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Viga post tensada. Construcción

Autor: Aldo Baselli
Curso:
|5 alumnos|Fecha publicación: 13/12/2011
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La viga post tensada es sin duda el sistema estructural que permite al arquitecto mejorar el diseño y áreas funcionales de la edificación, diseñar menor cuantía de columnas para espacios libres, siendo que dicho elemento puede cubrir grandes extensiones, debido a la incorporación de tenso estructura de acero de alta fluencia en su interior.

La viga pos tensada, es un elemento estructural horizontal de hormigón armado mejorado por cables de acero, cumple la función de derivar mayores cargas de edificación hacia menores puntos verticales (columnas)

El esfuerzo flector de una viga, tiende a realizar un crecimiento en descenso, que depende a la longitud y peso de la misma, lo cual causa un momento cortante en la parte inferior de la estructura (ver curso Viga de Hormigón Armado), siendo que una viga de tipo convencional tiene por normativa la altura de 1/10 en sección cortante, a la de la distancia entre apoyos, siendo así que para 10 metros de luz, la viga tendría 1 metro de altura y gran peso, restando lógica al sistema constructivo.

A fin de reducir la flecha de flexión, se introduce un sistema de cables tensores de acero dentro de la viga de hormigón armado, con geometría catenaria, siempre y cuando se requieran grandes distancias de luz, para que de esta forma pueda ejercerse tracción en los cables logrando su horizontalidad y desplazamiento del punto neutro de la estructura hacia la parte superior (contra flecha).

viga1

La exageración grafica, muestra claramente, como el cable catenario (Curveado hacia la parte inferior por su propio peso), tiende a enderezarse y pasar a estado horizontal por tracción, lo cual evidentemente causa que la viga curvee hacia la parte superior, desplazando el punto neutro, a fin de reforzar el descenso por flexión y momentos cortantes, logrando que el sistema adquiera una resistencia 10 veces mayor.

Si bien el sistema reduce la cuantía de las columnas, por tener vigas de alto alcance, los pocos puntos de apoyo serán de una mayor dimensión, cercana a la sumatoria de secciones de columna que se registrarían en un sistema convencional.

Partes del Pos tensado:

Hormigón: Con dosificaciones de alta resistencia tipo H-35 y aditivos fluidificantes plastificantes de masa, a fin de mantener la rigidez ante un sistema de movimiento y características mayores a los 200 kg/cm a prueba de compresión.

Acero corrugado de construcción: Calculado en diámetro y cuantía de barras a utilizarse en las vigas, el acero de construcción deberá ser armado en tola la longitud de la viga y fijado a las columnas mediante traslape de espiga por soldadura, se recomienda utilizar Aceros de buena procedencia con resistencia tracción fluencia no menos a los 4000 kg/cm2.

Cable tensor: Sin duda el elemento principal del sistema, el cual debe ser incorporado por filamentos trenzados de alta elasticidad, la cual depende de la aleación y bajo contenido en plomo en su acabado, siendo importante registrar fluencias mayores a los 5000 kg/cm2 para el adecuado uso, ya que su cuantía será calculada de acuerdo al peso de la viga y todo el sistema que se incorpora sobre ella, aceptando un margen de error de +4%, ante posibles variaciones funcionales.

Funda o Vaina: Es el elemento insertado en la viga antes de su vaciado, la finalidad de su uso es trabajar como conducto interno y revestimiento del cable tensor. Dichas fundas son de PVC o goma y se encuentran engrasadas en la parte interior, a fin de proporcionar una mejor inducción del cable y evitar en cierta medida que el miso cause cortes en la viga al momento de tesado.

Platina: Es la plancha de acero de alto espesor y resistencia, dispuesta en las secciones laterales de apoyo de las vigas por las cuales se tensara y sujetara el cable, además de proporcionar un detalle de anclaje para los torones.

Torón: Es una pequeña pieza de acero de forma cónica trunca, dividida por la parte central, presenta un interior cilíndrico dotado de estrías que cumplen con la finalidad de morder el cable y retener su desplazamiento por apoyo en la platina.

El cable tensor, al estar calculado para retener todos los esfuerzos de tracción del sistema, sería suficiente como alma estructural de acero en la viga, sin embargo, también se coloca el acero corrugado para lograr que el hormigón se mantenga unificado y no disgregue su masa.

Por otro lado, el cable tensor es capaz de aguantar toda la carga de losa y edificación por sí mismo, sin embargo, no se podrían clocar las viguetas o vigas sobre el elemento elástico y de gran movimiento, de esta forma se reviste con hormigón para que juntos logren una estructura rígida.

Procedimiento para la ejecución:

Para comenzar a vaciar una viga pos tensada, inicialmente se deberán tener fraguadas y desencofradas las grandes columnas que se sitúan a sus extremos, dotadas en la parte superior de espigas de acero corrugado según calculo, darán parte al enlace inicial de la armadura de la viga.

Deberá realizarse un encofrado longitudinal para la viga, de acuerdo a la posición, altura, ancho y largo del diseño, el mismo será apuntalado y perfectamente nivelado en su posición (revisar proceso en el curso Viga de hormigón armado).

El acero maestro estructural se introducirá en el cajón, espaciado por galletas de hormigón de una altura dependiente a la posición ordenada por el cálculo, de la misma forma se introducirán las fundas o vainas de PVC en cuantía dependiente al número de cables de ingreso, que deberán ser colocados al momento, pero NO tesados, y se dispondrán de forma catenaria según el detalle constructivo.

Una vez realizado el rubro, se procede al vaciado del hormigón mejorado de acuerdo a las especificaciones del ítem.

El vaciado deberá realizarse de una sola vez, siendo imposible en este caso descontinuar la labor, ya que la viga perdería funcionamiento.

Terminado el vaciado, deberán colocarse las platinas a los extremos a fin de esperar en posición la etapa de fraguado hasta que el hormigón ingrese a estado plástico rígido.

Dependiendo al aditivo utilizado, el hormigón podría ingresar en este estado, dese las 24 hasta las 48 horas de su vaciado, en este momento los cables deberán ser tensionados por gatos hidráulicos desde los 2 extremos, a manera que el cable quede rectificado.

Debe tomarse en cuenta, para evitar accidentes, que al tesar el cable, el apuntalado del encofrado de la parte inferior puede empezar a caer, ya que la viga está siendo suspendida en milímetros en su parte central.

Terminado el tesado y verificando la fluencia máxima del cable en cm/m, de acuerdo a especificaciones de fabricante y calculo, se deberán colocar los torones en los extremos para que al incrustarse en la superficie cóncava de la platina, muerdan en cable estabilizando el sistema, tomando en cuenta que el cable restante en la cola del torón podrá ser cortado.

Al interior de la viga y por el esfuerzo realizado, las fundas quedaran en el interior de manera permanente y se encontraran destruidas, pero habrán realizado su labor.

Nótese que el apuntalamiento restante, con el transcurso de los días, irá perdiendo firmeza, tome en cuenta no retirarlo, por lo contrario afirmarlo, ya que se encuentra soportando la base del encofrado de una viga aun no fraguada.

A los 28 días de fraguado, podrá recién retirarse todo el encofrado y someterse la viga a los esfuerzos, colocando las viguetas, la estructura de cubierta, las losas, o el sistema para el que se haya realizado el ítem.

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