Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para La Educación Universitaria Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Guayana Cátedra: Concreto Pretensado
ANÁLISIS COMPARATIVO SOBRE CONCRETO ARMADO Y PRETENSADO.
Alumno: Ronnie Jordan Profesor: Ing. Argenis Soteldo
Puerto Ordaz, Abril de 2014
INTRODUCCION Los componentes estructurales concretos existen en edificios y puentes en diferentes formas. Comprendiendo la respuesta de estos componentes durante la carga es crucial para el desarrollo de una estructura global eficiente y segura. Diferentes métodos han sido utilizados para estudiar la respuesta de componentes estructurales. Algunos ensayos se han usado como un medio para analizar los elementos individuales y los efectos de la resistencia del concreto bajo carga. Mientras que esto es un método que produce la respuesta de la vida real, es extremadamente lento, y el uso de materiales puede ser bastante costoso. También se ha utilizado el uso de análisis de elementos finitos para el estudio de estos componentes. Desafortunadamente, primeros intentos de lograr esto también fueron muy lentos y factibles a utilizar hardware y software existentes en ese momento. En los últimos años, sin embargo, el uso de análisis de elementos finitos ha aumentado debido a los progresivos conocimientos y capacidades de hardware y software de computadora. Ahora se ha transformado en el método de elección para analizar los componentes estructurales de concreto. El uso de programas informáticos para modelar estos elementos es mucho más rápido y extremadamente rentable.
1.- Modelado de acero refuerzo Tavarez (2001) discute tres técnicas que existen para modelo acero refuerzo en modelos de elementos finitos para concreto: el modelo discreto, el modelo integrado y el modelo de corrido.
a) El refuerzo en el modelo discreto: utiliza barra o viga nodos de malla de elementos que están conectados al concreto. Por lo tanto, el concreto y la malla de refuerzo comparten los mismos nodos y concreto ocupa las mismas regiones ocupadas por el refuerzo. Un inconveniente de este modelo es que la malla de concreta está restringida por la ubicación de la armadura y el volumen de las armaduras de acero no se deduce el volumen de concreto
b) El modelo incrustado; supera las restricciones concretas malla porque la rigidez del refuerzo de acero se evalúa por separado de los elementos concretos. El modelo está construido de una manera que sigue
reforzando
acero
desplazamientos
compatibles
con
los
elementos de concreto circundantes. Cuando el refuerzo es complejo, este modelo es muy ventajoso. Sin embargo, este modelo aumenta el número de nodos y grados de libertad en el modelo, por lo tanto, aumentar el tiempo de ejecución y coste computacional.
c) El modelo corrido: asume que el refuerzo es separado uniformemente a lo largo de los elementos concretos en una región definida de la malla de FE. Este enfoque se utiliza para los modelos a gran escala donde el refuerzo no contribuye significativamente a la respuesta global de la estructura. Fanning (2001) siguiendo el modelo de la respuesta del refuerzo utilizando el modelo discreto y el modelo promediado para vigas de concreto armado. Se encontró que la mejor estrategia de modelado fue usar el modelo discreto al modelar refuerzo.
2.- Comparativo entre Pretensados y concreto armado a.- En el Concreto Pretensado la resistencia del concreto y del acero es aprovechada al máximo, ya que la estructura comienza su etapa de fisuración en valores elevados de carga. En el concreto totalmente comprimido, empleado últimamente cuando hay ambiente agresivo, solo para estructuras contenedoras de líquidos, no se presentan fisuras en ninguno de los niveles de cargas. b.- Existe un mayor control de deformaciones, principalmente en elementos simplemente apoyados sometidos a flexión, lo que permite emplear secciones transversales de alto rendimiento estático como las T, I y vigas cajón. c.- Al optimizar la sección transversal los elementos tienen menor peso que los de concreto armado para un mismo nivel de cargas, lo que redunda en una economía total de la estructura. d.- En el concreto armado la relación costo vs tensión de trabajo del acero empleado está en el orden de 2 a 3 veces más altas que en el pretensado, por lo que aún este último podría resultar ventajoso en vigas de luces cortas. e.- Si bien el Concreto Pretensado tiene la posibilidad de grandes reparaciones cuando aún no se ha aplicado la fuerza, esto se convierte en desventaja con respecto al Concreto Armado, cuando ya el elemento ha sido tensado, es decir, prácticamente no puede ser reparado y las operaciones que se tendrán que realizar son mucho más caras y complejas. f.- En estructuras prefabricadas, el personal que realiza las faenas de montaje debe tener un elevado nivel de especialización, por cuanto el manejo y manipulación de los elementos pretensados requiere una rigurosidad técnica de calidad.
CONCLUSIONES El concreto pretensado la aplicación controlada de una tensión al mediante la introducción de tensiones artificiales de compresión antes de la aplicación de las cargas exteriores y que, superpuestas con estas, las tensiones totales permanentes, y para todas las hipótesis consideradas queden comprendidas entre los límites que el material puede soportar indefinidamente. Concreto mediante el tesado de tendones de acero. Los tendones serán de acero de alta resistencia y pueden estar constituidos por alambres, cordones o barras. Tipológicamente, sabemos que en la viga, el esfuerzo predominante es la flexión. En las secciones de la pieza, esta solicitación se traduce en una distribución de tensiones con zonas comprimidas y traccionada situadas en bordes opuestos. La existencia de una zona traccionada, junto a la circunstancia de que el concreto resiste poca tracción, y de forma poco fiable, hará necesario disponer en esa zona armaduras de acero para resistir los esfuerzos de tracción. Este razonamiento estructural elemental ha permitido realizar piezas de concreto armado que trabajen a flexión. Dentro de cierta escala de dimensiones, el razonamiento era válido: para pequeñas luces, secciones modestas y poca armadura; para mayores luces, secciones grandes y mucha armadura. Pero cuando las luces resultan ser realmente grandes, nos encontramos con un límite físico, impuesto por el peso propio de la viga de concreto armado, el cual genera elevados esfuerzos de tracción en las secciones del elemento. Para superar este inconveniente surge la idea del concreto pretensado, consistente en la eliminación de los esfuerzos de tracción del concreto mediante la introducción de tensiones artificiales de compresión antes de la aplicación de las cargas exteriores y que, superpuestas con estas, las tensiones totales permanentes, y para todas las hipótesis consideradas
queden comprendidas entre los límites que el material puede soportar indefinidamente.
BIBLIOGRAFÍA - Alfredo Páez. El hormigón pretensado en ingeniería y arquitectura. Librería Técnica Bellisco, 1989 - M.J. Ricourad. Encofrados: cálculo y aplicaciones en edificación y
obras civiles. Editores Técnicos Asociados, 1980. - http://www.scielo.org.co/pdf/dyna/v76n159/a03v76n159.pdf