PROGRAMA ANALITICO HORMIGON PRETENSADO (CIV 311)

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1 PROGRAMA ANALITICO HORMIGON PRETENSADO (CIV 311) 1. IDENTIFICACION Asignatura HORMIGON PRETENSADO Código de asignatura(sigla) CIV 311 Semestre 9 Prerrequisitos CIV Horas semanal (HS) HT 3 HP 2 LAB THS 5 Créditos (CR) 4 Período académico II/2011 Docente Ing. MSc. Percy F. Camacho Rioja 2. JUSTIFICACION Los sistemas de cables con armadura pretraccionada y postensada aplicados a las estructuras de hormigón pretensado sometidos tanto a cargas estáticas como a acciones dinámicas, son de gran importancia para el ingeniero civil, por lo cual, un estudio y análisis detallado de los mismos resulta indispensable en su formación. En la orientación de Vías y Transporte y en Estructuras, el ingeniero civil recibe la formación que lo capacita para el diseño y construcción de estructuras de hormigón pretensado, tales como puentes vehiculares y ferroviarios, naves industriales, edificios, torres y mástiles, anclajes para roca y suelos. Consiguientemente, esta es una asignatura de la ingeniería aplicada, que también es fundamental en este nivel para las otras orientaciones de formación en la carrera de Ingeniería Civil. De esta manera la asignatura contribuye al perfil del egresado en su rol de realizar con criterio el análisis y diseño de estructuras pretensadas. Los proyectos de ingeniería que se ejecutan con esta clase de estructuras permiten salvar luces mayores comparadas con las estructuras de hormigón armado normal, logrando alternativas técnicas y económicas acorde con los requerimientos de un diseño óptimo. 3. OBJETIVOS GENERALES Comprender adecuadamente los principios y teorías del hormigón pretensado, para su aplicación en el análisis y diseño de diferentes tipos de estructuras. Realizar con criterio el dimensionamiento de estructuras pretensadas, utilizando las técnicas y métodos de cálculo en pretensado. 3. TEMATICO

2 UNIDAD I: INTRODUCCION AL HORMIGON PRETENSADO Comprender adecuadamente los conceptos básicos sobre el cálculo en pretensado. Interpretar el artificio del pretensado para su aplicación a los sistemas con armaduras pre-tesadas y post-tensadas Conceptos básicos 1. 2 El artificio del pretensado 1.3 Conceptos sobre el cálculo 1.4 El pretensado como fuerza exterior 1.5 Métodos de pretensado, pre-tesado y postensado 1.6 Ventajas y desventajas del Ho Po comparado con el Ho Ao UNIDAD II: ACERO Y HORMIGON PARA PRETENSADO Analizar con propiedad las características mecánicas del acero y el hormigón para pretensado utilizando las curvas cargas - deformaciones. 2.1 Aceros para pretensado 2.2 Curvas cargas - deformaciones 2.3 Relajación del acero 2.4 Tensiones admisibles del acero 2.5 Hormigón para pretensado 2.6 Resistencia a tracción y compresión 2.7 Modulo de elasticidad E 2.8 Tensiones admisibles del hormigón UNIDAD III: FLEXION EN ESTADO DE SERVICIO TIEMPO: 12 Horas Comprender adecuadamente los principios de la solicitación por flexión en el estado de servicio, analizando los diferentes métodos de dimensionamiento de vigas pretensadas. Calcular la fuerza de pretensado final bajo cargas de servicio, la fuerza de pretensado inicial y la sección de armadura pretensada. 3.1 Consideraciones sobre los esfuerzos solicitantes

3 3.2 Fases de solicitación en pretensado 3.3 Predimensionamiento de secciones 3.4 Dimensionamiento de vigas con armadura pre-traccionada 3.5 Area optima de la sección de hormigón 3.6 Proyecto de vigas con pretensado total 3.7 Proyecto de vigas con pretensado limitado 3.8 Absorción de esfuerzos de tracción por armaduras 3.9 Armaduras máximas y mínimas de proyecto UNIDAD IV: FLEXION EN ESTADO ÚLTIMO Determinar el momento de rotura de elementos pretensados en estado último, para la verificación de la seguridad a la rotura 4.1 Diagramas de cargas - deformaciones 4.2 Teoría básica 4.3 Momento ultimo por teoría básica 4.4 Teoría de Whitney 4.5 Método de aproximaciones sucesivas 4.6 Verificación de la seguridad a la rotura UNIDAD V: GEOMETRIA Y TRAYECTORIA DE CABLES Determinar la posición y trayectoria de los cables de pretensado para lograr el efecto necesario de pre - compresión en el elemento. 5.1 Secciones transversales típicas 5.2 Distribución de los cables en la sección transversal 5.3 Distribución de los cables a lo largo de la pieza 5.4 Elevación de los cables en el alma 5.5 Bloque en los extremos de la viga 5.6 Trazado geométrico de los cables 5.7 Flechas por pretensado UNIDAD VI: PERDIDAS DE LA FUERZA DE PRETENSADO

4 Estimar las pérdidas inmediatas de la fuerza de pretensado, para su aplicación y puesta en tensión de los cables de postensado. Estimar las pérdidas diferidas de la fuerza de pretensado, para su aplicación en el dimensionamiento de las vigas pretensadas. 6.1 Introducción 6.2 Perdidas por fricción 6.3 Perdidas por hundimiento en los anclajes 6.4 Perdidas por acortamiento elástico 6.5 Perdidas por retracción del hormigón 6.6 Perdidas por deformación lenta del hormigón 6.7 Perdidas por relajación del acero 6.8 Puesta en tensión de los cables 6.9 Estimación global de las pérdidas UNIDAD VII: CORTE Y TORSION EN PRETENSADO Analizar las solicitaciones de los esfuerzos de corte y torsión en pretensado, para su verificación con el diseño a la flexión. 7.1 Introducción 7.2 El corte en el estado de servicio 7.3 Refuerzo en el alma por cortante 7.4 Torsión en estructuras de concreto 7.5 Diseño por torsión en hormigón pretensado UNIDAD VIII: VIGAS COMPUESTAS PRETENSADAS Dimensionar vigas pretensadas de sección compuesta, utilizando la metodología de cálculo a la flexión en pretensado. 8.1 Tipos de construcción compuesta 8.2 Secciones transversales típicas 8.3 Propiedades geométricas de las secciones 8.4 Esfuerzos solicitantes en las vigas 8.5 Tensiones en la sección compuesta 8.6 Calculo de vigas isostáticas 8.7 Continuidad por carga viva

5 UNIDAD IX: VIGAS CONTINUAS PRETENSADAS Dimensionar vigas continuas pretensadas, aplicando el método de la carga balanceada. 9.1 Vanos simples en comparación con los continuos 9.2 Calculo de solicitaciones por pretensado 9.3 Transformación lineal y teoremas 9.4 Cables concordantes 9.5 Método de la carga balanceada UNIDAD X: APLICACIONES DEL HORMIGON PRETENSADO Examinar las diferentes aplicaciones del hormigón pretensado, para determinar en qué estructuras es posible emplearlo racionalmente Puentes y edificios 10.2 Cascarones y losas plegadas 10.4 Armaduras y marcos espaciales 10.5 Torres y mástiles 10.6 Pavimentos de hormigón 10.7 Anclajes para roca y suelos 5. METODOLOGIA DE ENSEÑANZA Clases en el aula: Método por recepción, activación de conocimientos previos, exposición del docente, ejemplificación, comentarios adicionales, aplicación. Exposiciones, la voz del profesor, pizarra, marcadores y almohadilla. Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa. Proyección de videos sobre aplicaciones de las unidades de aprendizaje. Trabajos de Prácticos Presentación de Trabajos Prácticos, y exámenes correspondientes a las unidades de aprendizaje avanzadas. Visitas a Obra:

6 Visita en conjunto con los estudiantes a alguna obra en ejecución o a una planta de prefabricación de elementos pretensados, para conocer directamente la forma de ejecución y las principales aplicaciones prácticas. 6. CRONOGRAMA 7. SISTEMA DE EVALUACION Normas de evaluación Para poder presentarse a examen final se requiere asistencia mínima del 60% a las clases teórico-prácticas. Para la evaluación final se consideran los siguientes indicadores con sus respectivas ponderaciones: Primer examen parcial 25% Unidades: I, II, III Segundo examen parcial 25% Unidades IV, V, VI y VII Exámenes prácticos 20% Con presentación de prácticos Examen final 30% Todas las unidades Formas e instrumentos de evaluación Se realizará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación en clases con preguntas frecuentes sobre temas avanzados. La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo. Se debe destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos.

7 La evaluación práctica consiste en pruebas prácticas en forma escrita, la prueba se ajusta a los avances teóricos establecidos en las unidades en función de los objetivos. La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos de un determinado grupo materia. 8. BIBLIOGRAFIA HORMIGON PRETENSADO, Fritz Leonhardt DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PRESFORZADO, Arthur H. Nilson HORMIGON PRETENSADO, Alfonso Zubieta Otálora APUNTES DE HORMIGON PRETENSADO, Percy F. Camacho R. CONCRETO PROTENDIDO, Walter Pfeil HORMIGON PRETENSADO, Enrique Luis de Luca CONCRETO PROTENDIDO, Luis R. S. de Agostini HORMIGON PRETENSADO, R. Lacroix A. Fuentes DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO PRESFORZADO, T. Y. Lin