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Guía de Estudio Nro 11: Estructuras Pretensionadas
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ESTRUCTURAS PRETENSIONADAS
OBJETIVO DEL TRABAJO: Estudiar el comportamiento de las estructuras con elementos pretensados o
postesados, evaluar sus ventajas relativas frente al hormigón armado convencional y conocer su campo de
aplicación.
INTRODUCCIÓN: Dice el Ing. Luis J. Lima en su libro "Aproximación a la idea deHormigón Pretensado"
que la idea básica de pretensado "es la introducción -en una estructura- de fuerzas tales que, sumadas al
peso propio y a las cargas de servicio, produzcan un estado tensional que permita una mejor utilización de
los materiales resistentes empleados".
Aparece aquí un primer concepto básico de pretensado: introducir fuerzas para provocar tensiones que
mejoren elfuncionamiento estructural ante cargas de servicio.
Veamos este ejemplo:
Para trasladar en conjunto una serie de libros
que no están rígidamente vinculados entre sí,
donde cada uno de ellos tiene un peso Wi,
que sumados dan un peso W, es necesario
previamente introducir una fuerza P que
comprima a los libros de manera de
desarrollar fricción entre ellos para impedir el
desplazamiento relativo, y luegovencer la
fuerza W para trasladarlos.

El paraguas constituye otro ejemplo de
estructura pretensada. Las nervaduras
curvas de acero, impulsadas hacia fuera y
apoyadas en los elementos de compresión
conectados a la vara, someten la tela a
tracción y le dan una forma apta para resistir
cargas. Dentro de determinados límites, la
membrana de un paraguas puede absorber
presiones desde abajoy desde arriba: un
armazón de acero invierte sus tensiones
cuando se invierte la acción del viento, pero
en ambos casos la membrana se halla
sometida a tracción.

Fig.1

Fig.2

EXPLICACIÓN DEL PRETENSADO
Vamos a realizar un ejercicio sencillo. Para ello tomamos el canuto de un bolígrafo (Fig. 3), una bandita
elástica y un elemento rígido (que en este caso ha sido una tapa ciega deluz). Todo ello vinculado a una
superficie de apoyo, simplemente como elemento organizador de "nuestra estructura elemental". Ver Fig.
4. La banda elástica ha sido colocada por el interior del canuto y vinculada a su extremo (con un nudo) y en
el otro, la banda elástica ha pasado por el orificio de la tapa rígida y ha sido asegurada con un elemento
que permite mantener estirada dicha banda (Fig.5).



Fig. 3
Características del canuto plástico
Fig. 4 Estructura pretensada

L= 12,5 cm

øe= 7,5 mm

øi= 4,4 mm

Sección

¶
(D2 - d2) =
4

3,14
(0,752 - 0,442) = 0,29 cm2
4

Momento de
inercia

J=

¶
(D4 - d4) =
64

3,14
(0,754 - 0,444) = 0,014 cm4
64

Modulo
resistente

Fig. 5

A=

W=

¶ (D4 - d4) =
32
D

3,14 (0,754 - 0,444) = 0,0365 cm3
320,75

Peso propio W = 3,3 gr

Fig. 6

Carga (una mecha de 3,3 mm)
En el visor se lee 3,385 gr.
Adoptamos P = 3,4 gr

La posición de la carga en el extremo constituyó una situación
de equilibrio inestable. Con mucha precaución se pudo
fotografiar este estado de equilibrio (Fig. 7). Para nuestra
experiencia tomaremos esta situación como extrema, esto es
que el valor de las tensiones enel extremo superior valen
cero.
Momentos exteriores
Mw = 3,3 gr x 12,5 cm / 2 = 20,6 grcm

Fig. 7

Mp = 3,4 gr x 12,5 cm = 42,5 grcm

7,5 mm

4,4 mm

N

N

W = 3,3 gr

dx

P = 3,4 gr

12,5 cm
Fig. 8
Veamos el estado de tensiones normales que produce cada una de las solicitaciones:




Sección

Compresión

Tracción

Compresión
4,4 mm

Compresión

σ

dxTensiones normales debido a la precompresión

Tensiones normales debido a la carga P

N

=

P

=

A
Mw
W
MP
W

Diagrama de Tensiones normales Finales
Fibras superiores

σsup = 0 = -

N

+

A

Donde podemos despejar N, que resulta:
Luego, en las
Fibras inferiores

Mw
W

+

P

N

=

W

Tensiones normales debido al peso propio

σ

W

σ
σ
σ...