Presforzado

PARTE III

ANALISIS POR FLEXION

3.1 INTRODUCCIÓN
En el análisis por flexión, las dimensiones del acero y del concreto, así como la magnitud y la línea de acción de la fuerza pretensora son generalmente conocidas. Si se dan las cargas es posible que se desee calcular los esfuerzos resultantes y compararlos con los respectivos esfuerzos permisibles . Alternativamente si se conocen losesfuerzos permisibles , es posible calcular las máximas cargas que pueden tomarse sin exceder los esfuerzos permisibles.
Tanto el análisis como el diseño del concreto preesforzado puede necesitar de la consideración de varios estados de carga, tal como sigue;
a) Preesfuerzo inicial, inmediatamente después de la transferencia, cuando solo Pi actúa en el concreto.
b) Preesfuerzo inicial mas pesopropio del miembro.
c) Preesfuerzo inicial más la totalidad de la carga muerta.
d) Preesfuerzo efectivo, “Pe” después de ocurridas las pérdidas más las cargas de servicio consistentes en la totalidad de la carga muerta más las cargas vivas esperadas.
e) Carga última, cuando se incrementan las cargas esperadas de servicio mediante factores de carga , y el miembro se encuentra al inicio de lafalla.

3.2 PERDIDA PARCIAL DE LA FUERZA PRETENSORA
Como ya se estudió en la parte I, la fuerza de tensión en el gato, “Pj”, se reduce inmediatamente a lo que se llama la fuerza de preesfuerzo inicial, “Pi”, a causa del acortamiento elástico del concreto luego de la transferencia, del deslizamiento del tendón a medida que la fuerza se transfiere de los gatos a los extremos de la viga y por laspérdidas que ocasiona la fricción entre el tendón y el concreto (postensado) o entre el tendón y los dispositivos de alineamiento del cable (pretensado).
Posteriormente existe una reducción adicional de la fuerza desde “Pi” hasta el preesfuerzo efectivo “Pe”, que ocurre durante un largo período y a una tasa gradualmente decreciente, producto del flujo plástico del concreto bajo la acción de lafuerza de preesfuerzo sostenida, de la retracción de fraguado del concreto y de la relajación de esfuerzos en el acero.
Los valores de mayor interes en elcalculo d elos esfuerzos en el concreto son el presfuerzo inicial Pi y el presfuerzo efectivo Pe. Resulta conveniente expresar la relación entre estos terminos en función de la relación de efectividad R, la cual se define como;

Pe = R.Pi3.3 ESFUERZOS ELASTICOS DE FLEXION EN VIGAS NO AGRIETADAS
3.3.1 Comportamiento de vigas presforzadas en el rango elástico
En la siguiente figura se muestra una viga presforzada típica apoyada simplemente con un tendón curvo, su sección, las fuerzas equivalentes F, N y P que actúan sobre el concreto, el polígono de equilibrio de fuerzas, fuerzas de anclaje y curvatura reemplazadas pór laresultante T, y finalmente la viga con cargas transversales.






















FIGURA # 3.1

3.3.2 Esfuerzos Elásticos
Siempre que la viga permanezca sin agrietarse, y que tanto en el concreto como el acero sean esforzados en el rango elástico, los esfuerzos en el concreto pueden hallarse usando conocidas ecuaciones de la mecánica basadas en el comportamientoelástico
En el desarrollo de las ecuaciones elásticas para esfuerzos generados por flexión, los efectos de la fuerza de preesfuerzo, los momentos que genera el propio peso y los momentos por las cargas muerta y viva se calculan por separado y luego se superponen. Cuando la fuerza inicial de preesfuerzo “Pi” se aplica con una excentricidad “e” por debajo del centroide de la sección transversal conárea “Ac” y con distancias a las fibras superiores e inferiores “c1” y “c2”, respectivamente, ésta produce el esfuerzo de compresión “–Pi/Ac” y los esfuerzos flectores +Pi(e)c1/Ic y –Pi(e)c2/Ic, en las fibras superiores e inferiores respectivamente (los esfuerzos de compresión se consideran negativos y los esfuerzos de tensión positivos), como se indica en la figura # 10. Entonces, en la...