada unidad.

La empuñadura cilíndrica se apoya contra la placa de soporte de acero a través de la cual se perforan varios orificios para facilitar el paso de los cables que se anclarán. La placa de apoyo se apoya nuevamente contra un anillo de empuje que finalmente transmite la fuerza de pretensado al miembro de concreto.

iv. Sistema Lee-McCall:

A diferencia del sistema mencionado anteriormente, este sistema utiliza barras de alta resistencia generalmente de 12 mm. hasta 28 mm. Diámetro en lugar de alambres o cables. Este método es muy simple con respecto a la unidad de anclaje que consiste en una placa final o placa de apoyo y una tuerca (Fig. 16.5). Los extremos de las barras están roscados y, durante el esfuerzo, las tuercas se aprietan para evitar el retroceso de la barra tensada.

Este sistema tiene la ventaja sobre otros de que la tensión se puede hacer por etapas, ya que es posible apretar la tuerca en cualquier etapa. Las pérdidas de pretensado debido a la fluencia, la relajación del acero, etc. (la mayoría de las cuales se producen en los primeros días después del pretensado) pueden reducirse si las barras se vuelven a comprimir después.


4. Pérdida de hormigón pretensado:

La pérdida de pretensado en los miembros se produce debido a muchos factores, algunos de los cuales deben tenerse en cuenta al diseñar los miembros y otros en el momento de destacar. Estos se pueden indicar brevemente como en:

yo. Pérdida por Creep en Concreto:

Cuando la sección de concreto permanece bajo tensión, se produce una deformación permanente o deformación en el concreto, lo que reduce la tensión en los tendones de pretensado. La cantidad de fluencia depende de la magnitud de la tensión en la sección y la edad del hormigón en el momento de la aplicación del pretensado.

La deformación progresiva del concreto se tomará como se muestra en la Tabla 16.2.

Nota:

(a) La tensión de arrastre para valores intermedios puede interpolarse linealmente.

(b) La tensión en el hormigón en el centroide del acero de pretensado se considerará para el cálculo de la pérdida de pretensado.

(c) La tensión de arrastre durante cualquier intervalo se basará en la tensión promedio durante el intervalo.

ii. Perder debido a la contracción del hormigón:

Similar a la tensión de arrastre, la tensión de contracción disminuye la fuerza de pretensado en los tendones de pretensado. La pérdida de pretensado debido a la contracción en el concreto se calculará a partir de los valores de deformación debidos a la contracción residual, como se indica en la Tabla 16.3.

Nota:

(a) Los valores para figuras intermedias pueden ser interpolados linealmente.

iii. Pérdida por Relajación del Acero:

Cuando el acero de alta resistencia se mantiene bajo tensión, se produce una tensión permanente o relajación en el acero, como se suele llamar, debido a que la fuerza de pretensado en el tendón disminuye y se produce una pérdida de pretensados. La pérdida por relajación depende de la tensión en el acero como se indica en la Tabla 16.4. Cuando los valores certificados de los fabricantes no están disponibles, estos valores se pueden asumir en el diseño.

iv. Pérdida por Asientos o Resbalones de Anclajes:

Después de la transferencia del pretensado a los anclajes, se produce un deslizamiento de los alambres o la extracción del cono macho o la tensión en los anclajes antes de que los alambres estén firmemente sujetos. Estos efectos, por lo tanto, resultan en una pérdida de pretensado cuyo valor será según los resultados de la prueba o las recomendaciones del fabricante. Como una guía aproximada, el deslizamiento o la tracción pueden tomarse de 3 a 5 mm.

v. Pérdida por acortamiento elástico:

Todos los cables o alambres de un miembro pretensado no se tensan a la vez, pero la tensión se realiza una tras otra, según la necesidad de satisfacer diferentes condiciones de carga. La tensión elástica producida por la fuerza de pretensado aplicada en el elemento de hormigón provoca cierta relajación en los tendones de pretensado que se han subrayado anteriormente.

Es evidente, por lo tanto, que debido a este fenómeno, el tendón que se ha estresado en la primera instancia sufrirá una pérdida máxima y el último no sufrirá ninguna pérdida. La pérdida debida al acortamiento elástico se computará sobre la base de la secuencia de tensado.

Sin embargo, para propósitos de diseño, la pérdida resultante de la tensión de todos los cables debido al acortamiento elástico puede tomarse como igual al producto de la relación modular y la mitad de la tensión en el hormigón adyacente a los tendones promediada a lo largo de la longitud. Alternativamente, la pérdida de pretensado se puede calcular exactamente en función de la secuencia de tensión.

vi. Pérdida por Fricción:

La pérdida por fricción en la fuerza de pretensado ocurre en el miembro pretensado y varía de una sección a otra. Esta pérdida depende del coeficiente de fricción entre el tendón de pretensado y el conducto.

La pérdida por fricción se divide en dos partes:

i) Efecto de longitud: fricción entre el tendón y el conducto (ambos rectos).

ii) Efecto de curvatura: debido a la curvatura del tendón y el conducto, la fricción se desarrolla cuando se tensa el tendón y se produce una pérdida de pretensado.

La magnitud de la fuerza de pretensado P x a cualquier distancia x desde el extremo del gato después de tener en cuenta las pérdidas por fricción debidas a los efectos de longitud y curvatura, puede obtenerse mediante la siguiente ecuación:

P x = P o . e - (KX + μθ) (16.3)

Donde P o = Fuerza de pretensado en el extremo del gato.

P x = Fuerza de pretensado en algún punto intermedio a una distancia x.

K = Coeficiente de longitud o bamboleo por metro de longitud de acero,

μ = Coeficiente de curvatura.

θ = Cambio angular total en radianes desde el extremo del gato hasta el punto en consideración.

x = Longitud de la porción recta del tendón desde el extremo del gato en metros.

e = Base del logaritmo naperiano (= 2.718).

Los valores de K y μ varían según la naturaleza diferente del acero y los conductos o los materiales de revestimiento como se indica en la Tabla 16.5 y estos valores se pueden usar para el cálculo de las pérdidas por fricción.

Se discuten los diversos tipos de pérdidas que se deben tener en cuenta en el diseño de las secciones y durante la operación de tensión. Se ha observado que las pérdidas debidas a la deformación y la contracción del hormigón y la relajación del acero generalmente se sitúan entre el 15 y el 20 por ciento para las estructuras postensadas.

La pérdida que se produce debido al deslizamiento en la unidad de anclaje es el porcentaje de deslizamiento con respecto a la extensión total del tendón que se logra al estresarlo.

La magnitud del deslizamiento en la unidad de anclaje depende del tipo de cuña y la tensión en el alambre y, por lo tanto, se desprende que la pérdida de pretensado en esta cuenta es más para miembros cortos que para miembros largos ya que la cantidad de deslizamiento en ambos casos serán iguales si el estrés en el tendón y la condición de cuña permanecen iguales en ambos miembros.

Para puentes importantes, las tensiones en las vigas deben ser revisadas en busca de pérdidas dependientes de tiempo un 20 por ciento mayores. Deslizamiento, contracción, relajación, etc. para asegurar una compresión residual mínima. La pérdida por fricción para los miembros largos, especialmente para la continua en la que la curvatura de los tendones cambia de dirección, es más. Un valor promedio de 12 a 15 por ciento puede tomarse como una guía muy aproximada.

Dimensiones preliminares de vigas en T y vigas de caja:

Las dimensiones preliminares de la sección de la viga deben ser tales que satisfagan todas las condiciones de carga tanto en el momento de la construcción como durante el servicio. Las dimensiones de las diferentes partes de una sección de viga se ilustran en la Fig. 16.6 que proporciona una guía aproximada de las secciones de viga. Las tensiones en la viga para varias condiciones de carga pueden investigarse con las propiedades de la sección de viga supuesta.

Si es necesario, las dimensiones asumidas de la viga pueden modificarse adecuadamente para llegar a la sección requerida. Las dimensiones de la brida superior, la brida inferior y la banda deben ser tales que los cables de pretensado se puedan acomodar con una cubierta y espacio apropiados según las disposiciones del código. Las dimensiones mostradas en la figura 16.6. Sin embargo, para puentes importantes, las dimensiones de la red para vigas en T y cajas de vigas.

El grosor de la banda de vigas en T y vigas de caja no será inferior a 200 mm. más diámetro del conducto. Para la construcción de voladizo in situ, si los cables de pretensado están anclados en la banda, el grosor de la banda no debe ser inferior a 350 mm. uniformemente

La profundidad aproximada de las vigas para cubiertas de concreto pretensado se puede determinar a partir de lo siguiente para comenzar con el diseño preliminar para cumplir con los requisitos (L y D son la amplitud y profundidad de las vigas en metros).

a) Vigas en T y puentes de losa (7, 5 m. camino de carro):

i) Para cubierta de 3 vigas, D = L / 16

ii) Para cubierta de 4 vigas, D = L / 18

iii) Para cubiertas de 5 vigas, D = L / 20

b) Puentes de viga de caja:

i) Para cubierta de celda única, D = L / 16

ii) Para cubierta de celdas gemelas, D = L / 18

iii) Para cubierta de tres celdas, D = L / 20

CABLE HT (APROX. NOS.) (Para cumplir con los requisitos de IRC: 18-1985):

Los números totales de cables de alta resistencia a la tracción (12 cables de 7 mm. De diámetro) se pueden asumir en el diseño preliminar como 1, 6 a 1, 7 veces el tramo en metros. Para una plataforma de 45 m, simplemente apoyada, con 5 vigas Nos. de los cables requeridos según la regla del pulgar son 45.0 x 1.7 = 76.5.

Los números de cables realmente utilizados son 15 números (promedio) por viga. En un puente de viga-caja con construcción en voladizo que tiene un tramo de 101.0 m. Los números de cables según la regla del pulgar llegan a 1.7 x 101 = 171.7. Números de cables realmente utilizados = 172 Núms.


5. Principios de diseño del hormigón pretensado:

En cubiertas no compuestas, las vigas se colocan una al lado de la otra con un espacio de 25 a 40 mm. entre las bridas y los diafragmas, Fig. 16.7a. Este tipo de cubiertas generalmente se adoptan cuando el espacio para la cabeza está restringido o el lanzamiento de las vigas es esencial debido a la dificultad en el trabajo de centrado.

Las vigas están prefabricadas en el patio de fundición, pretensadas y luego lanzadas en posición por algún dispositivo. A continuación, las juntas se mezclan con lechada de cemento y arena y la plataforma se pretensará transversalmente para que sea rígida y monolítica.

En cubiertas compuestas, por otro lado, las vigas pueden fundirse en el sitio o prefabricarse en el patio de lanzamiento y lanzarse después del pretensado inicial. Losa RC sobre las vigas pretensadas y los diafragmas RC se moldean y se fabrican en material compuesto con la ayuda de conectores de corte. Este tipo de plataforma se muestra en la Fig. 16.7b.

También se usa otro tipo de plataforma compuesta de concreto pretensado como se ilustra en la Fig. 16.7c. En dichas cubiertas, las losas de separación y los diafragmas de separación se moldean después de que las vigas se lanzan en posición y la plataforma y los diafragmas se someten a un pretensado cruzado.

En el tipo de cubiertas ilustradas en la Fig. 16.7a, dado que las propiedades de la sección tales como áreas, módulos de sección, etc. permanecen sin cambios para todas las condiciones de carga, las tensiones en las vigas se resuelven con las mismas propiedades de la sección.

Sin embargo, en las cubiertas compuestas, las propiedades de la sección de las vigas se cambian después de que la losa de la plataforma o la losa de separación se compongan de las vigas y, como tal, al calcular las tensiones, se deben tener en cuenta las propiedades modificadas de las vigas compuestas.

Esto significa que las tensiones debidas al peso propio de las vigas, la primera etapa del pretensado, el peso de la plataforma o la losa de separación, se deben calcular con la sección de viga no compuesta solo cuando las vigas no están apoyadas sino después de la fundición y El logro de la resistencia necesaria en la losa de la plataforma, las tensiones debidas a las etapas sucesivas de pretensado, el peso del curso de desgaste, la barandilla, etc., y las debidas a la carga viva, se deben calcular en base a las propiedades de la sección compuesta que son mayores que Los no compuestos.

El pretensado se realiza generalmente en dos o tres etapas en cubiertas compuestas para reducir el efecto de la carga muerta secundaria, como la losa de la plataforma, el curso de desgaste, etc., así como para reducir las pérdidas debidas a la deformación y la contracción en la medida de lo posible. Esta es una ventaja de las cubiertas compuestas sobre las no compuestas.

yo. Distancias Kern:

Para las vigas no compuestas, el área de la sección transversal, A y la sección Moduli Z t y Z b de la sección seguirán siendo las mismas en la etapa inicial así como en la etapa final (de servicio). Por lo tanto, si P es la fuerza de pretensado, M D es el momento debido a las cargas muertas y M L es el momento debido a la carga viva, entonces las tensiones en la parte superior e inferior de la viga. 6 t y 6 b vienen dadas por las siguientes ecuaciones (ver también Fig. 16.8).

La línea de presión, es decir, la resultante de los esfuerzos de compresión inducidos por la fuerza de pretensado coincide con el perfil de pretensado cuando las cargas externas no actúan sobre la viga. La línea de presión cambia con la aplicación de cargas externas para proporcionar el brazo de palanca requerido para la pareja resistente. Estos se muestran en (Fig. 16.9).

Los dos valores son iguales si 6 o = [(6 b . Y t ) + (6 t .y b ) / D]. La ordenada ab es el desplazamiento de la línea de presión debajo del momento de carga muerta M D y si C no se mueve hasta b, es decir, el desplazamiento, S = M D / P <ab, pero si C se mueve más allá de b (hacia 0), entonces desplazamientos S <= M D / P> ab.

Las distribuciones de tensión en estas condiciones se muestran en la Fig. 16.9a. La tensión en la fibra inferior bajo carga muerta y el pretensado no debe exceder 6 b (máx.) Y la tensión en la fibra superior bajo carga muerta y el pretensado deben estar lo más cerca posible de 6 t (min). Esta condición se cumple cuando S = ab. La distancia ob denotada por K b se conoce como la distancia "kern inferior o inferior" que viene dada por,

De manera similar, la distribución de tensión bajo pretensado, carga muerta y carga viva se muestran en la Fig. 16.9b. Bajo estas condiciones de carga, la línea de presión se desplaza a t. La ordenada ot se denomina distancia "superior o superior".

Dado que la tensión mínima gobierna el diseño, las distancias Kern y K t vienen dadas por las ecuaciones 16.11 y 16.15, que son las siguientes:

El perfil del pretensado resultante a lo largo de la longitud del haz puede obtenerse a partir de los lugares de las distancias de kern considerando la variación del momento de flexión junto con el intervalo.

En consideración a lo anterior, el perfil de pretensado resultante se ubicará dentro de la zona dada por:

La zona de limitación para una viga simplemente soportada bajo carga distribuida uniformemente se muestra en la Fig. 16.10. La zona límite está encerrada por las curvas para M D / P y + (M D + M L ) / P y se mide hacia abajo desde las líneas bb y tt, respectivamente.

El punto obligatorio para el paso del perfil de pretensado se obtiene cuando a y c coinciden. El punto a estará debajo de c cuando la sección sea inadecuada, pero arriba de c cuando la sección esté sobredimensionada.

Distancias aproximadas de Kern:

Las distancias de kern tienen un papel importante en la selección de las secciones y, como tal, se proporciona a continuación un método aproximado para la determinación de las distancias de kern:

La tensión mínima 6 t (min) en la Fig. 16.9a y 6 b '(min) en la Fig. 16.9b se puede asumir como cero sin error apreciable. Para esta condición de distribución de tensión triangular, el centro de gravedad de las áreas rayadas en (Fig. 16.11a y 16.11b) se puede considerar como kerns superior e inferior aproximadamente.

ii. Diseño de la sección:

La adecuación de la sección de viga de hormigón pretensado debe verificarse con respecto a lo siguiente:

a. Estrés durante la erección y en servicio:

Las tensiones en las fibras superiores e inferiores debidas a la acción de las cargas muertas, el pretensado y las cargas vivas deben permanecer dentro de los límites permisibles. Los momentos producidos debido a la carga muerta, la carga viva y la excentricidad de la fuerza de pretensado deben considerarse para esto. El perfil del cable debe ser fijado en consecuencia.

segundo. La mejor resistencia para doblar:

Las vigas también deben ser revisadas por su fuerza máxima. Para este propósito, los momentos finales de resistencia de las vigas, así como los momentos finales que pueden producirse debido a una sobrecarga excesiva, también deben ser resueltos y comparados.

Las vigas deben comprobarse para las siguientes cargas finales:

i) Carga final = 1.25G +2.0 SG +2.5 Q (16.23)

en condiciones normales de exposición.

ii) Carga final = 1.5 G + 2.0 SG + 2.5 Q (16.24)

bajo condición de exposición severa

iii) Carga final = G + SG + 2.5 Q (16.25)

Donde la carga muerta causa efectos opuestos a los de la carga viva.

En las expresiones anteriores, G, SG y Q son carga permanente, carga muerta superpuesta (como carga muerta del sendero prefabricado, pasamanos, curso de desgaste, servicios de utilidad, etc.) y cargas vivas que incluyen impacto respectivamente.

Los mejores momentos de resistencia para concreto o acero vienen dados por:

i) M u de concreto = 0.176 bd 2 fck para sección rectangular (16.26)

ii) M u de concreto = 0.176 bd 2 fck + (2/3) x 0.8 (Br - b) (d - t / 2) t. fck para una sección en T. (16.27)

iii) M u de acero = 0.9 d Como f P (16.28)

Donde b = El ancho de la sección rectangular o red de vigas en T

D = Profundidad efectiva de la viga de CG de HT Steel

f ck = características de resistencia del hormigón

B f = El ancho de la brida de la viga en T

T = El espesor de la brida de la viga en T

A S = El área de acero de alta resistencia a la tracción.

fp = La resistencia a la tracción máxima del acero sin un límite de elasticidad definido o una tensión de rendimiento o una tensión al 4% de alargamiento, lo que sea mayor para el acero con un límite de elasticidad definido.

La sección deberá tener una proporción tal que M u para el acero sea menor que para el concreto, de modo que se pueda producir una falla al ceder el acero en lugar de triturar el concreto.

do. Cortar:

i) El control de cizallamiento se realizará para la carga final. La máxima resistencia al corte del concreto, V c en cualquier sección, se evaluará tanto para la sección sin seguimiento como para el corte en flexión y se tomará el valor menor y se proporcionará el refuerzo contra el corte de manera correspondiente.

ii) La máxima resistencia al corte de la sección sin seguimiento:

Donde b = el ancho de la sección rectangular o el ancho de la costilla para T, I o L-beam.

D = profundidad total del miembro

Ft = tensión principal máxima dada por 0.24

Fcp = esfuerzo de compresión en el eje centroidal debido al pretensado tomado como positivo.

La componente de la fuerza de pretensado normal al eje longitudinal del miembro se puede agregar a V eu .

iii) La máxima resistencia al corte de la sección agrietada:

Donde d = Profundidad efectiva del CG del tendón de acero.

Mt = el momento de craqueo en la sección = (0.3

+ 0.8 fpt) I / y en el que f pt es la tensión debida al pretensado solo a la distancia de la fibra de tracción y desde el centroide de la sección de concreto que tiene un segundo momento de área, I.

V & M = fuerza de corte y el momento de flexión correspondiente en la sección debido a la carga final.

El componente de la fuerza de pretensado normal al eje longitudinal puede ignorarse.

iv) Refuerzo de cizallamiento:

Cuando V, la fuerza de corte debida a la carga final es menor que V c / 2 (donde V c es el menor de V cu o V cc como se indicó anteriormente), entonces no es necesario un refuerzo de corte.

Cuando V es mayor que V c / 2, se proporcionará un refuerzo de corte mínimo en forma de enlaces como se muestra a continuación:

Cuando la fuerza de corte V, exceda de Vc, el refuerzo de corte se proporcionará como en:

Donde Asv = el área de la sección transversal de las dos piernas de un enlace

Sv = el espaciado de los enlaces

fy = el límite elástico o el 0, 2 por ciento de la tensión de prueba del refuerzo pero no superior a 415 MPa.

Vc = la fuerza de corte llevada por la sección de hormigón.

D = la profundidad de la sección desde la fibra extrema comprimida a las barras longitudinales o al centroide de los tendones, lo que sea mayor.

v) Fuerza máxima de corte:

La fuerza de corte V debida a las cargas finales no debe exceder de b c bd, los valores de ζ c se dan en la Tabla 16.6.

iii. Torsión:

El efecto de la torsión es generalmente menor y el refuerzo de corte nominal proporcionado normalmente es adecuado para resistir el esfuerzo torsional. Cuando se toma en cuenta la resistencia a la torsión o la rigidez de los miembros en el análisis de la estructura, es necesario verificar la torsión y es necesario un refuerzo adicional para resistir la torsión.


6. Cubierta y espaciamiento del acero de pretensado:

IRC: 18-1985 especifica que la cubierta transparente para el refuerzo sin tensión, incluidos los enlaces y los estribos, será como se indica en la Tabla 16.7. Sin embargo, recomienda que para puentes importantes, la cubierta transparente mínima sea de 50 mm. pero lo mismo se aumentará a 75 mm. Dondequiera que el cable de pretensado esté más cerca de la superficie de concreto.

La cubierta transparente medida desde el exterior del revestimiento, la separación y la agrupación de cables debe ser como se indica en la Fig. 16.12. Sin embargo, para puentes importantes, la recomendación es que haya un espaciado claro de 100 mm. se proporcionará para que los cables o grupos de cables se apliquen posteriormente en la lechada.

SP-33 también recomienda que para la construcción segmentaria donde se adopta el pretensado en varias etapas, el espacio libre no debe ser inferior a 150 mm. Entre los primeros y subsiguientes grupos de cables.

Perfil del cable:

IRC: 18-1985 permite anclaje en superficie de cubierta. Estos anclajes son conocidos como anclajes intermedios. Sin embargo, IRC: SP-33 recomienda que las etapas de pretensado sean preferiblemente de no más de dos y que no se permitan anclajes intermedios en la superficie de la plataforma. Ejemplo ilustrativo 16.1 y tiene anclajes de cable intermedios en la tercera etapa. El perfil del cable mostrado en la figura 16.23.

Para una viga con soporte simple, el momento en el centro es máximo y se reduce a cero en el soporte. Por lo tanto, los cables de pretensado colocados en la parte inferior con excentricidad máxima en la mitad del tramo deben tomarse hacia arriba con una excentricidad reducida, de modo que el momento de resistencia causado por el cable de pretensado se reduzca en relación con el momento real en la viga.

En general, dos tercios de los cables están anclados en los extremos de la viga y el tercio restante está anclado en la plataforma. Los cables de los dos tercios anteriores generalmente se tensan antes de colocar la viga en posición y los tercios del último se tensan después de la fundición y la madurez de la losa de la plataforma. Aprox. El perfil del cable de la viga PSC del Ejemplo ilustrativo 16.1 se muestra en la Fig. 16.23.

En general, el perfil del cable es parabólico para una viga simplemente compatible, ya que el diagrama de momento también es parabólico. También se utiliza una combinación de perfil de cable recto y curvo.

Además de la curvatura vertical, se requiere que los cables se balanceen horizontalmente al proporcionar una curvatura en el plano horizontal para llevar los cables hacia el ángulo de la viga para el anclaje en los extremos en o cerca del eje central de la viga.

Cuando el anclaje del cable se haga en pares como en la Fig. 16.23c, la profundidad de la brida inferior cerca de los extremos se incrementará para acomodar estos cables gemelos cerca de los extremos como se muestra en una línea discontinua en la Fig. 16.23a . El cable de repuesto, si no se requiere tensión para un pretensado adicional debido a los requisitos de diseño (en caso de caída breve de la fuerza de pretensado principal), se retira y el conducto se inyecta.


7. Puente de hormigón pretensado de viga en T:

La fotografía 4 ilustra un puente de hormigón pretensado con vigas en T que tiene ocho tramos de 40 m (promedio).


8. Puentes de caja de hormigón pretensado:

Para vanos más grandes, se usan vigas de hormigón pretensadas en lugar de vigas en T. Estas cajas de vigas normalmente se construyen mediante el método de "construcción en voladizo" . Las vigas son prefabricadas en secciones y erigidas en el sitio o moldeadas in situ en secciones.

Las secciones se erigen o se moldean simétricamente desde el muelle para la estabilidad de la superestructura, el muelle y la base y se "cosen" a la sección anterior mediante cables de pretensado.

Los tipos de cajas de vigas que se usan normalmente se muestran en la Fig. 16.24. La viga de caja que se muestra en la Fig. 16.24a y 16.24b es para dos carriles. Las vigas de caja de células gemelas que se muestran en la Fig. 16.24c y 16.24d pueden adoptarse para seis carriles divididos en la calzada cuando dos de estas unidades se usan una al lado de la otra. El tipo que se muestra en la Fig. 16.24e se puede usar en cuatro carriles divididos en calzada.

En la figura 16.25a se muestra la sección larga de un puente de viga de caja construido por el método de voladizo. Las figuras debajo de la viga de caja en la figura 16.25b indican unidades y secuencia de construcción de los muelles. La disposición de los cables de pretensado postensados ​​también se muestra en la figura 16.25b.