Tipos de pérdida de pretensado en hormigón pretensado

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Pérdida de pretensado en hormigón pretensado

La fuerza utilizada para estirar el alambre a la longitud requerida siempre debe estar disponible como fuerza de pretensado para evitar que el acero se contraiga. La contracción del alambre tiene varias causas y afecta la reducción del pretensado. Esta reducción en la fuerza de pretensado se denomina pérdida de pretensado.
En las vigas de hormigón pretensado las pérdidas se deben a:

1. acortamiento elástico
2. contracción del hormigón
3. fluencia del concreto
4. Pérdida de fricción
5. relajación de acero
6. toma de fondeo

Tabla: Tipos de pérdidas de pretensado

1. Pérdida por expansión y contracción

Cuando el pretensado se transmite a un elemento de hormigón, se produce una contracción del pretensado. Esta contracción hace que el alambre pierda su elongación. Perder parte del estiramiento reduce el pretensado.déjame Tensión de compresión a nivel del acero. retracción unitaria del hormigón,

La contracción unitaria del acero también es igual

Tensión de compresión en el acero =

=

Por lo tanto, la pérdida de pretensado, = tensión de compresión en el acero

se calcula en varios casos de la siguiente manera:

b) Si la excentricidad del cable parabólico es e1 en los extremos y e2 en el centro,

Esfuerzo cortante en el borde =

esfuerzo central =

tensión media =

Hay varios cables disponibles para vigas de postensado. Un cable tras otro se estira. Cuando se tira de un cable, este cable no tiene pérdidas, pero el cable tirado anteriormente sufre pérdidas debido al pretensado del cable tirado. Por lo tanto, el primer cable estirado sufre la pérdida máxima debido a (n – 1) estiramientos de cable. donde n es el número total de cables. El último cable estirado no tiene pérdidas. Para calcular la pérdida debida al acortamiento elástico, calcule la pérdida del primer cable y tome la mitad de este valor como la pérdida promedio de todos los cables.

2. Pérdida por retracción del hormigón

Hay contracción debido al secado del hormigón y se produce deformación por contracción en el hormigón. La deformación por contracción hace que el acero pierda elongación y pierda el pretensado.Elongación desaparece = tensión de contracción Por lo tanto, pérdida de pretensado =
= 0,0003 para elementos de pretensión, y
Para vigas postesadas ‘t’ es la edad del hormigón.

3. pérdida debido a fluencia del concreto

La fluencia es una deformación dependiente del tiempo debida a fuerzas permanentes. En el hormigón pretensado, el pretensado es una fuerza permanente en el elemento que provoca un esfuerzo de compresión a nivel del acero. Por lo tanto, el miembro tiene deformación por fluencia. Deformación por fluencia = Ce x Deformación elástica Deformación elástica = (fc/Ec) fe es la tensión del hormigón al nivel del acero. Pérdida de pretensado = Deformación por fluencia x Es

4. Pérdida por fluencia del acero (relajación del acero)

El acero también se desliza cuando su esfuerzo excede la mitad de su esfuerzo de fluencia. La fluencia en el acero da como resultado una fuerza de pretensado más baja. Luego está la pérdida de pretensado. La tasa de fluencia es 1-5%. La fluencia del acero también se denomina relajación del acero. La pérdida de relajación se puede estimar usando la siguiente tabla.

fp Es la fuerza peculiar del acero. Hay varias formas de reducir o equilibrar la pérdida de pretensado debido a la fluencia. La elección del material de acero adecuado puede reducir esta pérdida. El alambre pretensado tiene menos fluencia. El alambre galvanizado tampoco tiene fluencia. Por lo tanto, la selección adecuada del acero ayuda a reducir las pérdidas de pretensado debidas a la fluencia. Además, la fluencia del acero se produce principalmente durante varios días. Bajo tensión constante, la fluencia se detiene por completo después de unos 15 días. Por lo tanto, la fluencia del acero se puede reducir en gran medida sobretensando el acero en aproximadamente un 10% por encima de su tensión inicial y luego liberándolo hasta la tensión inicial.

5. Pérdida por fricción

Las pérdidas por fricción ocurren solo en vigas de postensado. Cuando el cable está tensionado, el rozamiento entre los lados del conducto y el cable impide que la tensión se transmita completamente. Por lo tanto, los puntos más alejados del extremo de elevación tienen menos pretensado. Las causas de la pérdida por fricción son:

1. efecto de longitud y
2. Efecto de curvatura.

La fricción entre el tendón y el material que lo rodea es el efecto de longitud, a veces llamado efecto de tambaleo. La fricción debida a los efectos de la longitud depende de la longitud, la tensión del tendón (cable) y el coeficiente de fricción entre los materiales de contacto. Los efectos de curvatura son causados ​​por la fricción debido a la curvatura diseñada del cable. Las pérdidas por estos efectos se estiman de la siguiente manera: Considere una longitud de cable corta. Sea ds su longitud y R su radio de curvatura. (La siguiente figura).déjame es el ángulo centrado por la longitud ds. Sea F el pretensado en un extremo y F – dF el pretensado en el otro extremo.

Si N es una componente normal de F, entonces

Si es el coeficiente de fricción, pérdida por fricción = dF=

Las pérdidas por fricción debidas al efecto de oscilación se calculan como dF = –KFds. donde K es el coeficiente de influencia de las olas. Por lo tanto, pérdida total por fricción = dF =

de nuevo

Si F es el pretensado a la distancia S integrando la expresión anterior entre los límites F y Fx se obtiene

el valor de la K se toma como:

Pérdida de fuerza = F – Fx Las pérdidas por fricción se pueden reducir aplicando las siguientes medidas.

1. Los cables deben pasar a través de tubos metálicos.
2. La flexión debe hacerse en el ángulo más pequeño posible.
3. El radio de curvatura de flexión debe ser grande
4. Pretensado desde ambos extremos del cable.
5. Tensión excesiva del cable.

Pérdida total de pretensado de hormigón pretensado

Cuando medimos el preesfuerzo al tirar de un cable, ese esfuerzo se denomina esfuerzo de elevación. Restando las pérdidas debidas a la fuerza de anclaje y la fricción se obtiene el pretensado inicial. La tensión efectiva suele ser la tensión inicial menos otras cuatro pérdidas.
pérdida debido a

1. acortamiento elástico
2. contracción del hormigón
3. fluencia del concreto
4. relajación de acero

Si la tensión de la camisa se trata como la tensión inicial, la tensión efectiva es la tensión de la camisa menos todas las pérdidas. En la mayoría de los casos, las pérdidas por fricción y la absorción de la fuerza de anclaje pueden compensarse con una tensión excesiva, por lo que las pérdidas totales se deben a la contracción elástica, la contracción del hormigón, la fluencia del hormigón y la relajación del acero. La pérdida total para vigas pretensadas y postensadas es:

La pérdida se puede expresar como porcentaje, tensión, deformación total o deformación.