fallas en puentes - · pdf fileen la superestructura de los puentes. ... no tomadas en...

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Expositor:Ing Angel Rosán Huanca Borda

FALLAS EN PUENTESFALLAS EN PUENTES

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERUCONSEJO DEPARTAMENTAL DE ICA

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Es de suma importancia efectuar la evaluacion de los efectos patologicos de nuestros Puentes para luego efectuar su mantenimiento, pues ello redunda en el desarrollo de nuestras ciudades; mas aun siendo los puentes estructuras cuya importancia es vital para la supervivencia, labores de evacuacion y salvataje de la poblacion en caso de desastre.

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Desplazamientos sismicos

Amplificacion de desplazamientos debido a efectos del suelo

Fallas en tramos de puentes debido a insuficiente longitud de apoyo.

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Desplazamientos sismicos

Falla por perdida de asiento en los apoyos

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Fallas en PilaresEsfuerzo flexional y falla Esfuerzo flexional y falla fragil.fragil.

Esfuerzo flexional inadecuado. Esfuerzo flexional inadecuado.

ElEl refuerzo longrefuerzo long.. traslapado traslapado inmediatamente sobre lainmediatamente sobre la cimentación, cimentación, con una inadecuada longcon una inadecuada long.. dede traslape traslape para desarrollar los esfuerzos en laspara desarrollar los esfuerzos en lasvarillas.varillas.

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Fallas en columnasRefuerzo por Corteinadecuado

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Refuerzo por Corteinadecuado

Seccion del viaducto

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Falla por corte activada por traslapes nadecuados, e insuf. estrFalla por corte activada por traslapes nadecuados, e insuf. estriboibo

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comportamientocomportamiento flexionalflexional InadecuadoInadecuado

Fallas en columnas

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Longitud y confinamiento inadecuadosTraslapes y estribos insuficientesTraslapes y estribos insuficientes

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FALLAS EN NUDOS

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Fallas en Cimentaciones

Esfuerzo flexional de los estribos. Colocar As

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Esfuerzo de Esfuerzo de corte en la corte en la cimentación, cimentación, debido a que edebido a que erefuerzo por refuerzo por corte no fue corte no fue previstoprevisto

Esfuerzo de corte en la región inmediatamente inferior de la columna, la cual esta sujeta a altas fuerzas de corte.

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Grietas verticales en los pilares

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Rotula Plastica en la Base de los pilares

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Falla por corte en pilar. Inadecuado estribaje

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Fallas en Cimentaciones

Conexiones inadecuadas

entre pilares y cimentación

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Fallas en Cimentaciones

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LOS PUENTES DE ICALOS PUENTES DE ICA

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LosLos puentes depuentes de la Provincia dela Provincia de IcaIca, en la actualidad , en la actualidad presentan presentan problemas problemas debido adebido a::

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UUbicabicacioncion en una zona de en una zona de elevadoelevado riesgo riesgo ..

Alto TrAlto Trááfico. El elevado trfico. El elevado trááfico provoca fallas por fatiga fico provoca fallas por fatiga en la superestructura de los puentes.en la superestructura de los puentes.

··Altas Cargas. El Paso de VehAltas Cargas. El Paso de Vehíículos de elevada carga, culos de elevada carga, no tomadas en cuenta en el diseno tomadas en cuenta en el diseñño inicial, puede o inicial, puede ocasionarocasionar susu colapsocolapso..

··Falta de Mantenimiento. El nulo mantenimiento, Falta de Mantenimiento. El nulo mantenimiento, acelera el proceso de desgaste y envejecimiento de los acelera el proceso de desgaste y envejecimiento de los puentes.puentes.·· CCondicionesondiciones climclimááticasticas, t, tiempoiempo de vida de vida úútiltil, etc, etc..

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Las condiciones del pavimento en la superficie de los Las condiciones del pavimento en la superficie de los puentes y en los accesos presentan irregularidades, puentes y en los accesos presentan irregularidades, asentamientos y rugosidades. La existencia de cualquiera asentamientos y rugosidades. La existencia de cualquiera de estas irregularidades genera impactos inconvenientes.de estas irregularidades genera impactos inconvenientes.

SUPERFICIE DE RODADURA DEL PUENTE

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SUPERFICIE DE RODADURA DEL PUENTE

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Facilita los movimientos de Facilita los movimientos de expansiexpansióón y/o rotacin y/o rotacióón del n del puentepuente

La falta de un espacio La falta de un espacio adecuado concentra la adecuado concentra la acciaccióón de dilatacin de dilatacióón tn téérmica rmica provocando en los provocando en los elementos de concreto una elementos de concreto una fuerza cortante y fuerza cortante y desprendimiento del desprendimiento del concreto en la zona de concreto en la zona de anclaje. anclaje.

JUNTAS DE EXPANSICION

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desalineamientodesalineamiento vertical y horizontal de las vertical y horizontal de las barandas. Existiendo asentamiento de la barandas. Existiendo asentamiento de la subestructura o deficiencia en los apoyos .subestructura o deficiencia en los apoyos .

BARANDASBARANDAS

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Los apoyos requieren una inspecciLos apoyos requieren una inspeccióón detallada ya n detallada ya que los esfuerzos en estas zonas son altos y por que los esfuerzos en estas zonas son altos y por lo tanto hay peligro de trituracilo tanto hay peligro de trituracióón, en particular si n, en particular si los apoyos estlos apoyos estáán mal colocados o mal disen mal colocados o mal diseññados.ados.

APOYOSAPOYOS

Puente Los Puente Los MolinosMolinos

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En apoyos de neopreno se presenta la En apoyos de neopreno se presenta la delaminacdelaminacíóíónn(separaci(separacióón de las ln de las lááminas) e irregularidadesminas) e irregularidades

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PILARES Y ESTRIBOSPILARES Y ESTRIBOS

PilaresPilaresPuentePuenteSocorrSocorro

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PILARES Y ESTRIBOSPILARES Y ESTRIBOS

PilaresPilaresPuentePuenteSocorroSocorro

PilaresPilaresPuentePuenteCANYARCANYARChinchaChincha--Presencia Presencia de de GrietasGrietas

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El tablero debe examinarse detenidamente para El tablero debe examinarse detenidamente para comprobar el real estado del mismo. Se debercomprobar el real estado del mismo. Se deberáárealizar ensayos para determinar la existencia de realizar ensayos para determinar la existencia de excesiva vibraciexcesiva vibracióónn

TABLERO 0 LOSATABLERO 0 LOSA

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PuentePuenteSocorroSocorroVistaVistaDesdeDesdeLa parteLa parteInferiorInferior

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Las losas de concreto se Las losas de concreto se comprueba existan comprueba existan agragrííetamientosetamientos, , baches, desprendimientos de baches, desprendimientos de concreto, corrosiconcreto, corrosióón, etc.n, etc.

TABLERO o LOSA PUENTE SOCORROTABLERO o LOSA PUENTE SOCORRO

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Fisuras en forma de malla relativamente finas en Fisuras en forma de malla relativamente finas en la cara inferior de la losa que indican insuficiencia la cara inferior de la losa que indican insuficiencia en la capacidad de carga. en la capacidad de carga.

TABLERO o LOSATABLERO o LOSA

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TABLERO o LOSATABLERO o LOSA

PuentePuenteSocorroSocorro

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TABLERO o LOSATABLERO o LOSA

PuentePuenteSocorroSocorro

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MOMENTO POR PESO PROPIO

mkgPP LOSA /306400,215.000.1 =××=

mkgAsfalto /100000,205.000.1 =××=

( ) mkgM PP −=×

= 50.10310

50.1460 2

EVALUACION DEL TABLERO DEL PUENTE EVALUACION DEL TABLERO DEL PUENTE SOCORROSOCORRO

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MOMENTO POR S/C PARA ARMADURA PERPENDICULAR AL TRÁFICO

PSM CS ×+

=74.9

61.0/

mkgM CS −=×+

= 020,2260,774.9

61.010.2/

mkgM CS −=×= 616,180.0020,2/

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

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MOMENTO POR IMPACTO

38.03810.2

24.15=

+=I

mkgM I −=×= 8.48430.0616,1

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

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MOMENTO DE DISEÑO FACTORADO

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

GRUPOS(N) = γ [ βD*D+ βL(L+I)+βCF CF + βE E+ βBB+ βS SF+ βW W + βWL WL + βL LF + βR(R + S+ T)+ βEQ EQ + βICE ICE ]

GRUPOS(I) = γ [ βD*D+ βL(L+I)]

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MOMENTO DE DISEÑO FACTORADO

( )[ ]ICSPPU MMMM +++= /67.13.1

( )[ ]8.484616,167.150.1033.1 ++=UM

mkgM U −= 4.695,4

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

GRUPOS(I) = γ [ βD*D+ βL(L+I)]

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ACERO2

max ´167.0 dbcfM ×××=

mkgM −=×××= 96.657,511100280167.0 2max

cmrhd 11259.1315

2=−−=−−=

φ

UMM >max

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

( ) ( )221.211200,49.0

1004.695,4

2. −×

×=

−= adfy

MAs UP

φ

26.12 cmAs P =

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ACERO DE REPARTICION

%67%5.8310.2

121>==rAs

24.86.1267.0 cmAs r =×=

cmS 4.154.810029.1

=×

=

mUsar 15.0@"2/1φ

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

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optamos por colocar la siguiente armadura:

AstAspAs +=

270.1310.16.12 cmAs =+=

243.2070.13

10084.2 cmS =×

=

TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

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TABLERO PUENTE SOCORROTABLERO PUENTE SOCORRO

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TABLERO o LOSATABLERO o LOSA

CorrosionCorrosionDel Del AceroAcero

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Vigas de concreto presentan un patrVigas de concreto presentan un patróón de n de agrietamiento como el mostrado en la figura. agrietamiento como el mostrado en la figura.

VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

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Si todas las fisuras tienen anchos menores de 0.3 Si todas las fisuras tienen anchos menores de 0.3 mm se puede suponer que los esfuerzos no son mm se puede suponer que los esfuerzos no son muy altos no siendo necesario tomar acciones al muy altos no siendo necesario tomar acciones al respecto, pero que deberrespecto, pero que deberíían quedar registradas.an quedar registradas.

Si el ancho de fisuras estSi el ancho de fisuras estáá entre 0.3 y 0.6 mm, el entre 0.3 y 0.6 mm, el esfuerzo puede ser alto pero se supone que no es esfuerzo puede ser alto pero se supone que no es peligroso, debiendo registrarse el ancho de la peligroso, debiendo registrarse el ancho de la fisura, mfisura, máás longitud y distancia de fisura a fisura s longitud y distancia de fisura a fisura en las zonas de cortante y flexien las zonas de cortante y flexióónn

VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

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Puente Puente CaCaññapayapay –– ChinchaChincha

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VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

Puente Puente CaCaññapayapay –– ChinchaChincha

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VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

Puente GrauPuente Grau

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VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

Puente Los MolinosPuente Los Molinos

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VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

Puente Los MolinosPuente Los Molinos

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VIGAS y DIAFRAGMASVIGAS y DIAFRAGMAS

Falla por CorteFalla por Corte

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EexistenciaEexistencia de rugosidades, ondulaciones o de rugosidades, ondulaciones o fisuras, pues la existencia de uno o mfisuras, pues la existencia de uno o máás de estos s de estos defectos al entrar el vehdefectos al entrar el vehíículo al puente producen culo al puente producen esfuerzos de impacto en la estructura. esfuerzos de impacto en la estructura.

ACCESOSACCESOS

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Las juntas entre el pavimento de acceso y el cabezal del Las juntas entre el pavimento de acceso y el cabezal del puente que son disepuente que son diseññados para movimientos de ados para movimientos de temperatura, muchas veces no temperatura, muchas veces no estanestan limpios y sellados limpios y sellados para prevenir la acumulacipara prevenir la acumulacióón de material no n de material no compresible que pueda restringir el normal movimientocompresible que pueda restringir el normal movimiento

ACCESOSACCESOS

Puente Puente CaCaññapayapay

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reforzamiento con fibras de carbono

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Aplicaciones : Aplicaciones : Columnas y MurosColumnas y Muros

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Aplicaciones : LosasAplicaciones : Losas

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Refuerzo en VigasRefuerzo en Vigas

REFUERZO POR FLEXION

Ref. por Cortante

Incr. S/C

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Limpieza SuperficialLimpieza Superficial

Eliminar Tarrajeos. Enrasar las superficies de concreto mediante esmerilado ó método similar. Verificar que la superficie del concreto sea adecuada De ser necesario reparar cangrejeras con mortero epóxico.

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ImperfeccionesImperfecciones

Las imperfecciones superficiales generarán burbujas de aire y reducirán la capacidad de adherencia. Eliminar las imperfecciones, para evitar formación de burbujas en el laminado

TT

TT

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Puente de Adherencia.Puente de Adherencia.

Aplicar la resina que servirá como puente de adherenciaResina muy fluida y de gran resistencia.“PRIMER”Verificar tiempos de mezclado (15-30) minpara 18 - 25 Grados C.

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Puente de Adherencia “PRIMER”Puente de Adherencia “PRIMER”

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Masilla Masilla epóxicaepóxica nivelantenivelante

Aplicar la pasta epóxica nivelante La función es enrazar la superficie cubriendo irregularidades del orden de 5 mmTiempo Apl. aprox. 40 minutos

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Primera capa de resinaPrimera capa de resina

Luego de preparada la superficie, aplicar la primera capa de resina saturante que se combinará con las fibras de refuerzo. Tiempo de Aplicación de 30 a 45 minutos.

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Laminado del refuerzo Laminado del refuerzo

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Laminado de las fibras de Laminado de las fibras de Carbono (Flexión)Carbono (Flexión)

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Laminado del Refuerzo por Laminado del Refuerzo por CortanteCortante

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FIN DE LA EXPOSICION

Laminado del Refuerzo por Laminado del Refuerzo por CortanteCortante

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FIN DE LA EXPOSICION