Ciencias Sociales

Capítulo 2 Conceptos básicos de diseño de elementos de concreto presforzado y prefabricado

Capítulo 2
CONCEPTOS BÁSICOS DE DISEÑO DE ELEMENTOS
DE CONCRETO PRESFORZADO Y PREFABRICADO

2.1

GENERALIDADES

condiciones de la fuerza de presfuerzo difieren entre sí. La viga
I tiene presfuerzo axial, es decir, el centro de gravedad de los
torones se encuentra en el eje neutro de la sección.El presfuerzo así colocado no provoca ningún momento en la sección
por lo que desde este punto de vista no hay ventajas al colocar
presfuerzo axial. En la viga II el presfuerzo produce un diagrama de momento constante a lo largo del elemento debido a
que la trayectoria de la fuerza P es recta y horizontal, pero está
aplicada con una excentricidad, e. Con esto se logra contrarrestar el momentomáximo al centro del claro provocado por la
carga vertical. Sin embargo, en los extremos de la viga II el
momento provocado por el presfuerzo resulta excesivo ya que
no existe momento por cargas verticales que disminuya su
acción. En este caso, un diseño adecuado deberá corregir este
exceso de momento. Por último, en la viga III se tiene una
distribución de momentos debida al presfuerzosimilar a la
curva provocada por la carga vertical; el presfuerzo así colocado, con excentricidad pequeña en los extremos y máxima al
centro del claro, contrarresta eficientemente el efecto de las
cargas en cada sección de la viga.

El Concreto Presforzado consiste en crear deliberadamente
esfuerzos permanentes en un elemento estructural para mejorar su comportamiento de servicio y aumentar suresistencia.
Los elementos que se utilizan van desde una vigueta para casa
habitación hasta trabes para puentes de grandes claros, con
aplicaciones tan variadas como durmientes para vías de
ferrocarril, tanques de almacenamiento y rehabilitación de estructuras dañadas por sismo, entre otras.
En este capítulo se incluyen algunos conceptos sobre el diseño
de elementos de concreto presforzado yprefabricado basados
en la práctica de la ingeniería mexicana, en el Reglamento de
Construcciones del Distrito Federal (RCDF, 1996) y sus Normas Técnicas Complementarias (NTC-C), en los reglamentos
del ACI (1995) y de Ontario (1992) y en los manuales PCI,
AASHTO Estándar (1996) y AASHTO LRFD (1994).
¿POR QUÉ EL CONCRETO PRESFORZADO?

La Figura 2.2 muestra los diagramas de esfuerzos paralas
secciones al centro del claro y en los extremos correspondientes a las mismas vigas de la Figura 2.1. Se aprecia que,
contrario a lo observado en la Figura 2.1, el comportamiento de
la viga I al centro del claro sí mejora con el presfuerzo, aunque
este sea sólo axial. Esto es debido a que el presfuerzo provoca
compresiones que disminuyen las tensiones provocadas por W
en la fibra inferiorde la sección. Para las vigas II y III estos
esfuerzos de tensión son todavía menores por el momento provocado por el presfuerzo excéntrico. En los extremos, las vigas
I y III tienen esfuerzos sólo de compresión, mientras que la
viga II presenta esfuerzos de tensión y compresión debidos a

Gracias a la combinación del concreto y el acero de presfuerzo
es posible producir, en un elementoestructural, esfuerzos y deformaciones que contrarresten total o parcialmente a los producidos por las cargas gravitacionales que actúan en el elemento, lográndose así diseños más eficientes.
En la Figura 2.1 se muestran los diagramas de momentos
debidos a carga vertical, W, y a la fuerza de presfuerzo, P,
para una viga simplemente apoyada. La carga vertical y la
fuerza de presfuerzo son lasmismas para las tres vigas; sin
embargo, los diagramas de momento debidos a las distintas
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Capítulo 2 Conceptos básicos de diseño de elementos de concreto presforzado y prefabricado
la existencia de presfuerzo excéntrico; estos esfuerzos son
mayores que los de las vigas I y III y en general mayores
también que los esfuerzos permisibles.

VENTAJAS Y DESVENTAJ AS DEL USO DE ELEMENTOS...