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Comparación de hormigón pretensado, RCC y arco
El hormigón es un material de construcción resistente a la compresión pero relativamente débil a la tensión. Hay dos formas de resolver este problema:
- Incrustar otro material resistente a la tensión en el hormigón: hormigón armado
- Elimine completamente la tensión arqueando o pretensando.
Concreto reforzado:
En el concreto reforzado, se proporcionan barras de refuerzo para mantener la tensión en las áreas donde puede ocurrir tensión en los miembros, compensando así la baja resistencia a la tracción del concreto.
En la práctica, las vigas de hormigón armado están diseñadas para agrietarse bajo su carga de trabajo. Este no suele ser el caso de las vigas de hormigón pretensado.
arco:
Las formas de arco son una de las primeras soluciones para trabajar con materiales sin resistencia a la tracción. La construcción de arcos es fundamentalmente diferente de la de elementos de hormigón pretensado.
La forma del arco está especialmente diseñada para que la estructura no desarrolle esfuerzos de tracción cuando se carga. Todas las fuerzas de compresión provienen directamente de la carga.
Cuando se carga el arco, la fuerza de reacción del pilar aumenta. Esto corresponde a un aumento en la magnitud de la fuerza de pretensado pasivo. Por tanto, la magnitud de la fuerza de pretensado en el arco es función de la carga aplicada. Esto explica la excelente resistencia de la estructura del arco.
Hormigón pretensado:
El pretensado aplica una fuerza axial de compresión inicial al hormigón, lo que reduce o elimina en gran medida las tensiones de tracción internas.
Esto se logra mediante un esfuerzo de tracción en el cable de acero que penetra en el hormigón. Luego se fija un cable de acero y las fuerzas cohesivas transfieren la fuerza de compresión al concreto como se muestra en la figura.
Los beneficios del pretensado son:
- Grietas significativamente reducidas o eliminadas,
- La aplicación de una fuerza de pretensado por debajo del eje neutro induce un momento que se opone al momento inducido por la carga aplicada externamente, lo que reduce en gran medida la deflexión.
- Las secciones de los miembros son más pequeñas que las secciones de hormigón armado para las mismas cargas.