1. MOMENTO 3
Esta fase se refiere al Concreto preeforzado, en cuanto al concepto estructural, y a las dos tecnologías
básicas de producción:
Concreto pretensado (prefabricados principalmente) y
Concreto postensado (vigas de puentes, pilotes, muros de contención,otros)
Usted leerá lo correspondiente en la NSR-10, TÍTULO C CAPÍTULO 18
y consultará la Webgrafía, además de los dos videos que se indican.
A continuación usted encontrará una lectura informativo del
CONCRETO PREESFORZADO

2. UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
VICERRECTORÍA GENERAL DE UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA
CONSTRUCCIÓN EN ARQUITECTURA E INGENIERÍA
CPNCRETO PREESFORZADO
Elaborado por: Arq. MARIJA ANA BOMHARD
Docente
RECOPILACION DE TEXTOS VARIOS
Y
APORTES DE LA DOCENTE

3. SECCIÓN 1
Explicación sintética y muy simplificada acerca del concreto preesforzado
En el término concreto preesforzado el esfuerzo es la pre-compresión del concreto antes de aplicar las cargas
programadas para la estructura. Toda la sección del concreto queda trabajando a compresión.
La compresión se aplica en aquellas zonas donde la estructura quedaría solicitada a tracción (por ejemplo en una
viga simplemente apoyada la tracción que normalmente corresponde al borde inferior de la viga, se pre-comprime
por medio de los cables especiales del preesforzado).
La tecnología constructiva, o mecánica, para lograr lo anterior, puede realizarse básicamente de dos maneras
distintas:
- Pre-tensado : Primero se tensa el alambrón y luego se funde el concreto alrededor del mismo; el
concreto se adhiere al acero y cuando el concreto esté endurecido y con resistencia suficiente se cortan
los alambrones; al perder algo de su tensión se acortan y “llevan consigo” el concreto por adherencia. Así
lo comprimen.
Esta tecnología se emplea básicamente en prefabricados.
- Post-tensado: Primero se funde el elemento estructural en concreto, dejando dentro de éste fundas,
ductos o corazas por los cuales se pasan los torones de acero. Una vez endurecido el concreto se tensan
esos tendones, comprimiendo el concreto.
-
Concreto preesforzado
Pre-tensado Post-tensado
Opciones según tecnología
constructiva

5. SECCIÓN 2
DESARROLLO Y “ESTADO DEL ARTE” DEL CONCRETO PREESFORZADO
Basado en documento del 2º Simposio Nacional del Concreto Preesforzado 1991 – Asocreto. Pereira.
DESARROLLO INICIAL
La invención del concreto reforzado estimuló la imaginación de los ingenieros de muchos países.
Por esta razón muchos de ellos cayeron en cuenta que había una ventaja inherente al aplicar una
fuerza de compresión permanente al concreto, que contrarrestara los esfuerzos de tensión
generados por las solicitaciones sobre la estructura. El “estado del arte” del concreto preesforzado
en la actualidad es producto del trabajo de muchos ingenieros e investigadores en los últimos cien
años. No obstante el concepto del preesfuerzo es casi tan antiguo como la ingeniería misma. Se
sabe que los egipcios preesforzaban longitudinalmente sus barcos inclusive 2700 años antes de
cristo. Otro ejemplo son las técnicas de tonelería las cuales están basadas en preesforzar los
elementos del barril con el fin de que resistan las fuerzas generadas por el líquido contenido.
El primer intento de introducir esfuerzos internos en un elemento de concreto reforzado,
tensionando el acero de refuerzo, fue realizado aproximadamente en 1886 por el ingeniero
americano P. H Jackson, quien obtuvo una patente para su procedimiento de producir elementos
para losas de entrepiso. En 1888 el ingeniero alemán C.E.W. Döhring obtuvo una patente para su
procedimiento de fabricación de elementos prefabricados de concreto, a los cuales les colocaba
alambres tensionados con el fin de reducir el agrietamiento. Este fue tal vez el primer intento de
producir elementos prefabricados con refuerzo tensionado.

6. Se construyeron a finales del siglo pasado varias estructuras utilizando estos conceptos.
Desafortunadamente solo se disponía de refuerzo de acero dulce de baja resistencia y por lo tanto
el esfuerzo de tensionamiento era relativamente bajo. Estas estructuras se comportaron
inicialmente de una manera adecuada, pero con el tiempo los esfuerzos de tensionamiento fueron
desapareciendo debido a los efectos de retracción de fraguado y flujo plástico en el concreto,
induciendo fisuraciones. Con el fin de recobrar las pérdidas se desarrollaron técnicas para
tensionar las barras de refuerzo después de que habían ocurrido parte de las contracciones del
concreto. En 1908 C.R. Steiner propuso, en los Estados Unidos, que la adherencia entre el
concreto y el acero se destruyera tensionando ligeramente las barras de refuerzo antes de que el
concreto fraguara totalmente, y una vez endurecido tensionar el refuerzo a un nivel de esfuerzo
mayor. Steiner propuso también el uso de tendones curvos con el fin de ajustar los esfuerzos de
compresión a la magnitud de los momentos.
En 1925 R.E. Dill, también norteamericano, utilizó una técnica por medio de la cual se anulaban
totalmente los esfuerzos de tensión ene el elemento tensionando alambres de acero de alta
resistencia después de que el concreto había endurecido. La adherencia del acero al concreto se
impedía por medio de un recubrimiento a los alambres. Dill mencionó explícitamente las ventajas
de utilizar alambres de alta resistencia en comparación de barras de acero normal.
En 1928 E. Freyssinet, de Francia, quien se considera el padre del preesforzado moderno, empezó
a utilizar alambres de acero de alta resistencia para obtener el preesfuerzo. A pesar de que
Freyssinet realizó ensayos de pretensado, donde el acero estaba adherido al concreto y no se
utilizaban anclajes en el extremo del cable, la primera utilización práctica de este método fue
realizada por E. Hoyer en 1938. La utilización generalizada del preesforzado no se presento hasta
que se desarrollaron técnicas confiables y económicas de tensionamiento y sistemas confiables de
anclaje de los cables en los extremos de los elementos. A partir aproximadamente de 1939, E.
Freyssinet en Francia, G. Magnel en Bélgica, y otros ingenieros europeos desarrollaron diferentes
métodos y procedimientos para lograr el preesforzado. Puede decirse que para 1945 ya su uso era
generalizado en Europa.

7. A partir de este punto el desarrollo en Europa fue diferente del que se presento en Norte América.
En Europa la necesidad de reconstruir un sinnúmero de puentes destruidos durante la II guerra
mundial, sumado al hecho de que había escasez de materiales y abundancia de mano de obra
calificada, dio gran impulso al uso del preesforzado. En Norte América no se presentó esta
situación y más bien, al contrario, hubo gran resistencia inicial por parte de los diseñadores y los
constructores de utilizar el preesforzado. Esta resistencia inicial estuvo fundamentada en el
desconocimiento de las técnicas y la oposición natural de un medio tecnológico a metodologías
sobre las cuales no se dispone de experiencia .
A pesar de que Francia tuvo el liderazgo inicial en el uso del preesforzado, su ejemplo fue
rápidamente seguido por otros países como Bélgica, Inglaterra, Alemania, Suiza y Holanda. En
1948 Freyssinet utilizó concreto preesforzado para la construcción de cinco puentes sobre el río
Marne con luces de hasta 74 m donde obtuvo estructuras excepcionalmente ligeras y agradables
estéticamente. Una encuesta realizada en Alemania mostró que entre 1949 y 1953 de 500 puentes
construidos, 350 eran preesforzados.

8. • Por las mismas épocas, el desarrollo del preesforzado en Norte América tomo un rumbo totalmente
diferente. Primero hubo un gran avance del preesforzado circular en el refuerzo de tanques. El
preesfuerzo en vigas y elementos lineales no se inició hasta 1949. la primera estructura de este tipo
construida fue un puente relativamente menor en el estado Tennessee, seguido en 1950 por un
puente 49 m de luz en Philadelphia. Para mediados de 1951 se estimó que se había construido en
Europa cerca de 175 puentes y 50 edificios en los cuales se había utilizado preesforzado, mientras
que en todos los Estados Unidos escasamente se habían construido 10 estructuras preesforzadas.
Para 1952 la Pórtland Cement Association realizó una encuesta que demostró que había del orden
de 100 estructuras preesforzadas en construcción o ya terminadas. En 1953 sólo en el estado de
Pennsylvania se construyeron 75 puentes preesforzados. Lo anterior habla de un vertiginoso
incremento del preesforzado en Europa de postguerra y un fenómeno similar en Norte América,
aunque más tardío.
• Toda una serie de factores incidió en que las diferencias entre Europa y Norte América en el uso del
preesfuerzo se acentuaran. Tal vez el aspecto que más influyó fue el sistema de contratación de
construcción de puentes. Mientras que en Europa es común que se adjudique el paquete de diseño
más construcción a una misma firma, en Norte América es común que el diseño lo realice un
consultor y se licite la construcción, evitando inclusive contacto entre los diseñadores y los
constructores. Otro aspecto que jugó algún papel es el hecho de que en Estados Unidos se
adoptaron diseños y formas de sección normalizadas para las vigas preesforzadas, mientras que en
Europa no ocurrió este fenómeno.
• El desarrollo vertiginoso del preeesforzado coincide con lo que Freyssinet llamó en 1941 “una
revolución en arte de la construcción”, porque debido a esta revolución:
• “fuerzas y cargas artificiales se introducen a las estructuras por un tiempo ilimitado y de una
manera tal que, en colaboración con todas las cargas que actúan en la estructura, no se pueden
producir esfuerzos que no puedan ser resistidos por los materiales con toda seguridad y por un
tiempo ilimitado”

9. SECCIÓN 3 EQUIPOS Y MATERIALES UTILIZADOS
• Para la construcción de una placa con sistema de monotorón no adherido
se trabaja con los siguientes materiales:
Cables o torones
Son cables de alta resistencia de 1905 Mpa (19.05 kg/cm2), con un diámetro
de 15 mm, protegidos permanentemente contra la corrosión por una grasa y
envueltos por una coraza plástica, que evita el contacto del cable con el
concreto y permite a la vez su movimiento durante el tensionamiento. La
protección plástica es de polietileno o polipropileno, con un espesor
aproximado de 1 mm. El diámetro promedio del cable con las protecciones de
gras y plástico es de 18 mm (Fig. 7.20).
GRASA EN NO ADHERIDOS
Figura 7.20. Estructura del
monotorón mostrando el cable
de siete alambres, la grasa y la
cubierta plástica.
Anclajes
Son elementos metálicos rectangulares de 3 por 6 cm de lado y espesor de 4 cm, con un orificio
en el centro, que permite el paso del monotorón. Los anclajes se colocan en el borde de la placa
donde se va a pensionar el cable y quedan embebidos en el concreto a una distancia de más o
menos 6 cm. El anclaje sirve de soporte al gato. (Fig. 7.21).

10. • Conos plásticos
Son elementos plásticos rectangulares de 10 por 6 cm de lado y 6 cm de espesor, que
son colocados entre el anclaje y la formaleta, para ser retirados después del concreto.
Los conos plásticos forman una cavidad en el borde de la placa, que permite el ingreso
del extremo del gato para que se apoye en el anclaje durante el tensionamiento. (Fig.
7.21).
• Mangas
Son elementos plásticos de forma cilíndrica, con 33 cm de longitud, que se colocan en
la zona del anclaje, envolviendo el cable al cual se la ha quitado la cubierta plástica y
sirven de protección contra la corrosión
• Cuñas Son elementos metálicos que se colocan a lado y lado del cable en cada uno
de lso anclajes inmediatamente antes del

11. Sección 4
Consultar Capítulo C.18
del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente
NSR-10
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Sección 5
RECOMENDACIONES PARA LA RECEPCIÓN, ALMACENAMIENTO, MANEJO Y
COLOCACIÓN DE LOS CABLES EN OBRA
Para que el proceso de postensionamiento de los cables en obra se convierta en una activad sencilla y
organizada se deben tener algunas recomendaciones prácticas fáciles de seguir en obra y que a
continuación enumeramos.
Recepción, almacenamiento y manejo de los cables
Los cables son despachados de planta en dos modalidades. La primera, en el cual el tipo de torones que
conforma el cable va metido dentro del ducto metálico flexible y dispuesto en rollos de aproximadamente
2.00 m de diámetro y la segunda en la cual el grupo de torones va separado del ducto metálico flexible, en
este caso el grupo de torones va en rolos de aproximadamente 2.00 m de diámetro y el ducto en tramos
rectos de entre 5.00 y 6.00 m.
Sin importar en cual de estas modalidades reciba usted los cables, estos están marcados mediante una
plaqueta metálica en donde figuran su identificación, lo cual facilita su ubicación en obra tanto para
almacenamiento como para colocación.

12. Si usted recibe un cable con los torones dentro del ducto metálico debe tomar las siguientes
precauciones:
Para descargar el camión, se debe bajar cable por cable, teniendo especial cuidado en no
arrojarlos desde el camión, puesto que la coraza flexible es delicada y podría abollarse o
desgrafarse.
Si el descargue se hace mediante puente, grúa o cargador, descargue solo un cable a la vez, y
verifique que el estorbo o las paletas del cargador no abollen el ducto metálico.
Para el almacenamiento escójase un lugar cubierto con piso seco, puesto que tanto el ducto
como los torones son susceptibles de oxidación y esto hace variar lo coeficientes de fricción
lo cual redunda en que se obtiene mayores pérdidas a lo largo del cable y por consiguiente,
menores alargamientos en el momento de tensionar.
Para el almacenamiento se pueden hacer pilas de cables cuidando de sobrepasar los 1.20 m
de altura, con el fin de que el peso no maltrate las corazas de los cables que queden en el
nivel inferior.
Aunque parece conveniente para almacenamientos largos forrar las pilas de cables con
polietileno quedando este como su única protección contra el sol y el agua, NO SE
RECOMIENDA este procedimiento puesto que el proceso de calentamiento y enfriamiento
produce una vaporación y posterior condensación de la humedad facilitando el proceso de
oxidación.
Si la obra no cuenta con medios fáciles para almacenamiento cubierto y los cables se verán
expuesto en la intemperie, recomendamos no dejar pasar más de ocho días en lugares
húmedos y quince días en lugares secos antes de su uso.

13. Si usted recibe el conjunto de torones que conforma el cable por separado del ducto (o coraza
metálica), debe tomar las siguientes precauciones:
Para la descarga del camión, los rollos de torón son menos delicados que los ductos
metálicos, por lo tanto encontrará los ductos en la parte superior del camión amarrados en
paquetes de 20 ductos de 0.5 a 6.00 m, inicie el descargue bajando manualmente paquete por
paquete los ductos, posteriormente inicie la descarga de los rollos de torón, los cuales vienen
por separado debidamente agrupados de modo que cada uno de ellos conforman un cable.
Los rollos de torón se pueden descargar en grupos de acuerdo con la capacidad del equipo de
levante que se tenga en obra y permiten almacenarse en pilas altas siempre y cuando se
controle su estabilidad.
Para el almacenamiento de los ductos y de los rollos de torón se recomienda tener en cuenta
todos los puntos ya mencionados para el control de oxidación.
Para almacenar los rollos de torón, puesto que se pueden hacer pilas altas, se recomienda
tener presente, el orden de utilización de los cables para no incurrir en trabajos de
movilización innecesarios.
Para entubar los cables, usted debe extender cada rollo de torón y amarrando su punta
preferiblemente mediante una bala metálica, irlos introduciendo dentro de la coraza. Si tiene
coraza de diferentes diámetros, debe tener la precaución de escoger la del tamaño adecuado
según el número de torones que tenga el cable.
Una vez entubados los cables se deben unir todos los empates de la corza con polietileno y
cinta antes de empezar a fundir el concreto.
EN GENERAL PARA EL DESCARGUE Y ALMACENAMIENTO TODAS LAS
PRECAUCIONES QUE SE PUEDAN TOMAR PARA PROTEGER LOS CABLES DE
ROTURAS Y OXIDACIÓN SERÁN DE BENEFICIO PARA LA OBRA.

14. Colocación de los cables
Los planos constructivos indican gráficamente y mediante coordenadas las trayectorias de los
cables, la cual se debe respetar.
Para garantizar que la posición de los cables se conserve durante el proceso de fundido se
recomienda generar apoyos a los cables cada 0.50 m.
Para los desvíos de los cables, a menos que los planos así lo indiquen, se debe buscar siempre
curvaturas suaves sin quiebres bruscos.
Los planos de despiece de hierro o en su defecto los planos de distribución de cables deben
indicar un refuerzo de confinamiento para el concreto en la zona de anclaje, este refuerzo es
diferente al refuerzo de repartición de esfuerzos que se coloca en el cabezal de anclaje.
En los anclajes vivos o móviles que son las puntas por las cuales se tensiona el cable, se debe
dejar los torones salidos de la platina de anclaje una longitud tal que permita que el gato de
tensionamiento se pueda instalar (0.80 m para el sistema PARMA).
Con el fin de evitar la entrada de lechada por la punta del cable se debe generar un sistema de
sello en el anclaje. Para el caso del sistema PARMA recomendamos que al armar la viga en
el anclaje móvil o vivo se coloquen las cuñas y la tablilla de protección y adicionalmente con
una masilla tapar las rendijas que puedan quedar de tal manera que se evite la entrada de
lechada al anclaje y al cable.
A menos que los planos indiquen lo contrario, la platina de apoyo del anclaje debe quedar
perpendicular a la trayectoria de los cables.
Evite que al introducir los cables dentro de los flejes estos rasguen la coraza.
Si el ducto presenta rotura o desgrafado se debe reparar sin que se pierda la posibilidad de
circulación de lechada, para esto recomendamos envolver polietileno y sellar con cinta
resistente a la humedad.

15. La unión entre el cono de transición del anclaje y el ducto se debe sellar con cinta.
Los anclajes fijos que son los que quedan totalmente embebidos entre el concreto están
provistos de un sistema de fleje en forma de resorte que ayuda a repartir los esfuerzos pero en
algunas ocasiones se recomienda colocar unas U en acero A-37 para ayudar al anclaje.
Al anclaje fijo se le debe colocar una manguera de salida de lechada.
Antes de fundir se debe revisar:
Que los anclajes estén correctamente colocados, sellados y asegurados.
La colocación del refuerzo de anclajes.
La unión anclaje – coraza.
La trayectoria de los cables.
La fijación de los cables para evitar desplazamientos horizontales y verticales.
Que en todos los puntos donde se presente rotura el ducto esté reparado.
Que los anclajes fijos tengan la manguera de salida de lechada.
Durante el vaciado del concreto debe tenerse especial cuidado en no romper el ducto, ni
desplazar el cable en la operación de vibrado, sin embargo debe cuidarse de los hormigueros
que pueden producir corrimiento de los anclajes.
Es conveniente una vez que esté fundido el concreto aplicar aire a presión en cada ducto, para
garantizar que los torones se encuentren libres dentro del ducto.
Al día siguiente en la fundida se deben retirar las tablillas de los anclajes móviles, puesto que
dicha labor es más difícil cuando más fraguado esté el concreto.
DE LA BUENA COLOCACIÓN DE LOS CABLES EN OBRA DEPENDE QUE LA LABOR
DE TENSIONAMIENTO SEA FÁCIL, RÁPIDA Y SEGURA.

16. EJEMPLO ESQUEMÁTICO
DE PLACA
POSTTENSADA
El dibujo hace referencia al postensado con monotorones no adheridos de una placa; en ésta
habrá muchos torones, y por ende muchos anclajes que se colocan en el borde de la aplaca, donde
se van a tensionar los cables; sirven de soporte a los gatos de tensionamiento.
Estos anclajes quedan después embebidos en el concreto.
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17. CARACTERÍSTICAS COMPARATIVAS
CONCRETO
REFORZADO (corriente)
CONCRETO
PRE-ESFORZADO
Luces entre 3m, 7m, 12m
(excepcionalmente hasta unos 25m)
Generalmente se emplea en luces de 15m en
adelante (30m.40m…)
(en pre-tensado aplicable también en luces
pequeñas, viguetas prefabricadas: 4m, 6m,..)
Eficiente en casos de cagas normales Eficiente para cargas mayores (puentes)
Requiere mayor cantidad de concreto Menor cantidad de concreto
Requiere acero y concreto de menores
especificaciones
Acero y concreto de mayores resistencias
(tendones de alto P.S.I)
El concreto trabaja a compresión solo en
aproximadamente la ½ de la sección
(tracción despreciable)
El concreto trabaja a
compresión en toda la sección
Mayores deformaciones por deflexión
(Mayores flechas) Menores flechas por deflexión
Microfisuración del concreto en la zona donde el
acero trabaja a la tracción
Eliminación de fisuras y por consiguiente mayor
protección del acero de refuerzo
Secciones transversales mayores Secciones transversales menores
Entrepisos de mayor espesor, por consiguiente
mayor altura total de edificios
Reducción de altura total en edificios, al reducir
altura de vigas en entrepisos
Mayor peso Menor peso
Carga sobre cimientos mayor
Carga sobre cimientos menor, por lo tanto
economía en las cimentaciones
Resulta costoso y hasta inaplicable en obras
de grandes luces
Economía en obras grandes o elementos
prefabricados
Menor exigencia tecnológica Mayor exigencia tecnológica y
requiere equipo especializado
SECCIÓN 8