En un miembro de concreto pretensado, ¿por qué es necesario usar concreto de alta resistencia y alambres de acero de alta resistencia a la tracción?

¿Por qué utilizamos hormigón de alta resistencia?
-> Para estructuras postensadas, las regiones de anclaje tienen tensiones concentradas y muy altas
-> Para estructuras pretensas, se beneficia con una mejor resistencia de unión para evitar el deslizamiento
-> Además, ayuda a tener mayores tensiones de compresión iniciales como reserva para la tensión futura (debido a la flexión de la carga)

¿Por qué utilizamos acero de alta resistencia?
-> Colar. Presion. Presion
Asumamos pseudo números para una fácil comprensión …

Módulo de elasticidad -> 100 kN / mm2 (igual para cables de refuerzo y pretensado)
Fuerza de pretensado necesaria -> 200 kN
Área de cable / refuerzo -> 1 mm2

Tenemos 2 casos …

Caso 1) Tome 20 barras, dé una tensión de 0.1
Fuerza = Estrés * Área
= E * Cepa * Área
= 100 kN / mm2 * 0.1 * 1 mm2
= 10 kN
Fuerza total = 200 kN (para 20 bares)

Caso 2) Tomar 1 barra, dar una cepa de 2
Fuerza = E * Tensión * Área
= 100 kN / mm2 * 2 * 1 mm2
= 200 kN

Todo está bien hasta ahora …… PERO, supongamos que el hormigón se contrae (contracción autógena + secado) y se arrastra bajo pretensado para una deformación de 0.1 …

Ahora, ¿cuál es la tensión restante en las barras de refuerzo? CERO. ¿Pretensión restante? CERO.
¿Cuál es la tensión restante en el cable? (2 – 0.1 = 1.9)…. Fuerza de pretensado restante? 100 kN / mm2 * 1.9 * 1 mm2 = 190 kN

Es por eso que necesitamos utilizar cables de alta resistencia para el pretensado. Si usa muchas barras normales, puede replicar la fuerza de pretensado. Pero debido a cualquier tensión como contracción / fluencia, todas sus barras perderán su tensión previa sustancialmente. Para evitar eso, necesitamos cables de alta resistencia.

En miembro pretensado: –

El acero de alta resistencia se utiliza por las siguientes razones: –

1.La magnitud de la fuerza de pretensado es muy alta, lo que puede aumentarse aumentando las áreas de acero o aumentando la tensión inicial. El área no se puede aumentar mucho ya que habrá problemas en el hormigonado, por lo que usar acero de alto grado es bueno.

2. Hay varias pérdidas presentes en el acero, por lo que si utilizamos acero de baja calidad, la tensión efectiva reducirá el rendimiento.

Y hormigón de alta calidad:

  • Para desarrollar una mayor tensión de unión en el miembro pretensado.
  • Para resistir tensiones elevadas y de flexión
  • Reduce las pérdidas debido al acortamiento elástico.

Necesidad de hormigón de alta resistencia en pretensado:

Se necesita concreto de alta resistencia para pretensar sobre el concreto de baja resistencia debido a las siguientes razones:

  1. Debido a la gran fuerza de pretensado que debe aplicar el tendón, los dispositivos de anclaje desarrollan una gran tensión de apoyo en el hormigón en los extremos.
  2. El hormigón de baja resistencia no puede resistir eficazmente las tensiones de ruptura en los extremos.
  3. Las tensiones transferidas de los tendones al hormigón se deben a la unión entre el hormigón y el acero. La unión de alta resistencia se puede lograr mediante el uso de concreto de alta resistencia.
  4. Con el uso de hormigón de alta resistencia en el pretensado, las grietas por contracción son bajas en comparación con el hormigón de baja resistencia.
  5. El uso de concreto de alta resistencia reduce el tamaño del miembro de concreto, lo que resulta en la reducción del concreto y el peso propio del miembro.

Debido a las pérdidas muy elevadas de la tensión del rodamiento y la tensión de unión en el hormigón en los elementos o vigas de pretensión y tensión posterior, respectivamente, el grado mínimo es M40 para la pretensión y M35 para los elementos de tensión posterior. Las pérdidas son del orden del 25-30% en pretensión y del 15-20% en secciones de post tensión.

De manera similar, las pérdidas en el acero son alrededor del 20-25% de la tensión inicial, por lo que la fuerza de precompresión se redujo y la tensión no es eficiente, por lo que requiere un acero de resistencia de 1000-2000 mpa como mínimo. Tal vez tienes tu respuesta