ES2284311B1 - Procedimiento de ensayo de traccion sobre cordones para pretesado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de ensayo de tracción sobre cordones para pretesado. Comprende, además de la medición de la deformación del cordón (1) en relación con el esfuerzo aplicado, la medición del desplazamiento longitudinal entre los alambres exteriores (2b) y el alambre central (2a) del cordón (1) en relación con el esfuerzo aplicado.
Description
Procedimiento de ensayo de tracción sobre
cordones para pretesado.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de ensayo de tracción sobre cordones para
pretesado.
Los alambres y cordones de acero de alta
resistencia se utilizan en construcción con el objetivo principal
de incrementar la resistencia a tracción de las estructuras de
hormigón, y crear unos estados de tensión y deformación adecuados
dentro de unos valores previamente determinados. La instalación de
estos alambres y cordones se lleva a cabo mediante la técnica de
pretensar.
La aplicación del pretensado puede realizarse
mediante el tesado anterior al hormigonado (fabricación de elementos
de hormigón pretesado) o mediante el tesado posterior al
hormigonado (ejecución de elementos de hormigón pretensado).
La técnica de pretensar consiste en la
aplicación de unas tensiones previas a la entrada en servicio de la
estructura mediante el tesado de alambres y/o cordones de acero
antes del hormigonado. Mediante esta técnica se fabrican elementos
de hormigón tales como viguetas, placas para forjados, obra civil
(artesas, tanques criogénicos, etc), edificación (residencial e
industrial), tuberías de alta resistencia o traviesas para líneas
férreas.
Se trata de una producción industrial de
elementos de hormigón en la cual se pueden controlar y optimizar
los distintos parámetros que afectan a la fabricación. El resultado
es la obtención de elementos de hormigón de muy alta calidad.
Los cordones de acero que se utilizan en el
pretesado suelen consistir en dos, tres o siete alambres, de varios
diámetros y resistencias para cubrir diferentes diseños. Estos
cordones se mantienen bajo tensión mediante unas cuñas o mordazas
situadas en sus extremos y que están fijas a la estructura de
hormigón. Estas cuñas o mordazas agarran el cordón presionándolo
sobre los alambres exteriores.
Esto provoca que, en cordones con varios
alambres trenzados, más concretamente en los que presentan un
alambre central rodeado por el resto de los alambres (un cordón de
siete alambres), el alambre central no quede sujeto directamente
por la cuña, de manera que se produce un deslizamiento entre dicho
alambre y el resto.
Los fabricantes proporcionan datos de
resistencia a tracción de los cordones, pero no se tiene en cuenta
el deslizamiento que se ha descrito anteriormente. Para calcular la
resistencia del cordón, pues, se considera que el cordón es una
estructura homogénea y que todos los alambres que constituyen el
mismo se comportan de la misma manera. Como se ha descrito
anteriormente, esto no es cierto, ya que los alambres exteriores
sufren un mayor esfuerzo de tracción que el alambre central.
Como consecuencia, los datos de resistencia
aportados por el fabricante no reflejan que el reparto de tensión
no es uniforme entre los siete alambres, lo que supone un
inconveniente para el diseño y la seguridad de la obra.
El objetivo de la presente invención es
solventar los inconvenientes mencionados anteriormente,
proporcionando un procedimiento de ensayo de tracción sobre
cordones para pretesado que comprenden una pluralidad de alambres
exteriores trenzados alrededor de un alambre central, comprendiendo
dicho procedimiento la fijación del cordón a las mordazas de una
máquina de ensayos dinámicos, fijándose dichas mordazas al cordón
por apriete de las mismas sobre los alambres exteriores del cordón,
la aplicación de un esfuerzo de tracción sobre el cordón, y la
medición de la deformación del cordón en relación con el esfuerzo
aplicado, caracterizado por el hecho de que también comprende la
medición del desplazamiento longitudinal entre los alambres
exteriores y el alambre central en relación con el esfuerzo
aplicado.
Al conocer dicho desplazamiento, este
procedimiento permite garantizar que el reparto de la carga sea
uniforme durante el proceso de tensado y que todos los alambres
trabajen de una manera proporcional. Por otra parte, también se
garantiza una uniformidad de las tensiones en las cuñas de anclaje.
De este modo, se pueden aportar datos de resistencia de los
cordones fiables.
Según, una realización de la presente invención,
el procedimiento comprende las siguientes etapas:
- a.
- obtener una muestra de cordón;
- b.
- cortar los alambres exteriores de uno de los extremos de la muestra, dejando al descubierto un tramo del alambre central;
- c.
- colocar en el alambre central (2a) y en los alambres exteriores (2b) medios para la medición del desplazamiento longitudinal entre los mismos
- d.
- fijar la muestra a unas mordazas de una máquina de ensayos dinámicos mediante el apriete de las mismas sobre dos puntos de los alambres exteriores;
- e.
- someter la muestra a un esfuerzo de tracción;
- f.
- obtener en la muestra la relación entre el esfuerzo realizado y la deformación de la muestra, y entre el esfuerzo realizado y el desplazamiento longitudinal producido entre los alambres exteriores y el alambre central.
Preferiblemente, los medios para la medición del
desplazamiento longitudinal entre los alambres exteriores y el
alambre central comprenden un primer disco fijado en un punto sobre
los alambres exteriores, un segundo disco fijado en un punto sobre
el alambre central, y un extensómetro dispuesto entre ambos
discos.
Puede relacionarse de forma precisa el
desplazamiento entre el alambre central y los alambres exteriores
con el alargamiento del cordón y el esfuerzo realizado sobre la
muestra.
Ventajosamente, el procedimiento comprende
medios para el control de la temperatura ambiente a la que se
realiza el ensayo. De esta manera, se pueden adaptar las
condiciones de temperatura del ensayo a las del futuro uso del
cordón, consiguiendo una mayor fiabilidad en los resultados.
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto
se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que,
esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se
representa un caso práctico de realización del procedimiento de la
invención, en los cuales:
la figura 1 es una vista del extremo de un
cordón de acero formado por siete alambres trenzados;
la figura 2 es una vista en sección de una viga
de hormigón pretesado y del cordón de pretesado instalado en la
misma;
la figura 3 es una vista en ampliada del anclaje
del cordón pretensado a la viga;
la figura 4 es otra vista del extremo del cordón
en la que se muestra el deslizamiento del alambre central;
las figuras 5, 6 y 7 muestran los pasos para
llevar a cabo el procedimiento de ensayo de la presente
invención;
la figura 8 muestra un gráfico de las
propiedades mecánicas del cordón obtenido gracias al procedimiento
de ensayo de la invención.
En la figura 1 se muestra el extremo de un
cordón 1 para pretesado. El cordón 1 está formado por siete alambres
trenzados, presentando seis alambres exteriores 2b que rodean un
alambre central 2a.
La figura 2 muestra el cordón 1 aplicado en una
viga 3 de hormigón que se halla sometida a compresión por el mismo.
El cordón 1 se halla anclado en los extremos opuestos de la viga 3
mediante unas cuñas 4 (figura 3) que se fijan a ambos extremos del
cordón apretando sobre los mismos y que están dispuestas en sendos
alojamientos 5 de la viga 3.
Debido a que las cuñas 4 se fijan al cordón 1
por sus alambres exteriores 2b, presionando contra ellos, el
alambre central 2a no queda sujeto directamente, y en esfuerzos de
tracción sufre un deslizamiento relativo respecto a los alambres
exteriores 2b, tal como se muestra en la figura 4. Lógicamente, el
alambre central 2a no sufre el mismo esfuerzo que el resto de
alambres exteriores 2b, por lo que es importante tener en cuenta
este deslizamiento para calcular correctamente el esfuerzo que el
cordón 1 es capaz de aguantar.
A continuación se describe cómo se lleva a cabo
el procedimiento de ensayo de tracción de la presente invención,
descrito en las figuras 5 a 7.
En primer lugar se obtiene una muestra de cordón
1 de alambres de acero trenzados, en esta realización el cordón
consta de 7 alambres, uno central 2a y seis exteriores 2b. A
continuación se cortan los alambres exteriores 2b de uno de los
extremos del cordón 1, de manera que un tramo del alambre central 2a
quede accesible.
Una vez preparada la muestra de cordón 1, ésta
se coloca en las mordazas 6 de una máquina hidráulica de ensayos
dinámicos (no representada). Las mordazas 6 se fijan a los alambres
exteriores 2b del cordón 1 por apriete, del mismo modo que las
cuñas 4. Situados bajo las mordazas 6, se instalan unos discos 7
metálicos de forma solidaria sobre el alambre central 2a y sobre
los seis alambres exteriores 2b mediante un adhesivo fuerte. Entre
los dos discos 7 se posiciona un extensómetro 8.
Cuando las mordazas 6 de la máquina de ensayos
empiezan a ejercer un esfuerzo de tracción sobre el cordón 1, el
extensómetro 8 detecta el desplazamiento que se produce entre el
alambre central 2a y los alambres exteriores 2b, y los datos
proporcionados por el mismo son tratados informáticamente junto a
los propios datos de alargamiento y esfuerzo proporcionados por
este tipo de ensayos.
Esto permite obtener un gráfico de curvas como
el de la figura 8, en el que aparece la deformación del cordón 1
(línea continua) y el deslizamiento del alambre central 2a respecto
a los alambres exteriores 2b (línea discontinua) en relación con el
esfuerzo de tracción realizado.
De este modo, conociendo el deslizamiento del
alambre central 2a y la deformación del cordón 1 para cada valor de
carga, se puede controlar en todo momento el comportamiento real de
cada alambre del cordón 1, y puede calcularse de forma eficaz y
exacta su resistencia mediante el posterior uso de dichos datos.
Para llevar a cabo un ensayo más preciso y
eficaz, el procedimiento de la invención podrá realizarse sometiendo
el cordón 1 a diferentes temperaturas mientras se está realizando
el ensayo.
Ello es necesario debido a que los cordones 1
pueden tener usos muy variados, y su temperatura de trabajo puede
cambiar sustancialmente, desde temperaturas muy bajas, por ejemplo
en la construcción de depósitos de gas licuado, a temperaturas
ambientes elevadas.
Las temperaturas requeridas podrán alcanzarse
mediante una cámara climática, para temperaturas no demasiado
extremas, o, por ejemplo, mediante aplicación de hidrógeno en la
zona útil de trabajo de la muestra en el caso de que se requieran
temperaturas muy bajas.
Claims (4)
1. Procedimiento de ensayo de tracción sobre
cordones (1) para pretesado que comprenden una pluralidad de
alambres exteriores (2b) trenzados alrededor de un alambre central
(2a), comprendiendo dicho procedimiento la fijación del cordón (1)
a las mordazas (6) de una máquina de ensayos dinámicos, fijándose
dichas mordazas (6) al cordón (1) por apriete de las mismas sobre
los alambres exteriores (2b) del cordón (1), la aplicación de un
esfuerzo de tracción sobre el cordón (1), y la medición de la
deformación del cordón (1) en relación con el esfuerzo aplicado,
caracterizado por el hecho de que también comprende la
medición del desplazamiento longitudinal entre los alambres
exteriores (2b) y el alambre central (2a) en relación con el
esfuerzo aplicado.
2. Procedimiento de ensayo de tracción, según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende
las siguientes etapas:
- a.
- obtener una muestra de cordón (1);
- b.
- cortar los alambres exteriores (2b) de uno de los extremos de la muestra, dejando al descubierto un tramo del alambre central (2b);
- c.
- colocar en el alambre central (2a) y en los alambres exteriores (2b) medios para la medición del desplazamiento longitudinal entre los mismos;
- d.
- fijar la muestra a unas mordazas (6) de una máquina de ensayos dinámicos mediante el apriete de las mismas sobre dos puntos de los alambres exteriores (2b);
- e.
- someter la muestra a un esfuerzo de tracción;
- f.
- obtener la relación entre el esfuerzo realizado y la deformación de la muestra, y entre el esfuerzo realizado y el desplazamiento longitudinal producido entre los alambres exteriores (2b) y el alambre central (2a).
3. Procedimiento, según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que los medios para la medición
del desplazamiento longitudinal entre los alambres exteriores (2b)
y el alambre central (2a) comprenden un primer disco (7) fijado en
un punto sobre los alambres exteriores (2b), un segundo disco (7)
fijado en un punto sobre el alambre central (2a), y un extensómetro
(8) dispuesto entre ambos discos (7).
4. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado por el hecho de que comprende medios para
el control de la temperatura ambiente a la que se realiza el
ensayo.
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| ES200500731A ES2284311B1 (es) | 2005-03-30 | 2005-03-30 | Procedimiento de ensayo de traccion sobre cordones para pretesado. |
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