CONCRETO PRE-ESFORZADO
INTRODUCCIONA este proceso tambin se le conoce como concreto
precomprimido. Consiste en aplicar una fuerza de compresin al
elemento de concreto (el cual incluye elementos prefabricados o
industrializados como: viguetas, trabes, columnas, losas, pilotes y
durmientes). Tal fuerza de presfuerzo es producida mediante el uso
de tendones (acero). Se estira el acero dentro de su rango elstico,
que al momento de regresar al estado de relajacin, la fuerza que se
opone a la deformacin del acero, comprime el concreto para
contrarrestar las fuerzas producidas por cargas gravitacionales que
acten sobre el elemento, mejorando as la rigidez y resistencia del
mismo.
Concreto pretensadoEl concreto pretensadoes un elemento
estructural sujeto a presfuerzo de compresin a travs del
estiramiento de tendones, en contra de las posibles reacciones
exteriores. El tensado de los tendones se produceantesde ser colado
concreto que dar forma al elemento estructural. Al momento de
fraguar el concreto, quedar ligado al tendn por adherencia. Los
tendones de presfuerzo se colocan paralelos a la forma del
elemento. El tensado de los tendones se realiza con herramientas
hidrulicas.
Concreto postensadoElconcreto postensadoes un elemento
estructural sometido,despusdel vertido y fraguado del concreto, a
esfuerzos de compresin por medio de armaduras activas (cables de
acero) montadas dentro de vainas. Antes de colar el concreto del
elemento, se colocan ductos a travs de los cuales pasarn los
tendones. Los tendones colocados a travs de los ductos pueden ser
paralelos o no paralelos a la forma del elemento.
ANTECEDENTESEl principio bsico del pretensado fue aplicado a la
construccin quizs hace siglos, cuando se ataban cintas o bandas
metlicas alrededor de duelas de madera para formar los barriles.
Cuando se apretaban los cinchos, estaban bajo una fuerza que creaba
un esfuerzo de compresin entre las duelas y las habilitaban para
resistir la tensin en arco, producida por la presin interna del
lquido contenido.Aunque con el tiempo se han hecho diversos
intentos para disminuir el agrietamiento del hormign bajo traccin,
las contribuciones ms importantes a su solucin suelen atribuirse al
ingeniero francsEugne Freyssinet, quien convirti en realidad
prctica la idea de pretensar los elementos de hormign. Segn
Freyssinet, pretensar un elemento estructural consiste en crear en
l, mediante algn procedimiento especfico, antes o durante la
aplicacin de las cargas externas, esfuerzos de tal magnitud que, al
combinarse con los resultantes de dichas fuerzas externas, anulen
los esfuerzos de tensin o los disminuyan, mantenindolos bajo las
tensiones admisibles que puede resistir el material.
Tubos para cables en elencofrado1886:En este ao es aplicado el
principio anterior al hormign cuando P. H. Jackson, un ingeniero
deSan Francisco,California, obtuvo las patentes para atar varillas
de acero en piedras artificiales y en arcos de hormign que servan
como losas de pisos.1888:Hacia este ao, C. E. W. Dohering,
deAlemania, asegur una patente para hormign reforzado con metal que
tena aplicado un esfuerzo de tensin antes de que fuera cargada la
losa.1908:C. R. Steiner, de losEstados Unidos, sugiri la
posibilidad de reajustar las barras de refuerzo despus de que
hubiera tenido lugar cierta contraccin y fluencia del hormign, con
el objeto de recuperar algunas de las prdidas.1925:R. E. Dill,
deNebraska, ensay barras de acero de alta resistencia cubiertas
para evitar la adherencia con el hormign. Despus de colocar el
hormign, se tensaban las varillas y se anclaban al hormign por
medio de tuercas en cada extremo.1928:Se inicia el desarrollo
moderno del hormign pretensado en la persona deEugne Freyssinet,
deFrancia, quien empez usando alambres de acero de alta resistencia
para el pretensado. Tales alambres contaban con una resistencia a
la ruptura tan elevada como 18,000kg/cm, y un lmite elstico de ms
de 12,600kg/cm.1939:Freyssinet produjo cuas cnicas para los
anclajes de los extremos y dise gatos de doble accin, los cuales
tensaban los alambres y despus presionaban los conos machos dentro
de los conos hembra para anclarlos a las placas de anclaje. Este
mtodo consiste en estirar los alambres entre dos pilares situados a
varias decenas de metros, poniendo obturadores entre las unidades,
colocando el hormign y cortando los alambres despus de que el
hormign adquiera una resistencia de diseo especfica.1945:La escasez
de acero enEuropadurante laSegunda Guerra Mundialle dio mpetu al
desarrollo del hormign pretensado, puesto que se necesitaba mucho
menos acero para este tipo de construccin con respecto a las
convencionales en hormign armado.Si bienFranciayBlgicaencabezaron
el desarrollo del hormign
pretensado,Inglaterra,Alemania,Suiza,Holanda,RusiaeItaliarpidamente
lo continuaron. Cerca del 80% de todos los puentes que se
construyen enAlemaniason de hormign pretensado.En 1945 Pacadar
prefabrica la primera viga pretensada en Espaa.1949:Se empieza a
trabajar enEstados Unidoscon el pretensado lineal al llevarse a
cabo la construccin del afamado puenteFiladelfia Walnut Lane
Bridge. LaBureau of Public Roads(Oficina de caminos pblicos), ha
investigado y mostrado que durante los aos 1957-1960 se autorizaron
para la construccin 2052 puentes de hormign pretensado, totalizando
una longitud de 68mi, con un costo total de 290 millones de
dlares.1951:Se construye el primer puente pretensado enMxico.
Siendo la ciudad deMonterreyla madrina de tal acontecimiento, al
llevarse a cabo la construccin del puente "Zaragoza" que cuenta con
5 tramos de 34mcada uno y cuya finalidad es la de proporcionar
circulacin a travs del roSanta Catarina.1952:Hay una reunin
enCambridge, en la cual se crea una sociedad internacional bajo el
nombre deFdration Internationale de la Prcontrainte(FIP). El
objetivo principal de este grupo de ingenieros visionarios era
diseminar el mensaje e iluminar al mundo acerca del concepto
relativamente desconocido de la construccin con hormign pretensado,
lo cual se llevara a cabo alentando la integracin de grupos
nacionales en todos los pases que tuviesen particular inters en el
asunto y facilitando un foro internacional para el intercambio de
informacin.1958:Se construye el puenteTuxpan(carreteraMxico-Tuxpan)
con una longitud total de 425m. Estructura principal de tres luces
de 92m de hormign pretensado, construidos con el procedimiento de
doble voladizo (primer puente de este tipo enAmrica Latina).1962:Se
construye el puente Coatzacoalcos con una longitud total de 996m.
Tramos de vigas pretensadas de 32m y un tramo de armadura metlica
levadizo de 66m de luz, apoyados en pilas de hormign armado.
VENTAJAS SOBRE EL CONCRETO ARMADOLas ventajas del presfuerzo
son: Brinda mejor comportamiento bajo cargas de servicio. Permite
utilizar materiales de alta resistencia, utilizando materiales de
mayor calidad se puede mejorar el control de calidad en la
produccin. Los elementos industrializados al presfuerzo logran ser
eficientes y esbeltos con menos material a otros procesos
constructivos. Su produccin en serie, al ser industrializados,
brinda mayor ajuste en tiempo y costos de la obra
DESVENTAJAS SOBRE EL CONCRETO ARMADOLas desventajas del
presfuerzo son: El presfuerzo requiere alta inversin inicial. El
diseo de los elementos es complejo y especializado; adems es
necesario contar con operarios igualmente especializados, tanto
para la construccin como el montaje del elemento.
PATENTES SOBRE EL CONCRETO PRETENSADO Y POSTENSADO
PATENTES SOBRE EL CONCRETO PRETENSADO
1. TABLONES DE CONCRETO PREFABRICADOS PARA CONSTRUCCION DE LOSAS
DE PISO Y TECHO EN EDIFICACIONES
FECHA DE PUBLICACION: 10.03.2004 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E04B 5/04 INVENTOR: JOSE MARIA RIOBOO MARTIN PAIS: MxicoEsta
invencin se refiere a tablones de concreto prefabricados
pretensados para construccin de losas de piso y techo en
edificaciones son tablones de una sola pieza, de distintas
dimensiones en relacin claro/ancho/peralte, pueden variar segn el
tipo de construccin, fabricados a base de concreto, pretensado a
base de alambres, cables o torones de fcil colocacin y fcil manejo
sin necesidad personal y equipo calificado, gracias a sus
dimensiones pueden cortarse y ajustarse al tipo de edificacin estos
tablones son de fabricacin industrial.2. PREFABRICADO DE CONCRETO
PRETENSADO EN DOS DIRECCIONES CON CAJAS DE CONEXIN MECNICA PARA SU
ENSAMBLE EN SITIO
FECHA DE PUBLICACION: 17.05.2010 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E04C 5/00 INVENTOR: JORGE RICARDO DE LA CRUZ PAIS: MxicoEsta
invencin se refiere a la construccin de viviendas hechas de
elementos de concreto ecolgico por su ceniza voltil y de alta
resistencia a la compresin con capacidad entre los 300 kg/cm2 y los
450 kg/cm2 prefabricado y pretensado con alambre de acero de
pre-esfuerzo de 3 a 7 mm de espesor tensado en dos direccin
longitudinal y transversal, conectados los muros y losas entre s
mediante el uso de cajas de conexin mecnicas y tornillos de alta
resistencia, permitiendo la creacin de una vivienda donde todos sus
elementos forman un solo cuerpo estructural evitando el
agrietamiento y que puede ser producida en serie ya que la
fabricacin de los muros y las losas son hechas en planta y luego
instaladas en el sitio donde se requiere una vivienda, con esto se
hace ms rpida la edificacin de viviendas.3. SISTEMA DE FIJACION CON
INSERTO DE NEOPRENO O SIMILAR, PARA COLOCACION DE TIRAFONDOS EN
DURMIENTES DE CONCRETO PRETENSADO
FECHA DE PUBLICACION: 24.07.2004 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E01B 9/68 INVENTOR: AGUSTIN GRANADINO CABALLERO, UNION DE
CONCRETERAS S.A. UNICON PAIS: PerQue comprende: a)insertos de
neopreno o similar, cuya conformacin exterior presenta nervaduras
aserradas con secciones de tronco piramidales superpuestas y que a
su vez comprende un tubito cilndrico de 5/16" de dimetro ubicado al
final del inserto para desfogar el aire comprimido; b)2 pads de
neopreno; c)4 arandelas; y, d)4 tirafondos. Donde los elementos de
neopreno van embebidos en el durmiente de concreto pretensado a la
altura donde deberan colocarse los tirafondos y es en este
dispositivo donde se colocara (d) que asegura el riel al durmiente.
Siendo, 4 insertos de neopreno por durmiente para el ajuste del
riel y la colocacin variable de acuerdo al tipo de riel y a la
trocha. El sistema permite un ajuste perfecto entre el tirafondo y
el durmiente debido a que el orificio interior ha sido diseado de
acuerdo con la seccin cilndrica y la helicoidal de manera que aloje
perfectamente al tirafondo. Las caractersticas de (a) son las
siguientes: 1)longitud, variable de acuerdo al tipo de durmiente,
en promedio 17 cm; 2)rea de la seccin, variable en funcin al tipo
de (d), en promedio 3cm x 3 cm; 3)dureza de 65 +/- 5 grados shore;
4)resistencia a la tensin minina, 9 mpa; 5)elongacin mnima de 120%;
6)compresin de 20% como mximo en 24 h a una temperatura de 70c;
7)color negro y una resistencia superficial al ozono. El sistema
esta diseado para absorber los esfuerzos de traccin indirecta
transmitida por el riel hacia (d) al paso del tren.
4. TUNELES DE TRINCHERA CERRADA
FECHA DE PUBLICACION: 09.02.2012 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E21D 9/00 INVENTOR: BECERRA PEUELA, Luis EnriqueLa presente
invencin se refiere a una Maquina y sistema para la construccin de
Tneles De Trinchera Cerrada sin detener el trfico de vehculos v el
cual comprende de una estructura de puente de arco prefabricado en
acero por el cual los vehculos transitan sobre ella. Colgada a su
estructura se encuentra una maquina rozadora o cabeza de corte tipo
minera o cualquier otro sistema el cual excava el rea a construir y
a su vez tambin colgada a la estructura se ubica una pala
recogedora la cual extrae la tierra excavada por la rozadora y la
deposita en tanquetas haladas por camiones que se encuentran dentro
del tnel ya construido. Al excavar cierta rea se prosigue con la
instalacin o ensamblaje de dovelas de hormign prefabricadas que le
darn la forma al tnel de trinchera cerrada uniendo 3 tipos de
dovelas diferentes (laterales, de piso y de techo) la cual se
transportan en planchones o camas bajas haladas por camiones que
transitan dentro del tnel. Estas dovelas son enganchadas y
levantadas por una gra instalada que cuelga de la estructura del
puente. Una vez ensambladas y aseguradas las dovelas por medio de
pernos o cualquier otra tcnica y formando un nuevo tramo o seccin
la maquina (puente) avanza hacia un nuevo tramo utilizando unas
ruedas que la levantan y giran en cualquier direccin hidrulicamente
y la ubican en el lugar indicado para construir el nuevo tramo o
seccin.5. BASAMENTO DE REFUERZO PARA FUSTES DE TORRES ELICAS
FECHA DE PUBLICACION: 18.04.2013 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
INVENTOR: CAPELLAN MIGUEL, Guillermo, PREFABRICADOS Y POSTES DE
HORMIGON, S.A.La invencin se basa en que sobre el tramo inferior
del fuste correspondiente a una torre elica , se disponen elementos
de refuerzo laterales , unidos a travs de su parte superior al
propio fuste , y a travs de la parte Inferior a la correspondiente
base de cimentacin , estableciendo una separacin entre los
elementos de refuerzo y el propio fuste , con una amplitud que es
creciente progresivamente desde la unin de la parte superior de los
elementos de refuerzo al fuste y el anclaje del extremo inferior de
esos elementos de refuerzo a la base de cimentacin, consiguindose
as una forma de reforzar el tramo inferior de los fustes de torres
elicas, que estn sometidos a mayores esfuerzos, con un mnimo peso y
con el consiguiente ahorro econmico de material y costos.6. SISTEMA
FUNCIONAL DE UN PANEL DE MORTERO DE CEMENTO CON ARMADURA
BIAXIALPRETENSADA:
FECHA DE PUBLICACION: 07.10.2010 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E04B 2/88 INVENTOR: FRADERA PELLICER, Carlos
Este sistema funcional de un panel de mortero de cemento con
armadura biaxialpretensadaconsisteconcretamenteen un sistema que
contribuye a la constitucin fsica y formal y a la manipulacin y
utilizacin en condiciones de mxima seguridad y eficiencia de un
panel de los prefabricados en mortero de cemento con armadura
biaxialpretensada, en el que el panel de mortero de cemento dispone
empotrados en su masa de unos medios de actuacin verstil sobre el
conjunto del panel que permiten su manipulacin y/o su fijacin a
unos medios de suspensin a la estructura de una edificacin, de unos
medios que controlan los fenmenos ssmicos y los movimientos de
asentamiento de la edificacin, de unos medios de reduccin de la
humedad en el interior de la edificacin y de unos medios que
reducen la infiltracin de la humedad en el interior del panel.7.
PILOTE DE PARTES ACABADAS DE HORMIGON PRETENSADO
FECHA DE PUBLICACION: 16.03.2005 CLASIFICACION INTERNACIONAL:
E04H 12/00 INVENTOR: WOBBEN, Aloys PAIS: MxicoLa presente invencin
se refiere a un pilote de una instalacin de energa elica,
caracterizado porque el pilote comprende una pluralidad de
segmentos de partes acabadas, mutuamente superpuestas, que son
abrazados conjuntamente por medio de elementos de tensin, en donde
cada segmento comprende sustancialmente un elemento de anillo, y el
elemento de anillo tiene un aparato de gua para guiar un alambre o
cable de tensin en las transiciones entre los segmentos, y el
aparato de gua es de una configuracin en forma de embudo, en donde
el lado ms pequeo del aparato de gua tiene una seccin transversal
que es sustancialmente la misma que una seccin transversal de un
tubo de forro incorporado en el segmento, y el aparato de gua sobre
el lado ms pequeo tiene una porcin tubular que est dentro del tubo
de forro incorporado dentro del segmento, y los segmentos
mutuamente superpuestos estn conectados entre s por medio de un
material de unin.8. CONSTRUCCION DE TEJADO TECHO DE CONCRETO
PRETENSA INDIRECTAMENTE CON SOFITO PLANO: FECHA DE PUBLICACIN:
12.11.2004 CLASIFICACIN INTERNACIONAL: E04B 1/22 INVENTOR: Milovan
Skendzic, Mara-Institut D.O.O. PAIS: MxicoLa presente invencin se
refiere a una construccin de tejado-techo
deconcretopretensadaindirectamente con sofito plano, como un
elemento de construccin prefabricado para construir edificios de
gran extensin industriales, caracterizada porque comprende la placa
deconcretoamplia y delgada distinta, el trabe superior en forma
de"V"invertida de paredes delgadas, ambos interconectados mediante
tuberas-vstagos de acero esbeltos distribuidos espaciadamente,
mediante lo cual, la placa de sofito espretensadacntricamente.
9. VIGUETAS PRETENSADASOPTIMIZADAS ESTRUCTURALMENTE PARA LOSAS
ALIGERADAS FECHA DE PUBLICACIN: 04.12.2004 CLASIFICACIN
INTERNACIONAL: E04C 3/20 INVENTOR: Mara Ins Castillo Aravena PAS:
PerSe refiere a una viguetapretensadaque tiene forma de t invertida
de 11 cm en la base y 7 cm de altura, en cuyas alas se apoyan unas
bovedillas de arcilla,concretoy/o poli estireno, evitndose el fondo
de encofrado. Tal que sobre las bovedillas se coloca una losa, que
forma una seccin compuesta en conjunto con las viguetas en la cual
van embebidas las instalaciones elctricas, sanitarias, malla de
temperatura y acero negativo. Asimismo dichas bovedillas son
opcionales, de modo que permitan un espaciamiento a ejes de
viguetas que vara de 30 a 70 cm. Dicha la losa compuesta aligerada
puede tener alturas de peralte que varan de 12 a 30 cm. Esta
vigueta permite que se aproveche al mximo la capacidad resistente
que ofrece elpretensadopara espacios pequeos, utilizando las
viguetas para una losa que esta fuera de los rangos de altura
convencionalmente utilizados, reducindose la cantidad deconcretoy
encofrado as como aligerando la losa.
10. VIGAPRETENSADAAJUSTABLE CON FUERZA DE TENSION FECHA DE
PUBLICACIN: 05.06.2002 CLASIFICACIN INTERNACIONAL: E04C 3/26
INVENTOR: HAN, Man, Yop, INTERCONSTEC CO., LTD.
Se describe una vigapretensada, ajustable con fuerza de tensin,
la cual puede compensar la flexin o grietas de una viga generadas
debido al sobrepeso o arrastre o incremento de una fuerza de
resistencia de carga de un puente o un edificio. La
vigapretensadaajustable con fuerza de tensin para ajustar una
fuerza de resistencia de carga la cual consiste de una cabeza
superior que soporta una cubierta superior de un puente o edificio
instalada sobre esta, una porcin de cuerpo , y una cabeza inferior
, la cual incluye alambres de acero de tensin proporcionados en una
direccin longitudinal de la viga y tensionados para compensar la
fuerza de resistencia de carga, y al menos uno o ms alambres de
acero sin tensin proporcionados en la direccin longitudinal de la
viga, de modo que la fuerza de resistencia de carga del puente o
edificio se puede incrementar tensionando los alambres de acero sin
tensin. As, las grietas y flexin de una viga generada debido a la
deterioracin a largo plazo, el arrastre o sobrecarga se puede
corregir por el tensionamiento adicional de los alambres de acero
instalados internamente o externamente en una viga del puente o
edificio. As, la reparacin y el reforzamiento del puente o edificio
es fcil de modo que la fuerza de resistencia de carga del puente o
edificio se puede incrementar fcilmente. Adems, ajustando la fuerza
de tensin paso por paso la viga se puede fabricar econmicamente o
el peso de la viga se puede disminuir.
11. SISTEMA Y MTODO CONSTRUCTIVO DE TORRES DE HORMIGN, Y TORRE
DE HORMIGN OBTENIDA FECHA DE PUBLICACION: 14.08.2014 CLASIDICACION
INTERNACIONAL: E04C 3/18 INVENTOR : ESPINOSA BENITO, Jaime
Enrique
El sistema comprende un nmero limitado de grupos iguales de
piezas de encofrado, comprendiendo cada grupo:- unas piezas
intermedias (1) de curvatura y ancho constantes en toda su longitud
y- unas piezas extremas (2) conformantes de dos esquinas laterales
simtricas, de contorno triangular o trapezoidal, con una curvatura
igual al de las piezas intermedias. Este sistema permite conformar,
con los mismos grupos de piezas, sucesivos tramos de encofrado, de
seccin variable o constante, para la construccin de torres. La
invencin tambin incluye un mtodo constructivo y la torre
obtenida.
12. ELEMENTO ESTRUCTURAL DE BAMB PRETENSADOY MTODO DE
MANUFACTURACIN FECHA DE PUBLICACION: 10.01.2013 CLASIDICACION
INTERNACIONAL: E04C 3/18 INVENTOR : ESPINOSA BENITO, Jaime
Enrique
La invencin aporta un nuevo elemento estructural, resultante
depretensarbamb rollizo mediante armado de cables pasantes
longitudinalmente a travs del bamb, denominado
