Tesis 1 - Concreto Presforzado - 2.3 Estimacion Aproximada de las Perdidas del Presfuerzo

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:

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.

A_s= área de refuerzo de tensión no presforzado

A_ps= área del acero de presfuerzo

f_y= resistencia especificada de las barras de refuerzo

f_py= 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.

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.

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