Estructura pretensada

Estructura pretensada (en América también presforzada) es aquella cuya integridad, estabilidad y seguridad dependen primordialmente en un proceso de pretensado. Se le llama pretensado a la creación de esfuerzos permanentes en una estructura de manera intencionada, con el propósito de mejorar su desempeño bajo diversas condiciones de servicio.1


Pared exterior precompresa del Coliseo Romano
Lostipos de pretensado más comunes son:
Pre-compresión: causada en mayor parte por el peso propio de la estructura.
Pretensado: utilizando tendones de acero de alta resistencia embebidos en el elemento estructural.
Postensado: utilizando tendones de acero de alta resistencia, estando o no éstos adheridos al elemento estructural.


Puente peatonal pretensado, Grants Pass, Oregon, USA
En la actualidadpodemos encontrar estructuras pretensadas tales como edificios, estructuras subterráneas, torres de televisión y alta tensión, plataformas marinas y de almacenamiento, plantas nucleares y diversos tipos de puentes.2 Es el tipo de estructura utilizado por excelencia en edificios enzonas sísmicas3 o cuyo diseño requiere protección contra detonaciones.
Las virtudes del presfuerzo eran conocidas porlos antiguos arquitectos Romanos. Como ejemplo podemos mencionar la alta pared del ático del Coliseo ejerciendo presión en los muros inferiores.


l hormigón pretensado consiste en eliminar los esfuerzos de tracción del hormigón mediante la introducción de tensiones artificiales de compresión antes de la aplicación de las cargas exteriores y que, superpuestas con éstas, las tensiones totalespermanentes, y para todas las hipótesis consideradas queden comprendidas entre los límites que el material puede soportar indefinidamente.
Al salir una viga pretensada, del taller toda la sección trabajada a compresión y la repartición de esfuerzos es un diagrama triangular (fig. 1a), teniendo un valor cero en el vértice superior y al fatiga máxima admisible para el hormigón en la parte inferior. Estediagrama se logra mediante un detallado estudio de la repartición de los alambres y empieza a tener efecto en el momento de transmitir al hormigón el esfuerzo total de pretensado (operación de destensado).

Figura 1
Al entrar en servicio en la obra, en la viga tiene lugar unos esfuerzos de compresión y tracción  (diagrama b de fig. 1) que sumados con el esfuerzo de pretensado de la viga, resultaun diagrama cuya sección está sometida íntegramente a compresión (diagrama c de fig. 1), obteniéndose, de esta manera un elemento trabajando a flexión en el que se han eliminado totalmente los esfuerzos de tracción.
Algunas veces se aprovecha la resistencia a tracción del hormigón aceptando fatigas admisibles del orden de 6 kg/cm2. No obstante, es costumbre no tenerlo en cuenta para mayor seguridadya que dentro de los ensayos a tracción del hormigón existe una notoria dispersión en los resultados (fig. 2)

Figura 2 y 3
 Asimismo, puede obtenerse un diagrama total en el que la parte inferior trabaja a compresión sin llegar a alcanzar el valor cero (fig. 3), correspondiendo al momento útil de la viga. De esta manera se alcanza un mayor coeficiente de seguridad a la fisura.

FIGURA 4
Cuandose va cargando sucesivamente la viga se rebasa la resistencia a tracción del hormigón rápidamente la fisuración, ya que los alambres ofrecen poca resistencia por estar tensados hasta cerca de su límite elástico. De ahí, pues, que el intervalo existente entre el momento útil de la viga y su momento de fisuración es muy reducido.
La figura 4 muestra esquemáticamente el proceso de pretensado así comolas consecuencias que de él se derivan al aplicarlo a una viga. La fase 1 indica la longitud de un alambre sin tensar. Al aplicar un esfuerzo de tensión, dicho alambre sufre un alargamiento (fase 2). Una vez en tensión se hormigona la pieza quedando los alambres embebidos en la masa (fase 3). Cuando el hormigón está suficientemente endurecido se procede al destensado, transmitiéndose el esfuerzo...