De forma general las revisiones para los elementos estructurales en casi todos los niveles se realizan por medios de software´s, devenido de métodos de cálculos varios existentes en diversas partes del mundo, en el caso de la traviesa presenta características únicas en su forma de trabajo y en las especificaciones de diseño, por lo que sus métodos de cálculos sean únicos para estos tipos de elementos.
1.3.3.1. Análisis de las propiedades mecánicas. 1. Para sección bajo carril.
Se determinará la posición del centro de gravedad para la zona superior e inferior y la excentricidad del pretensado para la sección bajo carril.
Se procederá a determinar las características mecánicas de la sección, hallando el área de la sección bajo carril, el momento de inercia en la dirección principal y plano secundario, identificándose el valor inercial de la sección, por la cual se
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determinará el radio de giro cuadrado de la sección. Seguidamente se determinará los módulos de la sección para el plano principal de la sección bajo carril, tanto para la zona superior como inferior.
2. Para la sección de la traviesa ubicada en la zona central.
Se determinará la posición del centro de gravedad para la zona superior e inferior y la excentricidad del pretensado para la zona central.
Se procederá a determinar las características mecánicas de la sección, hallando el área de la sección bajo carril, el momento de inercia en la dirección principal y plano secundario, identificándose el valor inercial de la sección, por la cual se determinará el radio de giro cuadrado de la sección. Seguidamente se determinará los módulos de la sección para el plano principal de la sección bajo carril, tanto para la zona superior como inferior.
1.3.3.2. Cálculo de las pérdidas del pretensado.
El valor de las pérdidas del pretensado se determina por la sumatoria de las pérdidas de tensión en el acero de refuerzo, ocurridas en las dos etapas por las que transcurre el elemento de hormigón pretensado, la transferencia (I Etapa) y estado de servicio (II Etapa)
o En la I Etapa o etapa de transferencia se definirán las pérdidas instantáneas del pretensado, identificándose los valores de las pérdidas por acortamiento elástico instantáneo del hormigón, definiendo que el elemento es del tipo pretensado, y hallándose la tensión normal en el hormigón debida a la acción de la fuerza de pretensado transferida y al peso propio, evaluada para la sección bruta de hormigón y a nivel del centroide de la armadura pretensada.
o Para la II Etapa o etapa de servicio se determinará el valor de las pérdidas diferidas, qué serán el conjunto de las pérdidas por retracción de hormigón, las pérdidas por flujo plástico del hormigón y las pérdidas por relajación del acero, para lo que se tendrá en cuenta en el análisis de la primera, la humedad media relativa del área de prefabricación, la relación existente entre el volumen y el perímetro superficial de la sección transversal del elemento. En el análisis de las pérdidas por flujo plástico se tendrá en cuenta el valor de la tensión normal en el
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hormigón evaluada para la sección bruta y a nivel del centroide de la armadura pretensada, debida a todas las cargas permanentes sobrepuestas que se aplican al elemento una vez que se ha transferido el pretensado.
Para el análisis de las pérdidas por relajación del acero, habrá que contar con los valores de coeficientes, los cuales están definidos para el tipo de acero que se utiliza en el elemento, la relación existente entre la tensión aplicada al tendón y la resistencia ultima del mismo.
1.3.3.3. Tensiones admisibles para el diseño de pretensado.
o Se determinará las tensiones antes de ocurrir las pérdidas de pretensado tanto para la fibra extrema traccionada en extremo del elemento (R1b) y tramo central (R1a), como para la fibra extrema comprimida (R2).
o Se determinará las tensiones después de ocurrir todas las pérdidas de pretensado en la etapa de servicio del elemento:
Evaluando el esfuerzo en la fibra extrema comprimida debido al pretensado efectivo y a las cargas de servicio de larga duración (R3).
Se identificará el valor máximo de esfuerzo en la fibra extrema comprimida debido al pretensado y a las cargas de servicio total (R4).
Obteniendo el valor del esfuerzo en la fibra extrema traccionada debido al pretensado efectivo y a las cargas de servicio total (R5).
1.3.3.4. Análisis tensional
1. Primeramente se analizará para la I Etapa o etapa de transferencia, chequeándose en:
La sección extrema del elemento.
Se realizará el análisis tensional para la carga mínima. Carga de peso propio. Determinando la tensión de compresión máxima en la zona superior y la tensión de tracción máxima en la zona inferior , para lo que se debe cumplir que y .
Sección central del elemento.
Se efectuará el análisis tensional para la carga mínima. Carga de peso propio, en el centro de la luz. Determinando la tensión de compresión máxima en la zona
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superior y la tensión de tracción máxima en la zona inferior , para lo que se debe cumplir que y .
2. Seguido se evalúa para la II Etapa o etapa de servicio:
Se determina la tensión de compresión máxima en la zona superior .
Tensión de tracción máxima en la zona inferior .
Donde debe cumplirse la condición y . 1.3.3.5. Análisis teórico de ensayos mecánicos.
1. El análisis de ensayo a flexotracción se realizará para la zona bajo carril, colocada como simple apoyo, determinándose el valor del momento flector bajo el carril, el momento del pretensado en zona de apoyo, la tensión de compresión máxima en la zona superior , y la tensión de tracción máxima en la zona inferior , todos estos resultados comparándolos con los valores admisibles, determinando el cumplimiento o no del elemento, dado por la condición y .
2. Para el análisis a flexotracción en la zona central, se colocará como apoyo en voladizo cargado, obteniéndose el valor del momento flector de tramo central (Mfbc) y el momento de pretensado en zona de apoyo (Mprc), la tensión de compresión máxima en la zona superior . y la tensión de tracción máxima en la zona inferior , todos estos resultados comparándolos con los valores admisibles, determinando el cumplimiento o no del elemento, según la condición
y .