Hay numerosas estructuras con cables, tales como puentes colgantes y torres con riendas. Para amarrar dichos cables es común el uso de presacables en sus extremos. En este artículo se muestran los resultados de una investigación, realizada en el Departamento de Ingeniería Civil, sobre el comportamiento de cables amarrados con prensacables disponibles en el mercado nacional, dependiendo de la cantidad de prensacables colocada en cada extremo del cable y la forma de colocación. También se presenta el comportamiento de prensacables reutilizados.There are a great quantity of structures with cables, such as hanging bridges and towers with cables. To tie this cables it is common to use clips in their ends. In this paper, appear the results of one investigation carried out in the Departament of Civil Engineering, about the behavior of cables tied with available clips in the domestic market, depending on the quantity of clips placed in each end of the cable and the placement form. Also the behavior of clips used more than on time is presented here

Takeuchi Tam, Caori Patricia

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48 REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE CABLES AMARRADOS CON PRENSACABLESEstudio del comportamiento decables amarrados con prensacablesCaori Takeuchi** Profesora de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia.RESUMENHay numerosas estructuras con cables, tales como puentes colgantes ytorres con riendas. Para amarrar dichos cables es común el uso deprensacables en sus extremos. En este artículo se muestran los resulta-dos de una investigación, realizada en el Departamento de IngenieríaCivil, sobre el comportamiento de cables amarrados con prensacablesdisponibles en el mercado nacional, dependiendo de la cantidad deprensacables colocada en cada extremo del cable y la forma de coloca-ción. También se presenta el comportamiento de prensacables reutilizados.PALABRAS CLAVES:prensacable, cable, carga de rotura.ABSTRACTThere are a great quantity of  structures with cables, such as hangingbridges and towers with cables. To tie this cables it is common to use clipsin their ends. In this paper, appear the results of  one investigation carriedout in the Department of  Civil Engineering, about the behavior of  cablestied with available clips in the domestic market, depending on the quantityof  clips placed in each end of  the cable and the placement form. Also thebehavior of  clips used more than one time is presented here.KEYWORDS:clip, cable, maxim load.Study of the behavior of tied cables with clips49REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003CAORI TAKEUCHIANTECEDENTESEl uso de cables amarrados con prensacables escomún en muchas estructuras, como por ejem-plo torres con riendas, puentes colgantes, pos-tes con cables, carpas y otros (figura 1). Estos cablessirven para estabilizar la estructura y disminuir los es-fuerzos actuantes en los elementos. El tema de losprensacables se empezó a analizar en la UniversidadNacional de Colombia después de que se realizó unestudio para determinar las causas del colapso de unatorre con riendas, utilizada para soporte de antenas. Enesta estructura, los cables que garantizaban la estabili-dad de la torre estaban sujetos en sus extremos conprensacables y luego de la falla se observó que se habíapresentado deslizamiento deestos últimos.Adicionalmente, en esemomento la UniversidadNacional estaba realizandovarios estudios sobre puen-tes metálicos desarmablesde paso a través intermedio,mediante los cuales conclu-yó que los esfuerzos en la es-tructura disminuían al colgarlos puentes. Debido a la im-portancia de los cables en elcomportamiento de estetipo de puentes se llevó acabo una investigación, conel apoyo de la División deInvestigación de la Universi-dad Nacional, sede Bogotá,sobre prensacables.DESARROLLO DE LAINVESTIGACIÓNLos prensacables son siste-mas de sujeción para cables,formados por dos piezas:una varilla en forma de Uroscada en sus extremos,que se inserta en la otra pie-za, el prensacable en sí, a tra-vés de dos perforaciones. Posteriormente se ponentuercas en los extremos roscados de la varilla y se aprie-tan hasta lograr un determinado torque. Mediante estaúltima operación, el cable queda prensado entre los doselementos. (figura 2).Dependiendo del tamaño del prensacable se danrecomendaciones sobre el número de prensacables quese deben utilizar, la distancia entre prensacables, la lon-gitud de cable que hay que doblar y el torque que setiene que aplicar. Adicionalmente se recomienda la for-ma como deben colocarse (figura 2).Como en la práctica muchas veces no se siguen es-tas recomendaciones, se realizaron ensayos en los quese variaban el número de prensacables y su forma deFigura 1. Estructuras con cables.50 REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE CABLES AMARRADOS CON PRENSACABLEScolocación; por último, considerando que muchas ve-ces son reutilizados (por ejemplo, para el montaje depuentes provisionales desarmables), se hicieron ensa-yos usando varias veces los mismos prensacables.En la investigación, que se desarrolló en tres etapas,se emplearon prensacables nacionales, elaborados conacero fundido (de dos fábricas diferentes) e importa-dos (de una fábrica), elaborados con acero forjado.En la primera etapa se realizaron ensayos para ca-ble de ½ y ¾, variando la cantidad de prensacables.Se hicieron ensayos hasta la rotura utilizando cable de619 (resistencia a la rotura del cable: 11.000 kg parael cable de ½ y 24.200 kg para el cable de ¾).En la segunda etapa se hicieron ensayos utilizandotres formas diferentes de colocación (figura 3) deprensacables, para cables de ½, ¾ y 7/8 . Se hicieronensayos hasta la rotura utilizando cable de 626 (resis-tencia a la rotura del cable: 10.400 kg para el cable de½, 23.200 kg para el cable de ¾ y 36.100 kg para elcable de 7/8 ).En la tercera etapa se realizaron ensayos utilizandolos prensacables varias veces. Se hicieron ensayos concable de ½ de 619, llevando los cables hasta la rotura(primera y segunda series); se realizaron también ensa-yos de carga y descarga (tercera serie), e igualmenteensayos con carga dinámica (cuarta serie).RESULTADOSEnsayos de la primera etapa1Al colocar cuatro prensacables en cada extremo de lasprobetas con cable de ¾ y tres para cable de ½, lasprobetas fallaron por rotura del cable a una carga pro-Figura 2. Prensacables y colocación.Figura 3. Ensayos en los que se varía la posición de los prensacables.1.  Ana Patricia Garzón y Gustavo Barreto, Estudio de sistemas de amarre de ca-bles.51REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003CAORI TAKEUCHImedio de 20.900 kg para cable de ¾ y 11.240 kg paracable de ½ .Al colocar tres prensacables en cada extremo deprobetas con cable de ¾, se presenta deslizamientocon una carga 10% inferior a la carga promedio de ro-tura cuando se ponen cuatro prensacables, y se obtieneun resultado promedio de 19.000 kg; si se utilizan dosprensacables, la carga de deslizamiento es de 18.100kg, y si se usa sólo un prensacable la carga de desliza-miento es de 8.000 kg.Al colocar dos prensacables en cada extremo de lasprobetas de ½, se presentó deslizamiento con una car-ga 10% inferior a la carga promedio de rotura cuandose ponen tres prensacables, y se alcanza un resultadode carga de rotura promedio de 10.270 kg; al utilizarsólo un prensacable, la carga de deslizamiento fue de3500 kg.Las cargas últimas y de deslizamiento fueron simi-lares para los prensacables elaborados por las tres fá-bricas.Ensayos de la segunda etapa2Al colocar los prensacables en la posición correcta, lacarga promedio de rotura del cable de ½ fue de 10.370kg, de 23.740 kg para el cable de ¾ y de 32.150 kgpara el cable de 7/8 .Al poner los prensacables en la posición incorrecta(las tuercas de los prensacables en el lado muerto delcable, la carga promedio de rotura del cable de ½ fuede 9.840 kg, de 20.000 kg para el cable de ¾ y de27000 kg para el cable de 7/8 .Al colocar los prensacables en posición alternada, lacarga promedio de rotura del cable de ½ fue de 10.360kg y de 21.830 kg para el cable de ¾.Las cargas últimas y de deslizamiento fueron simi-lares para los prensacables elaborados por las tres fá-bricas.2. Braulio Riaño, Estudio del comportamiento de prensacables de ½ y 7/8. WilliamRubiano, Estudio del comportamiento de prensacables de ¾.Figura 4. Falla en prensacables y cable.Figura 5. Irregularidades en el acero fundido.52 REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE CABLES AMARRADOS CON PRENSACABLESDurante el armado de dos probetas de ½ , se pre-sentó rotura de la U suministrada por una de las fábri-cas nacionales, en el momento de aplicar el torque.Ensayos de la tercera etapa3Para la primera serie de ensayos los cables se rompie-ron con una carga promedio de 9.200 kg, y para la se-gunda y tercera serie, la carga promedio fue de 10.500kg (figura 4A).La rosca de los prensacables se conservó para to-dos los casos, lo cual permitía el torque necesario. Sinembargo, en muchas ocasiones se tuvieron que rempla-zar las tuercas dado que la rosca de ésta se encontrabadeteriorada (en todas las series hubo que remplazar latercera parte del total).En general, cuando se retiraban las tuercas y se sa-caba la U de los prensacables, ésta se encontraba abier-ta, razón por la cual era necesario forzarla para queentrara.Se presentó rotura de dos Ues suministradas poruna de las fábricas nacionales. La primera rotura se regis-tró, luego del ensayo de la primera etapa, en el momentode soltar el prensacable, y la otra ocurrió en el momentodel armado de las probetas al aplicar el torque a losprensacables, con un torque cercano al recomendado.Se observaron fisuras en dos prensacables de fabri-cación nacional una vez que las probetas fueron desar-madas en la segunda serie (prensacables utilizados porsegunda vez) (figura 4B). En ensayos de carga y descar-ga (tercera serie), un prensacable (diferente de los dosanteriores) presentó fisuras.Al utilizar los prensacables con fisuras nuevamente,se aumentó el tamaño de la fisura y la carga de roturadel cable tuvo un valor similar al de las otras probetas.En ensayos con carga dinámica para la cuarta se-rie de ensayos, aplicando ciclos de carga se encon-tró en tres de las cuatro probetas que la carga derotura del cable era muy inferior a la carga de rotu-ra hallada en ensayos estáticos y en ensayos de car-ga y descarga.En los estudios de metalografía de los prensacablescon fisuras, se encontraron grietas y poros en el mate-rial fundido, irregularidades producto de la fabricación(figura 5). El análisis metalográfico del prensacable conacero forjado presenta mayor uniformidad en el ma-terial (no hay poros e irregularidades) y una durezamayor.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCuando no se coloca el número adecuado de prensaca-bles, se presenta deslizamiento de los cables con cargasinferiores a las cargas de rotura del cable cuando se poneel número de prensacables recomendado por los fabri-cantes.Cuando no se colocan adecuadamente los prensaca-bles, la carga de rotura es inferior a la que se presentacuando el montaje se hace adecuadamente; esto es máscrítico cuando las tuercas están del lado de la puntamuerta.En algunos casos la U se rompió al apretar las tuercasantes de lograr el torque recomendado.Se encontraron fisuras en prensacables reutilizados,suministrados por una fábrica nacional (prensacables enacero fundido).Las cargas de rotura del cable, sujetándolo conprensacables así sea con posición correcta, son inferio-res a las cargas de rotura dadas por el fabricante decables.Dentro de la investigación se realizó un reconoci-miento a estructuras existentes que utilizaban prensaca-bles como sistema de sujeción, encontrando que enmuchos casos no se realiza una colocación adecuada,ya sea poniendo los prensacables en menor cantidad,con posición incorrecta o alternada, con distancias en-tre prensacables diferentes de las recomendadas.La Unidad de Estructuras de la Universidad Nacio-nal de Colombia ve con preocupación la colocación in-adecuada de prensacables, ya que ésta afecta el com-portamiento del cable (falla con cargas menores o des-lizamiento del prensacable y pérdida de tensión).Considerando que el número de ensayos con car-ga dinámica es muy reducido y que en estos ensayosla carga de rotura de cable es mucho menor de laque se encuentra en ensayos estáticos, se recomien-da realizar un mayor número de ensayos.Se recomienda también realizar ensayos paraprensacables reutilizados y probetas de cables solici-3. Carolina Rojas, Comportamiento de prensacables reutilizados.53REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN NO. 52  JULIO DE 2003CAORI TAKEUCHItados a cargas dinámicas, con el fin de estudiar las dife-rencias de comportamiento entre prensacables fundi-dos y fraguados.ANEXO 1. ENSAYOS REALIZADOSPrimera etapa4Prensacables de ¾No. de prensacables en cada extremo No. de ensayos4 63 82 61 6Prensacables de ½No. de prensacables en cada extremo No. de ensayos3 52 31 6Segunda etapa5Prensacables de ½ Prensacables de ¾Posición No. de ensayos Posición No. de ensayosCorrecta 9 Correcta 8Incorrecta 9 Incorrecta 8Alternada 6 Alternada 6Prensacables de 7/8Posición No. de ensayosCorrecta 6Incorrecta 6Tercera etapa6Prensacables de ½Serie No. No ensayos1 232 233 124   4BIBLIOGRAFÍA1. Catálogo de productos Emcocables.2. Catálogo General de Crosby, The Crosby Group Inc., Crosby clips,1996, p. 040, 041.htm.3. Funal, Recomendaciones para el montaje de prensacables. Catá-logo.4. Garzón, Ana Patricia y Barreto, Gustavo, Estudio de sistemas deamarre de cables, proyecto de grado, Universidad Nacional, 1998.5. Riaño, Braulio, Estudio del comportamiento de prensacables de ½y 7/8, trabajo final de especialización, Universidad Nacional, 2000.6. Rojas, Carolina, Comportamiento de prensacables reutilizados, pro-yecto de grado, Universidad Nacional, 2001.7. Rubiano, William, Estudio del comportamiento de prensacables de¾, trabajo final de especialización, Universidad Nacional, 2000.8. Universidad Nacional de Colombia, Causas del colapso de la torrede repetición localizada en Yayoi, Cauca, 1998.4. Ana Patricia Garzón y Gustavo Barreto, op. cit.5. Braulio Riaño, op. cit. William Rubiano, op. cit. 6. Op. cit.

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