Concreto Estructural Presforzado TOMO II – Ing. Basilio J. Curbelo | Libro + Solucionario

Características

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Descripción

Como ya conocemos, el concreto es resistente a los esfuerzos de compresión, pero muy débil a los esfuerzos de tracción. Debido a lo anterior, cuando un elemento es sometido a flexión o a tracción, se producen grietas a valores muy bajos de los esfuerzos de tracción y a fin de evitar esas grietas, al elemento se le impone una fuerza de compresión longitudinal antes de ser sometida a las cargas de servicio, la cual se le denomina fuerza de presfuerzo.

Los métodos del Concreto Estructural Presforzado son los siguientes: Concreto Pretensado y Concreto Postensado

Concreto Estructural Presforzado TOMO2

Tabla De Contenido

ÍNDICE
CAPÍTULO I Pag
I.1 INTRODUCCIÓN 3
I.2 MÉTODOS DE PRESFORZADO 3
I.3 COMPORTAMIENTO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ESTRUCTURAL CON
REFUERZO PRESFORZADO, ANTES Y DESPUÉS DE APLICAR LAS CARGAS
EXTERIORES 3
I.4 COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL PRESFUERZO 9
I.5 EJEMPLO DEL CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS EN LAS FIBRAS EXTREMAS EN
UNA VIGA PREESFORZADA 11
I.6 PROBLEMAS PROPUESTOS 12
CAPÍTULO II
MATERIALES
II.1 CONCRETO 13
II.2 REFUERZO NO PRESFORZADO 13
II.3 REFUERZO PRESFORZADO 13
II.4 DUCTOS Y MORTERO DE INYECCIÓN 15

CAPÍTULO III
MÉTODO DE LOS ESTADOS LÍMITE
III.1 COMPROBACIÓN DE LA SEGURIDAD 17
III.2 VALOR DE LA FUERZA DE PRESFORZADO 18
III.3 ESFUERZOS ADMISIBLE EN EL CONCRETO PRESFORZADO A FLEXIÓN 19
III.4 REQUISITOS DE DISEÑO PARA FUNCIONAMIENTO 20
III.5 CARGAS Y FUERZAS DE DISEÑO Y DE SERVICIO 22
III.6 PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO 24
III.7 PRIMERA ETAPA –METODOLOGÍA DE ANÁLISIS 24
III.8 – ANÁLISIS ESTRUCTURAL ELÁSTICO GENERAL 25
CAPÍTULO IV
PÉRDIDAS DE LA FUERZA DEL PRESFUERZO

IV.1 INTRODUCCIÓN 28
IV.2 – PÉRDIDAS TOTALES DE LOS ELEMENTOS PRETENSADOS 28
IV.3 PÉRDIDAS TOTALES DE LOS ELEMENTOS POSTENSADOS 29
IV.4 PÉRDIDAS POR EL CORRIMIENTO DEL ANCLAJE (AC) 29
IV.5 PÉRDIDAS POR ACORTAMIENTO ELÁSTICO DEL CONCRETO (ES) 29
VI.6 PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN LOS TENDONES DE CONCRETO
POSTENSADO (F) 31
IV.7 Ri -PÉRDIDAS POR RELAJAMIENTO INSTANTÁNEO DEL TENDÓN 32
IV.8 PÉRDIDAS POR FLUJO PLÁSTICO (FLUENCIA) DEL CONCRETO (CR) 33
IV.10 SH -PÉRDIDAS POR RETRACCIÓN DEL FRAGUADO DEL CONCRETO 34
IV.11 Rd- PÉRDIDAS POR RELAJAMIENTO DIFERIDO DEL TENDÓN 34
IV.12. GRÁFICO DE LA VARIACIÓN DEL ESFUERZO DEL PRETENSADO 35
IV.13 EJEMPLO DE DETERMINACIÓN DE LA FUERZA EFECTIVA Y EL ESFUERZO
EFECTIVO 36
IV. 14 EJEMPLOS PROPUESTOS 39

CAPÍTULO V
260
ESTADO LÍMITE DE FISURACIÓN Pag
V.1 DISTRIBUCIÓN DEL REFUERZO DE FLEXIÓN EN VIGAS Y LOSAS EN UNA
DIRECCIÓN 41
V.2. DEFINICIÓN DE LOS ESTADOS LÍMITE DE FISURACIÓN 41
V.3 ESTADO LÍMITE DE DESCOMPRESIÓN 41
V.4 ESTADO LÍMITE DE FORMACIÓN DE FISURAS 42
V.5 ESTADO LÍMITE DE ABERTURA DE FISURA 44
V.6 EXIGENCIAS DEBIDAS A LA DURABILIDAD 47
V.7 EXIGENCIAS DEBIDAS AL ASPECTO 47
V.8. EXIGENCIAS DEBIDAS A LA COMPRESIÓN DEL HORMIGÓN 47
V.9 CIERRE DE FISURAS 48
V.10 EXPERIENCIA DEL AUTOR 49
V.11 EJEMPLO DE DESCOMPRESIÓN DE UNA SECCIÓN 50
V.12 EJEMPLO ESTADO LÍMITE DE FORMACIÓN DE FISURAS 50
V.13 EJEMPLO FISURACIÓN EN LA ZONA COMPRIMIDA DE UNA SECCIÓN 50
V.14 EJEMPLO. HALLAR EL ESPACIAMIENTO DEL REFUERZO POR FISURACIÓN 51
V.15 PROBLEMAS PROPUESTOS 51
CAPÍTULO VI
ESTADO LÍMITE DE DEFORMACIÓN
VI.1 ESTADO LÍMITE DE DEFORMACIÓN 52
VI.2 COMPORTAMIENTO DE LA DEFORMACIÓN 53
VI.3 MÉTODO DEL MOMENTO DE INERCIA EFECTIVO 54
VI.4 MÉTODO BI-LINEAR 55
VI.5 MÉTODO DEL INCREMENTO DE MOMENTO-CURVATURA 55
VI.6 MÉTODO DE INCREMENTO SEGÙN EL TIEMPO 56
VI.7 DEFORMACIONES MÁXIMAS PERMISIBLES 58
VI.8 EJEMPLO DE DETERMINACIÓN DE LA DEFORMACIÓN INICIAL DE U
261
CAPÍTULO VIII
COLOCACIÓN DE LA FUERZA DE PRESFORZADO A LO LARGO DEL ELEMENTO
Pag

VIII.1 LÍMITES DE LA ZONA 79
VIII.2 REDUCCIÓN DE LA FUERZA DE PRESFUERZO CERCA DE LOS APOYOS 80
VIII.3 EJEMPLO DETERMINACIÓN DE COLOCACIÓN DE LOS TENDONES 81
VIII.4 PROBLEMAS PROPUESTOS 81

CAPÍTULO IX
ZONA DE ANCLAJE DEL PREESFURZO
IX.1 INTRODUCCIÓN 82
IX.2 CONCRETO PRETENSADO 82
IX.3 ZONAS DE ANCLAJES DE ELEMENTOS POSTENSADO 83
IX.4. RESISTENCIA NOMINAL DE LOS MATERIALES 85
IX. 5 MÉTODOS DE DISEÑO 85
IX. 6. DISEÑO DE LAS ZONAS DE ANCLAJE PARA TENDONES DE UN ALAMBRE
O BARRAS DE 16 MM DE DIÁMETRO 87
IX.7 USO DE DISPOSITIVOS ESPECIALES DE ANCLAJE 88
IX.8 EJEMPLO DE DOS ANCLAJES EN UNA SECCIÓN RECTANGULAR 88
IX.9 PROBLEMAS PROPUESTOS 89
CAPÍTULO X
ELEMENTOS COMPUESTOS CONCRETO-CONCRETO SOMETIDO A FLEXIÓN
X.1 INTRODUCCIÓN 91
X.2 ESTADOS DE CARGA DE LOS ELEMENTOS COMPUESTOS 91
X.3 VIGA PREFABRICADA SIN CIMBRA (SIN APOYO) 92
X.4 VIGA PREFABRICADA CON CIMBRA (APOYADA 93
X.5 DETERMINACIÓN DEL PRESFUERZO 93
X.6 RESISTENCIA AL CORTANTE VERTICAL 94
X.7 RESISTENCIA AL CORTANTE HORIZONTAL 94
X.8.1 DISEÑO DEL REFUERZO 96
X.9 PASOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE UNA SECCIÓN COMPUESTA 96
X.10 EJEMPLO DE SECCIÓN COMPUESTA 97
X.11 PROBLEMAS PROPUESTOS 102
CAPÍTULO XI
ESTADO LÍMITE ÚLTIMO
XI.1. DIAGRAMA DE CÁLCULO DEL ESFUERZO-DEFORMACIÓN DEL CONCRETO 104
XI.2 HIPÓTESIS 104
XI.3 RESISTENCIA REQUERIDA 105
XI.4 RESISTENCIA DE DISEÑO 105
XI.5 DIAGRAMA DE INTERACCIÓN DE RESISTENCIA 106
XI.6 FLEXIÓN 108
XI.7. DISTANCIA ENTRE APOYOS LATERALES DE ELEMENTOS SOMETIDOS A
FLEXIÓN 116
XI.8 REFUERZO MÍNIMO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXIÓN REFORZADO
CON ACERO PRESFORZADO 116
Pag
XI.9 REFUERZO ADHERIDO MÍNIMO 116
262
XI.10 PROBLEMAS PROPUESTO 117
CAPÍTULO XII
FLEXO-COMPRESIÓN
XII.1 ANÁLISIS DE CUALQUIER TIPO DE SECCIÓN 119
XII.2 EJEMPLO DE UNA SECCIÓN PREESFORZADA SOMETIDAS A FLEXOCOMPRESIÓN
120
XII.3 EFECTOS DE LA ESBELTEZ EN ELEMENTOS A COMPRESIÓN 122
XII.4 CONSIDERACIÓN DE LA ESBELTEZ 122
XII.5 PASOS A SEGUIR PARA EL CÁLCULO DE COLUMNA ESBELTAS SIN
DESPLAZAMIENTO LATERAL 126
XII.6 DISEÑO DE ESTRUCTURAS CON DESPLAZAMIENTO LATERAL 127
XII.7 PASOS A SEGUIR PARA EL CÁLCULO DE COLUMNA ESBELTAS CON
DESPLAZMIENTO LATERAL 127
XII.8 TRANSMISIÓN DE LAS CARGAS DE COLUMNAS A TRAVÉS DE LOS SISTEMAS DE
ENTREPISOS 127
XII.9 DIMENSIONES DE DISEÑO PARA ELEMENTOS A COMPRESIÓN 128
XII.10 LÍMITES PARA EL REFUERZO DE ELEMENTOS REFORZADO CON REFUERZO
PRESFORZADOS SOMETIDOS A COMPRESIÓN 128
XII.11 EJEMPLO DE DETERMINACIÓN DE LAS CARGAS DE DISEÑO DE SECCIONES
SOMETIDA A FLEXO-COMPRESIÓN EN PÓRTICOS SIN DESPLAZAMIENTOS 129
XII.12 EJEMPLO DE DETERMINACIÓN DE LAS SOLICITACIONES DE DISEÑO DE
SECCIONES SOMETIDA A FLEXO-COMPRESIÓN EN PÓRTICOS CON
DESPLAZAMIENTO 130
XII.13 PROBLEMAS PROPUESTOS 132
CAPÍTULO XIII
TRACCIÓN SIMPLE Y FLEXO-TRACCIÓN
XIII.1 NOTAS SOBRE LA NOMENCLATURA 134
XIII.2 HIPÓTESIS 134
XIII.3 TRACCIÓN SIMPLE 134
XIII.4 CASOS DE COMPROBACIÓN DE SECCIONES 135
XIII.5 EJEMPLO DE ELEMENTO SOMETIDO A FLEXO-TRACCIÓN 135
XIII.6 EJEMPLO DE DISEÑO DE UN ELEMENTO SOMETIDO A FLEXO-TRACCIÓN 135
XIII.7 PROBLEMA PROPUESTO 137
CAPÍTULO XIV
RESUMEN DE ELEMENTOS PRESFORZADOS SOMETIDOS A SOLICITACIONES NORMALES
EN EL ESTADO DE AGOTAMIENTO
XIV.1 ECUACIONES DE EQUILIBRIO PARA ELEMENTOS CON REFUERZO
PRESFORZADO Y NO PRESFORZADO 138
XIV.2 EJEMPLO DE UNA SECCIÓN PREESFORZADA SOMETIDAS A SOLICITACIONES
NORMALES EN ESTADO DE AGOTAMIENTO 144
XIV.3 PROBLEMAS PROPUESTOS 148
CAPÍTULO XV
SOLICITACIÓN TANGENTE (CORTANTE)
263
Pag
XV.1 INTRODUCCIÓN 149
XV.2 VALOR DEL ANCHO DEL ELEMENTO 150
XV.3 RESISTENCIA AL CORTANTE 150
XV.4 DETERMINACIÓN DE Vu 150
XV.5 DETERMINACIÓN DE Vc EN ELEMENTOS PRESFORZADOS 150
XV.6 RESISTENCIA A CORTANTE CONTRIBUIDA POR EL REFUERZO DE CORTANTE 153
XV.7.5 DISEÑO DEL REFUERZO A CORTANTE 154
XV.8 PROBLEMAS PROPUESTOS 157
CAPÍTULO XVI
TORSIÓN
INTRODUCCIÓN 158
XVI.1. TORSIÓN COMO SOLICITACIÓN SECUNDARIA 159
XVI.2.CÁLCULO DEL MOMENTO TORSOR MAYORADO (Tu) 159
XVI.3 RESISTENCIA AL MOMENTO TORSOR 160
XVI.4. REFUERZO NECESARIO A TORSIÓN 161
XVI.5. REDUCCIÓN DEL REFUEZO LONGITUDINAL 162
XVI.6 DETALLES DEL REFUERZO PARA TORSIÓN 162
XVI.7 REFUERZO MÍNIMO PARA TORSIÓN 163
XVI.8 ESPACIAMIENTO DEL REFUERZO A TORSIÓN 163
XVI.9 PASOS A SEGUIR PARA EL CÁLCULO A TORSIÓN DE ELEMENTOS
PRESFORZADO 163
XVI.10 DISEÑO DE UN ELEMENTO PRESFORZADO SOMETIDO A CORTANTE Y
TORSIÓN 166
XVI.11 PROBLEMAS PROPUESTOS 168
CAPÍTULO XVII
VIGAS ESTÁTICAMENTE DETERMINADAS
VIGAS PREESFORZADAS
XVII.1 INTRODUCCIÓN 170
XVII.2 TIPOS DE SECCIONES 170
XVII.3 SECCIÓN INICIAL 170
XVII.4 DISEÑO DE VIGA CON PRESFUERZO TOTAL 171
XVII.5 DISEÑO DE VIGA CON PRESFUERZO PARCIAL 187
XVII.6 PROBLEMAS PROPUESTOS 195
CAPÍTULO XVIII
VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS
VIGAS PREESFORZADAS
XVIII.1 INTRODUCCIÓN 197
XVIII.2 EFECTOS DEL PRESFUERZOS EN VIGAS CONTINUAS 198
XVIII.3 MÉTODO DEL DESPLAZAMIENTO DEL APOYO 198
XVIII.4 MÉTODO DE LA CARGA EQUIVALENTE 202
XVIII.5 PASOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE VIGAS CONTINUAS PREESFORZADAS 204

Pag
XVIII.6 REDISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS NEGATIVOS DEBIDO A CARGAS DE
GRAVEDAD EN ELEMENTOS CONTINUOS PRESFORZADOS A FLEXIÓN 212
264
XVIII.7 PÓRTICOS INDETERMINADOS 212
XVIII.8 PROBLEMAS PROPUESTOS 221
CAPÍTULO XIX
SISTEMAS DE LOSAS REFORZADAS EN UNA Y DOS DIRECCIONES
XIX.1 ALCANCE 223
XIX.2 SISTEMAS DE LOSAS 223
XIX.3 LOSA REFORZADA EN UNA DIRECCIÓN 224
XIX.4. LOSAS REFORZADAS EN DOS DIRECCIONES 225
XIX 5 RESISTENCIA A CORTANTE DE LOSAS 228
XIX.6 MÉTODO DEL PÓRTICO EQUIVALENTE 233
XIX.7 RESISTENCIA A FLEXIÓN PARA LOSAS PREESFORZADAS 238
XIX.8 DISTRIBUCIÓN DE LOS TENDONES DE PRESFUERZO 238
XIX.9 DEFORMACIÓN DE LAS LOSAS REFORZADAS EN DOS SENTIDOS 238
XIX.10 PASOS A SEGUIR PARA EL DISEÑO DE LOSAS PREESFORZADAS EN DOS
DIRECCIONES POR EL MÉTODO DEL PÓRTICO EQUIVALENTE 240
XIX.11 EJEMPLO DE DISEÑO DE UNA LOSA PREESFORZADA POR EL MÉTODO DEL
PÓRTICO EQUIVALENTE 241
XIX.12 ANÁLISIS DEL MÉTODO DEL PÓRTICO EQUIVALENTE PARA CARGA
HORIZONTALES EN PÓRTICOS NO ARRIOSTRADOS 246
XIX.13 PROBLEMAS PROPUESTOS 247
CAPÍTULO XX
RESPUESTAS A LOS PROBLEMAS PROPUESTOS 248
DEFINICIONES 249
NOTACIÓN 256
ÍNDICE 262
265
CONCRETO ESTRUCTURAL

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Sobre el Autor

CIVILARQ

La ingeniería civil es la disciplina de la ingeniería profesional que emplea conocimientos de cálculo, mecánica hidráulica y física para encargarse del diseño, construcción y mantenimiento de las infraestructuras.