RESUMEN CRÍTICOCOMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PRESFORZADO - CAPÍTULO I

Por: Gabriela Claudia Cunia Pérez

Concreto presforzado: Concreto en el cual han sido introducidos esfuerzos internos de tal magnitud y distribución que los esfuerzos resultantes debido a cargas externas son contrarrestados a un grado deseado (Definición propuesta por el ACI).

Teniendo por objetivo mejorar el comportamiento elástico del concreto y aumentar la resistencia última del elemento, es decir de la combinación de acero y concreto para que los dos materiales formen un par resistente contra un momento externo; se estudia el comportamiento de los componentes del concreto presforzado.

Acero de refuerzo Para conocer el comportamiento del acero de refuerzo se realizan numerosos ensayos para conocer el esfuerzo en tracción y en compresión. De los ensayos realizados para esfuerzos en tracción se obtienen las curvas de esfuerzo-deformación para conocer las máximas deformaciones; además se han realizado ensayos del comportamiento monotónico del acero y se han establecido tres zonas: elástica, de fluencia y de endurecimiento por deformación.Los ensayos para barras sometidas a cargas monotónicas en compresión sin pandeo realizado por Dodd y Restrepo en 1995 consideran que las curvas en tracción y compresión tienen el mismo valor con signo contrario en el sistema de coordenadas naturales, esto es confirmado por Rodríguez y Botero en 1998, observándose un comportamiento cíclico reversible para barras de acero de refuerzo (ciclo histerético).El pandeo es influenciado por la relación de aspecto (separación de estribos/diámetro de la varilla), evidenciando que mientras menor sea ésta relación, el ciclo histerético será más estable.

Acero de PresfuerzoLa curva esfuerzo-deformación del acero de presfuerzo muestra que pueden soportar grandes cargas antes de producirse deformaciones importantes, debido a diferentes características que permiten disipar la energía de deformación; así por ejemplo existen cables de presfuerzo que tienen resistencias mínimas a la tracción de 1622 MPa (ASTM A421), 1725 MPa (ASTM A416), 1000 MPa (ASTM A722) y otros. Además se encuentran en diferentes formas como alambres, torones y varillas.El esfuerzo de fluencia se calcula con una deformación unitaria de 1%. La relajación produce una pérdida significativa de la fuerza presforzante, la relajación se produce cuando al acero de presfuerzo se mantiene en tensión y ocurre un reacomodo de partículas; la temperatura también influye en la relajación.Otras consideraciones a tenerse en cuenta son la fatiga a la que puede estar sometido el acero sometido a numerosos ciclos de carga, es importante además tener un equilibrio para un diseño económico y seguro ante la corrosión.

ConcretoLa resistencia a la compresión de un concreto se reduce cuando se deja secar antes de la finalización del curado; de la curva esfuerzo deformación la falla ocurre gradualmente por la formación de numerosas superficies de falla antes que ocurra la falla más perjudicial, esto indica un comportamiento más frágil y una liberación más rápida de la carga.En el modelo de esfuerzo-deformación para el concreto confinado y sin confinar (Mander et al. 1988-2013), se evidencia que el concreto confinado tiene mucha mayor resistencia que el concreto sin confinar.