3.Memoria de Residencias Prof Para Titulacion

7/30/2019 3.Memoria de Residencias Prof Para Titulacion

1/95

I. INTRODUCCIN.

El siguiente proyecto se basa en lo que se realiz durante la estancia de las ResidenciasProfesionales. En ste se describe como est conformada una losa prefabricada a basede vigueta y bovedilla, as como la descripcin de cada elemento que forma este sistema.

Se exponen los conceptos del concreto pretensado, las fuentes de la fuerza depreesfuerzo y el comportamiento del acero de refuerzo. Se demuestra un anlisis delcomportamiento estructural de las viguetas pretensadas y de los materiales que laconforman.

As como tambin se presentan algunas ventajas y desventajas que conlleva el construircon este sistema de losa prefabricada a base de vigueta y bovedilla.

Se ilustra el proceso constructivo para la correcta colocacin de la losa prefabricada yalgunas recomendaciones de almacenaje y transporte de las viguetas pretensadas.

Tambin se presentan algunos detalles constructivos de la losa con ste sistema, tanto dela cimbra, como el apoyo de la vigueta sobre la cadena de cerramiento, detalles de lasinstalaciones elctricas, detalles de losas en cumbrera, as como conexin de la viguetasobre trabes en losas de cimentacin.

Al final del trabajo se presentan algunas recomendaciones del comportamiento estructuraly como determinar el peralte de la losa.

1


2/95

II. JUSTIFICACIN.

El presente estudio se realiz para entender el funcionamiento del concreto preesforzadoas como las bases para el clculo de estructuras con estos materiales.

ste sistema de losa prefabricada tiende a progresar hacia estructuras ms econmicasmediante la utilizacin de mtodos de diseo y materiales de igual o mayor resistenciaque una losa tradicional.Beneficiando a la construccin en cuestin de costo, tiempo y mano de obra.

En nuestra Ciudad el sistema de losa prefabricada con vigueta y bovedilla, principalmentepor la poca difusin su empleo no ha sido muy amplio como la losa tradicional o la losacon nervaduras.

Algunos constructores no conocen el proceso de construccin ni cmo funcionanestructuralmente, por lo que optan por seguir utilizando el sistema de losa tradicional.Sin embargo, dada la tendencia actual de cambios asociados a procesos de innovacin

tecnolgica, es de esperarse que en un futuro cercano se utilicen ms los sistemas delosas prefabricadas.

El empleo de sistema de losa de concreto preesforzado puede ser un paso importante enla solucin del problema de vivienda en Mxico. Tambin son tiles en edificaciones paraotros fines como comerciales, industriales u oficinas.

Inicialmente se ide este sistema para su aplicacin en viviendas, y en la realidad se haaplicado para losas de cimentacin y entrepisos; debido a su bajo peso estos elementospermiten que se efecte su montaje manualmente, eliminado el costo de equipos pesados

2


3/95

III. OBJETIVO GENERAL.

Analizar la losa de azotea de una casa habitacin utilizando el sistema de viguetapretensada y bovedilla de poliestireno.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Revisar estructuralmente la losa con vigueta pretensada y bovedilla depoliestireno.

Elaborar plano de acomodo de la losa prefabricada.

Realizar procedimiento de construccin del sistema de losa prefabricada.

3


4/95

IV. CARACTERIZACIN DEL REA EN QUE SE PARTICIP.

A. rea en que se particip.Elementos Pretensados es el departamento en el que realic mis ResidenciasProfesionales; aqu es donde se realiza todo el proceso para poder fabricar lasviguetas pretensadas.

En ste departamento llegan los diversos proyectos ya sea de casas habitacin olocales comerciales. Aqu es donde nos encargamos de hacer un reconocimiento dellugar y ver si es necesario estructurar el proyecto, para despus proceder a laelaboracin de planos para hacer el acomodo de las viguetas y bovedillas; para conesto poder mandar el listado del material a la planta de fabricacin y poder elaborarlas viguetas y hacer el pedido de la bovedilla.

4


5/95

V. PROBLEMAS A RESOLVER.

A. Reconocimiento tipo de lugar y tipo de construccin.

En sta actividad se toman medidas para ver si los claros son mayores o menores de 6metros de longitud, para ver si es necesario aadir miembros a la estructura original,

adems de localizar los castillos que se encuentran en la construccin.Es importante recalcar que se deben de tener las medidas exactas para una ptimafabricacin de las viguetas.

B. Estructuracin del plano original.

En este punto; como ya se mencion anteriormente, segn sea el tamao de los claros,ser necesaria la estructuracin del proyecto, ya que ste sistema tiene un lmite de 6metros de longitud que puede abarcar. Siendo ste el caso que rebase sa longitud, sernecesario aadir miembros como vigas de concreto armado o armaduras de acero, segnsea el caso del tipo de construccin.

C. Elaboracin de planos.Ya realizado lo anterior, se procede a la elaboracin de los planos. Como ya se mencionanteriormente si es necesario aadir miembros como vigas de concreto o armaduras deacero, stas se dibujan en el plano para poder localizarlas.

Con los nuevos miembros aadidos, se empieza a hacer el acomodo de las viguetas ybovedillas, indicando su sentido y nombrarlas segn sus dimensiones.

Es importante sealar el permetro de la construccin en donde se llevar cerramiento, yaque aqu es donde se empotran las viguetas.

Con todo esto ya dibujado en el plano se procede a hacer los detalles de las vigas de

concreto o armadura de acero, de las viguetas, del cerramiento, as como un corte de lalosa prefabricada.

Tambin es necesario un plano en donde se indique como va acomodada la cimbra,indicando los puntales y largueros, as como dibujar detalles y cortes de la misma.

D. Generar listado de material.

Con los planos elaborados, se procede a verificar las dimensiones de las viguetas, paraas sacar los metros lineales de stas; segn su longitud ser el nmero de cables depreesfuerzo que llevarn; ya con esto se sacan los metros lineales totales.

E. Fabricacin de viguetas y pedido de piezas.

En ste punto, ya que se ha hecho generado el material, se procede a la fabricacin delmismo; este proceso se lleva a cabo en la planta donde se tensan los cables, se cuela elconcreto en los moldes y se dejan fraguar. En sta actividad no intervengo, ya que setiene una persona encargada de la planta en la que se labora para la fabricacin de lavigueta.

5


6/95

F. Elaboracin de cotizacin del sistema de losa prefabricada.

En esta actividad, se sacan los metros lineales de vigueta pretensada (concreto y cablesde preesfuerzo), la cantidad de piezas de bovedilla, los rollos de malla electrosoldada,calculamos los metros cuadrados de losa, y se procede a calcular el costo por metrocuadrado del sistema de la losa prefabricada.

G. Entrega del material a la obra.

Aqu se hace la entrega del material directo a la obra, junto con la bovedilla. Con sudebido plano para que los albailes puedan ver el acomodo de las viguetas pretensadas.En ste proceso mi intervencin no es necesaria, slo en caso de que llegue a faltarmaterial.

H. Supervisin del colocado de losa prefabricada.

ste proceso es necesario, solo en caso que los maestros de obra no conozcan stesistema; de serlo as solo es necesario dejar los planos para que puedan ver el acomodode la losa.

6


7/95

VI. ALCANCES Y LIMITACIONES.

El presente proyecto nos ayud a solucionar un ahorro en tiempo de ejecucin con el usode ste tipo de losa, as como el ahorro econmico; elaborando proyectos de casashabitacin, locales comerciales, oficinas, y losas de cimentacin en nuestra ciudad a lolargo de 4 meses.

ste proyecto pertenece al rea de Elementos Pretensados de la empresa, y en ste fuedonde se llev acabo el trabajo; ya que en ste departamento es donde se empieza elproceso para la fabricacin del sistema de losa prefabricada con vigueta y bovedilla, en elcual se pudo desarrollar los planos, estructuracin de los proyectos, generar el material autilizar y cotizar el costo de la misma.

Los resultados del presente proyecto se generalizan hacia la conclusin de los diversosproyectos en los cuales se utiliz ste sistema, logrando que los constructores siganhaciendo uso de losas prefabricadas, quedando conformes con su proceso constructivo,as como con el costo de sta.

En esta tarea, se toman en cuenta la elaboracin de los planos y el generar el listado delmaterial, as como la revisin de clculos estructurales; ya que la estructuracin de losproyectos se lleva a cabo por un ingeniero certificado para ste tipo de trabajo, por lo quea mi me corresponde hacer observacin en los resultados de los clculos y realizar lapropuesta de la elaboracin de las losas unidireccionales.

Para el presupuesto de este tipo de losa, se realizan los anlisis del costo de ste sistemahaciendo uso de su criterio, segn el tipo de construccin y los metros cuadrados de lamisma.

La fabricacin de la vigueta pretensada, se lleva a cabo en la planta de elaboracin destas; en donde a m solo me corresponde entregar el listado de las viguetas con sulongitud y de la cantidad de cables que llevarn.

7


8/95

VII. FUNDAMENTOS TERICOS.

7.1. Conceptos y definiciones.

A. Descripcin del sistema de losa prefabricada.

El sistema de losa denominado vigueta y bovedilla est conformado por elementospretensados portantes (vigueta pretensada), bovedilla (cemento-arena opoliestireno segn especificaciones del proyecto) y una losa de compresin hechade concreto de fc= 200 kg/cm2, con espesor mnimo de 4 cm.

La losa generalmente est armada con una malla electrosoldada 6-6-10-10 yrodeada perimetralmente con una cadena o trabe armada con 4 varillas y estribosen la que la vigueta penetra por lo menos 5 cm.

FIG.A.1. ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE VIGUETA Y BOVEDILLA

8


9/95

Vigueta pretensada.

Es un elemento en forma de T invertida, tiene sus dimensiones de 12 cm x 12 cm;compuesto de cables longitudinales grafilados, uno superior y de dos a cinco inferioresdependiendo el claro, con una resistencia a la fluencia (fy)=15 210 kg/cm2, fabricados deacuerdo a la norma ASTM A 881-99. El cable de preesfuerzo se tensa a 2100 lb/in2

(147.81 kg/cm2).

La resistencia del concreto de la vigueta (fc)= 350 kg/cm2, y un (fc)= 200 kg/cm2 para elconcreto a compresin.

La vigueta se coloca a cada 62 68 cm, dependiendo de lo que marque el proyecto o suasesor tcnico.

Puede soportar cargas vivas desde 170 kg/cm2 hasta 500 kg/cm2; para esto hay queconsultar Tabla de cargas y claros. (Tabla 1.1)

Es el elemento ms importante del sistema ya que es estructuralmente el responsable desoportar la losa.

FIG. A.2. VIGUETA PREESFORZADA

FIG. A.2.1. ACOMODO PARA ALMACENAJE DE VIGUETAS PRETENSADAS.

9


10/95

VIGUETAS

Datos tcnicos.

FIG.A. 3. SECCIN DE VIGUETA PREESFORZADA

Peso propio del sistema y consumo de concreto (con 5 cm. De recubrimiento deconcreto):

FIG.A.3.1. CORTE ESTRUCTURAL DEL SISTEMA

PERALTE (h) ANCHO (b) *La longitud mxima defabricacin es de 6.02

mts en cualquier peralte.12 cm 12 cm

PERALTE DE LOSA PESO PROPIO *CONSUMO DE CONCRETO

12 cm + 5 cm 103.35 kg/m 0.05 m3/m2

10


11/95

Bovedillas.

Componente aligerado de relleno apoyado directamente en las viguetas. Fabricados demateriales con densidad inferior a la del concreto como pueden ser de arena-cemento,poliestireno o barro block; la bovedilla de poliestireno disminuye mucho el peso de la losae incrementa el aislamiento trmico y acstico de la habitacin, fabricada bajo la normaNMX-C-460-ONNCCE-2009|NOM-018-ENER. Su forma y dimensiones son especficas paracada sistema y de acuerdo con el fabricante.

Las bovedillas se apoyan directamente en las viguetas cubriendo en forma conjunta toda

la superficie de la losa, su funcin eliminar la cimbra de contacto.

FIG.A.4. TIPOS DE BOVEDILLA

11


12/95

FIG.A.4.1. BOVEDILLA DE POLIESTIRENO (IZQUIERDA) Y BOVEDILLA DE ARENA-CEMENTO (DERECHA)

Bovedilla de concreto

Datos tcnicos.

CLARO MXIMO RECOMENDADO CON S= 67 cmSEPARACIN ENTRE LARGUEROS DE

APUNTALAMIENTO

hb (cm) t (cm) h(cm)PESO PROPIO

(kg/m2)SEPARACIN

12 5 17 215 A 270 2.00

FIG.A.5. SECCION DE LOSA CON VIGUETA Y BOVEDILLA DE ARENA-CEMENTO.

Bovedilla de poliestireno

(ver tabla de especificaciones tabla1.2 )

12


13/95

FIG.A.5.1. SECCION DE LOSA CON VIGUETA Y BOVEDILLA DE POLIESTIRENO

Acero de refuerzo en la capa de compresin.

Se requiere colocar acero de refuerzo en la capa de compresin para resistir losesfuerzos de flexin que se llegan a presentar, as como evitar agrietamientos porcambios volumtricos debidos a variaciones de temperatura.

El acero de refuerzo calculado es el mismo requerido por contraccin y temperatura.Puede soportar cargas vivas desde 170 kg/cm2 hasta 500 kg/cm2, para espesores de 4 a

5 centmetros.Se recomienda manejar la malla electrosoldada 6-6-10-10, con una resistencia a lafluencia (fy)= 5000 kg/cm2, fabricada bajo las normas NMX-B-253 y NMX-B-290 (ver tablade especificaciones tabla 1.3).

FIG.A.6. COLOCACIN DE MALLA ELECTROSOLDADA PARA (ACERO POR TEMPERATURA)

Capa de compresin.

13


14/95

Es la capa de concreto colado en obra que queda encima de las bovedillas. Su espesorvara de 4 a 5 cm.

Acta como una pequea losa apoyada sobre las viguetas prefabricadas.La resistencia del concreto colado en obra ser de (fc)= 200 kg/cm2.

FIG.A.7. COLADO DE CAPA DE COMPRESIN PARA LOSA CON SISTEMA DE VIGUETA Y BOVEDILLA

Apuntalamiento provisional.

De acuerdo a sus caractersticas, el sistema de vigueta y bovedilla de apuntalamientoprovisional se utiliza hasta que el concreto colado en obra alcance la resistenciasuficiente.

Se recomienda apoyar la vigueta sobre las vigas de madera en sentido perpendicular alas viguetas, colocndolas a cada 2.00 3.00 metros para viguetas pretensadas. stas

vigas de madera se apoyarn sobre polines a cada 2.00 3.00 metros.Hay que recordar que el sistema de vigueta y bovedilla elimina la cimbra de contacto, msno el apuntalamiento.

FIG.A.8. COLOCACION DE CIMBRA, LARGUEROS Y PUNTALES

14


15/95

B. Control de calidad y Programa de certificacin

B1. Requerimientos previos.

Elaboracin de un diseo estructural especfico para el uso del sistema prefabricado aadoptarse, aprobado por el calculista estructural. Planos de distribucin de viguetas, acero

de refuerzo a incorporarse en obra. Verificacin de los diseos del concreto a ejecutar, en concordancia con el sistemaprefabricado, sus particulares requerimientos y el diseo general de la estructura. Terminado de elementos estructurales que van a soportar la losa prefabricada y vigas delosa. Verificacin de encofrados de apoyo lateral: terminados y nivelados; apuntalamientomedio o central a utilizar en la losa prefabricada. Acero de refuerzo de vigas principales terminado. Control en fbrica de la elaboracin de las viguetas y dems elementos del sistema:verificacin de recubrimientos mnimos del acero de refuerzo embebido. Control delsistema y cuidados en su transporte. Determinacin de los sitios y condiciones en obra,

para su recepcin. (Division 6- Quality Control, Manual for Quality Control for plants andproduction of Structural Precast Concrete Products, 4a. ed.). Control de los materiales del sistema a su entrega en obra: verificacin de dimensiones,de su estado satisfactorio, cantidad y calidad. Verificacin del acero de refuerzo embebidoen la zapata de las viguetas. No se aceptarn viguetas con rajaduras o manifestacionesclaras de desperfectos en su fabricacin o su transporte.

15


16/95

Control de bodegaje de los elementos prefabricados. Aprobacin de fiscalizacin que se puede iniciar con el armado del sistema de viguetasprefabricadas.

B2. Durante la ejecucin.

Control de distribucin y trazado de viguetas y bovedillas. Colocacin, arriostramiento y fijacin de viguetas. Verificacin del procedimiento y sistema de apuntalamiento de las viguetas colocadas. Colocacin de bovedillas. Colocacin de anclajes, chicotes y refuerzos de acero, acero de temperatura. Ubicacin y verificacin de las instalaciones embebidas en la losa. Trazado y ubicacin de gradas, ductos y otros. Verificacin y rectificacin de plomos, niveles y ejes de puntales, viguetas y otros, previoal colado.

B3. Posterior a la ejecucin.

Control del ajuste entre viguetas y bovedillas. Verificacin de nivelacin total del sistema y de la estructura de obra, encofrados yapuntalamientos. Limpieza total de desperdicios, basura y otros.

C. Ejecucin y complementacin.

Cumplidos los requerimientos previos, se inicia con el trazado conforme a planos yposterior ubicacin de las viguetas, que ser en forma similar a los nervios de una losa

armada en una sola direccin, debiendo cuidar la exacta colocacin y arriostramiento conlos elementos que van a soportar sta losa, lo cual se realiza en base del acero quesobresale de la vigueta y de los adicionales que se colocan en obra. Se tendr especialcuidado en el transporte y elevacin de las viguetas, para asegurar que no sufrandesperfectos, desprendimiento del hormign de las zapatas o rajaduras.

Una vez terminada esta labor, se proceder con el apuntalamiento de las vigas y ajustede las distancias entre viguetas y posteriormente se colocarn las bovedillas, de manerauniforme. Se procede a asegurar el apuntalamiento de las viguetas, y a nivelar el sistemaya incorporado. En esta fase se realizarn los trabajos para colocacin de instalacioneselctricas, telefnicas, hidro sanitarias y otras.

D. Ventajas y Desventajas del concreto presforzado

Ventajas de la construccin prefabricada.

16


17/95

*El empleo de maquinarias de produccin permite una mejor produccin una buenacalidad y constante de los materiales que son determinados, dosificados y controlados.Dichos procedimientos dan como resultado materiales de mayor resistencia ajustando losmtodos productivos.

Las piezas prefabricadas poseen precisin geomtrica garantizando el encaje conexactitud.

*Esta tecnologa permite disminuir los plazos de ejecucin ya que se eliminan los tiemposen blanco entre las distancias de tareas de obra. Todos los trabajos responden a unametodologa de trabajo elaborada en orden concatenado.

Agilizacin al ritmo de obra por la produccin de elementos en serie.

*Se prescinde de los encofrados y de los sistemas de andamios.

*La utilizacin repetitiva de los moldes amortiza el coste inicial de los mismos y permiteobtener secciones de mayor resistencia estructural.

*Tanto el moldeo como el montaje son trabajos especficos que requieren de personalpreviamente capacitado.

*Estas construcciones permiten mejorar los tiempos de obra con una reduccin de gastosfijos; control eficiente de relacin horas/hombre.

Desventajas de la construccin prefabricada.

*Inconvenientes que derivan de la escasa o nula rigidez frente a los esfuerzoshorizontales (p. ej. Presin del viento) por los problemas de la resolucin de las uniones,punto dbil de estas estructuras.

17


18/95

*Los elementos sufren estados de carga transitorios en su transporte y colocacin, izado yajustes, que pueden afectar la resistencia estructural de la pieza.

Deben ser respetados los glibos de transportes en las carreteras, siendo sta otra

variable a tener en cuenta al armar las piezas premoldeadas.

El acopio, manipulacin y forma de transporte puede afectar a las piezas si estasoperaciones no son efectuadas por personal capacitado.

*stas requieren de una inversin inicial muy importante para poner en marcha el sistemade produccin, pero es justificada en obras grandes con plazos de ejecucin reducidos.

*Debe disponerse de equipos pesados para el montaje de elementos estructurales y tenerel espacio suficiente para maniobrar con esta maquinaria.

*Debido a que este sistema debe enfrentarse a problemas a resolver durante los tiemposde fabricacin y montaje, esto requiere de la ingeniera de proyecto de todas lasinstalaciones previas al comienzo de obra.

Es fundamental la coordinacin de tareas para las instalaciones a fin de evitar trabajosposteriores. Un error en la resolucin de estos conflictos puede llevar al fracaso de la obra

(uniones, tiempos, costes, resistencia, estructural, etc.)

18


19/95

VIII. TEORAS SOBRE EL TEMA.

A. Definicin de pre-esfuerzo.

El concepto original del concreto preesforzado consisti en introducir en vigas suficienteprecompresin axial para que se eliminaran todos los esfuerzos de tensin que actuarnen el concreto. Con la prctica y el avance en conocimiento, se ha visto que esta idea esinnecesariamente restrictiva, pues pueden permitirse esfuerzos de tensin en el concretoy un cierto de ancho de grietas.

El ACI propone la siguiente definicin:

Concreto preesforzado: concreto en el cual han sido introducidos esfuerzos internos de tal

magnitud y distribucin que los esfuerzos resultantes debido a cargas externas son

contrarrestados a un grado deseado.

En elementos de concreto reforzado el Presfuerzo es introducido comnmente tensandoel acero de refuerzo.

Dos conceptos o caractersticas diferentes pueden ser aplicados para explicar y analizarel comportamiento bsico del concreto presforzado.

Primer concepto: Preesforzar para mejorar el comportamiento elstico del concreto.

19


20/95

Este concepto trata al concreto como un material elstico y probablemente es todava elcriterio de diseo ms comn entre ingenieros.

El concreto es comprimido (generalmente por medio de acero con tensin elevada) de talforma que sea capaz de resistir los esfuerzos de tensin.

Desde el punto de vista el concreto est sujeto a dos sistemas de fuerzas: Presfuerzointerno y carga externa, con los esfuerzos de tensin debido a la carga externacontrarrestados por los esfuerzos de compresin debido al presfuerzo.

Similarmente, el agrietamiento del concreto debido a la carga es contrarrestado por laprecompresin producida por los tendones. Mientras que no haya grietas, los esfuerzos,deformaciones y deflexiones del concreto debido a los dos sistemas de fuerzas puedenser considerados por separado y superpuestos si es necesario.

En su forma ms simple, consideremos una viga rectangular con carga externa ypresforzada por un tendn a travs de su eje centroidal (fig. 1.)

Fig. 1. Distribucin de esfuerzos a travs de una seccin de concreto presforzada concntricamente.

Debido al presfuerzo P, un esfuerzo uniforme se producir a travs de la seccin quetiene un rea A:

1.1

Si M es el momento externo en una seccin debido a la carga y al peso de la viga,entonces el esfuerzo en cualquier punto a travs de la seccin debido a M es:

1.2

20


21/95

Dnde y es la distancia desde eje centroidal e I es el momento de inercia de la seccin.As la distribucin resultante de esfuerzo est dada por:

1.3

Como se muestra en la fig.1.

La trabe es ms eficiente cuando el tendn es colocado excntricamente con respecto alcentroide de la seccin (fig. 2.) donde e es la excentricidad.

Fig. 2. Distribucin de esfuerzo a travs de una seccin de concreto presforzado excntricamente.

Debido a un presfuerzo excntrico, el concreto es sujeto tanto a un momento como a unacarga directa. El momento producido por el presfuerzo es Pe, y los esfuerzos debido aste momento son:

1.4

As, la distribucin de esfuerzo resultante est dada por:

1.5

Como se muestra en la fig.2.

Segundo concepto: preesforzar para aumentar la resistencia ltima del elemento. Esteconcepto es considerar al concreto presforzado como una combinacin de acero yconcreto, similar al concreto reforzado, con acero tomando tensin y concreto tomando

21


22/95

compresin de tal manera que los dos materiales formen un par resistente contra elmomento externo (fig.3.). Esto es generalmente un concepto fcil para ingenierosfamiliarizados con concreto reforzado.

En el concreto presforzado se usa acero de alta resistencia que tendr que fluir (siempre ycuando la viga sea dctil) antes de que su resistencia sea completamente alcanzada. Si elacero de alta resistencia es simplemente embebido en el concreto, como en el refuerzoordinario de concreto, el concreto alrededor tendr que agrietarse antes de que laresistencia total del acero se desarrolle (fig.4.).

Fig. 3. Viga de concretoa) Simplemente reforzada grietas y deflexiones excesivas

b) Presforzada sin grietas y con pequeas deflexiones

De aqu que es necesario pre-estirar o preesforzar al acero. Presforzando y anclando alacero contra el concreto, se producen esfuerzos deseables. Estos esfuerzos permiten lautilizacin segura y econmica de los dos materiales para claros grandes lo cual no puedelograrse en el concreto simplemente reforzado.

B. Fuentes de la fuerza de preesfuerzo.

Las fuerzas de preesfuerzo pueden aplicarse de muchas maneras a un elemento deconcreto. Quiz el mtodo ms obvio de precomprimir es mediante la utilizacin de gatos

22


23/95

que reaccionan sobre contrafuertes como aparece en la fig.4.a. Este tipo de montaje seutiliza en grandes proyectos. Son posibles muchas variaciones, incluyendo el remplazo delos gatos por puntales a compresin una vez que se obtiene el esfuerzo deseado en elconcreto o la utilizacin de gatos poco costosos que permanezcan en su sitio en laestructura, utilizando en algunos casos una lechada de cemento como fluido hidrulico. La

principal dificultad asociada con este tipo de sistemas es que aun el ms mnimomovimiento de los apoyos reducir en forma drstica la fuerza de preesfuerzo.

En muchos casos, se obtiene ms convenientemente el mismo resultado uniendo lasbases de los gatos entre s con alambres o cables, como en la fig.4.b. Estos alambres ocables pueden ser externos, localizados en cada uno de los lados de la viga; ms usual,stos pasan a travs de un conducto hueco embebido en la viga de concreto.Generalmente, uno de los extremos del tendn de preesfuerzo est anclado y toda fuerzase aplica en el otro extremo. Una vez que se alcanza la fuerza de preesfuerzo deseada, el

tendn se acua contra el concreto y el equipo de aplicacin de carga se retira para serreutilizado. Obsrvese que en ste tipo de preesfuerzo todo el sistema funciona por smismo y no se afecta por desplazamientos relativos de los apoyos.

Otro mtodo de preesfuerzo que se utiliza en forma amplia se ilustra en la fig.4.c. Lostorones de preesfuerzo se tensionan entre contrafuertes masivos en un patio de vaciadoprevio a la colocacin del concreto dentro de las formaletas de la viga. La viga se vacaalrededor de los torones tensionados y la presin de los gatos se quita slo cuando elconcreto alcanza una resistencia suficiente. Esta operacin transfiere la fuerza depreesfuerzo al concreto por adherencia y friccin a lo largo de los torones, principalmenteen los extremos exteriores.

Fig.4. Mtodos de preesfuerzo:

(a) postensado mediante aplicacin de cargas con gatos reaccionando sobre contrafuertes.

(b) postensado con gatos reaccionando contra la viga.

23


24/95

(c) pretensado con tendones sometidos a esfuerzos entre anclajes externos fijos.

De manera experimental se han intentado otros mtodos para introducir la fuerza de

preesfuerzo que se requiere. Puede lograrse un preesfuerzo trmico mediante elprecalentamiento del acero por corriente elctrica u otros medios. Al mantener el aceroanclado contra los extremos de la viga de concreto mientras se encuentra dilatado, stese enfra y tiende a contraerse. La fuerza de preesfuerzo se desarrolla por la contraccinrestringida. La utilizacin de cemento expansivo en elementos de concreto ha sidoensayada con xito variable. La expansin volumtrica, restringida por torones de aceroo por contrafuertes fijos, genera la fuerza de preesfuerzo.

La mayor parte de los sistemas patentados para la aplicacin de preesfuerzos en uso

corriente son variaciones de los sistemas expuestos en las fig.4.b. y fig.4.c. Talessistemas pueden clasificarse de manera general en sistemas de pretensado opostensado. En el caso de pretensado, los tendones se someten a esfuerzos antes devaciar el concreto, como se indica en la fig.4.c. Este sistema es adecuado paraproduccin en masa, puesto que se pueden fabricar camas de vaciado de varioscentenares de pies de longitud, vaciando toda la longitud de una sola vez y cortando lasvigas individuales con las longitudes deseadas.

Fig.5. Tensionamiento de torones en el extremo de una larga cama de pretensado.

La fig.5. muestra trabajadores utilizando un gato hidrulico para tensionar torones en elanclaje de una larga cama de pretensado. Aunque en este caso cada tendn se somete a

24


25/95

esfuerzos de manera individual, con frecuencia se utilizan gatos de gran capacidad paratensionar todos los torones en forma simultnea.

Fig. 6. Uso de vigas postensadas en prticos y vigas de puentes de gran luz

En la construccin postensada, expuesta en la fig.4.b., los tendones se tensionandespus de vaciar el concreto y cuando ste alcanza su resistencia especificada.Generalmente, se suministra un conducto hueco o camisa a travs de la cual se pasa eltendn. En algunos casos se utilizan vigas con seccin en forma de cajn hueco. La

fuerza de los gatos se aplica por lo general contra los extremos del concreto endurecido,eliminando la necesidad de contrafuertes masivos.

En la fig. 6. Se presenta el postensado de seis tendones, cada uno conformado pormuchos torones individuales, utilizando un gato hidrulico porttil.

En ste y otros pases se han desarrollado gran cantidad de sistemas particulares, deelementos de acero, gatos y acoples de anclaje, muchos de los cuales difieren entre sslo por detalles menores. Desde el punto de vista del diseador de las estructuras de

concreto preesforzado, resulta innecesario y quiz an no aconsejable especificar endetalle la tcnica por seguir o el equipo para utilizar. Con frecuencia es mejor especificarnicamente la magnitud y la lnea de accin de la fuerza de preesfuerzo. El contratistaqueda entonces en libertad al licitar el trabajo, para recibir cotizaciones de diferentessubcontratistas de preesforzado, logrndose as un ahorro en el costo. Sin embargo, esevidente que el diseador debe tener algn conocimiento de los detalles de los diferentessistemas que pueden utilizarse, de manera que al seleccionar las dimensiones de laseccin transversal, pueda acomodarse cualquiera de los diferentes sistemas.

25


26/95

(Referencia bibliogrfica 1.)

C. Aceros de refuerzo.

Los primeros ensayos de preesforzar concreto no eran exitosos por que se utilizabanaceros de resistencia estructural corriente. El bajo preesfuerzo obtenido en estas barrasse perda rpidamente por la retraccin de fraguado y por el flujo plstico del concreto.

Estos cambios en la longitud del concreto tienen mucho menos efecto en la fuerza depreesfuerzo si la fuerza se obtiene utilizando alambres o cables de acero sometidos agrandes esfuerzos. En la fig.7.a., se preesfuerza un elemento de concreto de longitud Lutilizando barras de acero de resistencia ordinaria sometidas a un esfuerzo de 24, 000

lb/in2. Con Es= 29x106 lb/in2 la deformacin unitaria srequerida para producir el esfuerzodeseado en el acero de 24, 000 es

26


27/95

Fig. 7. Prdida de preesfuerzo por la retraccin de fraguado y el flujo plstico del concreto.

Sin embargo, la deformacin a largo plazo del concreto ocasionada por la retraccin defraguado y por el flujo plstico solos, si la fuerza de preesfuerzo se mantuviera durante unperiodo largo, sera del orden de 8.0 x 10 -4 y suficiente para eliminar totalmente todos losesfuerzos en el acero.

Opcionalmente, supngase que la viga se preesfuerza utilizando un acero de altaresistencia sometido a un esfuerzo de 150, 000 lb/in2. El mdulo elstico del acero novara en forma significativa y puede suponerse en este caso el mismo valor de 29x106

lb/in2. Entonces, la deformacin unitaria requerida en este caso para producir el esfuerzodeseado en el acero es

Si las deformaciones por retraccin de fraguado y por flujo plstico son las mismas queantes, la deformacin neta en el acero despus de estas prdidas es

Y el esfuerzo correspondiente despus de las prdidas es

Esto representa una prdida de esfuerzo de aproximadamente el 15 %, en comparacincon la prdida del 100 % en la viga con acero comn. Es claro que la cantidad deesfuerzo perdido por la retraccin de fraguado y el flujo plstico es independiente delesfuerzo original en el acero. Por tanto, cuanto mayor sea el esfuerzo original, menor serel porcentaje de prdida.

27


28/95

Esto se ilustra grficamente mediante las curvas esfuerzo-deformacin unitaria de lafig.7.b. La curva A es representativa de barras de refuerzo corrientes con esfuerzo defluencia de 60, 000 lb/in2, mientras que la curva B representa aceros de alta resistenciacon un esfuerzo ltimo de 250,000 lb/in2. El cambio de esfuerzo se observa que tienemucho menos efecto cuando se alcanzan altos niveles de esfuerzos en el acero. Porconsiguiente, el preesfuerzo del concreto es prctico slo cuando se utilizan aceros demuy alta resistencia.

Los aceros de preesfuerzo se utilizan con mayor frecuencia en la forma de alambronesindividuales, cables en forma de torn de siete hilos y barras de acero aleado.

El esfuerzo de tensin permitido por el Cdigo ACI 18.5 en alambres, torones o barras depreesfuerzo es dependiente del estado de aplicacin de las cargas. Cuando la fuerza delos gatos se aplica por primera vez, se permite un esfuerzo de 0.80 fpu o 0.94 fpy, el quesea menor, donde fpues la resistencia ltima del acero y fpy es la resistencia de fluencia.

Inmediatamente despus de la transferencia de la fuerza de preesfuerzo al concreto, elesfuerzo permitido es 0.74 fpu o 0.82 fpy, el que sea menor. La justificacin para permitir unesfuerzo admisible mayor durante la operacin de Tensionamiento es que el esfuerzo enel acero se conoce con bastante precisin en este estado. La presin hidrulica en losgatos y la deformacin total en el acero son cantidades que se miden fcilmente.

Adems, si un tendn deficiente se rompe en forma accidental, puede remplazarse sinproblemas; de hecho, la operacin de Tensionamiento es un ensayo del comportamientodel material. Los valores inferiores de esfuerzos admisibles son aplicables despus deque ocurren el acortamiento elstico del concreto, las prdidas por friccin y losdeslizamientos en los anclajes, estado en el que pueden aplicarse las cargas de servicio.El esfuerzo en el acero se reduce un poco ms durante la vida del elemento por laretraccin de fraguado y el flujo plstico en el concreto y por la relajacin en el acero.

La resistencia y otras caractersticas de los alambres, torones y barras de preesfuerzovaran un poco entre los diferentes fabricantes, lo mismo que los mtodos de agrupar lostendones y de anclarlos.

(Referencia bibliogrfica 1.).

28


29/95

29


30/95

D. Concreto para construccin preesforzada.

Con frecuencia, se utiliza concreto de resistencia a la compresin sustancialmente mayorpara estructuras preesforzadas, que para las construidas con concreto reforzadocorriente. En la actualidad, la mayor parte de las construcciones preesforzadas en losEstados Unidos se disean para una resistencia a la compresin entre 5,000 y 6,000lb/in2. Hay varias razones para esto:

1. El concreto de alta resistencia tiene normalmente un mdulo mayor deelasticidad. Esto significa una reduccin en la deformacin elstica

inicial con la aplicacin de la fuerza de preesfuerzo y una reduccin enla deformacin elstica inicial con la aplicacin de la fuerza depreesfuerzo y una reduccin en la deformacin por flujo plstico, que esaproximadamente proporcional a la deformacin elstica. Esto generauna reduccin en prdida de preesfuerzo.

2. En construccin postensada, se obtienen grandes esfuerzos decontacto en los extremos de las vigas, donde la fuerza de preesfuerzose transfiere desde los tendones hasta los dispositivos de anclaje, quese apoyan directamente sobre el concreto. Este problema puederesolverse aumentando el tamao de los dispositivos de anclaje o

incrementando la capacidad portante del concreto mediante unaumento en su resistencia a la compresin, esta ltima solucin por logeneral es ms econmica.

3. En construccin pretensada, donde es comn la transferencia deesfuerzos por adherencia, la utilizacin de concretos de alta resistenciapermitir el desarrollo de mayores esfuerzos de adherencia.

30


31/95

4. Una parte sustancial de la construccin preesforzada en los EstadosUnidos es prefabricada, con el concreto mezclado, vaciado y curado encondiciones cuidadosamente controladas, lo cual facilita la obtencin dealtas resistencias.

Las caractersticas de deformabilidad del concreto bajo cargas de corta duracin y cargassostenidas adquieren una importancia incluso mayor en estructuras preesforzadas que enestructuras de concreto reforzado, por la influencia de las deformaciones en la prdida dela fuerza de preesfuerzo.

Al igual que para los aceros de preesfuerzo, los esfuerzos admisibles en el concreto,segn el Cdigo ACI 18.4, dependen del estado de carga. Estos esfuerzos estndeterminados en la tabla 1.2. En este caso, fci es la resistencia a la compresin del

concreto en el momento del preesfuerzo inicial y fc es la resistencia a la compresinespecificada del concreto.

Tabla D.1. Esfuerzos admisibles en el concreto en elementos preesforzados sometidos a flexin

1. Los esfuerzos en el concreto inmediatamente despus de la transferencia del preesfuerzo, antes de lasprdidas de preesfuerzo dependientes del tiempo, no deben exceder lo siguiente:

a. Esfuerzo en la fibra extrema a compresin 0.60 f ci

b. Esfuerzo en la fibra extrema a tensin, excepto por lo permitido en (c) 3 f ci

c. Esfuerzo en la fibra extrema a tensin en los extremos de elementos simplemente apoyados

Cuando los esfuerzos de tensin calculados excedan estos valores, debe proporcionarse refuerzoauxiliar adherido (no preesforzado o preesforzado) en la zona de tensin, para resistir la fuerza totalde tensin en el concreto calculada con el supuesto de una seccin no fisurada.

6 f ci

2. Los esfuerzos en el concreto para las cargas de servicio, despus de tener en cuenta todas las prdidas depreesfuerzo, no deben exceder lo siguiente:

a. Esfuerzo en la fibra extrema a compresin 0.45 fc

b. Esfuerzo en la fibra extrema a tensin en la zona a tensin precomprimida 6fc

c. Esfuerzo en la fibra extrema a tensin en la zona de tensin precomprimida de los elementos, exceptopara los sistemas de losa armada en dos direcciones, en los cuales el anlisis basado en lassecciones fisuradas transformadas y en las relaciones bilineales momento-deflexin demuestran quelas deflexiones instantneas y a largo plazo cumplen con las restricciones establecidas en otrassecciones del Cdigo ACI.

12fc

31


32/95

3. Los esfuerzos admisibles en el concreto determinados anteriormente pueden excederse si se demuestramediante ensayo o anlisis que el comportamiento no se afecta.


E. Anlisis elstico a flexin.

En elementos de concreto presforzado, la prctica actual consiste en dimensionarloselementos de manera que los esfuerzos en el concreto y en el acero con las cargas realesde servicio estn dentro de los lmites permitidos. Estos lmites son una fraccin de lascapacidades reales de los materiales. Hay algo lgico en este enfoque, puesto que unobjetivo importante del presfuerzo es mejorar el comportamiento de los elementos con las

cargas de servicio, ms an, los requisitos para cargas de servicio controlan a menudo lacantidad de fuerza de preesfuerzo que se utiliza. El diseo basado en las cargas deservicio puede llevarse a cabo, por lo general, suponiendo un comportamiento elsticotanto del concreto como del acero, puesto que los esfuerzos son relativamente bajos enlos dos materiales.

Independientemente del punto de partida seleccionado para el diseo, un elementoestructural debe comportarse de manera satisfactoria en todos los estados de su historialde cargas. De acuerdo con esto, los elementos preesforzados que se dimensionan conbase en esfuerzos admisibles deben revisarse tambin para verificar si disponen deresistencia suficiente en caso de que ocurran sobrecargas y tambin deben investigarse

las deflexiones y el agrietamiento con las cargas de servicio.Es conveniente pensar que las fuerzas de presfuerzo conforman un sistema de fuerzasexternas que actan sobre un elemento de concreto, que debe estar en equilibrio bajo laaccin de dichas fuerzas. La figura 8.a. ilustra una viga presforzada de una sola luz,simplemente apoyada y con tendones curvos, comn de muchos elementos postensados.La porcin de la viga a la izquierda de un plano de corte verticalx-xse toma como uncuerpo libre con las fuerzas que actan en la figura 8.b. La fuerza Pen el extremoizquierdo se ejerce sobre el concreto mediante el anclaje de los tendones, mientras que lafuerza Pen el plano de cortex-xresulta de la combinacin de esfuerzos cortantes ynormales que actan en la superficie del concreto en ese punto. La direccin Pes la

tangencial a la curva del tendn en cada punto. Obsrvese la presencia de la fuerza N,que acta sobre el concreto proveniente del tendn, a causa de su curvatura. Esta fuerzase distribuir de alguna manera a lo largo de la longitud del tendn y su distribucinexacta depender del perfil del tendn. Su resultante y la direccin en la cual actapueden encontrarse a partir del diagrama de fuerzas de la figura 8.c.

Resulta conveniente, al trabajar con la fuerza de preesfuerzo P, dividirla en suscomponentes en las direcciones horizontal y vertical. La componente horizontal (figura

32


33/95

8.d.) es H= Pcos y la componente vertical es V=Htan =Psen , donde es el ngulo deinclinacin del centroide del tendn en la seccin particular. Puesto que el ngulo de lapendiente por lo general es muy pequeo, el coseno de est muy cerca de la unidad yresulta suficiente en la mayor parte de los clculos tomarH=P.

Figura 8. Fuerzas de preesfuerzo que actan sobre el concreto.

La magnitud de la fuerza de preesfuerzo no es constante. La fuerza del gato, Pj, sereduce inmediatamente a lo que se llama la fuerza de preesfuerzo inicial, Pi, a causa delacortamiento elstico del concreto luego de la transferencia, del deslizamiento del tendna medida que la fuerza se transfiere de los gatos a los extremos de la viga y por las

prdidas que ocasiona la friccin entre el tendn y el concreto (postensado) o entre eltendn de dispositivos de alineamiento del cable (pretensado). Existe una reduccinadicional de la fuerza desde Pihasta el preesfuerzo efectivo Pe, que ocurre durante unlargo periodo y a una tasa gradualmente decreciente, producto del flujo plstico delconcreto bajo la accin de la fuerza de preesfuerzo sostenida, de la retraccin defraguado del concreto y de la relajacin de esfuerzos en el acero.

En el desarrollo de las ecuaciones elsticas para esfuerzos generados por flexin, losefectos de la fuerza de preesfuerzo, los momentos que genera el propio peso y losmomentos por las cargas muerta y viva se calculan por separado y luego se superponen.Cuando la fuerza inicial de preesfuerzo Pise aplica con una excentricidad e por debajo del

centroide de la seccin transversal con rea Ac y con distancias a las fibras superiores einferiores c1 y c2, respectivamente, sta produce el esfuerzo de compresin -Pi/ Ac y losesfuerzos flectores +Pie c1/ Ic y - Pie c2/ Ic, en las fibras superiores e inferioresrespectivamente (los esfuerzos de compresin se consideran negativos y los esfuerzos detensin positivos), como se indica en la figura 9.a. Entonces, en la fibra superior, elesfuerzo es:

33

f1= -Pi/ Ac + Pie c1/ Ic = -Pi/ Ac (1- e c1/ r2)


34/95

Y en la fibra inferior

Donde res el radio de giro de la seccin de concreto. Normalmente, a medida que seaplica la fuerza de preesfuerzo excntrica la viga se deflecta hacia arriba. El propio pesode la viga woproduce entonces un momento adicional Moy los esfuerzos netos en lasfibras superiores e inferiores se convierten en

Como aparece en la figura9.b. En este estado de carga comienzan las prdidasdependientes del tiempo por la retraccin de fraguado, el flujo plstico y la relajacin, y lafuerza de preesfuerzo se reduce en forma gradual desde Pihasta Pe.Por lo general,resulta aceptable suponer que todas estas prdidas ocurren antes de la aplicacin de lascargas de servicio, puesto que los esfuerzos en el concreto para las cargas de serviciosern crticos despus de que ocurran todas las prdidas y no antes. De acuerdo conesto, cuando se aplican la carga Pey la carga por propio peso de la viga, los esfuerzos enlas fibras superiores e inferiores se transforman en

Cuando se aplica la totalidad de cargas de servicio (carga muerta adicional al propio pesode la viga, ms carga viva de servicio), los esfuerzos son

34

f2= -Pi/ Ac + Pie c2/ Ic = -Pi/ Ac (1- e c2/ r2)

f1= -Pi/ Ac (1- e c1/ r2) Mo c1/ Ic

f2= -Pi/ Ac (1- e c2/ r2) Mo c2/ Ic

f1= -Pi/ Ac (1- e c1/ r2) Mo c1/ Ic

f2= -Pi/ Ac (1- e c2/ r2) Mo c2/ Ic

f1= -Pi/ Ac (1- e c1/ r2) (Mo + Md+ Ml) c1/ Ic

f2= -Pi/ Ac (1- e c2/ r2) (Mo + Md+ Ml) c2/ Ic


35/95

Como se ilustra en la figura 9.c.

Figura 9. Distribucin de esfuerzos en el concreto en vigas: (a) efecto del preesfuerzo; (b) efecto delpreesfuerzo ms el propio peso de la viga; (c) efecto del preesfuerzo, del propio peso y de las cargas

externas de servicio, (muertas y vivas).


35


36/95

F. Anlisis y diseo de losa con sistema de vigueta y bovedilla.

Se presenta el anlisis de Memoria de Clculo de una losa de azotea para una Casa-

habitacin con una superficie de 87.00 m2. Con ubicacin en el Fracc. Bosque Real, enCd. Victoria, Tamaulipas.

La estructuracin de la Casa-Habitacin, con una edificacin de un nivel con una losa deazotea resuelta mediante sistema de vigueta pretensada y bovedilla de poliestireno de0.12x0.61x1.22 mts.

Muros de carga confinados con cadenas y castillos, hechos con block de 15x20x40 cm.,castillos de 15x15 cm con varillas de 3/8 y estribos de .

La cimentacin se revis siguiendo las recomendaciones del Estudio de Mecnica deSuelos y se resolvi con el procedimiento de una losa de concreto rigidizada concontratrabes, la que deber apoyarse sobre una plataforma de material inerte, en espesorde 0.30 m compactada al 95% de su peso volumtrico seco mximo.

36


37/95

Segn bibliografa consultada:

El mtodo de diseo: Teora de ltima resistencia.

Donde:

Wu= carga ltima en kg/m2

wo= peso propio

wd= carga muerta adicional

wL= carga viva

Y teora elstica:

Cargas especificadas por el reglamento general de construcciones sin ser afectada porfactores. Atendiendo a las recomendaciones especificadas por el Reglamento del Depto.Del Distrito Federal y Reglamento ACI 318-01.


37

Wu = 1.4 (wo + wd) + 1.7 (wL)

Wt = wo + wd + wL


38/95

F.1. Materiales.

Propiedades del concreto en viguetas pretensadas ser con una resistencia a lacompresin de fc= 350 kg/cm2, tamao nominal mximo agregado es de 20 mm ().

Propiedades del concreto a compresin ser con una resistencia a la compresin de fc=200 kg/m2, tamao nominal mximo agregado es de 10 mm (3/8).

Para el acero a temperatura se utilizar malla electrosoldada (G-50) con un lmite defluencia fy= 5000 kg/cm2, fabricada de acuerdo a las normas NMX-B-253 y NMX-B-290.

El alambre de preesfuerzo, grafilado de 5 mm (0.5cm) de dimetro (de acuerdo a la normaASTM A 881-99).

An= (/4) x (0.5cm)2= 0.196 cm2

Donde An es el rea del alambre de preesfuerzo.

La literatura consultada nos expone lo siguiente:

Los esfuerzos permisibles en los tendones de preesfuerzo en funcin de la resistencia a latensin mnima especificada, fpu, como sigue:

a) Debidos a la fuerza ejercida por el gato en el tendn:

Alambre y torones de baja relajacin (fpy= 0.90 fpu) . . . . . . . . . . . . . . 0.80 fpu*

Alambre y torones relajados y varillas ordinarias (ASTM A722)

(fpy= 0.85 fpu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.80 fpu

Varillas corrugadas (ASTM A722) (fpy= 0.80 fpu) . . . . . . . . . . . . . . . . 0.75 fpu

b) Inmediatamente despus de la transferencia del presfuerzo:

Alambres y torones de baja relajacin (fpy= 0.90 fpu) . . . . . . . . . . . . . . 0.74 fpu

Alambres y torones relajados y varillas ordinarias (fpy= 0.85 fpu) . . . . . . 0.70 fpu

38


39/95

Varillas corrugadas (fpy= 0.80 fpu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.66 fpu

0.82 fpy, el que sea menor,

c) Inmediatamente despus del anclaje del cable . . . . . . . . . . . . . . 0.70 fpu

(en los anclajes y acopladores)

Para alambres de baja relajacin:

fpu= 16, 900 kg/cm2, es la resistencia ltima a tensin del acero (tabla 1.4.Especificaciones DeAcero);

fpy= 0.90 fpu= 15, 210 kg/cm2, es la resistencia a la fluencia (tabla 1.4. EspecificacionesDeAcero);

Para alambres y torones de baja relajacin (inciso b) ):

fpi= 0.74 fpu= 12, 506 kg/cm2, esfuerzo en el cable (fuerza inicial);

Esfuerzo efectivo de presfuerzo (fpe):

Para el clculo de prdidas:

El Reglamento de Construcciones del Distrito Federal sugiere las siguientes expresiones:

39

Eci= (w3/2 fci ) / 7.3 (ACI 318 cap.8.5.1)

Eci= (24003/2 (0.80*350) ) / 7.3

Eci= 270 000 kg/ cm2

Mdulo de elasticidad del concreto en el momentoel preesfuerzo.


40/95

El Reglamento ACI 318 sugiere que:

Es= 1 969 000 kg/ cm2 Mdulo de elasticidad de los cables de preesfuerzo.

Clculo de las prdidas.

1. Acortamiento elstico del concreto (ES);

Donde fcir=Kcir fcpi fg

=Kcir (Pi/Ac + Pi e2/Ic) Md e/ Ic

=0.9 * (4911/90.61 + 4911*4.572/972.39) 16 371.88*4.57 / 972.39=66.76 kg/cm2

Md= 124 * 3.252 / 8 = 164 kg-m = 16 371.88 kg-cm (carga muerta de launidad) y para elementos pretensados,

Kes= 1.0

Kes= 0.90

40

ES= Kes Es fcir / Eci

ES=1.0 * 1 969 000 * 66.76 / 270 000 = 487 kg/cm2

Ec= 14 000fc (concreto clase I, para concreto preesforzado)

Ec= 14 000 (350)

Ec= 261 916 kg/ cm2 Mdulo del concreto a los 28 das.


41/95

2. Fluencia del concreto (CR);

CR= 2.0 * 1 969 000 / 261 916 * (66.76 42.20) = 369.27 kg/cm2

Donde fcds= Mds e / I = 8 978.13 * 4.57 / 972.39 = 42.20 kg/cm2

Mds= 68 * 3.252 / 8= 89.78 kg-m= 8 978.13 kg-cm

y Kcr= 2.0 para elementos pretensados

3. Contraccin del concreto (SH);

SH= 8.2*10-6 *1.0*1 969 000*(1 0.023 * 1.98)(100-75)= 385.26 kg/cm2

Donde V/S= 90.61/ (45.80)= 1.98

RH= humedad relativa promedio que rodea al elemento de concreto; 75% (Reglamento

ACI 318)

Y Ksh= 1.0 para elemento s pretensados.

4. Relajacin del esfuerzo en el cable (RE);

RE= [309 0.035 * (385.26 + 369.27 + 487)] 0.95 = 252.27 kg/cm2

Donde, para el alambre de grado 170 de baja relajacin (Reglamento ACI 318):

41

CR= Kcr* Es / Ec (fcir - fcds)

SH= 8.2 * 10-6

Ksh (1 0.023 * V/S) (100 - RH)

RE= [Ker J (SH+CR+ES)] C


42/95

Kre= 309 kg/cm2

J= 0.035

C= 0.95 (para fpi/fpu= 0.74)

5. Asignacin total para la prdida de preesfuerzo:

ES + CR + SH + RE= 487 + 369.27 + 385.26 + 252.27

= 1 493.80 kg/cm2

6. Esfuerzo efectivo de preesfuerzo fpe:

fpe= 0.74 * 16 900 (1 493.80) = 11 012.20 kg/cm2 > 0.5fpu= 8, 000 kg/cm2


F.2. Propiedades de la seccin.

42

fpe= 0.74 fpu total de la prdida de preesfuerzo


43/95

Ac= 11.42+12.00 * 5 + 5.07+4.09 * 7 = 90.61 cm2

2 2

Para el clculo de fuerzas admisibles en vigas pretensadas deben utilizarse laspropiedades de la seccin (Ac, Ic, etc.),

Seccin transversal con rea Ac:

Clculo de distancias a las fibras superiores e inferiores c1 y c2, en stas los esfuerzos decompresin se consideran negativos y los esfuerzos de tensin positivos.

c2= (11.42*5*2.5) + 2(0.29*(5/2)) * (5/3) + (4.09*7*8.5) + 2(0.49*(7/2)) *7.33 /90.61

c2= 4.57 cm.

c1= 7.43 cm.

43


44/95

Momento de inercia:

I= (1/12)*11.42*53 + 11.42*5*2.072 + 2*(1/36)*0.29*53 + 2*0.29*5 + (1/12)*4.09*73 +

2 * 2.902

4.09*7*3.932 + 2*(1/36)*0.49*73 + 2*0.49*7

2*2.762

I= 972.39 cm4

Mdulo de la seccin:

S1 (sup)= 972.39 = 130.87 cm3

7.43

S2 (inf)= 972.39 = 212.78 cm3

4.57

44


45/95

F.3. Propiedades de la seccin compuesta:

45


46/95

Revisin de ancho efectivo de seccin compuesta:

Ec1/Ec2= 200/350 = 0.76

b= 68 * 0.76= 51.68 cm

Ac= 90.61 + (51.68 * 5)= 349.01 cm2

Clculo de inercia y Mdulos de seccin compuesta:

c2= (90.61* 4.57) + (51.68*5*14.5) / 349.01= 12.00 cm.

c1= 5.00 cm

= (972.39+90.61*7.432) + ((1/12)*51.68x*53) + (51.68*5*3.00 2)

= 8 838.44 cm4

46


47/95

S1= 8 838.44 = 1 767.68 cm3

5

S2= 8 838.44 = 737 cm3

12

F.4. Diseo de losas.

Losa con sistema de vigueta pretensada y bovedilla de poliestireno.

Para determinar el peralte aproximado de la losa que se requiere:

Claro mximo a cubrir

S= 3.25 mts.

L/h entre 16 y 22 cm

Por lo tanto el peralte mnimo ser:

hmin= 325/20= 16.30 cm.

Usar:

47


48/95

h= 17 cm.

F.5. Diseo de vigueta.

Armado superior de la vigueta:

15 Aps= 1 x 0.19635= 0.19635 cm2

Armado inferior de la vigueta

25 Aps= 2 x 0.19635= 0.39269 cm2

Donde Aps

= rea total de los cables de preesfuerzo.

Clculo de la fuerza de preesfuerzo en la transferencia:

Pi1= Aps * fpi

Pi2= Aps * fpi

Donde:

fpi= 12 506 kg/cm2

Pi1= 0.19635 cm2 (12 506 kg/cm2) = 2 456 kg.

Pi2= 0.39269 cm2 (12 506 kg/cm2) = 4 911 kg.

48


49/95

(Referencia bibliogrfica 3. )

F.6. Resistencia a la flexin

Esfuerzo en el acero de preesfuerzo para la falla a flexin.

Cuando una viga de concreto preesforzado falla a flexin, el acero de preesfuerzo sesomete a un esfuerzo fps que es mayor que el esfuerzo efectivo fpe, pero menor que laresistencia ltima a tensin fpu. Si el preesfuerzo efectivo fpe= Pe /Aps no es menos que 0.50fpu, el Cdigo ACI 18.7.2 permite la utilizacin de ciertas ecuaciones aproximadas paraestimar fps. Estas ecuaciones parecen bastante complejas, como se presentan en elCdigo ACI, principalmente porque estn formuladas de modo general para tener encuenta las diferencias en los tipos de acero de preesfuerzo y poder aplicarlas a vigasdonde pueden incluirse barras de refuerzo no preesforzadas en la zona de tensin porflexin, o en la regin de compresin, o en ambas. Se dan ecuaciones independientespara elementos con tendones adheridos y con tendones no adheridos porque, en esteltimo caso, el aumento del esfuerzo en el acero, en la seccin de mximo momento, amedida que la viga se sobrecarga, es mucho menor que si el acero se adhiere en toda sulongitud.

Para el caso bsico, en el cual el acero de preesfuerzo proporciona todo refuerzo aflexin, las ecuaciones del Cdigo ACI pueden plantearse de la siguiente manerasimplificada:

1. Para elementos con tendones adheridos,

2. Para elementos con tendones no adheridos y con una relacin luz-altura de 35 o menos,

3. Para elementos con tendones no adheridos y con una relacin luz-altura mayor que 35.

Para el caso de nuestro anlisis y se usar el caso no. 1 para elementos con tendonesadheridos:

49

fps= fpu 1 pp fpu 1 fc


50/95

En el cual p= Aps/b dp altura efectiva hasta el centroide del acero de preesfuerzo,

1= 0.80 resistencia al concreto, las relaciones familiares entre la altura del bloque deesfuerzos y la distancia al eje neutro, para un fc= 350 kg/cm2; y

p=0.40 para fpy/fpu no menor que 0.85, para alambres y torones totalmente relajados yvarillas ordinarias.

Aplicndolo al anlisis de la losa:

p= (0.19635x2)/ (12x10)= 0.0033

1= 0.80

p =0.40 para 14 074/16 000= 0.90 > 0.85

Calculo del Momento Resistente Nominal.

Una vez que se determina el esfuerzo en el acero a tensin de preesfuerzo cuando elelemento falla a flexin, utilizando la ecuacin anterior, puede calcularse la resistencianominal a la flexin con mtodos y ecuaciones que corresponden en forma directa a losutilizados para vigas corrientes de concreto reforzado. Para secciones transversalesrectangulares o para secciones con aletas, como las de las vigas I o T, donde la altura delbloque de esfuerzos es igual o menor que el espesor promedio del ala, la resistencianominal a flexin es:

50

fps= 16 900 1- 0.40 x (0.0033x16900) = 15 703.16 kg/cm2

0.90 350

Mn = Aps fps dp a2

a= Aps fpsbdp fc


51/95

En todos los casos, la resistencia de diseo a la flexin se toma igual a Mn, donde=0.90 como es usual para flexin.

Analizando con los datos de la losa en estudio:

a= (0.393) (15 703.16) = 0.15 cm < 0.361= 0.36*0.80= 0.288 OK!

12 * 10 * 350

Verificar el lmite wp


52/95

Donde:

Wu= carga ltima en kg/m2

wo= peso propio

wd= carga muerta adicional

wL= carga viva

Losa de azotea:

Clculo de peso propio (wo)

wo= (0.009061 m2 x 2400 kg/m3) + (0.05m x 0.68m x 1m) x2400 kg/m3

wo= 103.35 kg/m

Clculo de carga muerta (wd) (tabla 1.5 Pesos volumtricos de los materiales deconstruccin)

wd = (0.04 x 2200 kg/m3) + (0.02 x 1500 kg/m3) + 65

wd = 183 kg/m (0.68)

wd = 124 kg/m

Clculo de carga viva (wL) (tabla 1.6 Cargas vivas unitarias)

wL = (100 kg/m2) (0.68m)

wL= 68 kg/m

Clculo de carga ltima (wu)Wu = 1.4(103.35 kg/m + 124 kg/m) + 1.7(68 kg/m)

Wu = 433.89 kg/m


52


53/95

Para equilibrar la carga sostenida hacia abajo, la fuerza de preesfuerzo despus deprdidas, debe ser, de acuerdo con la ecuacin:

Mua= 433.89 kg/m (3.25m)2 = 572.87 kg-m

8

Mua= 57 287.04 kg-cm < Mn ok!

(Referencia bibliogrfica 1)

Investigacin de los esfuerzos en la transferencia de preesfuerzos y en la carga deservicio.

Clculo de los esfuerzos en las fibras extremas, mediante la teora de la lnea recta:

Revisin de los esfuerzos en la transferencia:

*Al centro del claro (L=3.25 m)

wo= (0.009061 m2 x 2400 kg/m3)

wo= 21.75 kg/m

Mmx= w l2

8

Mmx= 21.75 kg/m x (3.25m)2= 28.70 kg-m

8

Mmx= 2 870 kg-m

53

Mua= Wu L2

8


54/95


Esfuerzos en la transferencia del preesfuerzo (kg/cm2)

Apoyo Centro del claro

Superior Inferior Superior Inferior

Pi / A -81.30 -81.30 -81.30 -81.30

Pi e y / I(superior)

101.90 -101.90 101.90 -101.90

Pi e y / I(inferior)

-59.32 59.32 -59.32 59.32

M y/ I ------ ------ -21.93 13.49

Total -38.72 ok -123.88 ok -60.57 ok -110.39 okPermisibl

e147.00 147.00 147.00 147.00

(+) tensin = 1.6 f'ci = 25.04 kg/cm2 cap. 18.4.1.c ACI318

(-) compresin= 0.6 * f'ci = 147.00 kg/cm2 cap. 18.4.1.a ACI318

Revisin de los esfuerzos de trabajo:

*Seccin compuesta (carga total)

Teora elstica.

Wt= 103.35 +124+68

Wt= 295.35 kg/m

54

Wt = wo + wd + wL


55/95

Mua= w l2

8

Mua= 295.35(3.25)2

= 389.95 kg-m

8

Mua= 38 995 kg-cm

Pe1= As*fpe (superior)

Pe2= As*fpe (inferior)

Pe1= 0.19635*11 012.20= 2162.25 kg

Pe2= 0.39269*11 012.20= 4324.38 kg

(Referencia bibliografica 1.)

Esfuerzos a carga de servicio (kg/cm2)

Apoyo Centro del claro

Superior Inferior Superior Inferior

Pe / A-18.59 -18.59

Pi e y / I(superior) 8.56 -8.56

Pi e y / I(inferior) -58.71 58.71

M y/ I22.06 -52.94

Total

-46.68 ok -21.38 ok

Permisible 157.50 157.50

(+) tensin = 1.6 f'c = 29.93 kg/cm2 cap. 18.4.2.c ACI 318

(-) compresin=0.45 * f'c

= 157.50 kg/cm2 cap. 18.4.2.a ACI 318

55


56/95

Notas:

1. Segn la seccin 18.4.3 ACI 318 89, en ciertos casos se permite la violacin de los

esfuerzos permisibles.

2. Los esfuerzos de tensin calculados en el apoyo sern siempre menores que losvalores calculados, puesto que la suposicin de que las secciones planas permanecenplanas no es vlida en ese punto. Como gua preliminar, se requiere una distancia d(peralte de la seccin) a partir del extremo del elemento, para que esta suposicin seaaplicable con un buen grado de aproximacin.

3. Al calcular los esfuerzos en el apoyo, se puede usar la reduccin del preesfuerzo paratomar en cuenta la longitud de transferencia del cable.

Al igual que para el concreto reforzado, los problemas en concreto preesforzado puedensepararse generalmente en problemas de revisin y de diseo. Para los primeros, en loscuales se conocen las cargas aplicadas, la seccin transversal del concreto, el rea deacero y la cantidad y punto de aplicacin de la fuerza de preesfuerzo, las ecuaciones(esfuerzos de la transferencia) permiten el clculo directo de los esfuerzos resultantes enel concreto. Las ecuaciones (fps) permiten estimar la resistencia a flexin.

Con relacin a los esfuerzos admisibles en el concreto para los estados lmites, seestablece la siguiente nomenclatura:

fci= esfuerzo admisible a compresin inmediatamente despus de latransferencia

fti= esfuerzo admisible a tensin inmediatamente despus de latransferencia

fcs= esfuerzo admisible a compresin para las cargas de servicio despusde ocurridas todas las prdidas

fts= esfuerzo admisible a tensin para las cargas de servicio despus detodas las prdidas

Los valores de estos esfuerzos lmites se establecen normalmente en la especificacin(vase tabla D.1.)

56


57/95

Es necesario, al revisar si la viga es adecuada (o al disear una viga con base enesfuerzos admisibles) que los esfuerzos en las fibras extremas permanezcan dentro delos lmites especificados con cualquier combinacin de cargas que pueda ocurrir. Confrecuencia, los esfuerzos en la seccin de mximo momento de una viga bien diseadadeben permanecer dentro de los estados lmites definidos por las distribuciones

expuestas en la figura, a medida que la viga pasa del estado sin carga (Pi ms pesopropio) al estado de carga (Pe ms las cargas completas de servicio). En la figura, fci y ftison los respectivos esfuerzos de compresin y de tensin admisibles en el concretoinmediatamente despus de la transferencia, y fcs y fts son los esfuerzos de compresin ytensin admisibles con las cargas de servicio (vase tabla D.1.)

Fig.8. Lmites de esfuerzo: (a) viga sin carga, con preesfuerzo inicial ms peso propio; (b) viga cargada,con preesfuerzo efectivo, peso propio y carga de servicio completa.


G. Proceso constructivo con sistema de vigueta pretensada y bovedilla.

1. Colocar madrina perimetral de nivelacin, as como madrinas centralesverificando que la longitud entre apuntalamientos no exceda de 3.00mts.

57


58/95

2. Colocar las viguetas dentro de la cadena o trabe por lo menos 5 cm conuna separacin entre ellas segn se indique en proyecto, utilizando unabovedilla como escantilln en ambos extremos.

3. Colocar el total de las bovedillas haciendo los ajustes necesarios.

4. Usando bovedilla de cemento-arena, tapar los huecos de las bovedillasque queden en contacto con el colado.

58


59/95

5. Tender la malla electrosoldada traslapando cuadro sobre cuadro yamarrndola perfectamente a las cadenas, en las esquinas. Serecomienda usar malla 6x6/10x10 como mnimo y cuidar que quede porarriba de la bovedilla, entre 1.5 y 2.0 cm. Para esto se recomienda eluso de calzas.

6. Siempre se debe caminar sobre tablones, para evitar pisar bovedillas.

7. Antes del colado de la capa de compresin, se recomienda mojaruniformemente la vigueta y bovedilla.

8. El concreto utilizado para la capa de compresin debe ser de unaresistencia mnima de fc= 250 kg/cm2.

La losa (capa) de compresin se cuela desde los extremos hacia elcentro. Si se llega a usar concreto bombeado, se recomienda noconcentrar el concreto en un solo punto, hay que esparcirlouniformemente, para evitar algn posible colapso de la losa porsobrepeso.

59


60/95

9. Los tiempos para retirar los puntales sern los siguientes:

Las madrinas centrales se podrn retirar a los 4 das despus delcolado y los polines perimetrales a los 7 das.

60


61/95

H. Proceso de almacenaje.

- No deben colocarse las viguetas invertidas o en pirmide:

-Por seguridad solo se permite colocar barrote o poln para acomodar las viguetas en unmximo de 7 hileras:

61


62/95

I. Detalles constructivos.

Detalle de apuntalamiento.

Detalle de contraventeo.

62


63/95

Apoyo de la vigueta en la cadena.

63


64/95

Apoyo de la bovedilla en la cadena.

Apoyo de la vigueta y la bovedilla en la misma cadena.

64


65/95

Detalle de volado con vigueta.

Detalle de volado con losa maciza.

Cimbra para instalaciones elctricas.

65


66/95

Vigueta en cumbrera (opcin A).

Vigueta en cumbrera (opcin B).

66


67/95

Colocacin de vigueta y bovedilla ahogada en acero.

Colocacin de vigueta y bovedilla sobre viga de acero.

Colocacin de viguetas en cadenas o trabes previamente coladas.

67


68/95

Conexin de la vigueta con la trabe portante.

68


69/95

69


70/95

Colocacin de vigueta en muro existente.

70


71/95

IX. Procedimiento y descripcin de actividades realizadas.

El presente proyecto se comenz a partir del 25 de Enero de 2010 a 25 de Mayo de 2010;en ste perodo se llevaron a cabo diversas actividades para lograr la conclusin delmismo.

Para comenzar con ste proyecto, primeramente se tuvo que hacer una visita a la obra,para poder hacer la localizacin de muros, castillos o columnas; y as evitar errores en lasdimensiones de las viguetas; tambin para poder ver qu tipo de construccin es y sifuese necesario reestructurar la obra original; ya que los claros mximos que abarca ste

sistema de losa prefabricada es de 6 metros, y en caso de la existencia de claros conmayores dimensiones pues como se mencion anteriormente se estructura laconstruccin aadiendo vigas de concreto armado, trabes o segn sea el caso armadurasde acero.

Teniendo los datos de las medidas de los claros, ubicacin de castillos, muros ycolumnas; se procede entonces a la elaboracin de los planos. En los cuales se indica elacomodo de las viguetas, preferiblemente que vayan en el sentido ms corto para quesoporten ms carga. Y enumerndolas segn sus dimensiones.

Es importante en ste proceso que si el proyecto necesita estructurarse; revisar las

memorias de clculo para aadir al plano los elementos necesarios para la elaboracin desta losa; dibujando e indicando en donde irn las vigas, trabes o armaduras de aceroadems de colocar los detalles de las mismas.

El cerramiento se indica con las iniciales CE por todo el permetro de la construccin; yaque en ste es donde se empotran las viguetas, agregando los detalles del mismo. Ascomo tambin se agrega el corte de la losa y las viguetas.

71


72/95

Es necesario la elaboracin del plano de cimbra, ya que en algunas ocasiones laspersonas que trabajan en la construccin desconocen el colocado de ste sistema ascomo de la cimbra. En ste se dibujan los largueros y puntales, agregando un corte delmismo en donde se pueden ver la vigueta sobre del puntal y larguero, y el cerramiento.

Cuando se ha terminado de procesar los planos, son revisados por el ingenieroencargado del departamento y l determina si est bien proyectado el trabajo.

Y se procede a generar el listado del material, en ste se sacan los metros lineales de lasviguetas, as como la cantidad de piezas a colocar en la losa, y en sta tambin se indicael numero de cables que llevar cada vigueta, para saber la cantidad y dimetro de loscables es necesario hacer uso de una Tabla de claros y cargas, en la cual se indica quepor cierta longitud, carga viva y tipo de losa (entrepiso, azotea o firme) es el numero dealambres.

Con esto se parte a la elaboracin de la cotizacin, sta se realiza dependiendo de losmetros cuadrados de construccin de losa; y es ejecutada por el ingeniero encargado por

el departamento de elementos Pretensados, ya que l toma sus criterios para el costo dela losa.

La lista elaborada con el material de la losa, es llevada a la planta en la que se fabricanlas viguetas, sta labor no es realizada por m, ya que solo tengo que encargarme de quela lista se encuentre en planta para su fabricacin y pedido de las piezas de bovedilla. Lapersona encargada de procesar las viguetas, tiene la obligacin de hacer un formato conlas especificaciones del material que se us.

Para la fabricacin de las viguetas pretensadas se hace el pedido a la cementeraApasco; en la cual manda el concreto directo a la planta, con su respectivo informe de

ensayes del concreto hidrulico.

Cuando las viguetas se han elaborado, y ya estn listas para empotrar, se llevan directo ala obra en la que se solicit este tipo de losa prefabricada.

En este departamento nos encargamos, de que si alguien est interesado en el sistemapero no se encuentra totalmente convencido de ste, se le elabora una cotizacin en lacual se hace una comparativa del la losa tradicional con una losa prefabricada de viguetay bovedilla. Adems de explicrsele el procedimiento constructivo as como de laresistencia de la misma.

ste trabajo que realic fue supervisado por el Ing. Juan Salinas Crdenas, el encargadodel Departamento de Elementos Pretensados. El Ingeniero me corrigi y me explic el usoy procedimientos constructivos de este sistema de losa prefabricada, as como me mostrmemorias de clculo para que pudiera entender su comportamiento estructural.

El principal instrumento de ste trabajo fue el programa Autocad y Excel, para poderrealizar planos, generar material y hacer cotizaciones.

72


73/95

73


74/95

X. RESULTADOS

74


75/95

XI. PLANOS

75


76/95

76


77/95

XII. TABLAS

77


78/95

TABLA 1.1. TABLA DE CARGAS Y CLAROS

78


79/95

TABLA 1.2. TABLA FANOSA: ESPECIFICACIONES DE BOVEDILLA DEPOLIESTIRENO

79


80/95

TABLA 1.3. FICHA TCNICA DEACERO: MALLA ELECTROSOLDADA.

80


81/95

TABLA 1.4. FICHA TCNICA DEACERO: ALAMBRE DE PRESFUERZO.

81


82/95

82


83/95

TABLA 1.5. PESOS VOLUMETRICOS DE CONSTRUCCIN

83


84/95

TABLA 1.6. CARGAS VIVAS UNITARIAS

84


85/95

XIII. FOTOS

85


86/95

PROCESO DE TENSADO Y COLADO DE VIGUETAS

DESTENSADO DE VIGUETAS

86


87/95

COLOCACIN DE CIMBRA, VIGUETA PRETENSADA Y BOVEDILLA

87


88/95

88


89/95

89


90/95

90


91/95

XIV. Conclusiones.

Al estudiar este sistema de losa con vigueta pretensada y bovedilla depoliestireno nos dimos cuenta que no es necesario mano de obraespecializada para realizar el procedimiento constructivo, y que ste tipo delosa no es diferente a los dems en cuestin de su resistencia estructural,ya que tanto la podemos usar en losas de cimentacin como para losas deentrepiso y azotea, en lo nico que se diferencia de otras losastradicionales seria en su proceso constructivo o el costo de la misma, yaque ste sistema de losa prefabricada es un poco ms econmica que laslosas nervadas o tradicionales.

Adems del anlisis estructural que se realiz a la losa de azotea de unacasa habitacin, los resultados que se alcanzaron fueron efectivos para loque se pide segn especificaciones en el Reglamento del ACI y elReglamento del Distrito Federal.

Al comparar los esfuerzos en la transferencia del presfuerzo, en los apoyosy al centro del claro del elemento como resultado obtuvimos que elconcreto est trabajando a compresin al momento de destensar, y al nohaber tensin la vigueta no sufrir de fracturas o grietas, tanto en la partesuperior como en la parte inferior.

En los esfuerzos a carga de servicio, se alcanz que el concreto en elelemento con sus cargas vivas y muertas, trabaja a compresin igualmenteen la parte superior e inferior de la vigueta.

Como el eje de la fuerza pretensora se encuentra dentro del ncleo centralde la seccin, resulta innecesaria, en este caso, la revisin de fti, ya queobviamente no existir tensin en la parte superior del miembro cuandosolo acte el preesfuerzo.

91


92/95

XV. Recomendaciones.

*Para garantizar un adecuado comportamiento estructural de la losa, esnecesario proponer correctamente el tipo de vigueta a utilizar.

*Es necesario consultar las tablas de cargas (tabla 1.1). Estas tablas estndiseadas de tal manera que, con la carga viva y la longitud de la vigueta(el claro de la losa) como datos, se encuentre el tipo de vigueta (armado) a

emplear.

*Para determinar el peralte aproximado de la losa que se requiere,simplemente se hace una operacin sencilla, que es, el claro mximo acubrir entre 20 cm.

*La experiencia marca que estos sistemas son los ms econmicos hastalos 6 metros de claro, sin embargo se pueden cubrir claros mayores.

*Si en un proyecto muy especial se presentara la necesidad de que elsistema soporte cargas altas, se puede jugar con los peraltes para teneruna mayor capacidad de carga y en un momento dado poner dos viguetas

juntas, y as mismo reducir el entre eje de las viguetas, para dar mayorcapacidad de soportar las cargas.

92


93/95

Colocacin de doble vigueta para una mayor capacidad de carga:

XVI. Referencias bibliogrficas.

1. Arthur H. Nilson y George Winter

Diseo de estructuras de concreto

Undcima edicin 1994

93


94/95

2. Jos Luis Garca Rivero

Manual Tcnico de Construccin Holcim Apasco

3. Edicin, Febrero 2006

3. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A. C.

Diseo de Estructuras de Concreto Conforme al Reglamento ACI 318 89

4. Manual Tcnico vigueta pretensada, De Acero. 2004

5. Precast/Prestressed Concrete Institute

Manual for Quality Control for Plants and Production of Structural PrecastConcrete Products

4a. Edicin, 1999.

6. ASTM C 469-65 American Societe for Testing Materials.

Standar Method of Test for Static Youngs Modulus of Elasticity and

Poissons Ratio in Compressions of Cilyndrical Concrete Specimens.

Filadelfia, 1965.

7. Gaceta Oficial del D.F.

Reglamento de construcciones para el Distrito Federal.

Quinta poca No. 9.

Mxico 6 de julio de 1987.

8. Nilson, Arthur H.

Diseo de estructuras de concreto.

Mxico, Limusa Noriega, 1988.

94


95/95

9. http://facingyconst.blogspot.com/2010_03_26_archive.htmlconsulta: 14 diciembre 2011 12.27pm.

10.http://www.construmatica.com/construpedia/Ventajas_y_Desventajas_de_la_Construcci%C3%B3n_Prefabricada consulta: 02enero 2012 12.33 pm.

11.http://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-basicos/111-definicion-de-preesfuerzo.html Consulta realizada:10 junio de 2010, hora: 2:45 pm.
http://facingyconst.blogspot.com/2010_03_26_archive.htmlhttp://www.construmatica.com/construpedia/Ventajas_y_Desventajas_de_la_Construcci%C3%B3n_Prefabricadahttp://www.construmatica.com/construpedia/Ventajas_y_Desventajas_de_la_Construcci%C3%B3n_Prefabricadahttp://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-basicos/111-definicion-de-preesfuerzo.htmlhttp://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-basicos/111-definicion-de-preesfuerzo.htmlhttp://facingyconst.blogspot.com/2010_03_26_archive.htmlhttp://www.construmatica.com/construpedia/Ventajas_y_Desventajas_de_la_Construcci%C3%B3n_Prefabricadahttp://www.construmatica.com/construpedia/Ventajas_y_Desventajas_de_la_Construcci%C3%B3n_Prefabricadahttp://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-basicos/111-definicion-de-preesfuerzo.htmlhttp://www.construaprende.com/tesis01/11-conceptos-basicos/111-definicion-de-preesfuerzo.html

3.Memoria de Residencias Prof Para Titulacion

Documents

Transcript of 3.Memoria de Residencias Prof Para Titulacion