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
Siempre que ellos:
- Estén hechos de concreto de densidad normal
- El curado del concreto es húmedo o con vapor
- El presforzado es por barras o trenzas con propiedades normales y bajas de relajación y,
- 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:
- El coeficiente último de flujo plástico del concreto con rango de 1.6 a 2.4.
- El coeficiente último de contracción con rango de 0.0004 a 0.0006 (mm/mm).
- Humedad relativa con rango de 40 a 100%.
- Curado del concreto húmedo o con vapor.
- Índice de presfuerzo de 0.2 a 1.0.
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