1.1.- TRAZADO DE CABLES.1.1.1.- Trazado de cables en Estructuras Pretensadas.En el trazado del cable es indispensable tener en cuenta los ncleos central y lmite de la seccin. Estos ncleos son los que determinan el rea por donde el trazado del cable puede disponerse sin causar tensiones no admisibles.Por un lado tenemos el ncleo central: este delimita la zona en la que se puede aplicar el axil sin que aparezcan tracciones, su clculo procede del siguiente modo:

Donde es la distancia dispuesta desde el centro de gravedad de la seccin hacia la fibra superior y hacia la fibra inferior. De este modo se produce el acotamiento donde aun aplicando axil no aparecern tracciones en la zona.

Figura 1.1.- Representacin del Ncleo Central de una seccin.El ncleo lmite podemos decir que limita al central puesto que al caso anterior le aadimos la carga de un momento. Es decir, es la zona en la que se puede aplicar un axil sin que aparezcan tracciones aun trabajando con momentos flectores. Su clculo viene dado por estas expresiones:

Figura 1.2.- Representacin del Ncleo Limite.Aqu tendramos el rea acotada del ncleo lmite en una pieza isosttica, es decir el tramo por donde podemos colocar el cable de nuestro pretensado:

Figura 1.3.- Nuevo Ncleo Lmite en pieza isosttica.

1.1.2.- Trazado de cables en Estructuras Postensadas.Para plantear el trazado de los cables de pretensado se pueden adoptar, en trminos generales, las siguientes reglas: En los anclajes, el trazado del pretensado debe pasar por el centro de gravedad de la seccin, debido a que el momento en dicho punto suele ser nulo. No obstante, existen excepciones a esta regla, como por ejemplo cables pertenecientes a una fase de un procedimiento constructivo. El cable debe tener su mxima excentricidad en los puntos de mximo momento (apoyos intermedios y centros de vanos interiores y a una distancia aproximada del 40% de la luz desdeelapoyo externo en vanos exteriores) Esta excentricidad viene limitada por la necesidad de dejar un recubrimiento geomtrico de una vaina. Dependiendo del calibre de los tendones de pretensado, el dimetro de la vaina vara en aplicaciones de puentes entre 10 y12 cm, por lo que el recubrimiento mecnico mnimo vara entre 15 y 18 cm. En los puntos de mxima excentricidad el cable tiene tangente horizontal. El trazado de pretensado est compuesto por una sucesin de parbolas tangentes que en algn caso pueden degenerar en rectas. Es importante que el trazado sea recto en una longitud de 1.00 a 2.00 metros de la proximidad de un anclaje o un acoplador. Si considera el tramo de trazado comprendido entre la mxima excentricidad en centro de vano (punto A) y la mxima excentricidad en el apoyo (Punto C), estos dos puntos estn alineados con el punto en el que se produce la tangencia de las dos parbolas (punto B), como se demuestra en la figura siguiente:

Por lo tanto A, B y C estn alineados

Si se fija un criterio para definir la distancia del punto de tangencia al punto de mxima excentricidad, el trazado de pretensado queda perfectamente definido. Un posible criterio es limitar la longitud de la parbola del apoyo que tiene curvatura negativa a 1.5 veces el canto de la estructura, con objeto de conseguir que las fuerzas de desvo correspondientes a dicha parbola entrenen el apoyo sin incrementar significativamente la necesidad de disponer armadura de cortante (ver figura).

1.2.- ESFUERZO DE CORTE.Al igual que en el caso de vigas de hormign armado convencional, predecir la resistencia mxima al esfuerzo de corte en vigas precomprimidas no es tan simple como predecir su resistencia a flexin. La fuerza de corte que acta en una seccin de hormign precomprimida puede verse bastante modificada por la componente vertical de la fuerza del tendn.

Figura 1.2.1.- Corte soportado por Hormign y Tendones.Considere los tres casos de vigas que se presentan en la Fig.1.2.1 La viga en el caso (a) es precomprimida con tendn recto y el diagrama de cuerpo libre en una seccin A-A muestra que la fuerza de corte V es slo debida a las cargas gravitatorias externas. En el caso de la viga (b) el tendn tiene dos tramos rectos con mxima excentricidad en el centro y nula en los apoyos, lo cual induce una fuerza inclinada en la zona de anclaje, y ngulo constante hasta mitad de luz. En este caso la fuerza de corte en la seccin A-A es la diferencia entre aquella debida a cargas externas menos la componente vertical de la fuerza del tendn. En el caso de la viga (c) el trazado parablico del tendn produce una carga vertical inclinada en el anclaje y una carga uniformemente distribuida hacia arriba a lo largo del tendn. Se ve entonces que en los casos de vigas (b) y (c) la fuerza de corte que debe soportar la seccin es reducida por la componente vertical (F.sen).1.3.- RESISTENCIA A LA FLEXIN.Es interesante comparar los comportamientos diferentes que poseen las vigas de hormign armado convencional y las de hormign preesforzado; en las primeras, suponiendo caso ideal de viga con armadura simple, el aumento del momento flector a medida que aumenta la carga actuante, digamos hasta y un poco ms all de la carga de servicio, se produce por aumento de los valores de las fuerzas de la cupla interna, traccin en acero y compresin del hormign, permaneciendo el brazo de palanca casi constante. Muy diferente es la situacin que se presenta en una viga de hormign preesforzado, ya que en sta el incremento de momento demanda es resistido por un aumento proporcional de la distancia entre las fuerzas de traccin y compresin, con la resultante de compresin desplazndose hacia arriba con el aumento de carga. En este caso la intensidad de las fuerzas internas permanece casi constante hasta y, por lo general, un poco ms all de las cargas de servicio.Esta situacin se modifica substancialmente a partir de la fisuracin del hormign en traccin por flexin en la viga preesforzada. A partir de ese momento se produce un rpido aumento de la tensin del acero que debe resistir lo que el hormign en traccin ahora no hace. Luego de la fisuracin, la viga con precompresin se comporta como una viga corriente de hormign armado. La resultante de compresin no puede moverse hacia arriba en forma indefinida por lo que el aumento en la demanda debe estar acompaado por un incremento casi proporcional de las fuerzas internas que suministran el acero y el hormign. En consecuencia es posible estimar la resistencia de una viga preesforzada utilizando los mismos mtodos aplicados a vigas de hormign armado convencional, incluyendo algunas modificaciones para tener en cuenta: (i) la diferente ley constitutiva f- del acero de tesado con respecto a la de los aceros convencionales, y (ii) la deformacin de traccin ya presente en el acero de preesfuerzo antes de que la viga entrara en carga.La Fig.1.3.1 muestra los cambios en la distribucin de tensiones en una seccin de hormign con precompresin cuando la carga y su asociado momento flector crecen desde cero hasta la rotura de la pieza.

Fig. 1.3.1.- Fuerzas y Distribucin de Tensiones para diferentes estados de carga.Cuando la carga exterior es cero, la cupla interna tambin es nula. A medida que la carga externa se incrementa crece el valor del par interno al aumentar el brazo de palanca entre las fuerzas internas, T del acero y C del hormign. Habr un momento en que se alcanza la resistencia del hormign a traccin en la fibra inferior, se produce una redistribucin de tensiones, con incrementos de los valores en el acero por quedar parte del hormign fuera de servicio. Cuando la carga se sigue incrementando, la seccin se comporta en forma muy similar a la de una de hormign armado convencional, con franco comportamiento no lineal del hormign en compresin. El eje neutro sigue subiendo, las tensiones del hormign en compresin siguen subiendo, y eventualmente se alcanza la resistencia mxima cuando el hormign en compresin llega en su fibra extrema al valor de u. Para mayores deformaciones el momento resistente disminuye. La Fig. 1.3.2 muestra la seccin al alcanzar la resistencia mxima de flexin. Al igual que para hormign armado convencional es conveniente reemplazar la distribucin real de tensiones de compresin en el hormign por el bloque equivalente de tensiones rectangulares. Ambos bloques, en teora, tienen la misma rea y centroide de modo de no perder precisin en la determinacin de esfuerzos internos. Como es sabido, se toma una tensin promedio de 0.85 fc para el bloque equivalente en compresin, la relacin a/c= 0.85 para hormigones con resistencia caracterstica fc 30 MPa, y la misma se reduce en 0.05 por cada 10 MPa de incremento en la tensin, y con un valor no menor de 0.65. Se hace notar que si la profundidad del eje neutro, c, al momento mximo es pequea, la deformacin mxima del acero en traccin ser, como en hormign armado convencional, bastante grande por lo que se necesita de ductilidad razonable en el acero para lograr agotar la seccin por rotura del hormign en compresin. Adems, como se ver, el nivel de tensiones en el acero debido a la precompresin tiene poca influencia en la resistencia mxima de la seccin.

Figura 1.3.2.- Deformaciones y Tensiones al desarrollo de Resistencia. Bloque Rectangular.1.4.- REFUERZO EN ZONA DE ANCLAJE.Los anclajes son elementos a travs de los cuales se transmite al hormign la fuerza de pretensado concentrada enel extremo del tendn.Los anclajes suelen consistir en placas metlicas, cuas y elementos de proteccin frente a la corrosin.El efecto de anclaje de los tendones se consigue en la mayora de los casos mediante cuas de acero que se disponen entre el tendn y el orificio de la placa de anclaje. Una vez el tendn se ha tesado se colocan cuas, clavndolas ligeramente; cuando el gato de tesado suelta el cordn, ste intenta retroceder, clavando ms estas cuas que a su vez impiden el movimiento del tendn.Existen diversos tipos de anclajes para tendones de pretensado en edificacin. Los principales tipos son: Activos: los que asoman al exterior de la losa y permiten el tesado del cordn mediante un gato hidrulico. Comnmente se conoce como activos a los anclajes donde desea aplicarse la fuerza del gato. Pasivos: los que son capaces de retener la fuerza que ejerce el cordn en el extremo del tendn opuesto al extremo donde se aplica el gato yson susceptibles de quedar embebidos en el hormign sin menoscabo de sus prestaciones.

Diseo de anclaje activos y pasivos.

Acopladores fijos: anclajes que se sitan en una junta de hormigonado. Actan como activos en el tesado de unaporcin de losa hormigonada a los que posteriormente se les empalmara otro tendn. Durante el tesado del tendn de continuidad, empalmado a posteriori, esos anclajes trabajan como pasivos.

Diseo de acoplador fijo Acopladores flotante: Son anclajes que trabajan de modo similar a los acopladores fijos pero que se utilizan para prolongacin de cables de postensado.