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APLICACIONES DEL PRESFUERZO

EN EDIFICACIÓN

APLICACIONES DEL PRESFUERZO

EN EDIFICACIÓN

SEMINARIO REGIONAL DE ALTO NIVELSOBRE ESTRUCTURAS DE CONCRETO

PARA EDIFICIACIONES Y PUENTES

Ing. Luis Rocha Marthén

Ing. Adriana de la Garza Roiz

Diciembre 2005



APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACION

I N D I C E

1. Breves antecedentes Históricos.

2. Elementos que componen al sistema.

3. Usos en edificación y sus ventajas.

4. Algunas obras realizadas con el sistema.

5. Consumos de materiales.



APLICACIONES DEL PRESFUERZO EN EDIFICACIÓN

1. Breves antecedentes históricos

Según la literatura, la primera aplicación del presfuerzo auna estructura, consistió en tratar de mantener unidosbloques de concreto usando un tirante atornillado en

sus extremos. Este uso se debe a P.H. JacksonCalifornia EE.UU. , en el año de 1886.

Contemporáneamente E.W.Dohering en Alemania en1888 obtiene una patente de la aplicación del presfuerzoa una losa mediante el uso de cables de acero.

El presfuerzo no tuvo más desarrollo debido a las

calidades del acero de la época ya que los cablespresentaban demasiadas pérdidas de la tensión aplicadaen un corto tiempo.

En 1928 el Ingeniero Francés Eugéne Freyssinet fue elprimero en exponer la metodología para la valoración delas pérdidas dentro del cálculo estructural. Más tarde en1940 introdujo el primer sistema de presfuerzo conanclajes y cuñas.

Desde ese momento el presfuerzo se desarrollo hasta loque conocemos actualmente.

Paralelamente, varios ingenieros contribuyeron con sus

investigaciones al desarrollo y uso del presfuerzo, talescomo G. Magnel en Bélgica,



Y. Guyón en Francia, P. Abeles en Inglaterra a quiense le atribuye el desarrollo del concreto parcialmentepostensado, F. Leonhart en Alemania, V. Mikhailoven Rusia y T.Y. Lyn en los EE.UU. quien introdujo elconcepto de carga “equivalente”, ampliamente usado

para el análisis de estructuras presforzadas.

Muchos sistemas de presfuerzo y técnicas se handesarrollado y ahora el concreto presforzado esaceptado y utilizado ampliamente como una solucióneconómica, tanto en las estructuras comunes, comoedificios así como en las más sofisticadas como los

puentes y centrales nucleares.

En la actualidad existen dos tipos diferentes de sistemapostensado el conocido como presfuerzo adherente, elcual consiste en que los cables corren dentro de unavaina o ducto el cual es rellenado con mortero despuésdel tensado de los cables y el presfuerzo no adherente,que consiste en que los cables están alojados dentrodel ducto el cual se rellena con una grasa especial.

Este ultimo sistema es el que se utiliza comúnmenteen edificación y ahora en los grandes puentes.

El primer uso identificado del sistema no adherenteen EE.UU., consistió en postensar el sistema de piso

del edificio “Watergate” en la Cd. De Washington D.C.en el año de 1969.

Edificio “WATERGATE” en Washington D.C.




El edificio más alto (56 niveles) construido en 1983 y quien tuvo lareputación de ser el más alto construido utilizando el presfuerzono adherente en el sistema de piso fue el “HURÓN PLAZA“ de laCiudad de Chicago, Illinois de los EE.UU..




2. Elementos que componen al sistema.

Los componentes del sistema no adherente son :

- Cable de acero tipo 270 K.- Anclajes del sistema.- Accesorios




VI STA EN ELEVACION




DIFERENTES TIPOS DE ANCLAJ ES




PROTECCION CONTRA CORROSIÓNPROTECCION CONTRA CORROSIÓN




APLI CACIÓN DE LA T ENSIÓN

ANCLAJES




TRAY ECTORIA DE CAB LES




COLOCACION DE CABLES EN DOS DIRECCIONES




3. USOS EN EDIFICACIÓN Y SUS VENTAJAS

CIMENTACIONES

Losas de c iment ac iónUna manera eficiente de equilibrar la presiónvertical que ejerce el terreno sobre la losa, esmediante el uso de cables de presfuerzo.

Los cables se colocan de tal manera que se

reduzcan los esfuerzos de tensión en elconcreto, optimizando de esta manera lasección transversal de la losa así como enconsumo de acero de refuerzo.

En algunas ocasiones las contra- trabes decimentación puede convenir postensarlas.

Trabes de Trans ic i ónEs posible por medio del presfuerzo diseñaruna trabe de transición con un mejoraprovechamiento del concreto y un menor

consumo de acero de refuerzo.TRABE DE TRANSICIÓN

LOSA DE CIMENTACIÓN




SISTEMAS DE PISO

Es sin duda el elemento estructural de mayor costo del edificioy de mayor influencia en otros elementos.

El peralte no solo determina los tamaños de las columnas,

trabes y cimentación, sino también la altura del edificio.


DIFERENTES ESTRUCTURACIONES

VISTA DEL PRESFUERZO EN PLANTA



4. ALGUNAS OBRAS RELI ZADAS CON EL SISTEMA

EDIFICIOS RESIDENCIALES

Propuesta en Estructura de Acero Propuesta en concreto reforzado

Solución en concreto postensado








EDIFICIOS RESIDENCIAL ES

Ó




Ó




EDIFICIOS RESIDENCIAL ES

Ó















































AULAS E INSTAL ACIONES ESCOLARES







ESTACIONAMIENTOS




CENTROS DE EXPOSICIONES







APLI CACION EN ZONAS ESPECIALES




LOZA S CON CARGAS ESPECIAL ES




HOTELES







GRANDES CLAROS




INCREMENTO DE LA CAPACIDAD DE CARGA







4. Consumos de materiales4.1.- EDIFICIO RESIDENCIAL (50,000 m 2):

Características:

Ubica c ión: Santa Fe, Dis t r i t o Federal .Zona Sísm ic a (RCDF-04 ): I C = 0.16

• Edificio estructurado con muros y marcos deconcreto reforzado, con losas

postensadas.

• Cimentada sobre Pilas con contra trabes.

• Tres Sótanos de 3,600 m2 cada uno, conclaros máximos de 12 m. con espesorconstante de losa aligerada de 40 cm.

• Dos torres de 31 niveles cada una consuperficies de 481.6 m2 , 523.4 m2 y clarosmáximos de 8.40 m.

Se utiliza como sistema de entrepiso una losapostensada aligerada en una dirección de 40 cm.

de espesor y trabe perimetral de 70 cm. de peralte.




4.-Consumos de Materiales




4. Consumos de materiales

4.1.- EDIFICIO RESIDENCIAL (17,595 m 2):

Características:

Ubic ac i ón: Polanc o, Dis t r i t o Federal .Zon a Sísm ic a (RCDF-04): I I C = 0.32

• Edificio estructurado con marcos de concretoreforzado, con losas postensadas.Cimentado sobre Pilas con contra trabes.

• Un Sótano de 3,700 m2 con claros máximosde 8.00 m. con espesor constante de losaaligerada de 35 cm.

• Un edificio de 5 niveles y azotea con una

superficie de 2,620 m2 por nivel con clarosmáximos de 8.00 m.

Se utiliza como sistema de entrepiso una losapostensada aligerada en una dirección de 30cm. de espesor y trabes perimetrales de peraltevariable.






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