Aplicación del ACI 318-05 para el diseño de LosasPostensadas (LPT) con cables adheridos y no adheridos paraedificios en Chile: un análisis comparado con el código ACI318-99

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José Luis Seguel Ramírez Ingeniero Civil Universidad de Chile. Profesor Escuela de Ingeniería Universidad Central

Claudio Morales Quiroga Ingeniero Civil Universidad Central

Mayo 2008

www.asaee.org.br

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INGENIERIA LTDA.

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1. OBJETIVO

2. LOSAS POSTENSADAS (LPT)

3. DIFERENCIAS ENTRE LOS CÓDIGOS ACI318-99 Y ACI318-05

4. COMPARACIÓN DE CÓDIGOS Y SISTEMAS DE POSTENSADO

5. CONCLUSIONES

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1. OBJETIVO GENERAL

Analizar el diseño de LPT con sistemas de cables adheridos y no adheridos según las indicaciones de ACI 318-05 y su aplicación en edificios de oficinas y habitacionales en Chile, estableciendo un análisis comparado con el ACI 318-99.

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Una LPT, es una losa hormigonada in situ, postensada mediante el usode cables de alta resistencia, con trazado parabólico y anclado a travésde cuñas en sus extremos. Una vez que el hormigón adquiere ciertaresistencia, los cables se tensan logrando la compresión del hormigón yun balanceo de cargas en el centro de esta.

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CON ADHERENCIA

SIN ADHERENCIA

Tras el tensado de la armadura activa (cable) seprocede a la inyección del tendón con un materialque proporciona una adherencia adecuada entre laarmadura y el hormigón del elemento. Este sistemaaprovecha la adherencia del cable con el hormigóncon la consiguiente disminución de la armadurapasiva y de anclajes.

Se utilizan sistema de protección de la armaduraactiva materiales que no crean adherencia entre éstay el hormigón. Normalmente vaina plástica y grasa.Este sistema aprovecha al máximo la excentricidaddel cable logrando mayores luces o a una misma luzdisminuir la cantidad de cables con respecto aladherido, pero aumenta la cantidad de armadurapasiva requerida y la cantidad de anclajes.

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3.1 CAMBIOS ENTRE LAS EDICIONES DEL ACI318-99 Y ACI318-05

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Los factores de mayoración para carga última (U) se modifican, se muestra la combinación para carga viva (L) y carga muerta (D), que es la que más se utiliza para el diseño de LPT.

ACI318-99: U = 1.4 D + 1.7 L

ACI318-05: U = 1.2 D + 1.6 L

El factor de reducción de resistencia de corte pasa de 0.85 para ACI318-99 a 0.75 para el ACI318-05. Esto se hace en extremo importante para los esfuerzos de punzonamiento que resisten las LPT.

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Se clasifican los elementos sometidos a flexión en función del esfuerzo a tracción en Clase U, T y C para el código ACI318-05.

No fisurado Clase U:

Transición Clase T:

Fisurado Clase C: en MPa

ct ff '62.0

ctc fff ''62.0

ct ff 'cf '

Si bien se puede apreciar que para elementos no fisurados el límite de esfuerzo en tracción es de para el ACI318-05 en esta misma edición se establece expresamente que las LPT deben diseñarse con un esfuerzo de tracción de lo que hace que para este criterio los códigos de ambos años entreguen el mismo valor.

ct ff '62.0

ct ff '5.0

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Se agrega tabla de requisitos de funcionamiento. EL ACI318-05 agrega la siguiente tabla de requisitos de funcionamiento:

Tabla R18.3.3 ACI 318-05

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Cambia la expresión para la redistribución de momentos

Rango de distribución de momentos para los códigos ACI318-99 y ACI318-05

Cambia el límite de armadura a flexión, el ACI318-99 lo da específico para el hormigón pretensado ( ); el ACI318-05 lo toma igual que para una sección de H.A. tradicional ( 0.005 para la deformación neta en tracción, equivalente a )

136.0

132.0 26 de Mayo de 2008

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COMPARACIÓN DE CÓDIGOS Y SISTEMAS DE POSTENSADO

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Datos:

Cargas :

CM Adicional = 200 kg/m2SC = 500 kg/m2

e losa = 16 cme capitel = 16 cm

Dimensión Capiteles =280cm x 280cm

Hormigón H35

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Cantidad de cables de postensado para el ACI318-99 Cantidad de cables de postensado para el ACI318-05

Cables (kg)

ACI318-99 ACI318-05

Adherido 2619.6 2619.6

No adherido 2793.4 2793.4

Cantidad de cables de postensado para el sistemaAdherido

Cantidad de cables de postensado para el sistemaNo Adherido

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Cantidad de refuerzo para el Sistema

Adherido

Cantidad de refuerzo para el Sistema No

Adherido

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4.4 FRANJAS DE DISEÑO ADICIONALES

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e losa(cm) L  vano(m) e losa(cm) L  vano(m) e losa(cm) L  vano(m) e losa(cm) L  vano(m)14 5 14 5 14 5 14 5

6 6 6 67 7 7 78 8 8 8

16 5 16 5 16 5 16 56 6 6 67 7 7 78 8 8 8

18 5 18 5 18 5 18 56 6 6 67 7 7 78 8 8 8

20 5 20 5 20 5 20 56 6 6 67 7 7 78 8 8 8

Losa Plana Losa con CapitelAdherido No Adherido Adherido No Adherido

Datos:Cargas :

CM Adicional = 100 kg/m2SC = 500 kg/m2

e losa = VAR.e Capitel = VAR. (igual al e losa)

Dim. Capitel = 1/6 del largo del vano

Hormigón H3526 de Mayo de 2008

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4.4 FRANJAS DE DISEÑO ADICIONALES

Relaciones Largo-Compresión para sistema Adherido con y sin Capitel

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4.4 FRANJAS DE DISEÑO ADICIONALES

Relaciones Largo-Compresión para sistema No Adherido con y sin Capitel

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4.4 FRANJAS DE DISEÑO ADICIONALES

Relaciones Largo-Compresión, Losa sin capitel para sistema Adherido y No Adherido

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4.4 FRANJAS DE DISEÑO ADICIONALES

Relaciones Largo-Compresión, Losa con capitel para sistema Adherido y No Adherido

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