concreto presforzado clase 3

8/17/2019 Concreto Presforzado Clase 3

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12-abr.-16Profesor: Ing. Luis Villena Sotomayor

CONCRETO PRESFORZADO :

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CONCRETO

PRESFORZADO 2016-1

CLASE 3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Lima - Perú


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ESTRUCTURAS COMPUESTASCONCEPTO

• Se refieren por lo general a estructuras prefabricadass(postensadas o pretensadas) que trabajan en forma conjunta conel concreto vaciado posteriormente en el sitio (losa).


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VIGAS PREFABRICADAS POSTENSADAS

• Ampliación del Puente Independencia – Piura 2006


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Pag. 4

• Ampliación del Puente Independencia – Piura 2006


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Pag. 5

• Vigas Prefabricadas “pretensadas” del Tren Eléctrico” - Lima 2010


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Pag. 6

• Vigas Prefabricadas “postensadas” del Puente Las Lomas” - Lima2010


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CONCEPTOS

•El requisito indispensable paraque trabajen como seccióncompuesta es garantizar unacorrecta adherencia ó conexiónentre las vigas y la losa mediante

un adecuado diseño por cortantehorizontal en la interface.

•Esta resistencia al deslizamiento

es proporcionada por laadherencia natural y la rugosidadque genera trabazón mecánica ómediante acero de refuerzo.

ESTRUCTURAS COMPUESTAS


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Profesor: Ing. Luis Villena Sotomayor


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ESTRUCTURAS COMPUESTAS

CONCEPTOS

• Las vigas y la losa pueden ser de distinto tipo de concreto.

• Por lo general la resistencia del concreto es mayor para loselementos prefabricados

• La relación entre ambos materiales es mediante la relación de

módulos de elasticidad.

n = Relación de módulos = Eviga / Elosa,

• El Ancho efectivo transformado (btr ) es igual Ancho efectivo de la losa

(be) dividido entre la relación de módulos

btr = be / n.• El Esfuerzo en la losa ( f losa ) es igual al esfuerzo en la viga ( fviga)

dividido entre la relación de módulos

f losa = f viga / n. ……demostración….


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PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LA SECCIÓN COMPUESTA

be

btr = be / n

Hvc

E.N.vc

exc_vcyb_vc

yt_vcy_int

f'c (Viga Prefabricada)

f'c (Losa)

excyb

yt

H

E.N.vp


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Donde:

H = Peralte de la Viga Prefabricada.E.N.vp = Eje Neutro ó Centro deGravedad de la Viga Prefabricada.

exc. = Dist. del C.G. del Tendón alE.N.v.p

yt = Dist. del E.N.vp. a la Fibra Superior.yb = Dist. del E.N.vp. a la Fibra Inferior.

Hvc = Peralte de la Viga Compuesta.be = Ancho efectivo de la losa. btr = Ancho efectivo transformado.

n = Relación de módulos = Eviga / Elosa, E = Módulo de Elasticidad.E.N.vc = Centro de Gravedad ó eje neutro de la Sección Compuesta.exc_vc =Dist. del C.G. del Tendón al E.N.v.cyt_vc = Dist. del E.N.vc. a la Fibra Superior.yb_vc = Dist. del E.N.vc. a la Fibra Inferior.

y_int = Dist. del E.N.vc. a la Fibra de Interface entre la Viga Pref. y la losa.

be

btr = be / n

Hvc

E.N.vc

exc_vcyb_vc

yt_vcy_int


f'c (Losa)

excyb

yt

H

E.N.vp


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Propiedades de la Viga Prefabricada:

A = Area Total de la Sección deConcreto.

I = Momento de Inercia alrededor delE.N.vp.

Zt = I/yt : Módulo de Sección conrespecto a la fibra Superior.Zb = I/yb : Módulo de Sección conrespecto a la fibra Inferior.

Propiedades de la Sección Compuesta:

Avc = Area Total de la Sección de Concreto.Ivc = Momento de Inercia alrededor del E.N.vp.Zt_vc = Ivc / yt_vc : Módulo de Sección con respecto a la fibra Superior.Zb_vc = Ivc / yb _vc: Módulo de Sección con respecto a la fibra Inferior.

be

btr = be / n

Hvc

E.N.vc

exc_vcyb_vc

yt_vcy_int


f'c (Losa)

excyb

yt

H

E.N.vp


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EJEMPLOS DE VIGAS COMPUESTAS

• Vigas prefabricadas Doble “T” para edificaciones


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• Vigas cajón prefabricadas para puentes:


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Pag. 14


• Vigas cajón prefabricadas para puentes:


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• Losas Pretensadas para edificaciones:


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• Viguetas Pretensadas para edificaciones:


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Detalle de losa convigueta

pretensada

Viguetas Pretensadaspara edificaciones:


CONCRETO PRESFORZADO


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PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO CON VIGUETAS PRETENSADAS:

• Estas viguetas trabajan apuntaladas hasta que la losa hayaalcanzado su resistencia y puedan trabajar como sección

compuesta



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ANALISIS DE ESFUERZOS EN VIGAS COMPUESTAS

CONCEPTOS

• Se deberá tener en cuenta para el análisis, si la viga prefabricadatrabajará apuntalada o no para soportar las cargas de la losa y

cargas muertas propias de la estructura.• Si la viga no es apuntalada, entonces se deberá considerar como

carga muerta al peso de la losa (concreto fresco), hasta queadquiera su resistencia.

• Si el elemento es apuntalado la viga trabajará con la losa como

sección compuesta para soportar el peso de esta última y lasdemás cargas.



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ANALISIS ELASTICO DE ESFUERZOS EN VIGAS COMPUESTAS

-

-+

+

+

-

+

Diagrama de Esfuerzos - ETAPA INICIAL

Por Presforzado Por Peso Propio

-Pi/A -Pi.exc/Zb +Mpp/Zb

-Mpp/Zt -Pi/A +Pi.exc/Zt

E.N.vp

exc

W

P P

-=

+

f2=-Pi/A-Pi.exc/Zb+Mpp/Zb adm

f1=-Pi/A+Pi.exc/Zt-Mpp/Zt adm

exc



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CASO 1: ANALISIS DE ESFUERZOS - EN VIGAS “SIN APUNTALAR”

E.N.vp

btr = be / n

E.N.vc

y_int

+

-

+


+MdL / Zb

-MdL / Zt

E.N.vp

exc

-

=

f4= -Pi/A-Pi.exc/Zb+Mpp/Zb +MdL/Zb ad

f3= -Pi/A+Pi.exc/Zt-Mpp/Zt -MdL/Zt adm

-

+

f2

f1

Por Peso de Losa

+ =

adm

adm

-

f6= -Pe/A-Pe.exc/Zb+Mpp/Zb +MdL/Zb

f5= -Pe/A+Pe.exc/Zt-Mpp/Zt -MdL/Zt

+

-

+Md / Zb_vc

-(Md/Zt_vc )/n

Peso Muerto

+ML/Zb_vc

-(ML/Zt_vc)/n

Sobrecarga

+

ad

Diagrama de Esfuerzos - ETAPA FINAL

f5 -(Md*y_int / Ivc )/n-Md*y_int / Ivc

-(ML*y_int / Ivc )/n

-ML*y_int / Ivc

+

-



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CASO 2 : ANALISIS DE ESFUERZOS - EN VIGAS “CON APUNTALAMIENTO”

E.N.vp

btr = be / n

E.N.vc

y_int

+


-

=

f4= -Pi/A-Pi.exc/Zb+Mpp/Zb+MdL/Zb_vc adm

f3= -Pi/A+Pi.exc/Zt-Mpp/Zt-(MdL*y_int / Ivc) adm

-

+

f2

f1

Por Peso de Losa

+ =-

f6= -Pe/A-Pe.exc/Zb+Mpp/Zb+MdL/Zb_vc

f5= -Pe/A+Pe.exc/Zt-Mpp/Zt-(MdL*y_int / Ivc)

+

-

+Md / Zb_vc

-(Md/Zt_vc )/n

Peso Muerto

+ML/Zb_vc

-(ML/Zt_vc)/n

Sobrecarga

+

Diagrama de Esfuerzos - ETAPA FINAL

-(Md*y_int / Ivc )/n

-Md*y_int / Ivc

-(ML*y_int / Ivc )/n

-ML*y_int / Ivc

+

-

E.N.vp

btr = be / n

E.N.vc

y_int

+

-

+MdL / Zb_vc

-(MdL/Zt_vc )/n

-(MdL*y_int / Ivc )/n

-MdL*y_int / Ivc

--(MdL/Zt_vc )/n

f '3= -(MdL*y_int / Ivc )/n

--(MdL/Zt_vc )/n

f5

f6

f '3

adm

adm

adm



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Demostración y Ejemplos…

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