Trabajo de resistencia de materiales

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
E.A.P. INGENIERIA CIVIL
INFORME: RESISTENCIA DE MATERIALES
CATEDRA:RESISTENCIA DE MATERIALES CATEDRATICO:ING.VLADIMIRFERNANDEZ
PAREDES
CURSO: RESISTENCIA DE MATERIALES
CATEDRATICO: ING. VLADIMIR FERNANDEZ PAREDES
ALUMNO:
ELIO PARI QUISPE
ROBERTO MATAMOROS PAITAN
RUBEN ANTEZANA GAMERO
CICLO: VI
SECCION: “A”
HUANCAVELICA — 2017
“PUENTE ATIRANTADO”

PAREDES
INDICE
.......... 3
............... 6
...................................................... 16
.......................... 21
............................................ 28
........................................................ 30

PAREDES
En términos de ingeniería civil, se denomina puente atirantado a aquel cuyo
tablero está suspendido de uno o varios pilones centrales mediante obenques.
Se distingue de los puentes colgantes porque en éstos los cables principales se
disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero mediante cables secundarios
verticales, y porque los puentes colgantes trabajan principalmente a tracción, y
los atirantados tienen partes que trabajan a tracción y otras a compresión. Se
denomina madera a aquella parte más sólida y fibrosa de los árboles y que se
ubica debajo de su corteza.
Los puentes atirantados pueden datar desde 1595, de los que se ha
encontrado diseño en un libro titulado Machinae Novae escrito por Fausto
Veranzio. Muchos puentes colgantes primitivos fueron en un principio híbridos
de puentes colgantes y atirantados, incluyendo el puente peatonal Dryburgh
Bridge construido en 1817. James Dredge patentaría el Puente Victoria en Bath
(Reino Unido, 1836) y más tarde el Albert Bridge en Londres en 1872. Los
diseñadores de puentes descubrieron que la combinación de ambas
tecnologías permitía construir puentes más rígidos. Un ejemplo de esto es
el puente de las cataratas del Niágara construido por John Augustus Roebling.
El ejemplo más antiguo y conocido de un verdadero puente atirantado es el
puente de acero de Bluff Dale, situado en Bluff Dale (Texas, Estados Unidos),
construido en 1890 por E.E. Ruyon.12, En pleno siglo XX, los ejemplos más
pioneros incluyen a A. Gisclard, con el puente de Cassagnes (1899), en el que
la componente horizontal de la fuerza de los cables es compensada por un
cable puntal horizontal, preveniendo así la compresión significativa del
tablero. Eduardo Torroja, un ingeniero español diseñó un puente atirantado
para el acueducto del Tempul en la provincia de Cádiz, España en 1926.3
Alber Caquot construiría un nuevo puente atirantado con tablero de hormigón
sobre el canal de Donzère-Mondragon en Pierrelate, convirtiéndose en el
primer puente atirantado moderno, pero aún con una gran influencia de los
diseños previos. El puente de tablero metálico Strösmund Bridge, diseñado
por Franz Dischinger, también es citado como uno de los primeros puentes
atirantados modernos.
Otros pioneros claves en esta época son Fabrizio de Miranda, Riccardo
Morandi y Fritz Leonhardt. En este período se usaban muy pocos cables, como
en el caso del puente de Theodor Heuss en Düsseldorf de 1958. Sin embargo,
el empleo de pocos cables aumentaba enormemente el costo de construcción,
por lo que las modernas estructuras llevan muchos más cables. El tiempo ha

PAREDES
hecho que los puentes atirantados se hagan un lugar en el diseño de puentes y
desplacen a los puentes ménsula.
Los puentes atirantados ocupan un punto medio entre los puentes de acero de
contrapeso y los colgantes. Un puente colgante requiere más cables (y más
acero), y uno de contrapeso, más acero para su construcción, aunque desde el
punto de vista estructural serían puentes que trabajan en modo contrapeso.
Este tipo de puentes se usa en vanos medianos y grandes con luces que van
de los 300 metros al kilómetro, como en estrechos y bahías, aunque para
vanos mayores de un kilómetro, en la actualidad se usan puentes colgantes
solamente. Si el diseñador lo considera y las condiciones del fondo lo permiten,
se pueden construir puentes atirantados de vanos sucesivos que salvan luces
mayores del kilómetro, como es el caso del Puente Rio-Antirio o el Viaducto de
Millau. Este tipo de puentes también se emplea para pequeñas pasarelas
peatonales.
Dos de las características de estos puentes es el número de pilones: hay
puentes con uno solo, o con varios, lo más típico es que estén construidos con
un par de torres cerca de los extremos. También se caracterizan por la forma
de los pilones (forma de H, de Y invertida, de A, de A cerrada por la parte
inferior (diamante), una sola pila...), y si los tirantes están sujetos a ambos
lados de la pista, o si la sujetan desde el centro (dos planos de atirantamiento o
uno solo, respectivamente). Asimismo es característica la disposición de los
tirantes, ya que puede ser paralelos o convergentes (radiales) respecto a la
zona donde se sujetan en el pilón. Igualmente pueden tener un gran número de
tirantes próximos, o pocos y separados, como en los diseños más antiguos.
Algunos puentes tienen en los pilares los mismos tirantes en el vano central del
puente que en los de los extremos, otros tienen más cables en el vano del
centro que en los vanos extremos, también conocidos como vanos de
compensación.
Algunos puentes atirantados son puentes mixtos, con unos vanos atirantados y
otros de tipo puente viga, como es el caso del Puente de Rande.
Los puentes atirantados, sobre todo si tienen varias torres, pueden parecer
muy parecidos a los colgantes, pero no lo son. En la construcción, en un
puente colgante se disponen muchos cables de pequeño diámetro entre los
pilares y los extremos donde se anclan al suelo o un contrapeso, estos cables,
son la estructura primaria de carga del puente. Después, antes de montar la
pista, se suspenden cables del cable principal, y más tarde se monta esta,
sosteniéndola de dichos cables, para ello, la pista se eleva en secciones

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separadas y se instala. Las cargas de la pista se transmiten a los cables, y de
este al cable horizontal, y luego, a los pilares, los contrapesos de los extremos,
reciben una gran fuerza horizontal.
En los puentes atirantados, las cargas, se transmiten al pilar central a través de
los cables, pero al estar inclinados, también se transmiten por la propia
sección, hasta el pilar, donde se compensa con la fuerza recibida por el otro
lado, no con un contrapeso en el extremo, por ello, no requieren anclajes en los
extremos.
Diferencias entre los distintos tipos de puentes
Puente colgante
Puente atirantado, diseño en abanico
Puente atirantado, diseño en arpa.
Al igual que los puentes colgantes, los principios de funcionamiento de un
puente atirantado son relativamente sencillos. La implementación de estos
principios en el diseño y en la construcción constituye el problema más
importante. El soporte físico de un puente atirantado está provisto por las torres
de sustentación, que son similares aquellas presentes en puentes colgantes.
Apoyados y anclados en diversos niveles de cada una de las torres de
sustentación, y ubicados de una manera simétrica con relación al eje de la vía,
se suspenden un sinnúmero de cables principales, que servirán de
soporté para los elementos estructurales restantes.

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GENERALIDADES.
Cuando se estudian los procedimientos para dosificar mezclas de concreto, se
recomienda hacer mezclas de prueba, con el fin de determinar las proporciones
del hormigón que cumplan con las características deseadas, para ser
empleado en la construcción. Sin embargo, esto no significa, que el hormigón
hecho en la obra o en la planta vaya a tener una resistencia uniforme e igual a
la determinada con base en las mezclas de prueba.
Lo anterior se debe a que el concreto es un material esencialmente
heterogéneo, porque sus componentes tienen características que no son
constantes. No sólo son los materiales los causantes de las variaciones en la
calidad del hormigón; también influye la forma de mezclarlo, su transporte y
colocación en formaletas, la compactación a que se someta y el curado que se
le proporcione.
Por las razones anteriores, es necesario tomar las precauciones adecuadas
para que la calidad del material producido, sea aceptable. La medida final que
informa sobre la calidad obtenida, es la que resulta de los ensayos de
resistencia. Aquí surge otra variable, pues la forma de hacer los ensayos y la
precisión de la máquina que se use, van a influir en los resultados.
La resistencia de un concreto, normalmente aumenta con la edad. Dicho
aumento se produce muy rápidamente durante los primeros días posteriores a
su colocación, resultando más gradual al transcurrir el tiempo, aún continuará
incrementándose en una proporción más reducida durante un período de
tiempo indefinido. La resistencia a compresión de un concreto a los 28 días,
determinada de acuerdo con los ensayos normalizados y suponiendo que haya
sido curado en forma correcta, se emplea generalmente como índice de calidad

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del mismo. El mejor método para obtener un criterio sobre calidad, debido a la
dispersión de los resultados, es el derivado de consideraciones estadísticas.
RESISTENCIA MECÁNICA DEL CONCRETO Y RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
Desde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de
hidratación comienzan las reacciones de endurecimiento, que se manifiestan
inicialmente con el “atiesamiento” del fraguado y continúan luego con una
evidente ganancia de resistencias, al principio de forma rápida y disminuyendo
la velocidad a medida que transcurre el tiempo.
En la mayoría de los países la edad normativa en la que se mide
la resistencia mecánica del concreto es la de 28 días, aunque hay una
tendencia para llevar esa fecha a los 7 días. Es frecuente determinar
la resistencia mecánica en periodos de tiempo distinto a los de 28 días, pero
suele ser con propósitos meramente informativos. Las edades más usuales en
tales casos pueden ser 1, 3, 7, 14, 90 y 360 días. En algunas ocasiones y de
acuerdo a las características de la obra, esa determinación no es solo
informativa, si no normativa, fijado así en las condiciones contractuales.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA MECÁNICA DEL
CONCRETO
Contenido de cemento
El cemento es el material más activo de la mezcla de concreto, por tanto sus
características y sobre todo su contenido (proporción) dentro de la mezcla
tienen una gran influencia en la resistencia del concreto a cualquier edad. A
mayor contenido de cemento se puede obtener una mayor resistencia y a
menor contenido la resistencia del concreto va a ser menor.
Relación agua-cemento y contenido de aire
En el año de 1918 Duff Abrams formuló la conocida “Ley de Abrams”, según la
cual, para los mismos materiales y condiciones de ensayo,
la resistencia del concreto completamente compactado, a una edad dada, es
inversamente proporcional a la relación agua-cemento. Este es el factor más
importante en la resistencia del concreto:
Relación agua-cemento = A/C
Donde:
A= Contenido de agua en la mezcla en kg
C= Contenido de cemento en la mezcla en kg

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De acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la
relación agua-cemento aumente y por tanto
la resistencia del concretodisminuya: aumentando la cantidad de agua de la
mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es muy importante
tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación agua-
cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin de
restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en
detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta práctica debe evitarse
para garantizar la resistencia para la cual el concreto fue diseñado.
También se debe tener en cuenta si el concreto va a llevar aire incluido
(naturalmente atrapado más incorporado), debido a que el contenido de
aire reduce la resistencia del concreto, por lo tanto para que el concreto con
aire incluido obtenga la misma resistenciadebe tener una relación agua-
cemento más baja.
Influencia de los agregados
–La distribución granulométrica juega un papel importante en
la resistencia del concreto, ya que si esta es continua permite la máxima
capacidad del concreto en estado fresco y una mayor densidad en estado
endurecido, lo que se traduce en una mayor resistencia.
–La forma y textura de los agregados también influyen. Agregados de forma
cúbica y rugosa permiten mayor adherencia de la interfase matriz-
agregado respecto de los agregados redondeados y lisos, aumentando
la resistencia del concreto. Sin embargo, este efecto se compensa debido a
que los primeros requieren mayor contenido de agua que los segundos para
obtener la misma manejabilidad.
–La resistencia y rigidez de las partículas del agregado también influyen en
la resistencia del concreto.
Tamaño máximo del agregado
Antes de entrar a mirar cómo influye el tamaño máximo en
la resistencia del concreto, se debe mencionar el término “eficiencia
del cemento” el cual se obtiene de dividir la resistencia de un concreto por su
contenido de cemento.
Recientes investigaciones sobre la influencia del tamaño máximo del
agregado en la resistencia del concreto concluyen lo siguiente:
–Para concretos de alta resistencia, mientras mayor sea
la resistencia requerida, menor debe ser el tamaño del agregado para que la
eficiencia del cemento sea mayor.

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–Para concretos de resistencia intermedia y baja, mientras mayor sea el
tamaño del agregado, mayor es la eficiencia del cemento.
–En términos de relación agua-cemento, cuando esta es más baja, la diferencia
en resistencia del concreto con tamaños máximos, menores o mayores es más
pronunciada.
Es de vital importancia que se cumpla con todos los requerimientos presentes
en las normas mencionadas, pues como hemos visto
la resistencia del concreto se encuentra influenciada por muchas variables
tanto internas como externas, por tanto es indispensable que los
procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de los mismos sean
estándares para evitar incluir otra variable más a los resultados de resistencia.
A continuación, se presentan los aspectos más importantes a tener en cuenta
durante los procesos de elaboración, curado y ensayo de los especímenes, de
acuerdo con la NTC673, NTC 550 y NTC 1377:
–Se debe garantizar que los moldes para la elaboración de los cilindros
produzcan especímenes con las dimensiones establecidas en la norma.
–Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su
interior con un material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del
molde.
–Los cilindros se deben confeccionar en tres capas iguales, apisonando cada
capa de acuerdo con los requerimientos de la norma.
–Los cilindros recién elaborados deben permanecer en reposo en un sitio
cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración, para ser desencofrados a
las 24 horas +/- 8 horas.
–Una vez desencofrados, los cilindros se deben curar a una temperatura de
23oC+/-2oC y a una humedad relativa >95%, hasta el día del ensayo.
–Las tapas del cilindro se deben refrendar para garantizar que la superficie del
cilindro sea totalmente plana, de lo contrario se pueden presentar
concentraciones de esfuerzos que disminuyen la resistencia del cilindro.
–La carga se debe aplicar a una velocidad que se encuentre dentro del
intervalo de 0.14 Mpa/s a 0.34 Mpa/s y la velocidad escogida se debe mantener
al menos durante la última mitad de la fase de carga prevista del ciclo de
ensayo.
CONCEPTO Y PROPIEDADES DEL CONCRETO CICLÓPEO
Este ítem se refiere a la colocación de la cimentación compuesta por un
concreto simple en cuya masa se incorporan grandes piedras o bloques que no
contiene armadura. La proporción máxima del agregado ciclópeo será en

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sesenta por ciento (60%) de concreto simple y del cuarenta por ciento (40%) de
rocas desplazadas de tamaño máximo, de 10” ; éstas deben ser introducidas
previa selección y lavado, con el requisito indispensable de que cada piedra en
su ubicación definitiva debe estar totalmente rodeada de concreto simple.
CLASES DE CONCRETO CLASE RESISTENCIA MÍNIMA A LA
COMPRESIÓN (a los 28 días)
A 280 Kg./cm2 (4.000 PSI)
B 210 Kg./ cm2 (3.000 PSI)
C 175 Kg./ cru2 (2.500 PSI)
D 140 Kg./ cm 2 (2.000 PSI)
E 140 Kg./ cm2 (2.000 PSI)
El concreto ciclópeo se compone de concreto de la clase D y agregado
ciclópeo en proporción del 50 % del vollunen total, como máximo. E (Concreto
Pobre) Mezcla 1: 4: 8 en volumen. De acuerdo con los equipos que vaya a
utilizar el Contratista en las labores de mezclado, el Interventor detenninará si
el diseño de mezclas se hace por peso o volumen. El contratista efectuará los
ensayos necesarios a los materiales que piensa utilizar en la mezcla, e indicará
en el Programa de Trabajo el tiempo requerido para el diseño y aprobación de
la misma. La interventoría podrá a su juicio efectuar los ensayos adiciónales
que considere pertinentes. La aprobación previa que se dé al diseño de
laboratorio, no implica la aceptación de las obras que se construyan con esa
mezcla.
CONCEPTO Y PROPIEDADES DELCONCRETO POSTENSADO
Se denomina hormigón postesado (mal llamado hormigónpostensado)
o concreto postesado a aquel hormigón/concreto al que se somete, después
del vertido y fraguado, a esfuerzos de compresión por medio de armaduras
activas (cables de acero) montadas dentro de vainas. A diferencia del hormigón
pretesado, en el que las armaduras se tensan antes del hormigonado, en el
postesado las armaduras se tensan una vez que el hormigón ha adquirido su
resistencia característica.
VENTAJAS
El uso de hormigón postesado permite reducir el canto de los elementos de
hormigón, ya que por un lado aumenta su capacidad resistente, y por otro
reduce las deformaciones.
Conlleva un uso más eficiente de los materiales, por lo que permite reducir el
peso total de la estructura.

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Disminuye la fisuración del hormigón, aumentando su vida útil.
Algunas características relevantes que ofrece el concreto postensado son:
La eficiencia y durabilidad del sistema. Las estructuras postensados fundidas
en sitio proveen a menudo ahorros iniciales, comparados con otros sistemas
constructivos. Además requieren menor mantenimiento y presentan una alta
durabilidad y resistencia en edificaciones. A lo largo del tiempo,
el concreto postensado ha demostrado buen desempeño en regiones de alta
sismicidad y áreas con altos niveles de corrosión como lo son los ambientes
costeros o donde se esparce sal para disolver la nieve. El adecuado diseño, el
detallado y la cuidadosa construcción de una estructura postensada minimizan
la aparición de fisuras. Por ejemplo, tener una baja relación agua/material
cementante, incluir aire al concreto y unos buenos materiales de sello, darán
como resultado sistemas de piso que exigen mínimo mantenimiento.
El control de fisuras y estanqueidad en los sistemas postensados fundidos en
sitio con losas colocadas a compresión biaxial, ayudan a controlar y a
contrarrestar la contracción y las fisuras por flexión. Así, se evita que el agua y
agentes contaminantes ingresen por las fisuras y afecten la matriz del concreto.
Los elementos postensados permiten salvar grandes luces, logrando vanos
más largos, y permitiendo construir espacios con menos columnas.
Posee una alta reducción en deflexiones y control de vibraciones. Debido a la
pre compresión a la que es sometida el concreto durante el proceso
de postensado, se incrementa la rigidez del elemento. Así, toda la sección
de concreto trabaja de manera efectiva. Gracias a la configuración de este
sistema, los tendones de postensado transmiten una porción importante de
carga muerta directamente a las columnas, lo cual reduce la carga.
Flexibilidad La construcción en sitio de elementos postensados facilita el diseño
de losas de formas irregulares.
Cuando en este sistema se realizan conexiones monolíticas entre losas, vigas y
columnas, se puede eliminar el mantenimiento intensivo a las juntas entre
elementos.
Este sistema utiliza eficientemente los materiales. Es muy versátil y ofrece al
diseñador un amplio rango de soluciones estructurales para satisfacer las
necesidades específicas de un proyecto. Además de esto, mejora la agilidad y
el método de construcción del mismo.
Presenta un importante ahorro de materiales, pues debido a que las losas
tienen menor espesor, en edificios, por ejemplo, disminuye la altura final del
mismo y -por lo tanto- reduce la cantidad de material de acabados y el uso de

PAREDES
equipos mecánicos para enfriar, calentar o ventilar la edificación. Esto además
genera beneficio ambiental.
Reducción en el uso de combustible para vehículos transportadores de
materiales, pues realizan menos viajes.
Al tener espacios con menor cantidad de columnas, se podrá tener mejor
iluminación, empleando la energía con mayor eficiencia.
La aplicación de estas tecnologías en puentes atirantados o vaciados por
tramos han revolucionado el tendido de puentes de grandes luces y ha
permitido construir viaductos en lugares donde era casi imposible. Le dan más
estética a las estructuras; ya que los cables están a la vista y, si estos son
diseñados con acierto y con buen gusto, resaltando el diseño de la estructura
CONCRETO PRETENSADO Y POSTENSADO
EL SISTEMA PRETENSADO
El pretensado se define como un estado especial de esfuerzos y deformaciones
que es inducido para mejorar el comportamiento de estructuras de un elemento.
Por medio de este sistema se aumenta la capacidad de carga y disminuye la
sección del elemento. Se inducen fuerzas opuestas a las que producen las cargas
del trabajo mediante tabla de acero de arta resistencia al ser tensado contra sus
anclas.
La aplicación de estas fuerzas se realiza después del fraguado utilizando cables
de acero enductados para evitar su adherencia de concreto.
SISTEMA POSTENSADO
El postensado es un método de presforzado el cual el tendón que va dentro de
unos conductos de tensado después de que el concreto a fraguado. Así el
preesfuerzo es casi siempre ejecutado externamente contra el concreto
endurecido, y los tendones se anclan contra el concreto inmediatamente
después de el preesforzado. Este método puede aplicarse tanto como para
elementos prefabricados como colados en sitio.
Generalmente se colocan en los moldes de la viga, conductos huecos que
contienen a los tendones no esforzados, y que siguen en el perfil deseado
antes de vaciar el concreto.
PROCESOCONSTRUCTIVO
1- Disposiciónde los moldajes, en la base y el perímetro.

PAREDES
2- Se cubre con la rejilla de fierro.
3- Se instala el sistema de tendones. Tanto al lado pasivo como el activo deber
fijarse convenientemente a la armadura de refuerzo y al moldaje.
4-Se dispone de una segunda rejilla, si el cálculo estructural lo especifica.
5-Sevierteelmaterial.
6- Una vez fraguado, y que el material haya alcanzado una resistencia del 80%,
se procede al tensado de los tendones.
7- Una vez el material ha alcanzado su resistencia necesaria (80%), se procede
a la aplicacion de comprensión a la estructura, a través de la tensión de los
cables.
MATERIALES
- CONCRETO.
-ACERO.
- ALAMBRES DE ACERO TEMPLADOS.
- TORÓN.
- VARILLAS DE ACERO DE ALEACIÓN.
- ARMADURAS ACTIVAS.
DESPUÉS DE LO ANTERIOR
- Primero se extraen los moldes de posición plásticos, y se ajusta el cable con
las cuñas.
- Los tendones son estirados a través de una gata hidráulica que reaccionan
contra la propia pieza del material, y comienza a observarse el exceso del
cable.
-La gata es retirada y transferiendo la presión hacia el material.
ETAPA DE TRANSFERENCIA
Al liberar los anclajes de la presión de la gata hidráulise transfieren las fuerzas
al concreto que comúnmente ha alcanzado el 80% de su resistencia. Aquí

PAREDES
ocurren las pérdidas instantáneas y deslizamientos inevitables, los cuales están
previstos por el cálculo estructural, las acciones a considerar sonn el esfuerzo
que actuá en ese instante y el peso propio del elemento.
Se deben supervisar que la tensión del cable sea la especificada por los planos
de cálculo, midiendo el exceso de cable y a continuación se corta.
MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPOS
-MOLDEADORA.
-MAQUINA LIMPIA PISTAS.
-MAQUINA LANZA CABLES.
-MOLDES.
-MAQUINA PARA MARCADO.-
-CORTADORA UNIVERSAL.
-CARRETILLA 2.000.
-PLACAS ALVEOLARES DE FORJADO O CERRAMIENTO.
-MEDIAS PLACAS.
-CANALETAS.
-GRADERÍOS PARA ESTADIOS DEPORTIVOS.
-PLACAS MACIZAS.
-POSTES PARA CERCOS
-VIGAS TUBULARES.
-VIGUETA SIMPLE TIPO T.
-PRELOSA.
ETAPA FINAL
Se considerarán las condiciones de servicio tomando en cuenta esfuerzos
permisibles deformaciones y agrietamientos, y las condiciones de resistencia
última de tal manera que además de alcanzar la resistencia adecuada se
obtenga una falla dúctil ya que el elemento cuando alcanza su resistencia
máxima empieza a tener deformaciones, pero mantiene el nivel de resistencia.
ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA
- Molde de posición.
- Cuñas.
- Anclaje Standard o Anclaje encapsulado.
- Cable o tendones.
- Separadores o sillas.
UTILIDAD
Pueden soportar cargas más pesadas; principalmente debido a las resistencias

PAREDES
más elevadas de los materiales empleados. Las estructuras fabricadas con
estos sistemas no se agrietan bajo cargas de trabajo y cuando pudieran
aparecer, cerraran tan pronto desaparezca la dicha carga.
ECONOMÍA
Desde el punto de vista económico es evidente que menores cantidades de
materiales acero y concreto, se requieren para soportar las mismas cargas,
puesto que los materiales son de mayor resistencia.
SEGURIDAD
La resistencia del producto se asegura desde el momento del
pretensionamiento o el postensado.
VENTAJAS DE ESTOS SISTEMAS
INDICE
- Descripción del sistema.
- Tipos de elementos que los componen.
- Proceso constructivo.
- Materiales.
- Maquinaria, herramientas y equipos.
- ¿En que se emplean estos sistemas estructurales?
- Ejemplos.
PRETENSADO Y POSTENSADO ESTRUCTURAS EN LAS QUE SE
EMPLEAN ESTOS SISTEMAS
En la actualidad podemos encontrar estructuras tales como edificios,
estructuras subterráneas, torres de televisión y alta tensión, plataformas
marinas y de almacenamiento, plantas nucleares y diversos tipos de puentes
ACEROS
El acero es normalmente conocido como un metal pero en realidad el mismo es
una aleación de un metal (el hierro) y un metaloide (el carbono) que puede
aparecer en diferentes proporciones pero nunca superiores al dos por ciento
del total del peso del producto final. El acero, debido a sus propiedades, es una
de las alineaciones más utilizadas por el hombre en diferentes circunstancias,
tanto en la construcción como en la industria automotriz y en muchas otras. Al
mismo tiempo, los materiales que lo componen son muy abundantes en el
planeta a diferencia de otros metales que son mucho más escasos y difíciles de
conseguir. Por lo tanto, la generación de acero es mucho más accesible en
términos de costos que otros metales o aleaciones.

PAREDES
•Ductilidad, es la elongación que sufre la barra cuando se carga sin llegar a la
rotura. Las especificaciones estipulan que el estiramiento total hasta la falla, no
sea menor que cierto porcentaje mínimo que varía con el tamaño y grado de la
propia barra (apartado)
•Dureza se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetración de
otro material
•Resistencia a la tensión, Es la máxima fuerza de tracción que soporta la barra,
cuando se inicia la rotura, dividida por el área de sección inicial de la barra. Se
denomina también, más
precisamente, carga unitaria máxima a tracción.
Limite de fluencia, fy.- Es la tensión a partir de la cual el material pasa
a sufrir deformaciones permanentes, es decir, hasta este valor de
tensión, si interrumpimos el traccionamiento de la muestra, ella volverá a su
tamaño inicial, sin presentar ningún tipo de deformación permanente, esta se
llama deformación elastica. El ingeniero utiliza el limite de fluencia de la barra
para calcular la dimensión de la estructura, pues la barra soporta cargas y
sobrecargas hasta este punto y vuelve a su condición inicial sin deformación.
Pasado este punto, la estructura esta fragilizada y comprometida.
En general, en el caso de los aceros de dureza natural, el límite de fluencia
coincide con el valor aparente de la tensión correspondiente al escalón de
cedencia. En los casos en que no aparece este escalón o aparece poco
definido, como suele ocurrir con los aceros estirados en frío, es necesario
recurrir al valor convencional establecido en las prescripciones, como se
explica más abajo, para aceros de resistencia mayor a 4200 Kg/cm2.

PAREDES
Las barras con resistencias hasta 2800 Kg/cm2 presentan una curva elasto-
plástica, como se ve en la figura 5.10 a), entonces fy se identifica con claridad.
Para aceros de resistencias mayores, hasta 4200 Kg/cm2, la curva esfuerzo-
deformación unitaria puede ser elasto-plastica o no, dependiendo de las
propiedades del acero y del proceso de fabricación.
Para aceros de resistencias mayores a 4200 Kg/cm2, donde el grado de
fluencia no esta definido, el código ACI especifica que el esfuerzo de fluencia,
fy, debe determinarse como el esfuerzo que corresponde a una deformación de
0.0035 cm/cm, tal como se muestra en la
Probablemente, la resistencia en el punto de fluencia, es decir, el esfuerzo
elástico máximo que puede soportar la barra, es la propiedad mecánica más
importante para el diseñador.
La resistencia a la tensión se controla por un limite sobre la resistencia en el
punto de fluencia y esta no puede ser menor que 1.25 veces la resistencia real
en el punto de fluencia.
Si bien la tendencia actual, en la construcción con hormigón reforzado, es hacia
el uso de barras de refuerzo con grado de resistencia más elevado, dado que el
uso de estas conduce a una reducción significativa del tonelaje de acero y del
tamaño de los miembros estructurales de hormigón, lo que da por resultado
economía en la mano de obra y en otros materiales, se tiene un límite practico
sobre cuán fuerte debe ser el acero de refuerzo utilizado en una construcción
estándar de Hormigón armado: Todas las resistencias del acero tienen
aproximadamente la misma elongación para el mismo esfuerzo de tensión
aplicado (mismo módulo de elasticidad Es=2.1*106 Kg/cm2). Si un acero
tiene una resistencia en el punto de fluencia que es el doble de la de otro,
puede aplicarse el doble de
deformación permanente, esta se llama deformación elástica. El ingeniero
utiliza el límite de fluencia de la barra para calcular la dimensión de la
estructura, pues la barra soporta cargas y sobrecargas hasta este punto y
vuelve a su condición inicial sin deformación. Pasado este punto, la estructura
esta fragilizada y comprometida.
En general, en el caso de los aceros de dureza natural, el límite de fluencia
coincide con el valor aparente de la tensión correspondiente al escalón de
cedencia (figura 5.10 a). En los casos en que no aparece este escalón o
aparece poco definido, como suele ocurrir con los aceros estirados en frío, es
necesario recurrir al valor convencional establecido en las prescripciones, como
se explica más abajo, para aceros de resistencia mayor a 4200 Kg/cm2.

PAREDES
Las barras con resistencias hasta 2800 Kg/cm2 presentan una curva elasto-
plástica, como se ve en la figura 5.10 a), entonces fy se identifica con claridad.
Para aceros de resistencias mayores, hasta 4200 Kg/cm2, la curva esfuerzo-
deformación unitaria puede ser elasto-plastica o no, dependiendo de las
propiedades del acero y del proceso de fabricación.
Para aceros de resistencias mayores a 4200 Kg/cm2, donde el grado de
fluencia no está definido, el código ACI especifica que el esfuerzo de fluencia,
fy, debe determinarse como el esfuerzo que corresponde a una deformación de
0.0035 cm/cm, tal como se muestra en la figura 5.11.
Probablemente, la resistencia en el punto de fluencia, es decir, el esfuerzo
elástico máximo que puede soportar la barra, es la propiedad mecánica más
importante para el diseñador.
La resistencia a la tensión se controla por un límite sobre la resistencia en el
punto de fluencia y esta no puede ser menor que 1.25 veces la resistencia real
en el punto de fluencia.
Si bien la tendencia actual, en la construcción con hormigón reforzado, es hacia
el uso de barras de refuerzo con grado de resistencia más elevado, dado que el
uso de estas conduce a una reducción significativa del tonelaje de acero y del
tamaño de los miembros estructurales de hormigón, lo que da por resultado
economía en la mano de obra y en otros materiales, se tiene un limite practico
sobre cuan fuerte debe ser el acero de refuerzo utilizado en una construcción
estándar de Hormigón armado: Todas las resistencias del acero tienen
aproximadamente la misma elongación para el mismo esfuerzo de tensión
aplicado (mismo modulo de elasticidad Es=2.1*106 Kg/cm2). Si un acero
tiene una resistencia en el punto de fluencia que es el doble de la de otro,
puede aplicarse el doble de esfuerzo, pero se obtendrá el doble de elongación.
Con cargas moderadas, el refuerzo de acero se estirará casi lo mismo que lo
que puede estirarse el hormigón que lo rodea sin agrietarse severamente; si se
aplica más carga, el acero puede soportar la carga con seguridad, pero el
hormigón que lo cubre se agrietará. Esto no sólo da mal aspecto sino
que, en general, permitirá la corrosión del refuerzo.
a) Diagrama Esfuerzo Deformación para Aceros de Dureza Natural Laminados
en Caliente
b) curvas típicas esfuerzo-deformación unitarias para barras de refuerzo
Nota: Las curvas están indicadas según su límite de fluencia

PAREDES
Diagrama Esfuerzo Deformación para Aceros de resistencia mayor a
4200kg/cm2
En general, no se puede usar la mayor resistencia de los aceros con
resistencias en el punto de fluencia de 4200 Kg/cm2, como refuerzo estándar
a la tracción, sin causar el agrietamiento del hormigón, a menos que se tomen
disposiciones especiales en el diseño del miembro.
•Maleabilidad, es la capacidad que presenta el acero de soportar la
deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de compresión.
•Tenacidad, viene siendo la conjugación de dos propiedades: ductilidad y
resistencia. Un material tenaz será aquel que posee una buena ductilidad y una
buena resistencia al mismo
tiempo.
•Fatiga, cuando un elemento estructural se somete a cargas cíclicas, este
puede fallar debido a las grietas que se forman y propagan, en especial cuando
se presentan inversiones de
esfuerzos, esto es conocido como falla por fatiga, que puede ocurrir con
esfuerzos menores a la carga de deformación remanente.
Límite de fatiga. Se evalúa en un diagrama Esfuerzo máximo (resistencia a
la fatiga) vs. el número de ciclos hasta la falla, estos diagramas indican que la
resistencia a la fatiga, de un acero estructural, decrece con un aumento de
número de ciclos, hasta que se alcanza un valor mínimo que es el Límite de
Fatiga. Con la tracción considerada como positiva y la compresión negativa,
las pruebas también demuestran que a medida que disminuye la relación entre
el esfuerzo máximo y el mínimo, se reduce de modo considerable la resistencia
al a fatiga. Las pruebas indican además que los aceros con resistencia a la
tracción semejante tienen casi la misma resistencia a la fatiga.
Estas propiedades se determinan mediante la realización de diferentes pruebas
o ensayos, para determinar qué material es el que emplearemos para el fin que
le queramos dar. En la tabla 5.3 se dan algunas características mecánicas para
diferentes grados y clases de aceros.

PAREDES
(1). AH = Acero para Hormigón (DN = Dureza Natural; EF = Estirado en Frío)
(2). Para el cálculo de valores unitario se utilizará la sección nominal.
(3). Relación mínima admisible entre los valores de la carga unitaria
de rotura y del límite elástico, obtenidos en cada ensayo
Propiedades de un acero de alta resistencia
Acero, una aleación de carbono mezclado con hierro, es uno de los metales
industriales más comunes que se utilizan en todo el mundo. De acero se
clasifica para muchos tipos de fuerzas; resistencia a la tracción es una medida
utilizada por los ingenieros estructurales para determinar la cantidad de fuerza
que se necesita para estirar algo hasta que su área de sección transversal se
estrecha. Si alguna vez has tirado chicloso hasta que se estrecha, que ha
realizado la prueba básica de resistencia a la tracción. acero de alta resistencia
tiene una serie de propiedades mecánicas, y hay más de una aleación de acero
comercializados y vendidos como alta resistencia. resistencia a la tracción se
mide en vigor por metro cuadrado, o pascales en el sistema métrico. En el
sistema imperial británico, se mide en libras por pulgada cuadrada, o PSI.
Definición mecánica: ¿Qué califica como alta Resistencia a la tracción?
Los aceros de alta resistencia a la tracción comienzan a partir de un límite de
elasticidad (donde se produce la primera deformación) a 50.000 PSI. A
diferencia de los grados de acero dulce, acero de alta resistencia a la tracción
no se identifica por su composición de material, sino más bien por sus
propiedades mecánicas. Como se selecciona para resistencia a la tracción, una
gama más amplia de compuestos de aleación, tales como el molibdeno y
cromo, que se necesita. acero de alta tensión de alta gama extrema puede
tener límites de elasticidad de hasta 80.000 psi o más. La mayoría de los
aceros de alta resistencia tienen una densidad de 7.800 kg por metro cúbico.
Propiedades químicas: Resistencia a la corrosión y Ahorro de peso

PAREDES
Muchos de los mismos materiales de aleación que producen aceros de alta
resistencia son también los mismos agentes de aleación que hacen para
mejorar la resistencia a la corrosión, en particular, cromo y molibdeno. Esto
hace que para un acero de peso muy ligero - a menudo llamado "cromo-
molibdeno" en la industria del automóvil, y la amplia categoría de aceros de alta
resistencia a la tensión también son conocidos como de alta resistencia, aceros
de baja aleación (HSLA).
Grados específicos acero de alta resistencia
grados de fabricación de acero estándar que abarcan los aceros de alta
resistencia comienzan con el grado de 950X, y proceden a 980X; los dos
últimos dígitos representan el número de miles de proveedores de datos
estadísticos necesaria para causar una deformación del acero. El X al final de
la calificación del acero es un indicador de un acero de baja aleación.
Resistencia
La resistencia es una propiedad mecánica que usted podría relacionar
acertadamente, pero no sabría con exactitud qué es lo que queremos significar
con la palabra "resistencia" cuando hablamos de polímeros. En primer lugar,
existen varios tipos de resistencia. Está la resistencia tensil.
El concreto es un ejemplo de material con buena resistencia a la compresión.
Cualquier cosa que deba soportar un peso encima, debe poseer buena
resistencia a la compresión.
También está la resistencia a la flexión. Un polímero tiene resistencia a la
flexión si soporta una flexión como ésta:
Existen otras clases de resistencia de las que podríamos hablar. Un polímero
tiene resistencia a la torsión si es resistente cuando es puesto bajo torsión.
También está la resistencia al impacto. Una muestra tiene resistencia al
impacto si es fuerte cuando se la golpea agudamente de repente, como con un
martillo.
¿Qué es la resistencia?

PAREDES
¿Pero qué significa ser resistente? Tenemos una definición bien precisa.
Emplearemos la resistencia tensil para ilustrarlo. Para medir la resistencia tensil
de una muestra polimérica, tomamos la muestra y tratamos de estirarla tal
como se muestra en la figura de arriba. Generalmente la estiramos con una
máquina llamada Instron. Esta máquina simplemente sujeta cada extremo de la
muestra y luego procede a estirarla. Mientras dura el estiramiento de la
muestra, va midiendo la fuerza (F) que está ejerciendo. Cuando conocemos la
fuerza que se está ejerciendo sobre la muestra, dividimos ese número por el
área (A) de la muestra. El resultado es la tensión que está experimentando la
muestra.
Luego, usando nuestra máquina, seguimos incrementando la fuerza, y
obviamente la tensión, sobre la muestra hasta que ésta se rompe. La tensión
requerida para romper la muestra representa la resistencia tensil del material.
Asimismo, podemos imaginar ensayos similares para medir la resistencia a la
compresión o a la flexión. En todos los casos, la resistencia es la tensión
necesaria para romper la muestra.
Puesto que la resistencia tensil es la fuerza aplicada sobre la muestra dividida
por el área de la misma, tanto la tensión como la resistencia tensil se miden en
unidades de fuerza por unidad de área, generalmente N/cm2. La tensión y la
resistencia también pueden ser medidas en megapascales (MPa) o
gigapascales (GPa). Resulta sencilla la conversión entre diferentes unidades,
ya que 1 MPa = 100 N/cm2, 1 GPa = 100.000 N/cm2, y obviamente, 1 GPa =
1.000 MPa.
Otras veces, la tensión y la resistencia se miden en las viejas unidades del
sistema inglés, libras por pulgada cuadrada, o psi. Para convertir psi a N/cm2,
el factor de conversión es 1 N/cm2 = 1.45 psi.
Elongación
Pero las propiedades mecánicas de un polímero no se remiten exclusivamente
a conocer cuán resistente es. La resistencia nos indica cuánta tensión se
necesita para romper algo. Pero no nos dice nada de lo que ocurre con la
muestra mientras estamos tratando de romperla. Ahí es donde corresponde
estudiar el comportamiento de elongación de la muestra polimérica. La
elongación es un tipo de deformación. La deformación es simplemente el
cambio en la forma que experimenta cualquier cosa bajo tensión. Cuando
hablamos de tensión, la muestra se deforma por estiramiento, volviéndose más
larga. Obviamente llamamos a ésto elongación.

PAREDES
Por lo general, hablamos de porcentaje de elongación, que es el largo de la
muestra después del estiramiento (L), dividido por el largo original (L0), y
multiplicado por 100.
Existen muchas cosas relacionadas con la elongación, que dependen del tipo
de material que se está estudiando. Dos mediciones importantes son
la elongación final y la elongación elástica.
La elongación final es crucial para todo tipo de material. Representa cuánto
puede ser estirada una muestra antes de que se rompa. La elongación elástica
es el porcentaje de elongación al que se puede llegar, sin una deformación
permanente de la muestra. Es decir, cuánto puede estirársela, logrando que
ésta vuelva a su longitud original luego de suspender la tensión. Esto es
importante si el material es un elastómero. Los elastómeros tienen que ser
capaces de estirarse bastante y luego recuperar su longitud original. La
mayoría de ellos pueden estirarse entre el 500% y el 1000% y volver a su
longitud original son inconvenientes.
Módulo
Los elastómeros deben exhibir una alta elongación elástica. Pero para algunos
otros tipos de materiales, como los plásticos, por lo general es mejor que no se
estiren o deformen tan fácilmente. Si queremos conocer cuánto un material
resiste la deformación, medimos algo llamado módulo. Para medir el módulo
tensil, hacemos lo mismo que para medir la resistencia y la elongación final.
Esta vez medimos la resistencia que estamos ejerciendo sobre el material, tal
como procedimos con la resistencia tensil. Incrementamos lentamente la
tensión y medimos la elongación que experimenta la muestra en cada nivel de
tensión, hasta que finalmente se rompe.

PAREDES
Este gráfico se denomina curva de tensión-estiramiento. (Estiramiento es todo
tipo de deformación, incluyendo la elongación. Elongación es el término que
usamos cuando hablamos específicamente de estiramiento tensil). La altura de
la curva cuando la muestra se rompe, representa obviamente la resistencia
tensil, y la pendiente representa el módulo tensil. Si la pendiente es
pronunciada, la muestra tiene un alto módulo tensil, lo cual significa que es
resistente a la deformación. Si es suave, la muestra posee bajo módulo tensil y
por lo tanto puede ser deformada con facilidad.
Hay ocasiones en que la curva tensión-estiramiento no es una recta, como
vimos arriba. Para algunos polímeros, especialmente plásticos flexibles,
obtenemos curvas extrañas, como ésta:
A medida que la tensión se incrementa, la pendiente, es decir el módulo,
no es constante, sino que va experimentando cambios con la tensión. En casos
como éste, generalmente tomamos como módulo la pendiente inicial, como
puede verse en la curva de arriba.
En general, las fibras poseen los módulos tensiles más altos, y los elastómeros
los más bajos, mientras que los plásticos exhiben módulos tensiles intermedios.
El módulo se mide calculando la tensión y dividiéndola por la elongación. Pero
dado que la elongación es adimensional, no tiene unidades por cual dividirlas.
Por lo tanto el módulo es expresado en las mismas unidades que la resistencia,
es decir, en N/cm2.
Dureza
El gráfico de tensión versus estiramiento puede darnos otra valiosa
información. Si se mide el área bajo la curva tensión-estiramiento, coloreada de
rojo en la figura de abajo, el número que se obtiene es algo llamado dureza.
La dureza es en realidad, una medida de la energía que una muestra puede
absorber antes de que se rompa. Piénselo, si la altura del triángulo del gráfico
es la resistencia y la base de ese triángulo es el estiramiento, entonces el área

PAREDES
es proporcional a resistencia por estiramiento. Dado que la resistencia es
proporcional a la fuerza necesaria para romper la muestra y el estiramiento es
medido en unidades de distancia (la distancia que la muestra es estirada),
entonces resistencia por estiramoento es proporcional a fuerza por distancia, y
según recordamos de la física, fuerza por distancia es energía. ¿Se entiende?
¿En qué se diferencia la dureza de la resistencia? Desde el punto de vista
físico, la respuesta es que la resistencia nos dice cuánta fuerza es necesaria
para romper una muestra, y la dureza nos dice cuánta energía hace falta para
romper una muestra. Pero en realidad no nos dice cuáles son las dierencias
desde el punto de vista práctico.
Lo importante es saber que justamente, dado que un material es resistente, no
necesariamente debe ser duro. Veamos algunos otros gráficos para
comprender mejor ésto. Observemos el de abajo, que tiene tres curvas, una en
azul, otra en rojo y otra en rosa.
La curva en azul representa la relación tensión-estiramiento de una muestra
que es resistente, pero no dura. Como puede verse, debe emplearse mucha
fuerza para romperla, pero no mucha energía, debido a que el área bajo la
curva es pequeña. Asimismo, esta muestra no se estirará demasiado antes de
romperse. Los materiales de este tipo, que son resistentes, pero no se
deforman demasiado antes de la ruptura, se denominan quebradizos.
Por otra parte, la curva en rojo representa la relación tensión-estiramiento para
una muestra que es dura y resistente. Este material no es tan resistente como
el de la curva en azul, pero su área bajo la curva es mucho mayor. Por lo tanto
puede absorber mucha más energía que el de la curva en azul.
Entonces ¿por qué la muestra de la curva en rojo puede absorber más energía
que la muestra de la curva en azul? La muestra roja es capaz de elongarse
mucho más antes de romperse que la muestra azul. La deformación permite
que la muestra pueda disipar energía. Si una muestra no puede deformarse, la
energía no será disipada y por lo tanto se romperá.

PAREDES
En la vida real, generalmente deseamos materiales que sean duros y
resistentes. Idealmente sería genial tener un material que no se doblara ni
rompiera, pero este es el mundo real. Deben hacerse trueques. Observemos
las curvas nuevamente. La muestra azul tiene mucho mayor módulo que la
muestra roja. Si bien es deseable que para muchas aplicaciones los materiales
posean elevados módulos y resistencia a la deformación, en el mundo real es
mucho mejor que un material pueda doblarse antes que romperse, y si el hecho
de flexionarse, estirarse o deformarse de algún modo impide que el material se
rompa, tanto mejor. De modo que cuando diseñamos nuevos polímeros o
nuevos compósitos, a menudo sacrificamos un poco de resistencia con el
objeto de conferirle al material mayor dureza.
Propiedades Mecánicas de los Polímeros Reales
Hemos estados hablando en forma abstracta durante bastante tiempo, de
modo que ahora sería una buena idea hablar sobre los polímeros que exhiben
ese tipo de comportamiento mecánico, es decir, qué polímeros son resistentes,
cuáles son duros, etc.
Por esa razón usted tiene un gráfico a su derecha. Compara curvas típicas
tensión-estiramiento para diferentes clases de polímeros. Puede verse en la
curva verde, que plásticos rígidos como el poliestireno, el poli(metil
metacrilato o los policarbonatos pueden soportar una gran tensión, pero no
demasiada elongación antes de su ruptura. No hay una gran área bajo la curva.
Decimos entonces que estos materiales son resistentes, pero no muy duros.
Además, la pendiente de la recta es muy pronunciada, lo que significa que
debe ejercerse una considerable fuerza para deformar un plástico rígido. (Creo
que ésto es realmente lo que quiere decir "rígido", ¿no?). De modo que resulta
sencillo comprobar que los plásticos rígidos tienen módulos elevados.
Resumiendo, los plásticos rígidos tienden a ser resistentes, soportan la
deformación, pero no suelen ser duros, es decir, son quebradizos.
Los plásticos flexibles como el polietileno y el polipropileno difieren de los
plásticos rígidos en el sentido que no soportan tan bien la deformación, pero
tampoco tienden a la ruptura. El módulo inicial es elevado, o sea que resisten
por un tiempo la deformación, pero si se ejerce demasiada tensión sobre un
plástico flexible, finalmente se deformará. Usted puede comprobar esto en su
casa con una bolsa plástica. Si la estira, será difícil al comienzo, pero una vez
que la ha estirado lo suficiente, lo hará cada vez con mayor facilidad. Como
conclusión, podemos decir que los plásticos flexibles pueden no ser tan
resistentes como los rígidos, pero son mucho más duros.
Es posible alterar el comportamiento tensión-estiramiento de un plástico con
aditivos denominados plastificantes. Un plastificante es una molécula pequeña
que hace más flexible al plástico. Por ejemplo, sin plastificantes, el poli(cloruro
de vinilo), o PVC, es un plástico rígido, que se usa tal cual para cañerías de

PAREDES
agua. Pero con plastificantes, el PVC puede ser lo suficientemente flexible
como para fabricar juguetes inflables para piletas de natación.
Las fibras como el KevlarTM, la fibra de carbono y el nylon tienden a exhibir
curvas tensión estiramiento como la de color celeste que se ve en el gráfico de
arriba. Al igual que los plásticos rígidos, son más resistentes que duras, y no se
deforman demasiado bajo tensión. Pero cuando es resistencia lo que se
requiere, las fibras tienen mucho que ofrecer. Son mucho más resistentes que
los plásticos, aún los rígidos, y algunas fibras poliméricas como el KevlarTM,
la fibra de carbono y el polietileno de peso molecular ultra-alto poseen mejor
resistencia tensil que el acero.
Los elastómeros como el poliisopreno, el polibutadieno y
el poliisobutileno muestran un comportamiento mecánico completamente
diferente al de los otros tipos de materiales. Observe la curva de color rosa en
el gráfico de arriba. Los elastómeros tienen módulos muy bajos. Usted puede
verlo en la suave pendiente de la recta, pero probablemente ya lo sabría de
antemano. También sabría que resulta sencillo estirar o plegar un trozo de
caucho. Si los elastómeros no tuvieran módulos bajos, no serían buenos
elastómeros, ¿verdad?
Pero para que un polímero sea un elastómero, le hace falta algo más que tener
módulo bajo. El hecho de ser fácilmente estirado no le da demasiada utilidad, a
menos que el material pueda volver a su tamaño y forma original una vez que
el estiramiento ha terminado. Las banditas de goma no servirían de nada si
sólo se estiraran y no recobraran su forma original. Obviamente, los
elastómeros recobran su forma y eso los hace tan sorprendentes. No poseen
sólo una elevada elongación, sino una alta elongación reversible.
Más Allá de las Propiedades Tensiles
OK, todo esto está muy bien, pero esta discusión acerca de tal o cual polímero
que posee tal o cual propiedad mecánica, se ha focalizado principalmente en
las propiedades tensiles. Cuando tratamos con otras propiedades, como las de
compresión o flexión, las cosas pueden ser totalmente distintas. Por ejemplo,
las fibras poseen alta resistencia tensil y también buena resistencia a la flexión,
pero por lo general exhiben una desastrosa resistencia a la compresión.
Además tienen buena resistencia tensil sólo en la dirección de las fibras

PAREDES
PROPIEDADES FÍSICAS
a) Densidad: Influye los minerales integrantes, asi como el % del volumen de
huecos.
b) Porosidad: Es el cociente entre el volumen de los poros y el volumen
aparente.
c) Compacidad: Es el valor resultante de la relación entre el volumen real de
una piedra y su volumen aparente. La compacidad está íntimamente ligada con
la porosidad, de tal manera, que cuanto más poroso es un material, menos
compacto es.
d) Absorción en agua: Es el porcentaje de agua que una roca es capaz de
retener, en ciertas condiciones de ensayo, con respecto al peso de esa roca
antes de haber efectuado el ensayo. Para la determinación de la absorción:
e) Capilaridad: Propiedad que tiene el agua de subir o bajar por tubos muy
estrechos(capilares) debido a la tensión superficial.
f) Higroscopicidad: Es la propiedad de un material de absorber el vapor de
agua existente en el medio ambiente, mediante fenómenos de origen capilar. A
medida que aumenta la presión de vapor, crece también la capacidad de
succión.

PAREDES
g) Permeabilidad: Constituye la propiedad que ofrecen los materiales, de
dejarse atravesar por líquidos, cuando existe una diferencia de presión entre
sus caras. Se mide mediante un aparato llamado permeabilímetro.
h) Heladicidad: Se podría definir como la pérdida de las propiedades físicas y
mecánicas que experimentan las rocas después de estar sometidas a cambios
bruscos de temperatura.
i) Dureza: Es la resistencia que oponen pequeñas partículas de un
material(átomos) a ser desplazados localmente. Es la oposición a ser rayado.
PROPIEDADES MECÁNICAS:
a) Resistencia a comprensión: Es el que se produce en un material, cuando
sobre una sección del mismo actúa una fuerza perpendicular a dicha sección
debido a una posible misión resistente en obra.
b) Resistencia a flexión: Es la resistencia que ofrecen los materiales al actuar
esfuerzos puntuales y centrados sobre probetas biapoyadas.
c) Resistencia al desgaste: Es la pérdida de peso, expresada en %, que
experimenta un material después de estar sometido al ensayo de abrasión.

PAREDES
Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:
Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el
0,008 y el 1,7 % en peso de su composición, sobrepasando el 1.7 % (hasta
6.67 %) pasa a ser una fundición.
Acero inoxidable: El acero inoxidable se define como una aleación de acero
con un mínimo del 10 % al 12 % de cromo contenido en masa
Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24 %), aluminio (8-12 %) y níquel
(15-26 %), aunque también puede contener cobre (6 %), en ocasiones titanio
(1 %) y el resto de hierro.
Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45 %), cobre (45-70 %)
y níquel (8-20 %)
Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero
constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 %.
Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55 % de cobre y un
45 % de níquel.
Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la
consolidación, tales como hierro y manganeso.
Cuproaluminio: Es una aleación de cobre con aluminio.
Latón: Es una aleación de cobre con zinc.
Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9 %), zinc
(1 %) y manganeso (0.2 %).

PAREDES
Magnam: Es una aleación de Manganeso que se le añade aluminio y zinc.
Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80 % de níquel y un 20 % de cromo.
Nitinol: Titanio y níquel.
Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la
plata, paladio, o níquel.
Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.
Plata de ley: Es una aleación plata y normalmente cobre.
Zamak: Es una aleación de base zinc, aluminio, magnesio y cobre.

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