Diseño a flexión.
El cálculo secciones de hormigón pretensado exige identificar las diferentes etapas de carga a las que somete la estructura que se proyecta, caracterizadas no sólo por la intensidad variable de la carga exterior, sino también por la variabilidad que experimenta la fuerza de pretensado. En el caso del pretensado es necesario definir las etapas o hipótesis de cargas que resultan de mayor interés, de manera que dentro de cada una puedan efectuarse las comprobaciones que aseguren que el elemento tendrá un comportamiento adecuado y seguro desde la propia etapa de ejecución, la puesta en servicio y durante toda su vida útil.
Bajo CARGAS DE SERVICIO, donde como regla se busca el diseño de una sección no fisurada, pueden establecerse dos etapas o hipótesis bien diferenciadas en su análisis:
ETAPA 1: TRANSFERENCIA
Donde se combinan:
- MÁXIMA FUERZA DE PRETENSADO (Po), cuando solo han ocurrido las pérdidas instantáneas.
- MÍNIMA CARGA EXTERNA (Mo), que actúa simultáneamente con el pretensado en esa etapa, en la mayoría de los casos el peso propio de la viga. A esta carga se la llama carga concomitante y puede considerarse actuando en el centro de la luz o en los extremos.
ETAPA 2: SERVICIO O CARGA
- MÍNIMA FUERZA DE PRETENSADO (Pe), al ocurrir todas las pérdidas de presfuerzo.
- MÁXIMA CARGA EXTERNA (M2), que soportaría la viga en su estado definitivo de funcionamiento, pudiendo ser lo mas desfavorable la actuación solo de las cargas de larga duración o sostenidas.
En función de las distintas alternativas que pueden presentarse en cada etapa o hipótesis de carga pueden resumirse los siguientes casos:
Si se definen las variables, entonces las Hipótesis de Carga pueden ser caracterizadas según se indica en la siguiente tabla:
Mo: Momento producido por la carga concomitante en la sección crítica.
Mot: Momento producido por la carga concomitante hacia el extremo del elemento.
Md: Momento producido por la carga muerta (D).
Ml(ld) : Momento producido por la carga viva de larga duración (Lld ) (permanente).
Ml: Momento producido por la carga viva total de servicio (L).
ξ: Factor reductor de la carga concomitante si parte de ella se retirara luego de la transferencia (ξ≤1).
En todos los casos, para el estudio de la etapa de servicio, las cargas se consideran con sus valores característicos.
A diferencia del hormigón armado, la práctica ha confirmado que en el caso del pretensado la etapa de servicio es la que resulta generalmente crítica y supedita el diseño, revisándose posteriormente el estado límite de resistencia de la sección ya diseñada. Frente a ésta evidencia, los procedimientos de diseño se formularán para la etapa de servicio dentro de la cual pueden aplicarse las leyes de la mecánica clásica y muy especialmente de la Resistencia de Materiales. En consecuencia, fórmulas como las de Navier para evaluar tensiones normales, serán de amplio uso en la construcción de dichos procedimientos.