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2.3 ESTIMACIÓN APROXIMADA DE LA SUMA TOTAL DE LAS PÉRDIDAS DEPENDIENTES DEL TIEMPO

Según la Referencia 1 una estimación aproximada de las pérdidas de presfuerzo dependientes del tiempo resultantes del flujo plástico y contracción del concreto y relajación del acero en miembros presforzados y parcialmente presforzados puede tomarse como se especifica en la tabla 2.7 para:

  • Miembros postensados no en segmentos con longitudes arriba de 50 m y esfuerzo en el concreto de 10 a 30 días y,
  • Miembros pretensados esforzados después de alcanzar una resistencia de fci = 245kg/cm2 = 24 MPa

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Siempre que ellos:

  1. Estén hechos de concreto de densidad normal
  2. El curado del concreto es húmedo o con vapor
  3. El presforzado es por barras o trenzas con propiedades normales y bajas de relajación y,
  4. Son colocados en condiciones de exposición y temperaturas promedios.

La relación parcial de presforzado o índice de presfuerzo, IP, usada en la Tabla 2.7, deberá tomarse como se especifica en la ecuación siguiente:

2.27

donde:

IP = índice de presfuerzo.

As= área de refuerzo de tensión no presforzado

Aps= área del acero de presfuerzo

fy= resistencia especificada de las barras de refuerzo

fpy= resistencia del acero de presfuerzo

Para miembros hechos de concreto estructural de baja densidad, los valores especificados en la Tabla 2.7 deberán aumentarse en 357 kg/cm2(35 MPa).

Para trenzas de baja relajación, los valores especificados en la Tabla 2.7 pueden reducirse en:

  • 285.6 kg/cm2 (28 MPa) para trabes cajón
  • 418.2 kg/cm2 (41 MPa) para vigas rectangulares, losas sólidas y vigas I, y
  • 561 kg/cm2 (55 MPa) para T’s simples, dobles T, núcleos huecos y losas huecas

Para condiciones inusuales de exposición, estimaciones más exactas deberán de obtenerse de acuerdo a métodos apoyados por la investigación o experiencia

Las pérdidas debido al acortamiento elástico deberán sumarse a las pérdidas dependientes del tiempo para determinar las pérdidas totales.

Las estimaciones aproximadas de la suma total de las pérdidas dependientes del tiempo dadas en la tabla 2.7 reflejan valores y tendencias obtenidas de un análisis computarizado de pasos sucesivos de un gran número de puentes y elementos de edificios diseñados para un rango común de las siguientes variables:

  1. El coeficiente último de flujo plástico del concreto con rango de 1.6 a 2.4.
  2. El coeficiente último de contracción con rango de 0.0004 a 0.0006 (mm/mm).
  3. Humedad relativa con rango de 40 a 100%.
  4. Curado del concreto húmedo o con vapor.
  5. Índice de presfuerzo de 0.2 a 1.0.
Tabla 2.7 Pérdidas dependientes del tiempo (Referencia 1).
Tipo de la sección de la viga Nivel Para alambres y trenzas con fsr=16500, 17600 ó 17100 kg/cm2
Vigas rectangulares y losas sólidas Límite superior

Promedio

200 + 28(IP)

180 + 28(IP)

Trabes cajón Límite superior

Promedio

145 + 28(IP)

130 + 28(IP)

Vigas I Promedio
T simple, doble T, núcleos huecos y losas huecas Límite superior

Promedio

Puede observarse en la Tabla 2.7 que, para los casos de trenzas de resistencia alta, existe un límite superior y un límite promedio estimados. El límite superior es recomendado cuando se tiene una combinación desfavorable de parámetros, tal como baja resistencia a la compresión del concreto, baja humedad relativa y condiciones de curado con agua. Para elementos presforzados con barras, la diferencia entre el límite promedio y el límite superior se encuentra tan insignificante para justificar una expresión diferente.

Según la Referencia 2 en lugar de un método detallado para estimar las pérdidas, las siguientes estimaciones de las pérdidas totales pueden usarse para elementos presforzados o estructuras de diseño común. Estos valores de pérdida están basados usando concreto de peso normal, a niveles de presfuerzo normales, y condiciones promedio de exposición. Para claros demasiado largos, o para diseños inusuales, deberá usarse un método refinado.

Tabla 2.8. Estimación de las pérdidas totales (Referencia 2)

Tipo de acero de presfuerzo Pérdida Total
  f’c =280 kg/cm2 f’c=350 kg/cm2
Pretensado

Trenzas

------------------- 3150 kg/cm2
Postensado

Alambres o Trenzas

Barras

 

2250 kg/cm2

1550 kg/cm2

2300 kg/cm2

1620 kg/cm2

No se incluyen pérdidas por fricción.

En resumen, se propone el uso de las siguientes fórmulas para calcular la pérdida total de la fuerza de presfuerzo:
 

Deslizamiento del anclaje:
Ecuación 2.3

Fricción:
Ecuación 2.5

Acortamiento elástico:

Elementos pretensados
Ecuación 2. 8

Elementos postensados
Ecuación 2. 10
 

Contracción:

Elementos pretensados
Ecuación 2. 11

Elementos postensados
Ecuación 2. 12

Flujo plástico:
Ecuación 2. 14

Relajación:

Acero de baja relajación:
Ecuación 2. 18

  

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