Aplicacion Del Postensado en Edificaciones y Estructuras Especiales

“Aplicación del postensado en edificaciones y estructuras especiales”

Presentado por: Dr. Helbert Gonzales F.

POSTENSA SAC

Contenido 1. Introducción 2. Objetivo 3. Losas postensadas 4. Proceso constructivo 5. Casos de aplicación 6. Conclusiones 7. Referencias

1. Introducción Un elemento de concreto preeforzado es aquel en el cual se intr intro oduce ducen n esfu esfuer erzo zoss inte intern rnos os de co comp mpre resi sió ón de tal tal magnitud y distri tribución para controlar o reducir los los esfuerzos a tracción producidos por las cargas actuantes.

Fig. 1.1 Diagrama de esfuerzos en una viga simplemente apoyada debido al postensado (Ref.: McCormac)

2. Objetivo El objetivo es dar a conocer las ventajas del concreto postensado y sus diferentes aplicaciones para el diseño de losas de concreto de diversas estructuras.

3. Losas postensadas Sistema estructural sometido a fuerzas de preesfuerzo a través de anclajes que se ubican en sus extremos.

3.1 Tipos de losas postensadas ▪ ▪ ▪

Losas macizas planas Losas aligeradas en una dirección Losas aligeradas en dos direcciones

Ducto de polietileno de alta densidad: tendones no adheridos (sin inyección o con grasa soluble)

Fig. 3.1 Transferencia de esfuerzos en losas postensadas

Tendón no adherido Cable de acero de 0.5” grado 270 según norma ASTM N A416M-14 y A 370 Anclajes De acero fundido y recubierto con poliuretano según Norma ACI 423.7-14

Fig. 3.2 Predimensionamiento de espesores de losas [Aalami et al., 1999]

Fig. 3.3 Disposiciones sísmicas según el Código ACI 318.14 [ACI, 2014]

Fig. 3.4 Detalle de conexión de losa postensada con muro estructural [Moehle, 2014]

Diseño sísmico de losas de entrepiso

Fig. 3.5 Acciones típicas en diafragma [ACI, 2014]

3.2 Losas aligeradas postensadas El sistema de losa aligerada y su proceso constructivo se desarrolló por Luis Bozzo en sus proyectos en México con la constructora Anteus. Sin capa inferior

Con capa inferior y superior

3.2.1 Ventajas ▪ ▪ ▪

▪

▪

▪

Menor peso propio Viguetas en una o dos direcciones Mayor momento de inercia y por tanto disminuye problemas de vibración. Aislamiento acústico y térmico debido a que contiene tecknopor. Tensado de tendones al tercer día de vaciado la losa y por tanto una recuperación rápida del encofrado. Incremento en velocidad de construcción.

Fig. 3.6 Torre Cube en Guadalajara, México. [Bozzo L., 2005]

4 Proceso constructivo 4.1 Aberturas en losas Se deben ubicar en lo posible en zonas entre viguetas y donde se tenga tecknopor.

Fig. 4.1 Ubicación de abertura entre dos viguetas (zona de tecknopor)

4.2 Armadura de viguetas Colocación de armadura de viguetas (acero longitudinal y estribos) y malla inferior para luego colocar instalaciones.

Fig. 4.2 Armado de viguetas y colocación de malla inferior

4.3 Construcción de capa inferior Se vierte la primera capa de concreto para inmediatamente colocar tecknopor. - Concreto f’c=280 kg/cm2 - Asentamiento 4”-6” - Huso 67 (agregado grueso menor a 3/4”)

Fig. 4.3 Construcción de capa inferior

4.4 Colocación de tecknopor Después de vertido la prima capa de concreto se coloca tecknopor.

Fig. 4.4 Colocación de tecknopor sobre capa inferior

4.5 Construcción de capa superior Después de vertido la capa superior se procederá al acabado superficial.

Fig. 4.5 Construcción de capa superior y acabado.

4.6 Tensado de elementos estructurales

Fig. 4.6 Después que el concreto alcance una resistencia mínima de f’c=210 kg/cm2 se tensan los elementos postensados.

Resistencia del concreto para el tensado  = 0.80 × (18600 × 0.99) = 14731   =  −  2 =6 × 13 −  × 1.92 /4 = 75.16 2

σ = /=196 kg/2

Fig. 4.7 Anclajes para tendones de Ø0.5 ’’

σ =196 kg/cm2 < 75%f’c=210 kg/cm2 ……… ok!

4.7 Desencofrado y reapuntalamiento

Después de tensar viguetas y vigas se recupera encofrado y se reapuntala la losa (separación de puntales cada 2-3 m).

Fig. 4.8 Reapuntalamiento después de tensar viguetas y vigas

4.8 Desapuntalamiento de losa

Fig. 4.9 Después que el concreto alcance su resistencia de diseño se retira por completo los puntales.

5. Casos de aplicación 5.1 Edificio Genoa, Ancón ▪

▪

Losa maciza postensada de 30 cm. Tendones no adheridos. Longitud de voladizo de 5.85 m de luz.

Fig. 5.1 Vista del edificio y planta típica de losa en voladizo Obra: Edificio Malecón, Ancón Cliente: Esparq-Siesa Superficie: 4200 m2 Postensado: Postensa SAC

Fig. 5.2 Disposición de tendones en losa l osa en voladizo - techo de piso 9

Fig. 5.3 Elevación típica de tendones en losa l osa en voladizo

Fig. 5.4 Desplazamientos verticales bajo cargas en servicio

5.2 Nueva Sede de América Televisión

Fig. 5.5 Vista de la nueva Sede de América TV en Pachacamac Cliente: América TV - Graña y Montero Arquitectura: Héctor Spiers Estructura: Luis Bozzo Estructuras y Proyectos S.L. Superficie: 25 000 m2 Postensado: Postensa SAC

▪ ▪

▪

Sector A: Utilería, cafetería, gimnasio, escenografía y almacén general Sector B: Tres estudios de grabación de 28x36 m y dos estudios de grabación 20x26 m. Sector C: Auditorio principal y oficinas.

Fig. 5.6 Vista de planta de la nueva Sede de América TV en Pachacamac

5.2.1 Sector A: Cafetería 1 - Diámetro 20.5 m ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Losa aligerada postensada bidireccional Capa inferior y superior de 5 cm de espesor Resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2 Viguetas de 20x35 cm. Tendones no adheridos Ø0.5’’

Fig. 5.7 Sección transversal típica de losa PT bidireccional (h=35 cm)

Fig. 5.8 Vistas de la losa bidireccional postensa de Cafetería PT (h=35 cm)

5.2.2 Sector B: Calle Técnica – Luces 11x8.50 m ▪ ▪ ▪ ▪ ▪


Fig. 5.9 Planta y sección transversal típica de losa PT bidireccional (h=35 cm)

Fig. 5.10 Vista interior de losa aligerada PT en calle técnica

5.2.3 Sector B: Estudio 1 - Luces 28x36 m ▪ ▪ ▪ ▪ ▪



Fig. 5.12 Modelamiento y análisis de losa PT bidireccional (h=70 cm)

Fig. 5.13 Vista interior de losa PT bidireccional (h=70 cm)

5.2.4 Sector B: Estudio 2 - Luces 20x26 m ▪ ▪ ▪ ▪ ▪



Fig. 5.15 Disposición de tendones en losa PT bidireccional (h=50 cm)

5.2.5 Sector C: Auditorio principal ▪ ▪ ▪ ▪

Losa maciza circular PT de 35 cm de peralte Resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2 Tendones no adheridos Ø0.5’’ Sobrecarga de uso: 400 kg/m2

Fig. 5.17 Sección transversal típica de losa maciza PT bidireccional (h=35 cm)

Sector C: Auditorio principal ▪

Losa maciza circular PT de 35 cm de peralte

22.70 m

Fig. 5.18 Losa maciza PT bidireccional (h=35 cm)

5.2.6 Sector C: Oficinas de Producción ▪ ▪

Losa aligerada postensada bidireccional de 35 cm Resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2

Fig. 5.19 Planta y sección transversal típica de losa aligerada PT bidireccional (h=35 cm)

Fig. 5.20 Vista de elevación de oficinas de producción

5.3 Edificio industrial de seis pisos ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Vigas de cimentación postensadas Losa aligerada postensada bidireccional de 40 cm Capa inferior y superior de 5 cm de espesor Viguetas de 20x40 cm Vigas peraltadas postensadas (Luces de 14 m) Resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2 Sobrecarga de uso: 350 kg/m2 Cliente: Diracsa-JE Construcciones Arquitectura: Diracsa Estructura: Luis Bozzo Estructuras y Proyectos S.L. Superficie: 12 000 m2 Postensado: Postensa SAC

Fig. 5.21 Vista de planta de losa aligerada PT (h=40cm)

Fig. 5.22 Sección transversal típica de losa aligerada PT bidireccional (h=40 cm)

Fig. 5.23 Vista de losa aligerada PT bidireccional (h=40 cm)

Fig. 5.24 Vista de losa aligerada PT bidireccional (h=40 cm)

Fig. 5.25 Vista de elevación del edificio de 6 plantas

5.4 Muelle de Yurimaguas ▪ ▪ ▪ ▪

Losa maciza postensada bidireccional de 35 cm Prelosas semi-prefabricas de 12 cm Cargas elevadas de grúas Resistencia del concreto f’c=280 kg/cm2

Obra: Nuevo terminal portuario Yurimaguas Cliente: COPAM-CASA Superficie: 3500 m2 Postensado: Postensa SAC

Grúa principal: Carga de izaje 54 t hasta 12m

Reach Stacker: Carga de izaje 45 t

Grúa telescópica: Carga de izaje 30 t

Carga permanente (D): Acabados + contenedores: 2.1 t/m2

Carga viva (L): Grúa Principal: 13.71 t/m (grúa de 200 t que se reparte en 02 orugas) Grúa telescópica: 4.8 t/m2 (esta grúa se traslada en la misma franja que la grúa principal) Reach Stacker: 9 t/m2 (se desplaza longitudinal y transversalmente en todo el tablero).

Muelle sector A:

Fig. 5.26 Flechas verticales debido a la posición de grúas (Reach stacker y grúa principal a la derecha)

Muelle sector B:

Fig. 5.27 Flechas verticales debido a la posición de grúas

Fig. 5.28 Vigas semi-prefabricadas

Fig. 5.29 Prelosas prefabricadas postensadas (h=12 cm)

Fig. 5.30 Pruebas de carga e izaje de relosas prefabricadas postensadas (h=12 cm)

Fig. 5.31 Colocación de prelosas prefabricadas postensadas (h=12 cm)

5.5 Edificio Olguín Cliente: Mantto Arquitectura: DLPS Arquitectos Estructura: Prisma Superficie: 27200 m2 Postensado: Postensa SAC

Fig. 5.32 Planta típica de losa aligerada unidireccional PT de 30 cm

Fig. 5.33 Sección típica de losa aligerada unidireccional PT de 30 cm

Fig. 5.34 Construcción de losa aligerada unidireccional PT de 30 cm

Fig. 5.35 Desencofrado de frisos en vigas de borde

5.6 Reemplazo de viga peraltada por viga mixta PT

5.65 m

7.70 m

Fig. 5.36 Planta típica de losa aligerada unidireccional PT de 25 cm Obra: Edificio Muñiz Cliente: Esparq Estructura: Prisma Ingenieros Superficie: 26 200 m2 Solución específica: Luis Bozzo Postensado: Postensa SAC

Fig. 5.37 Viga metálica mixta postensada de 25 cm

Fig. 5.38 Análisis de las planchas base http://www.academia.edu/32062011/A_proposed_semi_prefabricated_prestressed_composite_steel_co ncrete_slab

Fig. 5.39 Aplicación de líquido penetrante en cordones de soldadura

http://www.academia.edu/32062011/A_proposed_semi_prefabricated_prestressed_composite_steel_co ncrete_slab

Fig. 5.40 Viga metálica antes y después de ser izada a su posición de trabajo

Fig. 5.41 Desapuntalamiento de viga mixta después de tensado los tendones

Otros casos de aplicación

Fig. 5.42 Postensado externo para control de flechas. Autor. Luis Bozzo

Conclusiones ▪

▪

▪

▪

▪

El postensado es una buena alternativa para reducir dimensiones de elementos estructurales y por tanto un ahorro de material. Permite solventar losas de grandes luces, reduce flechas, minimiza la fisuración y soporta cargas elevadas. El campo de aplicación es amplio y no solo se limita al diseño de losas en edificaciones. Incrementa la velocidad de construcción y reduce el tiempo para la pronta operación del elemento estructural. El postensado externo es una solución en losas con comportamiento estructural deficiente.

Referencias ▪

▪

▪

▪

▪ ▪

▪

▪

▪

Aalami, B. y Bommer, A. (1999). Design Fundamentals of PostTensioned Concrete Slabs, Post-Tensioning Institute (PTI). ACI Committee 318. Building code requirements for structural concrete (ACI 318-14) and commentary. American Concrete Institute (ACI), Farmington Hills, Mich, 2014. ADAPT-Builder (2015). Structural Concrete Software, Integrated Reinforced and Post-Tensioned Concrete Slab Design Software. ADAPT-Floor Pro. Beam Detailing V 1.3 (2015). Rebars Detailing Program. Structural Engineering Services Platform for Innovation and Development (SESPID). Bozzo L. (2005). The cube tower. Concrete International. ETABS (2015). Integrated Building Design Software, V.15.0.0, Computers and Structures, Inc., (CSI). Berkeley, CA. Post-Tensioning Institute (PTI) (2004). Design of Post-Tensioned Slabs Using Unbonded Tendons. McCormac, J. and Brown, R. H. (2011) Design of Reinforced Concrete, 8th Edition, John Wiley & Sons. Moehle, J. (2014). Seismic design of reinforced concrete buildings, John Wiley & Sons.

Aplicacion Del Postensado en Edificaciones y Estructuras Especiales

Recommend Documents