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LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN POSTESADO EN LA EDIFICACIÓN. FUNDMENTOS DE DISEÑO Y POSIBILIDADES

José Ramón Solé MarzoDr. Arquitecto y socio director de

WINDMILL Structural Consultants, S.L.P.Profesor responsable del área de estructuras de la

UNIVERSIDAD EUROPEA DE VALENCIA

EL HORMIGÓN PRETENSADO. Conceptos generales

LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN POSTESADO EN LA EDIFICACIÓN

FUNDMENTOS DE DISEÑO Y POSIBILIDADES

2/61

COLOCACIÓN ARMADURA

TESADOARMADURA

VERTIDOHORMIGÓN

TRANSFERENCIAFUERZA DE TESADO

- HORMIGÓN PRETENSADO

· Con la armadura PRETESA

Hormigón pretesado (“off site”)

· Con la armadura POSTESA

Hormigón postesado (“on site”)

- ANTECEDENTES

· Eugène Freyssinet (1.920 – 1.928)

Primeras patentes

· Segunda guerra Mundial (1.945)

Europa, EEUU, Méjico y Rusia1ª vigueta pretensada en España

· Postesado en la edificación

EEUU: años 50 y 60 (S.XX)Europa: años 70España: ¿?

- OTRAS APLICACIONES DEL PRETENSADO

· Rueda de bicicleta, sillas, etc.

· Estructuras de acero




3/61


VERTIDOHORMIGÓN

TESADOARMADURA

INYECCIÓNDESENCOFRADO






- ANTECEDENTES


Primeras patentes











4/61

Walnut Lane Memorial Bridge. 1951 [Perespectives on the Evolution of Structures]






- ANTECEDENTES


Primeras patentes











5/61

EQUILIBRIO EN LOS RADIOS DE UNA RUEDA DE BICICLETA






- ANTECEDENTES


Primeras patentes











6/61

SILLA DE MADERA EN EL PELOPONESO. 2012






- ANTECEDENTES


Primeras patentes











7/61

Noria en Londres (“London Eye”). 1999






- ANTECEDENTES


Primeras patentes










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DEFORMACIÓNPRETENSADO

ESFUERZOSPRETENSADO







- ANTECEDENTES


Primeras patentes








LA TÉCNICA DEL HORMIGÓN POSTESADO



9/61

COMPRESIÓNPREVIA

FLEXIÓNPREVIA

DEFLEXIÓNPREVIA

- FUNDAMENTOS MECÁNICOS

· Compresión y flexión previa

· Fuerzas equivalentes. Auto-equilibrio

- LA CURVATURA DE LA ARMADURA ACTIVA

- COMPONENTES

· Tipos de armadura e inyecciones

· Cabezas activas y pasivas. Gatos. Cuñas

- ORGANIZACIÓN DE UN FORJADO POSTESADO

· Distribución de armaduras

· Recubrimientos

· Distribución de cabezas

- SECUENCIA CONSTRUCTIVA

· Fases. Inyección y sellado cabezas

· Control de alargamientos

· Plazos de descimbrado y desapuntalamiento




10/61

COMPRESIÓNPREVIA

FLEXIÓNPREVIA





- COMPONENTES





· Recubrimientos









11/61

ESFUERZOSORDINARIOS

ESFUERZOSPRETENSADO

FISURACIÓN





- COMPONENTES





· Recubrimientos









12/61

''' xr

Pxq z ''1'

Yxr

l zz Pdxxq '' ·2)(

'' ·2)·( zz Plxq





- COMPONENTES





· Recubrimientos









13/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos









14/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos









15/61

''' xr

Pxq z

''1'

Yxr





- COMPONENTES





· Recubrimientos









16/61

SECCIÓN CONSTRUCTIVA DE UNA LOSA

CORDONES Y TENDONES

CORDONES Y CABLES





- COMPONENTES





· Recubrimientos









17/61

CORDONES Y TENDONES

CORDONES Y CABLES





- COMPONENTES





· Recubrimientos






CRACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS CORDONES




18/61

MONOCORDÓN

TENDÓN PLANO

TENDÓN DE SECCIÓN CIRCULAR





- COMPONENTES





· Recubrimientos









19/61

ANCLAJES ACTIVOS Y PASIVOS

EMBOCADO DE UN GATO EN EL ANCLAJE ACTIVO





- COMPONENTES





· Recubrimientos









20/61

ANCLAJES ACTIVOS Y PASIVOS

ANCLAJESPASIVOS





- COMPONENTES





· Recubrimientos









21/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos






GATOS PARA TENDONES [MK4]




22/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos






GATOS PARA TENDONES [MK4]




23/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos









24/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos





· Plazos de descimbrado y desapuntalamiento Organización DISTRIBUIDA-DISTRIBUIDA




25/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos





· Plazos de descimbrado y desapuntalamiento Organización CONCENTRADA-CONCENTRADA




26/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos





· Plazos de descimbrado y desapuntalamiento Organización MIXTA




27/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos





· Plazos de descimbrado y desapuntalamiento Organización CONCENTRADA-DISTRIBUIDA




28/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos





· Plazos de descimbrado y desapuntalamientoRECUBRIMIENTOS según EHE-08

Artículo 37. Apartado 37.2.4.2




29/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos









30/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos







VERTIDOHORMIGÓN

TESADOARMADURA





31/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos






TESADOARMADURA

p

l

o

Kx

AE

dxePPl

·

1·00

AELNl

·· Artículo 70.3

EHE-08





32/61





- COMPONENTES





· Recubrimientos






TESADOARMADURA

p

l

o

Kx

AE

dxePPl

·

1·00

AELNl

·· Artículo 70.3

EHE-08


FUNDAMENTOS DE CÁLCULO



33/61

KxePxP 1·)( 00

001 PPP

- EVOLUCIÓN DE LA FUERZA DE TESADO

· Pérdidas instantáneas:

- Rozamiento

- Penetración de cuñas

- Acortamiento elástico hormigón

· Pérdidas diferidas:

- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite

- EQUILIBRIO EN VACÍO Y EN SERVICIO

- EQUILIBRIO EN LA SITUACIÓN ÚLTIMA

· Momentos flectores

· Cortante/Punzonamiento

· Cargas concentradas

- INCIDENCIA DE LA HIPERESTATICIDAD




34/61

001 PPP

xlK aePxP ·00 1··2)(

alk

ppa

ePP

AEal

··

00 ··2

··



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite










35/61

001 PPP

cj

ppcp E

EAn

nP·

·2

1·0



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite










36/61

112 PPP

p

ic

iic

ic

p

cj

p

prcspcp Att

IeA

AA

EE

ttEttnP ·

,(1··

1··1

·,·,

0,

2,

,

001



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite










37/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







ukp f

PA·75,00

pkp f

PA·90,00




38/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







iji

iii

i

iij y

IePM

AP

,,1,1,1

, ···9,0

9,0

iji

iiik

i

iij y

IePM

AP

,,2,,2

, ···9,0

9,0




39/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







ARMADURA ACTIVA

NO ADHERENTE

ARMADURA ACTIVA

ADHERENTE




40/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite










41/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







sucurd VVV

dysu fAsenzV ,·cotcot·

dbfV cdcvlc

cu 03/1 '15,010015,0




42/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







sucurd VVV

dysu fAsenzV ,·cotcot·

dbfV cdcvlc

cu 03/1 '15,010015,0




43/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite










44/61



- Rozamiento




- Retracción

- Fluencia

- Relajación

· Fuerza límite







ePM ·

COMPORTAMIENTO TÍPICO DE LOS FORJADOS POSTESADOS



45/61

Losa de 12x12m apoyada sobre pilares H=31,5cm

· Peso propio 7,88 kN/m2

· Carga permanente 2,50 kN/m2

· Sobrecarga 3,50 kN/m2

- DEFORMACIONES Y FLECHAS

- ESFUERZOS


· Cortante/punzonamiento

· Axiales

- TENSIONES NORMALES Y FISURACIÓN

· Control de la reología

· Durabilidad

· Pérdidas de rigidez

- EFECTOS DINÁMICOS




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Deformación elástica bajo cargas gravitatorias(Aumentada 100 veces)

Deformación elástica totalen vacío

(Aumentada 100 veces)

Deformación elástica debida al pretensado(Aumentada 100 veces)


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad






47/61

Diagrama de niveles de flecha en ELSFmáx,inst = 6,4mm L/1875


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad






48/61

Mom

ento

s fle

ctor

es M

yEL

U (

m·k

N/m

)M

omen

tos

flect

ores

Mx

ELU

(m

·kN

/m)


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad






49/61

Diagrama cualitativo cortante máximo Q11 en E.L.U.


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad






50/61


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad



Tens

ione

s pr

inci

pale

sen

la c

ara

supe

rior

de

la lo

sa (

ELU

)Te

nsio

nes

prin

cipa

les

en la

car

a ife

rior

de la

losa

(EL

U)




51/61


- ESFUERZOS



· Axiales



· Durabilidad



Degradación significativa de la rigidez a flexiónen E.L.U. (+1 16c/15)

POSIBILIDADES GENERALES DE DISEÑO



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- PREDIMENSIONADO

· Losas H=L/35

- VENTAJAS

· Diafanidad

· Economía material

Sostenibilidad

Control concargas

· Esbeltez (30%-40%)

· Control efectos reológicos

· Durabilidad

· Ejecución precisa/controlada

· Rapidez

- INCONVENIENTES

· Precio

· Posibilidades de contratación

· Versatilidad posterior Instalaciones

- LUCES/USOS ÓPTIMOS

· 8<l<25

· Hospitales, centros docentes, oficinas, salas de

audiencia y exposición, aparcamientos, etc.

ViguetaPretensada

Reticular Losa Sándwich LosaPostesada

Rango deLuces (m)

4 – 7 5 - 9 6 – 10 9 - 15 8 - 25

3 m 4 m 4 m 6 m 17 m

PEM Ref.55 €/m2 65 €/m2 85 €/m2 100 €/m2 115 €/m2

6 m 7 m 7,5 m 10 m 12 m

EJEMPLOS



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Edificio Tecno-Parc de Redessa en Reus, Tarragona (2010-2011)

EJEMPLOS



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EJEMPLOS



55/61


EJEMPLOS



56/61


EJEMPLOS



57/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



58/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



59/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



60/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



61/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



62/61

Torr

e AG

BAR d

e Bar

celo

na (

2001

-200

5)

EJEMPLOS



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EJEMPLOS



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