06. acero pres y post tensado en puentes y edificios (ing. luis villena sotomayor)

“ACERO PRES Y POST-TENSADO
EN PUENTES Y EDIFICIOS”
Expositor : Ing. Luis Villena Sotomayor
Chimbote - Jun 2013
PRIMER CONGRESO NACIONAL
ESTUDIANTIL
“LA INGENIERIA CIVIL APLICADA AL
DESARROLLO NACIONAL”
TEMA:

2
TEMAS A TRATAR:
1.
2.
3.
4.
a.
b.

4Pag. 4
1.
2.
3.
4.
5.
1)
2)
3)
4)
5)

5Pag. 5
1.
2.
W
P P
ax
P
A







flex
M y
I







M
I
y









M
Zt_b






+ + +

6Pag. 6
E.N.
exc
W
P P
-
Esfuerzos Totales
0
Compresión
=
-
-
+
+
+
-
+
Diagrama de Esfuerzos
Por Presforzado Por Carga Vertical
-P/A -P.exc/Zb +M/Zb
-M/Zt-P/A +P.exc/Zt

7Pag. 7
PRESFUERZO POR PRETENSADO

8Pag. 8
 PRESFORZADO POR PRETENSADO

10Pag. 10
 PRESFORZADO POR PRETENSADO

11Pag. 11
PRESFUERZO POR POSTENSADO

12Pag. 12
2. MATERIALES Y EQUIPOS
Alambre
Torón
Barras de
tensado

14Pag. 14
2.2 SISTEMA ADHERIDO

20Pag. 20
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE
UNA VIGA POSTENSADA
• Animación con tendones Multitorón del Sistema ADHERIDO:

21Pag. 21
2.3 SISTEMA NO ADHERIDO
ANCLAJE ESTANDAR
ANCLAJE ENCAPSULADO
GRASA INHIBIDORA A LA
CORROSION
FORRO DE POLIETILENO TORON

22Pag. 22
 ENGRASADO Y FORRADO DEL TORON CON PEHD
POR EXTRUSION (SOLO POR EL FABRICANTE):
Bobina de Acero (aprox 3ton)

23
Pag. 23
SILLAS DE SOPORTE DE TENDONES DE
PRESFUERZO

25
3.- CRITERIOS DE DISEÑO
 PERALTES MINIMOS RECOMENDADOS:
Pag. 25
Reglamento Material Tipo Tramo simple Tramo continuo
Losas 0.030L ≥ 165mm 0.027L ≥ 165mm
Vigas cajón 0.045L 0.040L
Vigas I prefabricadas 0.045L 0.040L
Vigas de estructuras
peatonales
Vigas cajón adyacentes 0.030L 0.025L
Losas
Vigas y Bandas
Concreto Pretensado
0.033L 0.030L
AASHTO
ACI Concreto Pretensado
L/40 - L/48
L/25 - L/30

26
 ESTADO FINAL:
Pag. 26
t
Pe
A

Pe exc
Zt

Mpp
Zt

Md
Zt

Msc
Zt
 adm1
b
Pe
A

Pe exc
Zb

Mpp
Zb

Md
Zb

Msc
Zb
 adm2
Wpp + Wd + Ws/c
PePe
C
+
C
T
-
+
+
Por Peso Muerto
E.N.
0
TC C
TCC
FinalPor Peso PropioPor Presforzado
-
=+
-
+
+
-
Por Sobrecarga
T
-
+
C
-
+
Wpp + Wd + Ws/c
PePe
C
+
C
T
-
+
+
Por Peso Muerto
E.N.
0
TC C
TCC
FinalPor Peso PropioPor Presforzado
-
=+
-
+
+
-
Por Sobrecarga
T
-
+
C
-
+

27
PiPi
E.N.
C
TC C
TCC
Esf. InicialPor Peso PropioPor Presforzado
=+
-
+
+
-
-
+
C
Wpp
-
T
 ESTADO INICIAL:
Pag. 27
t
Pi
A

Piexc
Zt

Mpp
Zt
 adm3
b
Pi
A

Piexc
Zb

Mpp
Zb
 adm4

28Pag. 28
a)
b)
c)
ft=2*(f’c)^0.5
ft=0.62*(f’c)^0.5

ESTADO INICIAL
P(t=0)
f=exc
"W" en el momento del tensado
L
E.N.
e1 e2 P(t=0)
Tracción
Compresión
0.5* f'ci 0.25* f'ci
-0.60*f'ci -0.60*f'ci
0.5* f'ci
-0.60*f'ci

P(t= )
f=exc
"W" (Cargas de larga duración)
L
E.N.
e1 e2 P(t= )
Tracción
Compresión
= 0.62* f'c
-0.45*f'c -0.45*f'c -0.45*f'c
= 0.62* f'c = 0.62* f'c
ESTADO INTERMEDIO

ESTADO FINAL (SERVICIO)
P(t= )
f=exc
"W" (Cargas Total de Servicio, sin factorar)
L
E.N.
e1 e2 P(t= )
Tracción
Compresión
= 0.62* f'c
-0.60*f'c -0.60*f'c= 0.62* f'c
= 0.62* f'cCompresión Tracción
Tracción Compresión
-0.60*f'c

33Pag. 33
DEFINICIÓN.
PP
Wpretensado = 8.(PcosØ).e / L
Wpp + Wd + k*Ws/c
2
P = PcosØ

34Pag. 34
CARGAS Y MOMENTOS EQUIVALENTES PRODUCIDOS POR TENDONES PRESFORZADOS
MOMENTO PRODUCIDO
POR EL TENDON
CARGA EQUIVALENTE EN EL
CONCRETO PRESFORZADO
MIEMBRO
e1 + e2
2
* e3=
PsenØ1 PsenØ2
P
PcosØ
PcosØ1
PcosØ
PcosØ
M1
PcosØ2
M2
W= 8.P.f
L²
* PcosØ2 = P
M = P.f
P
* f = e + e3
P
M = P.e
M2 = P.e2
PsenØ
W= 2.P.f
L²
* PcosØ = P
M1 = P.e1
* PcosØ1 = P

35Pag. 35
a) Parábola Simple
c) Parábola Invertida
ó reversa
b) Parábola Parcial
c) Parábola Arpeada
CARGAS EQUIVALENTES PARA VIGAS CONTINUAS

Pag. 36
VIGA CONTINUA DE 2 TRAMOS:

38
4.a. PRESFORZADO EN
EDIFICACIONES
Pag. 38

39Pag. 39
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE
UNA LOSA POSTENSADA
• Animación con el Sistema «NO ADHERIDO» (Monotorón)

40Pag. 40
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE UNA LOSA POSTENSADA
• Animación con el Sistema «ADHERIDO» (Multitorón)

41
PREDIMENSIONAMIENTO
Cuadro de Relaciones Luz / Peralte
Estos peraltes aplican para proporciones de:
Carga Viva / Carga Muerta total < 1.0
PTI: Post-Tensioning Institute (USA)
DESCRIPCION PTI
Losas macizas en una dirección 48
Losas macizas en dos direcciones (soportado
únicamente por columnas)
45
Losa plana con ábacos 50
Losas apoyadas en vigas en ambas direcciones 55
Losas nervadas en dos direcciones (malla de 1.5m.) 35
Vigas (b≈h/3) 20
Vigas (b≈3h) 30
Viguetas en una dirección 40

42
AHORRO DE MATERIALES
Optimización de los materiales básicos de construcción, logrando un
ahorro en el concreto, acero de refuerzo, mano de obra y encofrado.
Pag. 42
En losas típicas con luces mayores a 7.00m
100%
Costo
del
Material
Concreto
Barra de
Refuerzo
PT Sistema
Reducción de Concreto al 25%
Reducción Barra de Refuerzo al 65%
Total de ahorro 10% - 20%

43
REDUCCION DE LA ALTURA DE ENTREPISO
Pag. 43 Edificio con Concreto Armado Edificio con Concreto Pretensado
10 Pisos
5 Niveles
de
Parqueo
Terreno
Ganancia en Altura
Ganancia en Profundidad
10 Pisos

44
 PLAYA DE ESTACIONAMIENTO – CAMINO REAL:
Pag. 44

45
 EDIFICIO TORRE PINAR (4 sótanos + 12 pisos, SURCO)
Pag. 45
Edificio de 12 pisos
Con Bandas Postensadas Edificio de 11 pisos
Con vigas de Conc.
Armado

46
Pag. 46

47
Pag. 47

48
Pag. 48

Pag. 49
Instalación de
armadura de refuerzo y
tendones en Vigas.
 EDIFICIO OIT (LIMA)

Pag. 50
VIGA PARED:
IGLESIA SAGRADO CORAZÓN DE
JESÚS (SURCO)
Viga de 32m de
longitud y 5.50m de
peralte

51
 EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION
(San Borja – Lima) ( 12 pisos)
 Estructuración con Volados
Postensados.
Pag. 51

52Pag. 52
(San Borja – Lima) ( 12 pisos)
 Estructuración con
Volados Postensados.

53
EDIFICIO MINISTERIO DE EDUCACION
Volados Postensados
de aprox 4.00m a 6.00m
Pag. 53

54
 Postensados de Volados de aprox. 4.00m a 6.00m
Pag. 54

55Pag. 55
PLANTA DE INCA KOLA
(TRUJILLO)
VIGAS POSTENSADAS DE
TECHO: APROX. 36,000m2
DE AREA TECHADA

56Pag. 56
PLANTA DE INCA KOLA (TRUJILLO)
VIGAS POSTENSADAS : 96 TRAMOS DE APROX.
18.40M DE LUZ C/U (Aprox. 1.75km de vigas)

57
Tendones No Adheridos
de Ø 0.5”
Pag. 57
PLANTA DE INCA KOLA
(TRUJILLO)
VIGAS POSTENSADAS
LONGITUDINALES
CONTINUAS:
Cargan a vigas metálicas
transversales

59
 EJEMPLOS: Almacén NEPTUNIA (El Callao)
Pag. 59
PARIHUELA
DEL PRIMERO AL
SEPTIMO NIVEL

60
 EJEMPLOS: Almacén NEPTUNIA (El Callao)
Pag. 60

61
 EJEMPLOS: Almacén SAGA FALABELLA (V. El Salvador)
Pag. 61

62
Pag. 62

63Pag. 63
Operación de Tensado

64
Pag. 64

65
Pag. 65

66
EDIFICIO KONTIKI
Playa de Punta
Hermosa
Edificio de 5 pisos
anclado a la roca con
anclajes permanentes y
cuenta además con
volado de 11.00m en el
primer piso
Pag. 66

67
EDIFICIO KONTIKI
Playa de Punta Hermosa
• 4 vigas de concreto reforzado
apoyadas en columnas inclinadas
• Fundación anclada dentro de la
roca utilizando anclajes
permanentes
• Vigas ancladas dentro de la roca
con anclajes de doble protección
contra la corrosión
• Anclajes de entre 21.5 y 32.5m
de longitud y entre 6 a 10m de
longitud adherida
• Columnas ancladas con una
inclinación de 50° y vigas con 5°
• Vigas postensadas de 11m de
volado en el primer piso
Pag. 67

69
 PRESFUERZO POR PRETENSADO
Pag. 69

72
Pag. 72

73
Pag. 73

74
Pag. 74

75
Pag. 75

76
Pag. 76

77
Pag. 77

109
Tendón: 1 Torón de
Ø0.6" @0.50m

114
ESQUEMA - ELEVACION DEL PUENTE
10.00
52.90
8.80
SECCION TRANSVERSAL DEL PUENTE
7.90
1.60
11.20
10.00

119
 PUENTE CONTINUO DE 3 TRAMOS (L = 180.0m)
2 TRAMOS EXTERIORES DE 55.00m Y UN
TRAMO CENTRAL DE 70.00m
Pag. 119

120Pag. 120

121Pag. 121

122Pag. 122

123Pag. 123
TENSADO DE CUARTA
ETAPA DENTRO DE LA
VIGA CAJON)

124Pag. 124

125Pag. 125

PRUEBA DE CARGA PUENTE COLLANA (LIMA L=150m)

128
 PUENTE POR VOLADOS SUCESIVOS (L = 136.0m)
Pag. 128

129
Pag. 129

130
Pag. 130

131
Pag. 131

132
Pag. 132

133
Pag. 133

134
Pag. 134

135
Pag. 135

136
Pag. 136

137
Pag. 137

138
Pag. 138

139
Pag. 139

140
Pag. 140

141
Pag. 141

142
Pag. 142

143
Pag. 143

144
Pag. 144

145
Pag. 145

146
GRACIAS…
Ing. Luis Villena Sotomayor
E-mail: luisvillena_unific@yahoo.es

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