Se denomina hormigón pretensado (en América concreto presforzado)[cita requerida] a la

tecnología de construcción de elementos estructurales dehormigón sometidos

intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Dichos

esfuerzos se consiguen mediante barras, alambres ocables de alambres de acero que son

tensados y anclados al hormigón.

Esta técnica se emplea para superar la debilidad natural del hormigón frente a esfuerzos

de tracción,1 2 y fue patentada por Eugène Freyssinet en 1920.

El objetivo es el aumento de la resistencia a tracción del hormigón, introduciendo

unesfuerzo de compresión interno que contrarreste en parte el esfuerzo de tracciónque

producen las cargas de servicio en el elemento estructural.

Otra ventaja muy importante de la técnica del Hormigón Pretensado, es que con su empleo

no sólo se reducen las deformaciones que experimentan los elementos estructurales, sinó

que demás dichas deformaciones pueden reajustarse haciendo variar los parámetros de

tensión y trazado de las armaduras.

El esfuerzo de pretensado se puede transmitir al hormigón:

Mediante armaduras pretesas; generalmente barras o alambres que se tensan en un

banco, se mantienen tensadas y se embeben dentro del molde en hormigón fresco

para formar una pieza. Cuando el hormigón ha fraguado se sueltan los anclajes y el

hormigón queda comprimido. éste es el método utilizado mayoritariamente en

elementos prefabricados.

Mediante armaduras postesas; generalmente cables compuestos por alambres que se

introducen en conductos huecos dentro de las piezas de hormigón y se tensan cuando

éste ya ha fraguado. Éste es el método utilizado principalmente para construir tableros

de puentes y otras grandes estructuras cuando éstas se hormigonan "in situ".

Normalmente al aplicar esta técnica, se emplean hormigones y aceros de alta resistencia,

dada la magnitud de los esfuerzos inducidos.

Según se ha indicado el pretensado se puede lograr de dos maneras: pretesado(con

armaduras pretesas) y postesado (con armaduras postesas). De esta forma, la palabra

general pretensado se utiliza para referirse simultáneamente tanto al hormigón

pretesado como al hormigón postesado, donde lo que cambia es el momento en el que

se produce el tesado de los cables. Así, en general, se habla deestructuras pretensadas,

cuando no se quiere hacer referencia al momento en que se produce el tesado de los

cables y, se dirá estructuras pretesadas o estructuras postesadas cuando este

momento es importante.

Índice

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1 Hormigón pretesado - con armaduras pretesas

2 Hormigón postesado - con armaduras postesas

3 Ventajas del hormigón pretensado

4 Historia y evolución

5 Aplicaciones

6 Referencia

o 6.1 Normativa relacionada

o 6.2 Bibliografía

o 6.3 Enlaces externos

7 Véase también

Hormigón pretesado - con armaduras pretesas[editar]

Stressed ribbon pedestrian bridge, Grants Pass, Oregon, USA

El hormigón se vierte alrededor de tendones tensados. Este método produce un buen

vínculo entre el tendón y el hormigón, el cual protege al tendón de la oxidación, y permite

la transferencia directa de tensión. El hormigón o concretofraguado se adhiere a las

barras, y cuando la tensión se libera, es transferida hacia el hormigón en forma de

compresión por medio de la fricción. Sin embargo, se requieren fuertes puntos de anclaje

exteriores entre los que el tendón se estira y los tendones están generalmente en una

línea recta. Por lo tanto, la mayoría de elementos pretesados de esta forma son

prefabricados en taller y deben ser transportados al lugar de construcción, lo que limita su

tamaño. Elementos pretesados pueden ser elementos balcón, dinteles, losas de piso,

vigas de fundación o pilotes.

Hormigón postesado - con armaduras postesas[editar]

Es el término descriptivo para la aplicación de compresión tras el vertido y posterior

proceso de secado in situ del hormigón. En el interior del molde de hormigón se coloca una

vaina de plástico, acero o aluminio, para seguir el trazado más conveniente en el interior

de la pieza, siguiendo la franja donde, de otra manera, se registrarían tracciones en el

elemento estructural. Una vez que el hormigón se ha endurecido, los tendones se pasan a

través de los conductos. Después dichos tendones son tensados mediante gatos

hidráulicos que reaccionan contra la propia pieza de hormigón. Cuando los tendones se

han estirado lo suficiente, de acuerdo con las especificaciones de diseño (véase la ley de

Hooke), estos quedan atrapados en su posición mediante cuñas u otros sistemas de

anclaje y mantienen la tensión después de que los gatos hidráulicos se retiren,

transfiriendo así la presión hacia el hormigón. El conducto es rellenado con grasa o

lechada de cemento para proteger los tendones de la corrosión. Este método es

comúnmente utilizado para crear elementos estructurales de obra civil o edificación

sometidos a esfuerzos de tracción importantes. Por ejemplo, el postesado se utiliza en la

construcción de puentes de hormigón, siendo prácticamente imprescindible en los

sistemas de construcción por voladizos, empuje y dovelas prefabricadas, etc.

Ventajas del hormigón pretensado[editar]

La resistencia a la tracción del hormigón convencional es muy inferior a su resistencia a la

compresión, del orden de 10 veces menor. Teniendo esto presente, es fácil notar que si

deseamos emplear el hormigón en elementos, que bajo cargas de servicio, deban resistir

tracciones, es necesario encontrar una forma de suplir esta falta de resistencia a la

tracción.

Normalmente es escasa la resistencia a la tracción que se produce colocando acero de

refuerzo en las zonas de los elementos estructurales donde pueden aparecer tracciones.

Esto es lo que se conoce como hormigón armadoconvencional. Esta forma de

proporcionar resistencia a la tracción puede garantizar una resistencia poco adecuada al

elemento, pero presenta el inconveniente de no impedir el agrietamiento del hormigón para

ciertos niveles de carga.

Historia y evolución[editar]

El principio básico del pretensado fue aplicado a la construcción quizás hace siglos,

cuando se ataban cintas o bandas metálicas alrededor de duelas de madera para formar

los barriles. Cuando se apretaban los cinchos, estaban bajo una fuerza que creaba un

esfuerzo de compresión entre las duelas y las habilitaban para resistir la tensión en arco,

producida por la presión interna del líquido contenido.

Aunque con el tiempo se han hecho diversos intentos para disminuir el agrietamiento del

hormigón bajo tracción, las contribuciones más importantes a su solución suelen atribuirse

al ingeniero francés Eugène Freyssinet, quien convirtió en realidad práctica la idea de

pretensar los elementos de hormigón. Según Freyssinet, pretensar un elemento estructural

consiste en crear en él, mediante algún procedimiento específico, antes o durante la

aplicación de las cargas externas, esfuerzos de tal magnitud que, al combinarse con los

resultantes de dichas fuerzas externas, anulen los esfuerzos de tensión o los disminuyan,

manteniéndolos bajo las tensiones admisibles que puede resistir el material.

Tubos para cables en elencofrado

1886: En este año es aplicado el principio anterior al hormigón cuando P. H. Jackson, un

ingeniero de San Francisco, California, obtuvo las patentes para atar varillas de acero en

piedras artificiales y en arcos de hormigón que servían como losas de pisos.

1888: Hacia este año, C. E. W. Dohering, de Alemania, aseguró una patente para

hormigón reforzado con metal que tenía aplicado un esfuerzo de tensión antes de que

fuera cargada la losa.

1908: C. R. Steiner, de los Estados Unidos, sugirió la posibilidad de reajustar las barras de

refuerzo después de que hubiera tenido lugar cierta contracción y fluencia del hormigón,

con el objeto de recuperar algunas de las pérdidas.

1925: R. E. Dill, de Nebraska, ensayó barras de acero de alta resistencia cubiertas para

evitar la adherencia con el hormigón. Después de colocar el hormigón, se tensaban las

varillas y se anclaban al hormigón por medio de tuercas en cada extremo.

1928: Se inicia el desarrollo moderno del hormigón pretensado en la persona deEugène

Freyssinet, de Francia, quien empezó usando alambres de acero de alta resistencia para

el pretensado. Tales alambres contaban con una resistencia a la ruptura tan elevada como

18,000 kg/cm², y un límite elástico de más de 12,600 kg/cm².

1939: Freyssinet produjo cuñas cónicas para los anclajes de los extremos y diseñó gatos

de doble acción, los cuales tensaban los alambres y después presionaban los conos

machos dentro de los conos hembra para anclarlos a las placas de anclaje. Este método

consiste en estirar los alambres entre dos pilares situados a varias decenas de metros,

poniendo obturadores entre las unidades, colocando el hormigón y cortando los alambres

después de que el hormigón adquiera una resistencia de diseño específica.

1945: La escasez de acero en Europa durante la Segunda Guerra Mundial le dio ímpetu al

desarrollo del hormigón pretensado, puesto que se necesitaba mucho menos acero para

este tipo de construcción con respecto a las convencionales en hormigón armado.

Si bien Francia y Bélgica encabezaron el desarrollo del hormigón

pretensado, Inglaterra, Alemania, Suiza, Holanda, Rusia eItalia rápidamente lo

continuaron. Cerca del 80% de todos los puentes que se construyen en Alemania son de

hormigón pretensado.

En 1945 Pacadar prefabrica la primera viga pretensada en España.

1949: Se empieza a trabajar en Estados Unidos con el pretensado lineal al llevarse a cabo

la construcción del afamado puente Filadelfia Walnut Lane Bridge. La Bureau of Public

Roads (Oficina de caminos públicos), ha investigado y mostrado que durante los años

1957-1960 se autorizaron para la construcción 2052 puentes de hormigón pretensado,

totalizando una longitud de 68 mi, con un costo total de 290 millones de dólares.

1951: Se construye el primer puente pretensado en México. Siendo la ciudad

de Monterrey la madrina de tal acontecimiento, al llevarse a cabo la construcción del

puente "Zaragoza" que cuenta con 5 tramos de 34 m cada uno y cuya finalidad es la de

proporcionar circulación a través del río Santa Catarina.

1952: Hay una reunión en Cambridge, en la cual se crea una sociedad internacional bajo

el nombre de Fédération Internationale de la Précontrainte (FIP). El objetivo principal de

este grupo de ingenieros visionarios era diseminar el mensaje e iluminar al mundo acerca

del concepto relativamente desconocido de la construcción con hormigón pretensado, lo

cual se llevaría a cabo alentando la integración de grupos nacionales en todos los países

que tuviesen particular interés en el asunto y facilitando un foro internacional para el

intercambio de información.

1958: Se construye el puente Tuxpan (carretera México - Tuxpan) con una longitud total de

425 m. Estructura principal de tres luces de 92 m de hormigón pretensado, construidos con

el procedimiento de doble voladizo (primer puente de este tipo en América Latina).

1962: Se construye el puente Coatzacoalcos con una longitud total de 996 m. Tramos de

vigas pretensadas de 32 m y un tramo de armadura metálica levadizo de 66 m de luz,

apoyados en pilas de hormigón armado.

Aplicaciones[editar]

El hormigón pretensado es el material predominante en puentes de vigas, en puentes

construidos "in situ" de largos tramos entre pilas, o construidos por métodos especiales

como voladizos, empuje, etc. También es muy empleado en pisos derascacielos, en

cámaras de reactores nucleares, así como en los pilares y núcleos resistentes

de edificios preparados para resistir un alto grado de terremoto 3  y protección contra

explosiones.4

Una ventaja del hormigón pretensado es el menor coste de construcción gracias al empleo

de elementos más ligeros, como losas delgadas - especialmente importante en los

edificios altos en los que el ahorro de peso del piso puede traducirse en plantas

adicionales para el mismo y menos coste. El aumento de las longitudes aumenta el

espacio utilizable en los edificios; disminuyendo el número de juntas, lo que conduce a la

disminución de los costes de mantenimiento durante la vida de diseño de un edificio, ya

que dichas juntas son el principal escenario de debilidad en los edificios de hormigón.

El primer puente de hormigón pretensado en América del Norte es el Walnut Lane Puente

Memorial en Filadelfia(Pensilvania). Se terminó y se abrió al tráfico en 1951.5