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Diseño de sistemas de anclaje para tensado de vigas presforzadas.

Contenido

­ Constantes de diseño. ­ Fuerza de tensado. ­ Cálculo de espesor de placa principal por resistencia. ­ Cálculo de espesor de placa principal por deflexión. ­ Viga principal de anclaje. ­ Cimentación y refuerzo principal.

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1. Propiedades geométricas de la viga.

a) Constantes de diseño y fuerza de tensado.

Considerando la configuración siguiente.

Usando Acero A­36 (Esfuerzo elástico de cadencia de 36 kips ó 250 Mpa. Acero ASTM A­36, mediana resistencia para vigas y bases de columnas).

2 / 530 , 2 cm kg f y =

m kg w

m cama Ancho kg total Fuerza kg inicial presfuerzo Fuerza

alambres de No tensado de Fuerza

/ 500 , 79 6 . 0 700 , 47

7 . 0 _ 700 , 47 20 385 , 2 _ 385 , 2 _ _

20 : _ _ . : _ _

= ≅

= = × =

=

b) Cálculo del espesor de la placa (usando acero A­36).

Placa Pr incipal

Viga de anclaje

3

cm b S h

h b h

h b S

cm cm kg cm kg M S

S M

I c M

cm kg F F

m kg M

cm placa Ancho

y b

14 . 6 / 6

6 2

12 1

189 / 1900

800 , 357

/ 900 , 1 75 . 0

578 , 3 8

6 . 0 500 , 79 30 _

2

2 3

3 2

2

2

max

= =

⋅ =

⋅ =

= −

= =

= ⋅

=

≅ ⋅ =

− = ×

=

=

σ

σ

c) Cálculo de espesor de la placa por deflexiones permisibles.

Considerando Deflexión permisible de L / 360;

"2 1 2 " 1 . 2 35 . 5

30 383 12 12

12

3 . 383 000 , 100 , 2 384 360 ) 60 ( 795 5

384 360 5

384 5

360

384 5

3

3

4 3 3

4

4

⇒ = = ⋅

= =

=

= ⋅

⋅ ⋅ ⋅ =

⋅ =

=

= ∆

cm b I h

bh I

cm E

L I

EI L L

EI L

ω

ω

ω

d) Elemento vertical del sistema de anclaje (viga de anclaje).

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Fuerza de tensado = 47,700 kg

3

2

2

7 . 235 518 , 1 800 , 357

/ 518 , 1 ) 530 , 2 ( 6 . 0 6 . 0

578 , 3 2

) 3 (. 79500

/ 500 , 79 3 . 0

2 / 700 , 47

cm S

cm kg F F

kgm M

m kg

xx

y b

v

= =

= ⋅ = =

= ⋅

=

= = ω

Seleccionar perfil I.P.R. con un Módulo de Sección mayor o igual al calculado, del manual de AHMSA.

Se recomienda soldar perfiles tipo ángulos para rigidizar y alinear los perfiles antes del colado, de esta manera se asegura su nivelación.

e) Cimentación del sistema de anclaje a. Datos de diseño, variables y constantes.

T= Fuerza de tensado a la que va sujeta el muerto de concreto (kg) h= Distancia perpendicular entre el nivel capa superior de cimentación y fuerza de tensado. W= Peso propio del muerto de concreto.

Vigas de anclaje

Ángulos de rigidez

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E= Fuerza de empuje del suelo D= Profundidad de la cimentación del sistema de anclaje (a lo largo) B= Ancho de la cimentación del sistema de anclaje. H= Altura o profundidad de la cimentación.

Asumiendo un suelo con las siguientes características:

3 1

33 . 0 1 1

/ 400 , 2 30 . 0

/ 900 , 1

3

3

= =

= + −

=

=

=

=

a p

a

concreto

suelo

K K

Sen Sen K

m kg

m kg

φ φ

δ

φ δ

b. Modelo asumido del sistema de carga de la cimentación.

Momento de volteo resistente > Momento de volteo actuante

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m H H calcula Se

m D m B

Suponiendo

H D K B D H h H T

H D H K B H D B h H T

H E B W h H T

E Momento W Momento tensado Momento H Calcular

p suelo concreto

p suelo concreto

80 . 2 : " _" _

4 . 2 5 . 3

, 6 2

) (

3 2 2 ) ( ) (

3 2 ) (

_ _ _ " "

3 2

2

≥

= =

⋅ ⋅ ⋅ +

⋅ ⋅ ⋅ = +

⋅

⋅ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = +

+ = +

+ = ⇒

γ γ

γ γ

c. Dimensiones de la cimentación Resultados,

Obtenemos una cimentación de las siguientes dimensiones: B = 3.5 m D = 2.4 m H = 2.8 m

Se recomienda adicionar refuerzo mínimo por temperatura como cascarón de la cimentación, siendo este propuesto. Varilla 3/8” a cada 25 cm en ambos sentidos.

d. Información bibliográfica.

Manual técnico de AHMSA.