INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
Cv-95-073 CONCRETO PRESFORZADO
DATOS GENERALES
Cv-95-073 Concreto Presforzado (6º. Semestre)
(3-0-8. Requisito: Haber cursado Cv-863 y haber cursado o estar cursando Cv-842)
Equivale a Cv-90-026.
  1. OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

El alumno será capaz de:
  1. Analizar vigas isostáticas de concreto presforzado para revisar su seguridad y serviciabilidad
  2. Diseñar vigas de concreto presforzado que sean seguras y serviciables en los casos en que el concreto reforzado resulte en una solución no económica.

2. TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
  1. Conceptos Básicos-Idea del Presfuerzo
    1. La idea del presfuerzo
    2. La carga equivalente
    3. Comportamiento del concreto presforzado a la flexión bajo cargas superpuestas
    4. El Presforzado parcial
    5. Métodos para presforzar
    6. Cambios en la fuerza de presfuerzo
    7. Cargas
  1. Materiales
    1. Características mecánicas del acero de presfuerzo
    2. Características mecánicas del concreto
  2. Análisis por flexión
    1. Introducción: el concepto de análisis elástico, notación, convención de signos y consideración de la pérdida de presfuerzo en el análisis elástico.
    2. Determinación de esfuerzos máximos en secciones de concreto no agrietadas
    3. Determinación del momento y/o carga de agrietamiento
    4. Determinación de esfuerzos en el acero de presfuerzo
    5. Revisión por esfuerzos permisibles de los esfuerzos en el concreto y en el acero (serviciabilidad)
    6. El concepto del análisis por resistencia y la teoría del bloque rectangular equivalente
    7. Determinación del esfuerzo en el acero de presfuerzo en la falla de la viga
    8. Determinación del momento resistente de vigas de sección rectangular
    9. Determinación del momento resistente de vigas T
    10. Límites del refuerzo para vigas de concreto presforzado
    11. Revisión de vigas de concreto presforzado a la flexión por resistencia
  3. Diseño por flexión
    1. Criterios de diseño
    2. Diseño de secciones de concreto por esfuerzos permisibles
    3. Diseño de la fuerza de presfuerzo y su excentricidad
    4. Diseño bajo el criterio del presforzado parcial
    5. Diseño bajo el criterio de la carga balanceada
    6. Diseño de la longitud de transferencia y desarrollo de cables en pretensado
    7. Diseño de las zonas de anclaje
  4. Análisis y diseño por corte
    1. La tensión diagonal: verdadera naturaleza del problema del corte
    2. La contribución del concreto a resistir la fuerza cortante
    3. La contribución del refuerzo a resistir la fuerza cortante
    4. Diseño del refuerzo al corte (tensión diagonal)
  5. Pérdidas en la fuerza de presfuerzo
    1. Pérdida por fricción entre el cable y el ducto
    2. Pérdida por deslizamiento de cuñas en el anclaje
    3. Pérdida por acortamiento elástico del concreto
    4. Pérdida por flujo plástico del concreto
    5. Pérdida por retracción (o contracción) del concreto
    6. Pérdida por relajamiento del acero de persfuerzo
    7. Revisión por esfuerzos permisibles calculando pérdidas
  6. Deflexiones en vigas
    1. Deflexiones inmediatas de secciones no agrietadas
    2. Deflexiones a largo plazo de secciones no agrietadas
    3. Deflexiones inmediatas de secciones agrietadas
    4. Deflexiones a largo plazo de secciones agrietadas
    5. Revisión de las deflexiones
  7. Vigas para puentes vehículares
    1. Cargas de tráfico
    2. Análisis bajo cargas móviles
    3. Diseño por flexión, corte y transferencia del corte
    4. Revisión

3. OBJETIVOS PARTICULARES Y ESPECÍFICOS POR TEMAS
  1. Definir la idea del presfuerzo aplicada al concreto y conocer los conceptos básicos involucrados en el curso, así como las diferentes técnicas de presforzar.
    1. Conocer la idea del presfuerzo aplicada al concreto
    2. Comprender el concepto de la carga equivalente
    3. Comprender y analizar el comportamiento a la flexión del concreto presforzado bajo sobrecargas
    4. Comprender el concepto del presforzado parcial
    5. Conocer las técnicas para presforzar
    6. Comprender y analizar los cambios que sufre la fuerza de presfuerzo
    7. Identificar las cargas que actúan sobre las vigas de concreto presforzado
  2. Conocer las características mecánicas más relevantes de los materiales que constituyen el concreto presforzado.
    1. Conocer los tipos de acero para el presfuerzo y el refuerzo, así como sus características mecánicas
    2. Conocer los tipos de concreto usados en concreto presforzado, así como sus características mecánicas
  3. Analizar, por flexión y tanto por teoría elástica como por resistencia, vigas isostáticas de concreto presforzado para revisarlas y garantizar su serviciabilidad y seguridad.
    1. Comprender el concepto de análisis elástico y conocer la notación y la convención de signos a usar, así como la manera de considerar la pérdida de presfuerzo en el análisis
    2. Comprender el uso de las fórmulas para determinar los esfuerzos en secciones de concreto no agrietadas
    3. Comprender el uso de las fórmulas para determinar el momento y/o carga de agrietamiento
    4. Comprender el uso de las fórmulas para determinar los esfuerzos en el acero de presfuerzo
    5. Comprender el proceso de revisión de esfuerzos tanto en el concreto como en el acero
    6. Comprender el concepto de análisis por resistencia y conocer la teoría del bloque rectangular equivalente
    7. Comprender el uso de fórmulas y método para determinar el esfuerzo en el acero de presfuerzo en la falla de la viga
    8. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la resistencia última a la flexión de vigas de sección rectangular
    9. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la resistencia última a la flexión de vigas de sección T
    10. Conocer las especificaciones que limitan las cantidades mínimas y máximas de acero presforzado y no presforzado en vigas
    11. Comprender el proceso de revisión por resistencia
  4. Diseñar, por flexión y bajo diferentes criterios, vigas isostáticas de concreto presforzado de tal manera que sean seguras y serviciables.
    1. Conocer los diferentes criterios de diseño
    2. Comprender el método de esfuerzos permisibles para diseñar, por flexión, secciones de concreto no agrietadas
    3. Comprender el método de esfuerzos permisibles para diseñar la fuerza de presfuerzo y su excentricidad
    4. Saber aplicar el método de esfuerzos permisibles en el diseño, tanto de secciones de concreto como de la fuerza de presfuerzo, usando el criterio de presforzado parcial
    5. Saber aplicar el método de esfuerzos permisibles en el diseño, tanto de secciones de concreto como de la fuerza de presfuerzo, usando el criterio de la carga balanceada
    6. Saber aplicar las especificaciones que se refieren a la longitud de transferencia y de desarrollo en vigas pretensadas
    7. Comprender los métodos de diseño de la zona de anclaje, tanto para vigas pretensadas como postensadas
  5. Analizar y, cuando se requiera, diseñar la sección de concreto y el refuerzo para resistir las fuerzas cortantes.
    1. Conocer la verdadera naturaleza del problema del corte: la tensión diagonal
    2. Comprender cómo contribuye el concreto a resistir la fuerza cortante
    3. Comprender cómo contribuye el refuerzo del alma a resistir la fuerza cortante
    4. Diseñar el refuerzo del alma, y de la sección de concreto cuando se requiera, para que resista la fuerza cortante
  6. Comprender los métodos para determinar las pérdidas de la fuerza de presfuerzo debidas a los fenómenos físicos que afectan tanto al concreto como al acero.
    1. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por fricción
    2. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por deslizamiento de cuñas de anclaje
    3. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por acortamiento elástico del concreto
    4. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por flujo plástico del concreto
    5. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por retracción del concreto
    6. Comprender el uso de las fórmulas para determinar la pérdida por relajamiento del acero de presfuerzo
    7. Comprender el proceso de revisión de esfuerzos elásticos calculando pérdidas
  7. Analizar y revisar el comportamiento de vigas de concreto presforzado desde el punto de vista de su rigidez a la flexión.
    1. Comprender los métodos para calcular deflexiones inmediatas de vigas no agrietadas
    2. Comprender los métodos para calcular deflexiones a largo plazo de vigas no agrietadas
    3. Comprender los métodos para calcular deflexiones inmediatas de vigas agrietadas
    4. Comprender los métodos para calcular deflexiones a largo plazo de vigas agrietadas
    5. Comprender el proceso de revisión de una viga de concreto presforzado desde el punto de vista de su rigidez a la flexión
  8. Conocer y comprender el proceso completo de diseño y revisión de vigas de concreto presforzado para puentes vehiculares
    1. Conocer las cargas de tráfico (vivas) que actúan en puentes vehiculares
    2. Analizar vigas isostáticas bajo cargas móviles vivas o de tráfico
    3. Diseñar vigas isostáticas a flexión, corte y transferencia de corte bajo cargas móviles de tráfico
    4. Comprender el proceso de revisión de una viga sujeta a cargas móviles de tráficO

 
4. METODOLOGÍA SUGERIDA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
  1. Desarrollo de las bases teóricas correspondientes a cada subtema, donde el profesor actuará como facilitador del proceso.
  2. Aplicación de la teoría a ejemplos prácticos de revisión y diseño actuando el profesor como facilitador del proceso.
  3. Visitas a obras y/o plantas de concreto presforzado, asignación de tareas a resolver colaborativamente y un proyecto experimental para que los estudiantes tengan oportunidad de tener contacto con el comportamiento real del concreto presforzado.

5 TIEMPO ESTIMADO POR TEMA
Tema 1: 3 horas
Tema 2: 3 "
Tema 3: 9 "
Tema 4: 9 "
Tema 5: 5 "
Tema 6: 7 "
Tema 7: 5 "
Tema 8: 5 "
6. POLÍTICAS DE EVALUACIÓN SUGERIDAS
Exámenes parciales: 50%
Examen final: 30%
Tareas y Proyectos: 20%
 
7. LIBRO DE TEXTO
Temas Fundamentales de Concreto Presforzado, F. de J. Orozco Zepeda, Copias
 
8 LIBROS DE CONSULTA 1. Prestressed Concrete Analysis and Design A.E. Naaman McGraw-Hill 2. Prestressed Concrete E.G. Nawy PH 3. Design of Prestressed Concrete A. H. Nilson Wiley