Vigas Preesforzadas

Capítulo 2
Software para el Diseño de Vigas I de Concreto Presforzado
CAPITULO 2

2.1

EMPLEO DEL PREESFUERZO

Muchos de los grandes logros en materia tecnológica se basan en ideas y conceptos
simples; el concreto presforzado no es la excepción a esta regla. Si se considera un grupo
de bloques de concreto, estos se mantienen en conjunto y son capaces de admitir
solicitaciones de cargasi a lo largo de toda su dirección longitudinal se hace pasar un cable
de acero, el cual es tensado. Con una configuración, tal que conforme un cuerpo lo más
parecido a una viga común, y procurando inducir una contraflecha, se disminuyen
considerablemente los esfuerzos de tensión en la parte baja del elemento (ver la figura 2.1).

Fig. 2.1 Serie de bloques a manera de viga

4

Capítulo 2Software para el Diseño de Vigas I de Concreto Presforzado
La fuerza de compresión en los bloques se transmite dada la tensión del cable. Es
decir, el cable tensado tiende a regresar a su estado de relajación inicial, por lo que, gracias
a ese efecto, es como se logra que se induzca la fuerza compresiva en los bloques. La idea
definida a partir de los bloques se asemeja a la que se pretendeaplicar en elementos
presforzados.
En la viga presforzada son un grupo de cables de acero los que se colocan en
dirección longitudinal y son tensados mediante medios mecánicos. Posteriormente, se da
paso al vaciado de la mezcla de concreto en el encofrado que define la sección de la viga.
Una vez que el concreto adquiere la resistencia apropiada, son los cables tensados los que
inducen lafuerza compresiva deseada en el elemento. Esta fuerza disminuye
considerablemente la tensión en la parte baja de la viga. De igual forma, incrementa tanto
sus capacidades para resistir cargas como la longitud de la misma.

Las vigas de concreto presforzado generalmente tienen un menor volumen de
concreto con respecto a las de concreto reforzado, bajo las mismas condiciones de claro y
cargasaplicadas. En términos generales, el peralte de un miembro de concreto presforzado
representa entre un 60% a un 80% del peralte que habitualmente tiene un elemento de
concreto reforzado. Por lo que respecta a la cantidad de concreto, es de un 20% a un 35%
menor la cantidad empleada en el concreto presforzado. Las ventajas del empleo de vigas
presforzadas radican en su mayor esbeltez, ladisminución del peso propio y en la reducción
de tiempo de construcción, dado que estos elementos son prefabricados en planta.

5

Capítulo 2
Software para el Diseño de Vigas I de Concreto Presforzado

2.2

ELEMENTOS DE CONCRETO PRESFORZADO

El principio del preesfuerzo aplicado en el concreto se llevó a cabo a finales del siglo XIX
en diferentes puntos del planeta. Un ingeniero de SanFrancisco, California, P. H. Jackson
elaboró un elemento constructivo a base de arcos de concreto y cuerdas de acero atadas
unas a otras para funcionar como una losa, el cual posteriormente patentó. Mientras que en
Alemania, C. E. W. Doehring patentaba el concreto reforzado con acero previamente
tensado antes de hacerlo trabajar como losa. 1

Muchos de estos primeros métodos patentados depreesfuerzo no lograron cumplir
con objetivos muy ambiciosos, debido a la pronta disminución de la tensión del acero, lo
que resultaba en grietas y ruptura del concreto. Esto se debió principalmente a que los
cables de acero estructural empleados inicialmente, no proveían las características de
resistencia con las que se cuentan actualmente.

El desarrollo moderno del preesfuerzo se debe al trabajodel francés Eugene.
Freyssinet, quien hasta en año de 1928 comenzó a emplear cables de acero de alta
resistencia en elementos presforzados. Pero la aplicación del concreto presforzado no fue
posible sino hasta el surgimiento de mejores y económicos métodos para tensar los cables

_____________________________
1

T.Y Lin y Ned H. Burns, 1981, Design of Prestressed Concrete Structures,...