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El diseño de estructuras de hormigón pretensado está influenciado por uno de dos procesos: pretensado y postensado. La pretensión se puede dividir en dos categorías: pretensión lineal y pretensión circular.
Pretensado y postensado en el diseño de hormigón pretensado
Pretensado de hormigón pretensado
La tensión previa se logra aplicando una cantidad predeterminada de tensión al estirar un alambre o hilo llamado tendón entre dos accesorios antes de colocar el concreto, como se muestra en la Figura 1. Luego se coloca el hormigón y el tendón se une al hormigón en toda su longitud. Una vez endurecido el hormigón, se suelta el tendón cortándolo con un ancla. El tendón tiende a volver a su longitud original al acortarse y, en el proceso, la tensión de compresión se transfiere al hormigón a través del adhesivo. Los tendones normalmente se tensan mediante el uso de gatos hidráulicos. La tensión de los hilos se mantiene durante la colocación y el curado del hormigón mediante el anclaje de los extremos de los tendones a los pilares con una separación de hasta 200 m. Los estribos y otros encofrados utilizados en este procedimiento se denominan bancos o camas de pretensado.
Figura 1: Sección de pretensado
La mayoría de las técnicas de construcción de pretensión están patentadas, pero los principios básicos utilizados por todas ellas son comunes y bien conocidos.
Postesado de hormigón pretensado
En lugar de pretensado hay postensado. En las vigas postesadas, después de que se vierte el hormigón y este es lo suficientemente fuerte para soportar con seguridad la fuerza de pretensado, se tensa el tendón y se ancla cada extremo a la sección de hormigón, como se muestra en la Figura 2. El método de postensado recubre el tendón con una grasa o material bituminoso para evitar que se adhiera al hormigón. Otro método utilizado para evitar que los tendones se adhieran al concreto durante la colocación y el curado del concreto es colocar los tendones en mangueras metálicas flexibles antes de colocarlos en el encofrado. Mangueras de metal, llamadas vainas o conductos, permanecen en la estructura.
Figura 2: Sección de postensado
Después de tensar el tendón, el espacio entre el tendón y la vaina se rellena con lechada. El tendón queda así unido al hormigón y evita la corrosión del acero. El pretensado posterior a la tensión se puede realizar in situ. Este paso puede ser necesario o deseable en algunos casos. Las cargas pesadas y las grandes luces de los edificios y puentes pueden dificultar mucho el transporte de elementos desde la planta de prefabricados hasta el lugar de trabajo. La tensión previa, por otro lado, se puede usar tanto prefabricada como colada en el lugar. El postesado requiere el uso de un tipo específico de dispositivo para unir o asegurar los extremos del tendón a la sección de hormigón. Estos dispositivos se denominan comúnmente anclajes finales. Existen numerosas patentes sobre varios tipos de accesorios. Además, los detalles de construcción pueden variar.
Los métodos comunes de postensado de hormigón pretensado incluyen:
- sistema freycinet
- sistema magnell
- sistema leonhardt
- sistema lee mccall
- Sistema Gifford-Udall