Análisis de edificios a base de marcos rígidos de concreto reforzado en zonas sísmicas (página 2)

Otra alternativa en la construcción de sistemas de piso, es el de colocar losas de concreto prefabricadas sobre vigas de acero. Para lograr la completa unión entre los miembros prefabricados se requerirá de un colado in situ para dar continuidad.

Con este tipo de unidades prefabricadas se pueden obtener claros más largos, aprovechando las extrusiones de la losa para la colocación del sistema eléctrico.

La figura 1.16 muestra una estructura de este tipo.

FIGURA 1.16.­ LOSAS DE CONCRETO PREFABRICADAS SOBRE VIGAS DE ACERO

1.2.2.16 SISTEMAS DE PISO A BASE DE MIEMBROS DE CONCRETO PRESFORZADO

El método usual de presfuerzo consiste en emplear tendones de acero tensados que se incorporan permanentemente al elemento. Por lo general los tendones se forman de alambre de alta resistencia, torones o varillas, que se colocan aisladamente o formando cables. Existen dos métodos básicos para usar tendones: pretensado y postensado.

En el pretensado primero se tensa el acero entre los muertos de anclaje y posteriormente el concreto es colocado alrededor del acero y en moldes que dan forma al elemento. Cuando el concreto ha alcanzado suficiente resistencia a la compresión se libera el acero de los muertos de anclaje, transfiriendo la fuerza al concreto a través de la adherencia existente entre ambos.

Las ventajas del presfuerzo, ideado por el francés Eugene Freyssinet, sobre los miembros normales de concreto reforzado son las siguientes:

Producción de miembros estructurales a gran escala

Mayor control de agrietamientos

Se evitan deformaciones verticales

Mayor capacidad de carga con menor sección Considerable ahorro en cimbra y obra falsa Rapidez de construcción

Reducción de carga muerta

Mayor aprovechamiento del concreto

Considerable ahorro en mano de obra

En el Postensado primero se coloca el concreto fresco dentro del molde y se deja endurecer previo a la aplicación del presfuerzo. El acero puede colocarse en posición con un determinado perfil, quedando ahogado en el concreto, para evitar la adherencia se introduce el acero dentro de una camisa metálica protectora; o bien pueden dejarse dúctos en el concreto, pasando el acero a través de ellos una vez que ha tenido lugar el endurecimiento. En cuanto se ha alcanzado la resistencia requerida del concreto, se tensa el acero contra los extremos del elemento y se ancla, quedando así el concreto en compresión. El perfil curvo del acero permite la distribución efectiva del presfuerzo dentro de la sección. El uso de tendones rectos no es el modo más eficiente de utilizar la fuerza de presfuerzo al tratarse de grandes unidades.

En aquellos puntos donde ocurre el momento máximo se requiere de la máxima fuerza efectiva de presfuerzo y por otra parte la mínima fuerza de presfuerzo es necesaria donde ocurre el mínimo momento flexionante. Ello puede lograrse para una fuerza constante de presfuerzo variando la excentricidad de la fuerza, de tal manera que, en una sección cualquiera a lo largo del elemento, el efecto del presfuerzo neutralizará el efecto de la carga.

Los principales productos de línea de concreto presforzado que se elaboran en México, son los siguientes:

Elementos Estructurales.­ Trabes "I", "T", "T" invertida, canal "Y", cajón con aletas y cajón de peralte constante y variable.

Losas.­ A base de tableta o de vigueta "I", "T", "T" invertida y bovedilla. Losas de sección.­ Sección canal, "T", y "TT" de sección constante y variable. Losas planas.­ De sección maciza o hueca, tipo extruída, hollow­ core o spiral.

Estructuras modulares tipo.­ Formadas por diversos elementos de los ya descritos.

1.2.2.17 LOSAS ALIGERADAS PRESFORZADAS EXTRUIDAS

Las losas con núcleo hueco pueden realizarse de muchos tipos para adecuarlos a cualquier proyecto, donde claros largos y una reducción de la carga muerta son requeridas.

Las losas presforzadas extruídas son aprovechadas en el mercado mexicano como unidades propias. Entre las patentes más populares se encuentran la de PRETENSA; Servicios y Elementos Presforzados, S.A. (SEPSA); Sistemas Presforzados, S.A. (SIPSA); los cuales utilizando la patente norteamericana de SPANCRETE. Producen losas presforzadas extruídas para colocar con firme o sin ella; así tenemos que las losas SPANCRETE sin firme para entrepisos están construidas de un concreto presforzado de un f"c = 300 Kg. /cm2 y de un acero de refuerzo de f"s = 17500 Kg. /cm2. Están fabricadas de un ancho estándar de 100 cm. y longitudes de acuerdo al proyecto hasta 15m. Con cinco peraltes nominales que son de 8.0 cm. el de la serie 2000; de 10.2 cm. el de la serie 4000; de 18.2 cm. el de la serie 6000; de 20.3 cm. el de la serie 8000; y de 25.4 el de la serie 10 000.

Este tipo de losas se construyen en serie, aunque no se descarta la posibilidad de construirlas expreso para un diseño especial.

1.2.2.18 PLACA PLANA PRESFORZADA

En el sistema de placas planas aligeradas con elementos de concreto se puede considerar como variante la introducción del presfuerzo en el sistema, con lo cual se obtienen las siguientes ventajas:

Se evitan deformaciones verticales. Se pueden librar claros más grandes.

Se obtiene mayor capacidad de carga con menor sección.

La placa plana presforzada es un sistema altamente eficiente para soportar cargas permanentes pesadas sobre claros relativamente largos, por ejemplo, en bibliotecas, librerías, estacionamientos elevados, etc.

1.2.2.19 VIGAS "T" PRESFORZADAS

Son elementos estructurales de concreto presforzado, idóneas para salvar grandes claros y cubren hasta 90 m2 por pieza. Sus usos más comunes son en: Entrepisos, Puentes, Bodegas, Naves Industriales, etc. Ej. Figura 1.17

1.2.2.20 VIGAS "TT" PRESFORZADAS

Son vigas de gran flexibilidad de uso y con amplios recursos arquitectónicos.

Se fabrican en cuatro peraltes nominales 40, 50, 60 y 70 cm., y cubren hasta 60 m2 por pieza. Ej. Figura 1.18

1.2.2.21 VIGAS "Y" PRESFORZADAS

Estos miembros estructurales al igual que las vigas "T" cubren hasta 90 m2 por pieza. Las medidas en que SPANCRETE los producen se pueden apreciar en la siguiente figura 1.19.

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