CONCRETO PRESFORZADO

CONCRETO PRESFORZADO

Richard caselliz

24/01/2015

Ing. caselliz






































TEORIA ELASTICA ELEMENTAL


Supongamos que se tiene una viga libremente apoyada, cuya sección transversal se muestra en la Fig. 4.1(a), y que inicialmente sólo actúa su peso propio produciendo un momento inicial M1 por efecto del cual en la sección transversal en que actúa dicho mo­mento,se producen esfuerzos cuyo diagrama se muestra en la Fig. 3.1(b).

Fig. 3.1


Ahora supongamos que a dicha viga le aplicáramos una fuerza de compresión longitudinal y que está colocada en un punto cual-quiera de la sección transversal> a una distancia e del centro de gravedad de la misma.
Así de la magnitud de ladistancia e, dependerá la forma del diagrama de esfuerzos que producirá la fuerza preesforzante, la cual llamaremos Pi pudiéndose presentar los siguientes casos:
(a) La fuerza Pi está colocada en el C.G. de la sección e = 0, en esta posición es el diagrama de esfuerzos como se indica en la Fig 3. 2(b), es decir, esfuerzo constante de compresión.
(b) Si la fuerza está colocada a una distancia e 0, hacia abajo del centro de gravedad pero dentro del núcleo central, el dia­grama de esfuerzos es trapecial como se indican en la Fig. 3.2(c); únicamente esfuerzos de compresión.
(c) Si la fuerza Pi está en el límite inferior del núcleo central, el diagrama es triangular, tal como se indica en la Fig. 3.2(d).
(d) Si la carga está fuera del núcleo central, entonces apare­cerán tracciones en algunasde las fibras superiores, siendo el dia­grama de esfuerzos tal y como se Indica en la Fig. 3.2(e).
Por la tanto, si se aplica dicha carga Pi en la viga, es con objeto de contrarrestar las esfuerzos producidos por las cargas exteriores, dándole, por consiguiente, mayor capacidad de carga a la viga. Es indispensable analizar cuál es la posición más conveniente rara aplicar la fuerza Pi, con objetode lograr la que deseamos.


Este es el mas conveniente


CASO 3. Ahora la fuerza preesforzante se va a colocar fuera del núcleo central y actuará al mismo tiempo que el peso propio, las Sumas de los esfuerzos producidos por ambas fuerzas se mues­tran en los diagramas (b), (c) y (d) de la Fig. 3.5



Fig.3.5


En b cuando fa2 esfuerzo de tracción producido por la fuerza Pi, es mayor que fpa, no es conveniente es te caso por aparecer traccio­nes en las fibras superiores.
En c, cuando fa2 es igual a fpa caso más conveniente por darnos la posibilidad de aumentar sobrecarga, ya que arriba el esfuerzo es nulo y además abajo hay un gran esfuerzo de compresión que ser­virá para contrarrestar lastracciones producidas por la sobrecarga.
Finalmente en d, fa2 es menor que fpa por lo tanto, la carga que se puede agregar es menor que en el caso anterior.
De todos los casos analizados, el más conveniente es sin lugar a dudas fa2 = fpa cuando no se aceptan tracciones en ningún punto de la sección transversal.
Este análisis nos conduce a la ecuación de equilibrio siguiente:



pero

Si sustituimoslos valores en la expresión (a), queda


Si despejamos a Mi nos queda:


Es decir, que el momento inicial Mi debe ser igual a la fuerza pre­esforzante multiplicada por su distancia al limite inferior del núcleo central (en vigas apoyadas en voladizos, naturalmente, es al límite superior).
Por consiguiente, al actuar la sobrecarga de la viga sufre la acción del momento total MT (por peso propio ysobrecarga), al mismo tiempo la fuerza preesforzante ha disminuido en intensidad debido a varias causas, entre otras las deformaciones elásticas y plásticas del elemento comprimido, las deformaciones plásticas del elemento preesforzante, etc.


Fig. 3.6


Si por otra parte no queremos que aparezcan tracciones en ningún punto de...