Tipos De Trabes

MANUAL BÁSICO PARA EL DISEÑO
DE ELEMENTOS PREFABRICADOS
Ing. Rene Carranza Aubry
Ing. David F. Rodríguez Díaz
2009
R1

INTRODUCCIÓN
El presente “Manual del Estudiante” busca presentar de una manera clara los
principios necesarios para comprender como trabaja el concreto pretensado.
Enumera los conceptos de la mecánica de materiales que se deben manejar para
iniciar con el diseño deelementos prefabricados, presenta también los factores de
conversión de Unidades entre el sistema MKS y el SI mas usados en el diseño.
Se resaltan las características del concreto, el acero de presfuerzo y de refuerzo
que en combinación permite incrementar en gran manera la resistencia del
concreto, para dar innumerables soluciones a los problemas de ingeniería de
puentes y de Edificaciónindustrializada.
Finalmente presenta 1 ejercicio académico para ejemplificar el calculo de
esfuerzos, así como 2 ejemplos que permiten entender el concepto de pérdidas, y
de cómo se puede diseñar un elemento tipo trabe cajón de puente vehicular.
Sirva esta modesta contribución a la formación de estudiantes de ingeniería civil,
ó para introducir a ingenieros en el diseño de concreto prefabricado.CONTENIDO
 1ª Parte - Conceptos Básicos
 2ª Parte - Materiales
 3ª Parte - Ejercicios de Diseño

CONCEPTOS BASICOS
PRESFUERZO, CONCEPTOS.
DEFORMACIONES TIPICAS
UNIDADES/ CONCEPTOS BASÍCOS
LEY DE HOOKE / MÓDULO DE ELASTICIDAD
MOMENTO DE PRIMER ORDEN DE UN ÀREA Y CENTROIDE
MOMENTO DE SEGUNDO ORDEN Ò MOMENTO DE INERCIA
ECUACIÓN GENERAL DE ESFUERZOS (ESCUADRÍA)
CONCEPTO DEPRETENSADO
CONCEPTO DE POSTENSADO

1ra PARTE

PRESFUERZO PARCIAL Y TOTAL
ETAPAS DE UN ELEMENTO POSTENSADO
3

TIPOS DE APOYO
PERDIDAS DE PRESFUERZO
CALCULO DE ESFUERZO EN ELEMENTOS PRESFORZADOS
RESUMEN DE ETAPAS Y ESFUERZOS
ESFUERZOS PERMISIBLES
FLEXIÓN
CORTANTE

CONCEPTOS BASICOS DEL
PRESFUERZO
•

El concreto presforzado consiste en crear deliberadamente
esfuerzos permanentes en unelemento estructural para
mejorar su comportamiento de servicio y aumentar su
resistencia.

•

Gracias a la combinación del concreto y el acero de
presfuerzo es posible producir en un elemento estructural,
esfuerzos y deformaciones que contrarresten total o
parcialmente a los producidos por las cargas gravitacionales
que actúan en un elemento, lográndose así diseños mas
eficientes.DIAGRAMAS DE MOMENTOS
FLEXIONANTES
• Como trabaja el presfuerzo:

+

+

+
TRABES PRETENSADAS

PRETENSADO

+
TRABES POSTENSADAS

‐

POSTENSADO

DEFORMACIÒN TIPICA DE TRABES
PRETENSADAS

3)

1)
P

K1 (  W )

P
Pp + Presfuerzo
Agrietamiento a tension del concreto

TRANSFERENCIA

Wm + Wv

2)

4)

(Pp + Cm + Cv) + Presfuerzo

K2 ( W )

Fluencia delacero de presfuerzo

SERVICIO
Pp = Peso propio

K1(  w) = Suma de cargas factorizadas

Wm = Carga muerta
Wv = Carga viva

K2(  w) = Cargas incrementadas

CONCEPTOS BASICOS / UNIDADES

CONCEPTO

FUERZA

AREA
DEFORMACIÓN

UNIDADES

DEFINICIÓN

MKS

SI

Acción capaz de producir un
movimiento

Kg., Ton
1 Kgf = 9.81 N
1 Ton/ml x 9.81 = 9.81 KN/ml

Newton, KN
1N =0.10197 Kgf
Kg/ml x 0.00981=Kg/ml

Las dimensiones que quedan
comprendidas dentro de un cuerpo.

cm.², m²
1m² = 10,000 cm²

mm.²
1cm ² = 100 mm ²

Cambio de forma, ley de Hooke

cm,m

mm.

RESISTENCIA
Y
ESFUERZO

Limite de capacidad.

Kg. / cm. ²

Fuerza por unidad de área

1

E
I
C
S
M
V

Módulo de elasticidad
Inercia
Centroide
Módulo de Sección
MomentoFlexiónante
Cortante

Kg./cm²
4
cm
cm
cm³
Kg. cm, Kg.m, Ton.m
Kg, Ton.

Kg
 0.0986 MPa
cm 2

Pa , MPa
1N
1Pa  2
m
1MPa  1x10 6 N/M 2
Kg
1MPa  10.2 2
cm

Pa, MPa
4
mm.
mm.
mm³
N mm , KN mL
N KN.

LEY DE HOOKE : MÓDULO DE
ELASTICIDAD
Para estructuras dentro del rango elástico tenemos que el
esfuerzo es directamente proporcional a la deformación ε

   

B...